不同组元活性剂对不锈钢脉冲TIG焊熔池表面张力的影响

发布时间：2024-06-02 23:19

　　准确获取焊接条件下熔池金属表面张力的基础数据对深入理解焊接过程中熔池金属流动及传热机制、焊缝缺陷形成等具有重要意义,但实时测量十分困难.采用激光视觉法测量了单一组元(TiO₂,CaF₂)及二组元(30%TiO₂+70%CaF₂,70%TiO₂+30%CaF₂)活性剂下304不锈钢脉冲钨极氩弧焊熔池振荡频率,并根据特定模式下熔池特征频率与表面张力的解析模型计算了熔池金属表面张力,分析了不同组元活性剂对熔池金属平均表面张力的影响规律,在此基础上研究了不同组元活性剂对焊缝熔深的影响和增加熔深的机理.结果表明,TiO₂能够改变熔池金属表面张力温度梯度,使熔池金属流动方向发生变化,CaF₂能够降低熔池金属表面张力绝对值,使熔池金属流速增加;二组元活性剂增加熔深是熔池金属流速增加和表面张力温度梯度改变共同作用的结果.

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【部分图文】：

图1传感系统

在实际GTAW焊接时，熔池表面的振荡幅度非常微弱，很难准确获取信噪比高的熔池振荡频率信号.文献[8]提出了激光视觉法测量熔池振荡频率，传感系统如图1所示.用波长为669.5nm结构光激光器将五线谱激光投射到熔池表面，利用熔池表面的类镜面特性将入射激光反射，在适当位置放置成像屏(....

图2母材表面涂覆CaF2时典型的反射激光条纹

图1传感系统图3母材表面涂覆CaF2时熔池的振荡信号

图3母材表面涂覆CaF2时熔池的振荡信号

图2母材表面涂覆CaF2时典型的反射激光条纹1.3工艺试验

图4不同组元活性剂下焊缝截面形貌

图4为焊接时间为10和15s时有无活性剂作用下的焊缝横截面图，与无活性剂相比，当母材表面涂覆TiO2,70%TiO2+30%CaF2活性剂时，焊缝熔深明显增加，熔宽减小，形成深而窄的熔池，当母材表面涂覆CaF2,30%TiO2+70%CaF2活性剂时，焊缝熔深稍有增....

本文编号：3987838