焊接工艺参数对焊缝成形的影响及其机理
不同焊接工艺参数对Q235焊接接头组织及性能的影响
机电信息工程不同焊接工艺参数对Q235焊接接头组织及性能的影响陈辰(青海高等职业技术学院,青海 海东810700)摘要:Q235钢广泛应用于各种焊接结构生产中,也常用于学校焊接实训室。
用3. 2mm 的E4303焊条,选用焊接电流(I )为 60A 、70A 、80A 、90A 、100A 、110A 、120A 、130A 时分别进行焊接试验,分析不同的焊接电流对焊接的工艺性、焊接接口显微组织、焊接 接口力学性能的影响,确定最优焊接参数。
结果表明,直径3. 2mm 的E4303焊条,其最佳焊接电流为 100〜110A,与经验公式I=10d 2相符合。
关键词:Q235;E4303;焊接工艺性能;显微组织;学能1 试验材料及过程1.1试验材料试验用焊接材料为Q235B 钢板,用剪板机下料, 下料尺寸为120mmX 30mmX 10mm,共8块;用直径3. 2mmE4303焊条表面堆焊,其Q235B 钢板化学成分及力学性能见表1及E4303焊条的主要成分见表1,E4303焊条熔敷金属化学成分见表2,熔敷金属拉伸试验力学性能见表3所示。
1.2试验过程焊接试验所用焊接电流为60A 、70A 、80A 、90A 、表1 Q235B 化学成分及力学性能牌号等级化学成分(质量分数)(%)力学性能C MnSi SP Rm /(MPa )Re /(MPa *A /(%*(Q235A 0. 14〜0. 220. 30〜0. 650300. 050004575〜50023526B0. 12〜0. 200. 30〜0. 700. 045C(0.18035〜0800. 0400. 040D(0.180.0350.035表2 E4303焊条熔敷金属化学成分焊条型号化学成分(质量分数)(%)CMn Si P S Ni Cr Mo V 其他E43030. 20 1. 20 1. 000. 0400.0350. 300. 200. 300.08—表3 E4303熔敷金属拉伸试验力学性能焊条型号抗拉强度Rm / MPa屈服强度ReL/MPa 断后伸长率A/%冲击试验温度/NE4303%430%330%20100A 、110A 、120A 、130A , 共8 , 据理,分别用不同的焊接电流在Q235试板上进行堆焊, 详细记录焊接过程中表现出的焊接工艺性能;焊接完 成之后,截取金相试样,观察不同焊接电流下焊接接口外观及焊缝区、熔合区、热影响区的显微组织,然后进行力学性能试验,综合比较,分析出最优焊接参数 和焊接电流。
氩弧焊工艺参数及对焊缝成形的影响
氩弧焊工艺参数及对焊缝成形的影响一、 实验目的1. 详细了解TIG 焊设备的组成及其操作过程;2. 了解铝合金焊接时电弧的阴极雾化作用;3. 了解工艺参数对焊缝成形的影响;4. 初步掌握钨极氩弧焊施焊的基本技能。
二、实验设备及材料(一) 钨极氩弧焊机(WSE-200逆变交直流氩弧焊机)(二) 氩气(三) 减压表(四) 电焊面罩(五) 砂纸(六) 铝板(七) 不锈钢板三、实验原理TIG 焊是在惰性气体的保护下,利用钨极和工件之间产生的焊接电弧熔化母材及焊丝的一种焊接方法。
焊接时,惰性气体从焊枪的喷嘴中喷出,把电弧周围一定范围的空气排出焊接区,从而为形成优质焊接接头提供了保障,见图1。
焊接时,保护气体可采用氩气、氦气或氩+氦混合气体,特殊场合也采用氩气+氢气或氦气+氢气混合气体。
焊丝根据焊件设计要求,可以填加或不填加。
如果填加焊丝,一般从电弧的前端加入或者直接预置在接头的间隙中。
TIG 焊电弧燃烧过程中,由于电极不熔化,易维持恒定的电弧长度,焊接过程稳定;氩气、氦气的热导率小,又不与液态金属反应或溶解在液态金属中,故不会造成焊缝中合金元素的烧损;同时,填充焊丝不通过电弧区,不会引起很大的飞溅。
所以,整个焊接过程十分稳定,易获得良好的焊接接头质量。
TIG焊有直流、交流、脉冲等不同焊接方法,直流钨极氩弧焊没有极性变化,但电极接正还是接负,对电弧的性质及对母材的熔化有很多的影响。
1) 直流反极性焊接 钨电极接在直流电源的正端时称作直流反极性(DCRP )焊接。
反极性焊接时,钨极是电弧的阳极,受到大量的电子撞击,电极产热量大而被过热熔化,即使是粗径电极电流也只能在100A 以下。
此时,由于钨极不具有发射电子的作用,所以可以使用纯钨极。
但是反极性接法时,电弧具有对母材表面的氧化膜进行清理的现象(清理作用)。
电极接正时,母材是阴极,从其表面发射出电子。
电子容易从有氧化物的地方发射出来并形成阴极斑点,阴 图1 钨极惰性气体保护焊示意图 1一喷嘴; 2一钨极; 3一电弧; 4一焊缝; 5一焊件; 6一熔池; 7一填充焊丝; 8一氨气极斑点受到质量较大的正离子的撞击,使该区域氧化膜被破坏掉。
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响随着现代制造技术的发展,机器人焊接技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
其中TIG焊接技术因其高质量和高效率而备受关注。
而机器人TIG焊接是利用工业机器人进行TIG焊接过程控制,替代传统手工焊接,实现自动化生产。
在机器人TIG焊接的过程中,工艺参数是决定焊接效果的关键因素之一。
本文将从机器人TIG焊接的工艺参数对焊缝成形与组织的影响进行探讨。
一、工艺参数对机器人TIG焊焊缝外观的影响1. 电流TIG焊接过程中电流的大小直接影响到焊接熔深和焊接速度。
一般情况下,电流越大,焊接熔深越大,焊接速度也越快。
但是电流过大会导致熔池溅射增加,焊接熔深不易控制;电流过小则焊接熔深不够,焊缝外观不美观。
机器人TIG焊接中需要精确控制电流参数,以获得理想的焊接效果。
2. 电压电压是影响TIG焊接稳定性的关键因素之一。
电压过高会导致电弧过于集中,焊接熔深不够;电压过低则会导致电弧不稳定,影响焊缝成形。
选择适当的电压参数对焊缝外观至关重要。
3. 氩气流量氩气是TIG焊接中常用的保护气体,氩气流量的大小直接影响到熔池的保护效果。
氩气流量过小会导致熔池受到氧化影响,焊缝表面出现气孔;氩气流量过大则会增加成本,同时也会影响焊接稳定性。
在机器人TIG焊接中需要合理控制氩气流量,保证焊缝外观的质量。
二、工艺参数对机器人TIG焊焊缝组织性能的影响1. 焊接速度焊接速度是影响焊接热输入的重要参数之一。
焊接速度过快会导致熔深较浅,熔渣不易浮出焊缝,从而影响焊缝的质量;焊接速度过慢则会导致过大的热输入,焊接变形增加,影响焊缝的机械性能。
在机器人TIG焊接中需要根据材料的厚度和种类合理控制焊接速度,以获得理想的焊缝组织性能。
2. 焊丝直径在TIG焊接中,焊丝直径的大小直接影响到焊接熔深和成型。
一般情况下,焊丝直径越粗,焊接熔深越大,焊接速度也越快;而焊丝直径越细,焊接熔深越浅,焊接速度也越慢。
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响规律一、焊接参数对焊缝成形的影响1、焊接电流对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,随着电弧焊接电流增加,焊缝的熔深和余高均增加,熔宽略有增加。
其原因如下:1)随着电弧焊焊接电流增加,作用在焊件上的电弧力增加,电弧对焊件的热输入增加,热源位置下移,有利于热量向熔池深度方向传导,使熔深增大。
熔深与焊接电流近似成正比关系,即焊缝熔深H约等于K m×I。
式中Km为熔深系数(焊接电流增加100A导致焊缝熔深增加的毫米数),它与电弧焊的方法、焊丝直径、电流种类等有关见表1-1。
2)电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。
由于电弧焊的焊接电流增加导致焊丝熔化速度增加,焊丝熔化量近似成正比的增多,而熔宽增加较少,所以焊缝余高增大。
3)焊接电流增大后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制,因而熔宽的增加量较小。
气体保护熔化极氩弧焊时,焊接电流增加,焊缝熔深增加。
若焊接电流过大、电流密度过高时,容易出现指状熔深,尤其焊铝时较明显。
2.电弧电压对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,提高电弧电压,电弧功率相应增加,焊件输入的热量有所增加。
但是电弧电压增加是通过增加电弧长来实现的,电弧长度增加使得电弧热源半径增大,电弧散热增加,输入焊件的能量密度减小,因此熔深略有减小而熔深增大。
同时,由于焊接电流不变,焊丝的熔化量基本不变,使得焊缝余高减小。
各种电弧焊方法,俄日了得到合适的焊缝成形,即保持合适的焊缝成形系数φ,在增大焊接电流的同时要适当提高电弧电压,要求电弧电压与焊接电流具有适当的匹配关系。
这点在熔化极电弧焊中最为常见。
3.焊接速度对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,提高焊接速度会导致焊接热输入减小,从而焊缝熔宽和熔深都减小。
由于单位长度焊缝上的焊丝金属熔敷量与焊接速度成反比,所以也导致焊缝余高减小。
焊接速度是评价焊接生产率的一项重要指标,为了提高焊接生产率,应该提高焊接速度。
浅析焊接工艺参数对焊接质量的影响
浅析焊接工艺参数对焊接质量的影响一、焊接工艺在机械制造中的应用:焊接由于节省大量的材料,生产效率高,是制造业中主要的加工工艺之一,几乎涉及到所有的产品。
刚结构的焊接制作,工业产品及厂房的制作安装,民用产品的制造等等。
利用现有设备及焊接材料和操作人员的技能情况,制定适合的焊接工艺规程,保证焊接质量,是产品的生产过程中,最为重要的环节。
?焊接质量的保证,是在试验的基础上,根据不同材料的物理性能和化学成分,以及所采用的焊接设备、焊接方法和结构特性,制定能保证其加工质量的焊接工艺技术文件。
在生产实践过程中,如何确保焊接工艺规程的实施,是钢结构生产及维修部门的重要工作。
?由于各企业所加工构件的材料和结构不同,使用的焊接方法不同,在焊接试验和工艺评定方面,所做的内容也不尽相同,制定的焊接规程也有一定的差别。
焊接规程做为焊接过程的技术性文件,不论生产何种产品,保证其质量的前提,就是焊接生产全过程完整的执行焊接工艺规程。
?焊接工艺规程是在满足产品设计规程要求的前提下,经过焊接工艺评定制定的,是生产过程重要的技术文件之一。
焊接工艺规程的完全执行,是控制焊接产品质量行之有效的程序和方法。
?二、焊接参数对焊接的影响与控制在结构材料已知的情况下,焊接工艺规程中,主要的几个参数如焊接材料、接头形式、焊接电流、焊接电压、保护气体流量、气体纯度、焊接层数,而合金钢及有色金属焊接过程,还要考虑层间温度、预热及后热温度。
如任一参数的大幅度变动,都可能产生焊缝尺寸超差、成形不好、裂纹、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿、焊接变形等缺陷,甚至产品报废?焊接过程是一个不均匀加热和冷却过程。
焊缝区及热影响区温度会随着焊条(焊丝)的移动而发生变化。
是一个不均匀加热和冷却过程,熔池的冶金反应也是不充分的。
焊接电流作为焊接过程重要的工艺参数之一,是决定焊接热输入量的重要参数,即线能量的的大小。
当焊接电流增大时,焊接速度也应加快。
才能保证线能量基本不变。
焊接电流对焊缝成形的影响如图所示
焊接工艺参数影响及选择
• 因此,焊接电流应根据熔深要求首先选定。 增大焊接电流可提高生产率,但焊接电流 过大时,焊接热影响区宽度增大,并易产 生过热组织,从而使接头韧性降低;此外 电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺 陷。焊接电流过小时,易产生未熔合、未 焊透、夹渣等缺陷,使焊缝成形变坏。
焊接工艺参数影响及选择
(2)电流种类与极性
• 采用直流反接时,熔敷速 度稍低,熔深较大。焊接 时一般情况下都采用直流 反接。
焊接工艺参数影响及选择
采用直流正接时,熔敷速度比反接 高30%~50%,但熔深较浅,降低了熔 敷金属中母材的百分比。特别适合于堆 焊。母材的热裂纹倾向较大时,为了防止 热裂,也可采用直流正接。
采用交流进行焊接时,熔深处于直流正 接与直流反接之间。
焊接工艺参数影响及选择
(3)电弧电压
• 电弧电压对熔深的影响很小, 主要影响熔宽,随着电弧电压 的增大,熔宽增大,而熔深及 余高略有减小。
焊接工艺参数影响及选择
这是因为电弧电压越高,电弧就 越长,则电弧的摆动范围扩大,使焊 件被电弧加热面积增大,以致焊缝宽度 增大。然而电弧长度增加以后,电弧热 量损失加大,所以用来熔化母材和焊丝 的热量减少,使焊缝厚度和余高减少。
焊接工艺参数影响及选择焊接速度对焊缝成形的影响如图所示焊接速度对焊缝成形的影响如图所示焊接工艺参数影响及选择55焊丝直径及伸出长度焊丝直径及伸出长度电流一定时焊丝直径越细熔深越大焊缝电流一定时焊丝直径越细熔深越大焊缝成形系数减小
焊接工艺参数影响及选择
埋弧焊的工艺参数包括:
• 焊接电流、电弧电压、焊接 速度、焊丝直径及伸出长度、 坡口及间隙的形状及尺寸、 焊丝倾角、焊剂层厚度等。
• 伸出长度越大,焊丝熔化量增大,余高增大, 而熔深略有减小。焊丝的电阻率越大,这种影
焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响
焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响焊接电流、电压、焊接速度是决定焊缝尺寸的主要能量参数1、焊接电流焊接电流增大时(其他条件不变),焊缝的熔深和余高增大,熔宽没多大变化(或略为增大)。
这是因为:(1)电流增大后,工件上的电弧力和热输入均增大,热源位置下移,熔深增大。
熔深与焊接电流近于正比关系。
(2)电流增大后,焊丝融化量近于成比例地增多,由于熔宽近于不变,所以余高增大。
(3)电流增大后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制,因而熔宽近于不变。
2、电弧电压电弧电压增大后,电弧功率加大,工件热输入有所增大,同时弧长拉长,分布半径增大,因而熔深略有减小而熔宽增大。
余高减小,这是因为熔宽增大,焊丝熔化量却稍有减小所致。
3、焊接速度焊速提高时能量减小,熔深和熔宽都减小。
余高也减小,因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔敷量与焊速成反比,熔宽则近于焊速的开方成反比。
其中的U代表焊接电压,I是焊接电流,电流影响熔深,电压影响熔宽,电流以烧透不烧穿为益,电压以飞溅最小为益,两者固定其一,调另一个参数即可焊接电流的大小对焊接质量和焊接生产率的影响很大。
焊接电流主要影响熔深的大小。
电流过小,电弧不稳定,熔深小,易造成未焊透和夹渣等缺陷,而且生产率低;电流过大,则焊缝容易产生咬边和烧穿等缺陷,同时引起飞溅。
因此,焊接电流必须选得适当,一般可根据焊条直径按经验公式进行选择,再根据焊缝位置、接头形式、焊接层次、焊件厚度等进行适当的调整。
电弧电压是由弧长决定的,电弧长,电弧电压高;电弧短,则电弧电压低。
电弧电压的大小主要影响焊缝的熔宽。
焊接过程中电弧不宜过长,否则,电弧燃烧不稳定,增加金属的飞溅,而且还会由于空气的侵人,使焊缝产生气孔。
因此,焊接时力求使用短电弧,一般要求电弧长度不超过焊条直径。
焊接速度的大小直接关系到焊接的生产率。
为了获得最大的焊接速度,应该在保证质量的前提下,采用较大的焊条直径和焊接电流,同时还应按具体情况适当调整焊接速度,尽量保证焊缝高低和宽窄的一致。
焊接工艺参数对焊缝质量的影响
焊接工艺参数对焊缝质量的影响作者:魏国庆来源:《中国新技术新产品》2015年第13期摘要:焊接过程中不可避免地会产生一定的焊接应力和变形,同时往往会在焊缝中存在着一定数量的焊接缺陷。
这些缺陷和应力往往会引起产品结构的破坏而发生事故。
本文主要阐述了焊接工艺参数对焊缝质量的影响以及在焊接过程中如何根据产品性能和需要来调整焊接工艺参数,保证产品质量。
关键词:焊接工艺参数;焊接电流;电弧电压;焊接速度中图分类号:TG457 文献标识码:A焊接时,为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称叫做焊接工艺参数,例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度等。
合理的焊接工艺参数是焊缝质量的保证。
1 焊接电流对焊缝质量的影响焊接电流,是指焊接时流经焊条、焊丝的回路电流。
它是焊接的重要参数,对焊接质量和成型有极大影响。
1.1 焊接电流过小,则不易起弧、易息弧、电弧不稳定、熔深不足,焊道窄余高大,容易造成未焊透、夹渣、焊瘤和冷裂纹等问题。
1.2 焊接电流过大,则焊缝熔深大,焊道宽余高大,容易造成烧穿、咬边、夹钨、气孔、热裂纹等缺陷,且增加了金属飞溅导致浪费,还会导致焊缝及热影响区金属晶粒粗大(热脆化),影响物理性能。
1.3 为保证焊接效率,一般情况下,在保证焊接质量的前提下尽可能采用较大电流。
1.4 一般情况下,采用较细的焊条,应选择较小的焊接电流;采用直径较粗的焊条,应选择较大的焊接电流,以供给熔化焊条所需之热量。
1.5 特殊情况下,为了获得合理的焊接电流,焊接前必须做焊接工艺评定。
焊接电流的确定,应结合焊接的类型、母材性质、焊条焊丝牌号、电压、焊速等因素综合确定,最好经过工艺试验。
焊接结构的焊缝尺寸不符合要求时,将直接影响焊接接头的质量:尺寸过小的焊缝,使焊接接头强度降低;尺寸过大的焊缝,不仅浪费焊接材料,还会增加焊件的变形;塌陷量过大的焊缝使接头强度降低;余高过大的焊缝,造成应力集中,减弱结构的工作性能。
2 电弧电压对焊缝质量的影响电弧电压指电弧部的电压,与电弧长大致成比例地增加,一般电压表所示电压值包括电弧电压及焊丝伸出部,焊接电缆部的电压下降值。
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响规律一、焊接参数对焊缝成形的影响1、焊接电流对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,随着电弧焊接电流增加,焊缝的熔深和余高均增加,熔宽略有增加。
其原因如下:1)随着电弧焊焊接电流增加,作用在焊件上的电弧力增加,电弧对焊件的热输入增加,热源位置下移,有利于热量向熔池深度方向传导,使熔深增大.熔深与焊接电流近似成正比关系,即焊缝熔深H约等于K m×I.式中Km为熔深系数(焊接电流增加100A导致焊缝熔深增加的毫米数),它与电弧焊的方法、焊丝直径、电流种类等有关见表1-1.2)电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。
由于电弧焊的焊接电流增加导致焊丝熔化速度增加,焊丝熔化量近似成正比的增多,而熔宽增加较少,所以焊缝余高增大.3)焊接电流增大后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制,因而熔宽的增加量较小。
气体保护熔化极氩弧焊时,焊接电流增加,焊缝熔深增加。
若焊接电流过大、电流密度过高时,容易出现指状熔深,尤其焊铝时较明显。
2.电弧电压对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,提高电弧电压,电弧功率相应增加,焊件输入的热量有所增加。
但是电弧电压增加是通过增加电弧长来实现的,电弧长度增加使得电弧热源半径增大,电弧散热增加,输入焊件的能量密度减小,因此熔深略有减小而熔深增大.同时,由于焊接电流不变,焊丝的熔化量基本不变,使得焊缝余高减小。
各种电弧焊方法,俄日了得到合适的焊缝成形,即保持合适的焊缝成形系数φ,在增大焊接电流的同时要适当提高电弧电压,要求电弧电压与焊接电流具有适当的匹配关系.这点在熔化极电弧焊中最为常见。
3。
焊接速度对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下,提高焊接速度会导致焊接热输入减小,从而焊缝熔宽和熔深都减小。
由于单位长度焊缝上的焊丝金属熔敷量与焊接速度成反比,所以也导致焊缝余高减小。
焊接速度是评价焊接生产率的一项重要指标,为了提高焊接生产率,应该提高焊接速度。
焊接参数对焊缝成型的影响
焊接参数对焊缝成型的影响
焊接参数对焊缝成型有很大的影响,以下是一些主要的影响因素:
1. 焊接电流:电流对焊接熔池的形状和大小有直接影响。
如果电流过小,则熔池氧化剂不易消除,从而影响熔池的形成和清洁度。
如果电流过大,则熔池的形状不易控制,从而导致焊缝质量下降。
2. 焊接电压:电压对焊接电弧的稳定性和热量输入有较大的影响。
如果电压过大,则易造成电弧不稳定,熔池太深;如果电压过小,则容易出现电弧熄灭、未熔合或者烊缝过窄等问题。
3. 焊接速度:焊接速度对焊接熔池大小和形状都有影响。
速度过快,焊接熔池形成不充分,熔合不良;速度过慢,焊接熔池可能变得过大,从而导致焊缝受热输入不均匀。
4. 焊接角度和距离:焊接角度和距离影响电弧热输入和焊接熔池形成,必须根据工件形状和焊接位置的不同来进行选择和调整。
5. 焊接环境:焊接环境包括焊接气体、气体流量、环境温度等因素,对焊接质量有直接影响。
焊接气体和流量要选择合适的,温度不能太低或过高。
总之,掌握适当的焊接参数是保证焊接质量的关键之一。
(完整版)埋弧焊工艺参数及焊接技术
1.3埋弧焊工艺参数及焊接技术1. 3. 1影响焊缝形状、性能的因素埋弧焊主要适用于平焊位置焊接,如果采用一定工装辅具也可以实现角焊和横焊 位置的焊接。
埋弧焊时影响焊缝形状和性能的因素主要是焊接工艺参数、 工艺条 件等。
本节主要讨论平焊位置的情况。
(1)焊接工艺参数的影响影响埋弧焊焊缝形状和尺寸的焊接工艺参数有焊接 电流、电弧电压、焊接速度和焊丝直径等。
1) 焊接电流 当其他条件不变时,增加焊接电流对焊缝熔深的影响 (如图1所 示),无论是丫形坡口还是I 形坡口,正常焊接条件下,熔深与焊接电流变化 成正比,即状的影响,如图2所示。
电流小,熔深浅,余高和宽度不足;电流过 大,熔深大,余高过大,易产生高温裂纹图2焊接电流对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)Y形接头a)电流不足电流适当 电流过大b)图1焊接电流与熔深的关系(© 4.8mm2) 电弧电压电弧电压和电弧长度成正比,在相同的电弧电压和焊接电流时,如果选用的焊剂不同,电弧空间电场强度不同,则电弧长度不同。
如果其他条件不变,改变电弧电压对焊缝形状的影响如图3所示。
电弧电压低,熔深大,焊缝宽度窄,易产生热裂纹:电弧电压高时,焊缝宽度增加,余高不够。
埋弧焊时,电弧电压是依据焊接电流调整的,即一定焊接电流要保持一定的弧长才可能保证焊接电弧的稳定燃烧,所以电弧电压的变化范围是有限的电压过小电压适当电压过大b)图3电弧电压对焊缝断面形状的影响a)I形接头b)Y形接头焊接速度焊接速度对熔深和熔宽都有影响,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊缝熔深和熔宽均较大,随着焊接速度增加,焊缝熔深和熔都将减小,即熔深和熔宽与焊接速度成反比,如图4所示。
焊接速度对焊缝断面形状的影响,如图5所示。
焊接速度过小,熔化金属量多,焊缝成形差:焊接速度较大时,熔化金属量不足,容易产生咬边。
实际焊接时,为了提高生产率,在增加焊接速度的同时必须加大电弧功率,才能保证焊缝质量3) 焊接速度焊接速度对熔深和熔宽都有影响,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊缝熔深和熔宽均较大,随着焊接速度增加,焊缝熔深和熔都将减小,即熔深和熔宽与焊接速度成反比,如图4所示。
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响一、焊接参数对焊缝成形的影响:1.焊接电流和电压:电流和电压是焊接过程中最重要的参数之一、电流的大小决定焊缝的热量输入量,而电压则影响焊缝的形状和质量。
适当调整电流和电压可以控制焊缝的大小、形状和深度。
2.焊接速度:焊接速度指的是焊接过程中焊枪移动的速度。
焊接速度越快,焊缝的深度越浅,焊缝的宽度越窄。
焊接速度对焊缝的成形有着重要的影响,过快或过慢的焊接速度都会导致焊缝的质量下降。
3.焊接时间:焊接时间指的是焊接的持续时间。
焊接时间的长短会直接影响焊缝的形成和冷却速度。
如果焊接时间太长,会导致焊缝过热,焊质和焊渣的清除不及时,从而影响焊缝的质量。
4.焊接角度:焊接角度是指焊枪与工件表面的夹角。
焊接角度的选择会影响到焊缝的形状和质量。
合适的焊接角度可以保证焊缝的深度和质量,过大或过小的焊接角度都会导致焊缝的形状不正常。
二、工艺因素对焊缝成形的影响:1.焊接材料:焊接材料的选择直接影响焊缝成形的质量和性能。
不同焊接材料具有不同的熔点、液态性能和流动性能,选择合适的焊接材料可以提高焊缝的成形性能。
2.清洁度:焊接前工件表面的清洁度对焊缝成形有着重要的影响。
如果工件表面存在油污、氧化物等杂质,会导致焊缝的质量下降,甚至引起焊接缺陷。
因此,在焊接前应保证工件表面充分清洁。
3.间隙尺寸:间隙尺寸是指焊接前工件之间的间隙大小。
间隙的大小直接影响焊缝的形状和质量。
过大或过小的间隙都会导致焊缝的质量下降,因此应根据具体情况合理确定间隙尺寸。
4.气氛保护:焊接时使用适当的气氛保护可以减少焊缝氧化,保证焊缝的质量和成形。
常见的气氛保护方法包括惰性气体保护和化学保护。
综上所述,焊接参数和工艺因素对焊缝成形具有重要的影响。
通过正确选择和控制焊接参数,合理设计和应用工艺因素,可以保证焊接质量和性能,提高焊接工艺的效率和经济性,进而满足焊接产品的需求。
因此,在焊接过程中应充分考虑焊接参数和工艺因素的影响,进行合理调整和控制。
激光焊接工艺参数对中铬铁素体不锈钢焊缝成型的影响
中 国 科 技 信 息 2 0 1 4 年 第O 6 期C H I N A S C I E N C E A N D T E C H N O L O G Y I N F O R M A T I O N M a r . 2 0 1 4
表2不同激光功率对S U S 4 3 0 不锈钢熔深熔宽影响
图1 所示 。
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3
3
£, 2 缝髓 艘
2
1
4
寡
0
毒
O
S
霉
( a )正 离焦 ( b )零 离焦 ( C )负离焦 图1 不同离焦量下 ,激光光束与工件间位置关系
00 0 1 2船 巷 I 4 O0 , 矗 00 80 0 2 00 0
相 同 ,但 由于 工件 实 际从 激 光 中所获 得 的能 量不 同 ,正 离 焦只获得相应平面以下所提供的能量;负离焦获得的能量 则是 来 自从焦 点 到激 光光 源之 间的平 面 以下 能量 ,包括 了 能 量最 为 密集 的 焦平 面 ,获得 了更 多的能 量 使得 材料 受 热
处于较为过热的状态 ,因此表面氧化情况也较为严重。如
2 . 激光功率的影响
功 率 密度 是 激光 焊接 中最关 键 的工 艺 参数 之一 。深熔 焊时 ,功率密度必须大于临界功率密度,才能 引起小孔效
应【 2 ] 。
3 . 保护气体的影响
西安 交 通 大 学 的张 林 杰 [ 3 】 等 人研 究 了侧 吹辅 助气 体 对
研 究 不 同激 光功 率 对熔 深熔 宽 的影 响 。焊 接 方式 为 平 板 对 接 ,离 焦量 均 为一 I mm 。焊 缝 正面 背 面均 采 用 氩气 作 为 保 护 气体 ,气 体 流量 为 1 5 L / mi n 。表 2 所 示 为焊 接 速 度 为5 mm/ s 时 ,不 同激光 功率 对S US 4 3 0 熔 深熔 宽 的影 响 。 图2 给 出 了S U S 4 3 0 铁素 体 不锈 钢随 着 功率 的增加 ,熔 深 熔 宽的 变化 趋 势 。在激 光 功率 较 低时 ,功 率 密度 不足 以
焊接工艺参数对A—TIG焊的焊缝成型影响
作业计 划 、油库及加油站 管理等方面 。
() 在 农 业 机 械 制 造 企 业和 维修 企 业 的应 用 ④ 3
面 的发展 :①各 级 领导 要提 高对 信息 化 的认识 和 支 持 。②增强信息化 的资金投入。③ 加大信息开 发管理 机制 的转 变力度 。④ 加快 信息科技人才的培 养。⑤ 加
焊 缝 熔 深 与 熔 宽 的影 响 。
1试 验 方 法 .
1焊 件 .
图 1 活 性 化 焊 剂 涂 法
2焊 剂 涂 层 . 3焊 炬 . 4熔 池 . 5焊 缝 .
()试验方法 。试验设备包括 WS 3 5型氩弧 焊 2 一1 电源或手工 I B G T逆 变弧焊电源 ,Z G — 0 P 2 50型弧焊整 流器 ,H 8型 自动焊接小 车。采用平板堆焊 ,焊 前用 一
TG焊的熔 深;当焊 接电流为 2 0A、焊接速度 为 10 I 0 0 a r n时.A TG焊的熔深 可达到 66 r /i ma -1 8 mm.几乎 是
表 2
C 焊 ^— C 悍 Tl
.
响,并比较了普通 TG焊和 A T C悍焊缝熔深与熔宽 I —I :
的差异。 2试验结果殛分析
强信息化的科学研究。
在农业机械制造行业 的应用。就农业机械生产 制造而 言 ,从产 品的造 型设计 一直到产品的主要生产 环节都
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乏 特Biblioteka 稿 焊接工艺参数对 A T G焊的焊缝成型影响 — I
口 苏安 晋 0 0
工艺参数对低碳钢A-TIG焊缝成形的影响
关 键 词 :T G焊 ;A TG 焊 ;HA I —I Z;熔 深 ;熔 宽
中图分 类号 : G 4 . T 4 44
文献标 志码 : B
文章编 号 :0 1 3 3 (0 2 0 — 0 4 0 10 — 9 8 2 1 ) 4 0 2 — 3
c re t n r a i g T e w l e e rt n o — I i c e s r al t u e t n r a i g a tr d i g s ra tn . u r n c e sn . h ed p n tai f - G w l i r a eg e t wi c r n c e sn . f d n u f ea t i o A T ln y h i ea
笔者 采 用 的试 样 是尺 寸 为 2 0m l 0m 5 mx 5 mx
1 . 试验设 备和 工 艺参数 2
4mm 低 碳 钢 钢 板 。试 验 采 用 新 研 制 的 活 性 剂 ,
试 验 采 用 WS 3 5交 直 流 方 波 焊 机 、Z — E一 1 F
Ke r s T G wed n :A _I e d n ; y wo d : I l i g —r G w l i g HA r Z;p n t t n e dwi t e er i ;w l d h ao
TG焊 由于其 焊 接 质量 高 ,适 用 面广 ,稳 定 I 性 高 ,在 现代 焊接 中应 用广 泛 。但 由于其熔 深较 浅 ,主要用 于薄板 的焊接 ,且生 产效 率较低 。A—
(colf t ilSine n nier g X ’n h o nvr t, ia 10 5 C ia Sh oo Ma r s c c dE g ei , ia S i uU i syX ’n7 0 6 ,hn ) e a e a n n y ei
焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响
焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响焊接时,为保证焊接质量而选定的各项参数的总称叫焊接工艺参数。
(一)焊接电流当其它条件不变时,增加焊接电流,则焊缝厚度和余高都增加,而焊缝宽度则几乎保持不变(或略有增加),见图1—22,这是埋弧自动焊时的实验结果。
分析这些现象的原因是:(1)焊接电流增加时,电弧的热量增加,因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加,所以冷却下来后,焊缝厚度就增加。
(2)焊接电流增加时,焊丝的熔化量也增加,因此焊缝的余高也随之增加。
如果采用不填丝的钨极氩弧焊,则余高就不会增加。
(3)焊接电流增加时,一方面是电弧截面略有增加,导致熔宽增加;另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。
由于电压没有改变,所以弧长也不变,导致电弧潜入熔池,使电弧摆动范围缩小,则就促使熔宽减少。
由于两者共同的作用,所以实际上熔宽几乎保持不变。
图1—22 焊接电流对焊缝形状的影响H—焊缝厚度 B—焊缝宽度 d—余高 I—焊接电流(二)电弧电压当其它条件不变时,电弧电压增长,焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少,见图1—23。
这是因为电弧电压增加意味着电弧K度的增加,因此电弧摆动范围扩大而导致焊缝宽度增加。
其次,弧长增加后,电弧的热量损失加大,所以用来熔化母材和焊丝的热量减少,相应焊缝厚度和余高就略有减小。
图1—23 电弧电压对焊缝形状的影响由此可见,电流是决定焊缝厚度的主要因素,而电压则是影响焊缝宽度的主要因素。
因此,为得到良好的焊缝形状,即得到符合要求的焊缝成形系数,这两个因素是互相制约的,即一定的电流要配合一定的电压,不应该将一个参数在大范围内任意变动。
(三)焊接速度焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显的影响。
当焊接速度增加时,焊缝厚度和焊缝宽度都大为下降,见图1—24。
这是因为焊接速度增加时,焊缝中单位时间内输入的热量减少了。
图1—24 焊接速度对焊缝形状的影响从焊接生产率考虑,焊接速度愈快愈好。
但当焊缝厚度要求一定时,为提高焊接速度,就得进一步提高焊接电流和电弧电压,所以,这三个工艺参数应该综合在一起进行选用。
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响
机器人TIG焊是一种常见的焊接方法,在不同的工艺参数设置下,对焊缝的成形与组织都会产生影响。
以下将从焊接电流、焊接速度和焊接电极形状三个方面来论述。
焊接电流是影响焊缝成形与组织的重要参数之一。
较大的焊接电流可以提高焊缝的熔化深度,增加焊缝的宽度,但也容易引起焊缝的烧穿和堆积,导致焊缝质量下降。
相反,较小的焊接电流可以减小焊缝的熔化深度和宽度,但也容易引起焊缝的未熔透、冷隔和缺陷等问题。
在选择焊接电流时,需要考虑焊缝的质量要求和工件的材料特性。
焊接电极的形状也会对焊缝成形与组织产生影响。
常见的焊接电极形状有直角形、斜角形和尖角形。
直角形电极适用于焊接角部和棱角较明显的工件,其焊缝成形良好,但焊接速度相对较慢。
斜角形电极适用于焊接焊缝呈斜角的工件,可以提高焊接速度,但焊缝的质量不如直角形电极。
尖角形电极适用于焊接角部较小的工件,可以提高焊接速度和焊缝质量,但需要注意焊缝的冷隔问题。
在选择焊接电极形状时,需要根据工件的形状和焊缝的质量要求来确定。
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织有着重要的影响。
合理的焊接电流、焊接速度和焊接电极形状能够提高焊缝的质量和工作效率,同时也需要根据具体的焊接要求进行调整和优化。
只有在各个参数协调配合的情况下,才能够得到理想的焊缝成形与组织效果。
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响
工艺参数对机器人TIG焊焊缝成形与组织的影响自动化焊接技术已经成为现代工业生产不可或缺的一部分。
机器人TIG焊接技术因其具有高精度、高效率和高质量的特点,成为焊接领域的主流技术之一。
机器人TIG焊接技术的高精度取决于适当的工艺参数的选择。
本文将讨论机器人TIG焊接中工艺参数对焊缝成形和组织的影响。
1. 焊接电流焊接电流是机器人TIG焊接中影响焊缝成形和组织的最重要的参数之一。
焊接电流的大小应该根据板材的材质、厚度和焊接焦头的直径进行选择。
对于相同材料和厚度的板材,当焊接焦头的直径增加时,焊接电流也应随之增加。
一般来说,随着焊接电流的增加,焊缝的深度和宽度也会增加,并且焊接速度也会提高。
然而,当焊接电流过高时,可能会导致焊缝形状不良、气孔、扩散以及变形等问题。
因此,选择合适的焊接电流至关重要。
2. 焊接速度3. 氩气流量氩气是机器人TIG焊接中常用的惰性气体,用于保护焊材和焊接过程中的氧化。
合适的氩气流量应该根据焊缝的尺寸和板材的厚度来选择。
当氩气流量过大时,可能会导致较大的气团,造成热妨碍和悬浮物的积累,从而影响焊接质量。
当氩气流量过小时,可能会导致飞溅和气孔等氧化问题。
因此,选择适当的氩气流量至关重要。
4. 焊接焦距焊接焦距是电极头和工件之间的距离,直接影响焊缝的质量。
过大的焊接焦距会导致气动现象和较大的气团,造成扩散和宽度不足。
过小的焦距会导致熔池过深,焊缝不规则,甚至熔穿的现象。
对于不同尺寸的焊接焦头,应选择相应的焊接焦距,以确保焊缝的质量和稳定性。
总之,适当的工艺参数选择对焊接质量至关重要。
焊接电流、焊接速度、氩气流量和焊接焦距是机器人TIG焊接中最重要的参数之一。
正确的工艺参数的选择将有效地保证焊缝的成形和质量。
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TC4钛合金的活性焊剂钨极氩弧焊工艺研究(一)——焊接工艺参数对焊缝成形的影响及其机理王纯西安交通大学[摘要] 本论文针对δ1.5和δ3.0的TC4钛板手工直流A-TIG焊,分析了各种焊接工艺参数对焊缝成形的影响及其规律及活性焊剂对焊缝成形的影响机理。
关键词:钛合金;活性焊剂;氩弧焊;焊缝成形钛在地壳中的含量约为0.64%,在金属元素中仅次于铝、铁和镁,居第四位[1],为铜的60倍,钼的600倍。
钛合金具有很多优良性能:钛的比重为4.5mg/m3,仅为普通结构钢的57%;钛合金的强度可与高强度钢媲美;具有很好的耐热和耐低温性能,能在550℃高温下和零下250℃低温下长期工作而保持性能不变;具有很好的抗腐蚀能力,把钛合金放在海水中泡上几年,仍能保持光亮。
此外,钛的导热系数小、无磁性,某些钛合金还具有超导性能、记忆性能和贮氢性能等。
正是因为这些优点,钛金属被称为“太空”金属、“海洋”金属以及21世纪最有发展前景,继钢铁、铝之后的第三金属[2]。
TC4不仅具有良好的室温、高温、低温力学性能,且在多种介质中具有优异的耐蚀性,既可以焊接、冷热成型,也可以热处理强化,所以在钛合金中应用最广泛,在美国约占钛市场的56%,在中国和日本约占钛合金产量的一半。
钛合金作为一种广泛应用的结构材料,要解决的关键工艺技术问题就是连接问题,焊接无疑是首选的一种先进连接方法。
钛合金的压制、轧制和模压品等零部件的制造都离不开焊接,铸件缺陷的修补也离不开焊接。
目前国内在钛产品焊接过程中使用最普遍的是TIG焊,包括手工、自动或半自动,国内钛设备制造过程中几乎95%以上的焊接工作是采用手工TIG焊完成的[3]。
为了提高TIG焊的焊接效率,降低成本,扩大TIG焊的应用范围,特别是在厚板焊接的应用,国内外的焊接工作者进行了大量关于增加TIG焊熔深方面的研究。
近年来,一种新型高效的焊接方法——活性焊剂钨极氩弧焊(Activating Flux TIG,简称A-TIG)越来越引起世界范围内人们的关注。
A-TIG焊就是预先在工件表面均匀地涂上一层很薄的细粒状的活性化焊剂,然后进行TIG焊的方法[4]。
它能在保证焊缝质量的基础上,使焊接熔深显著增加,从而大大提高焊接生产效率,降低生产成本。
产品升级换代和结构调整方面潜力巨大,而焊接技术和工艺是钛合金材料进一步推广应用必须解决的关键问题之一。
A-TIG焊技术操作简便,设备简单,价格便宜,适于大规模和常规应用,因此研究钛合金A-TIG焊技术对改变我国钛业的应用现状有着十分现实的实践意义。
本研究立足西飞公司的现状,使用A-TIG焊技术,解决飞机制造中经常使用的钛合金TC4薄板(δ1.5~4.0)的焊缝成形问题,并确定钛合金TC4的薄板构件A-TIG焊接参数,为其它钛合金材料A-TIG焊接技术奠定基础。
本研究对钛合金TIG焊和A-TIG焊的焊接工艺过程、焊缝成形特点及其形成机理等进行探讨,旨在为推进A-TIG焊工艺在钛合金结构件上的应用提供理论和实践依据。
1焊接试验待焊材料为δ1.5和δ3.0的TC4钛板。
TC4焊丝直径分别为1.6mm和2.0mm。
本实验采用手工直流TIG焊和A - TIG焊进行对比试验,接头形式采用常规平板对接,不开坡口,δ1.5和δ3.0钛板的预留试样间隙分别为0.2mm和0.5mm,填加焊丝,单道焊。
焊前,对两种焊接方法的待焊试样均进行相同的处理措施。
在保证焊透的前提下,对焊接规范进行摸索,并最终确立两种焊接方法的焊接规范。
在同一焊接工艺参数下,对不涂活性焊剂和涂有活性焊剂的对接试件施焊。
试验用焊接工艺参数见表1。
表1 钛合金TC4的TIG、A-TIG焊焊接工艺参数母材厚度δ/mm 焊接速度v/mm·min-1焊接电流I/A焊接电压U/V氩气流量Q/L·min-1Q正Q反Q拖1.5 100~210 50~90 7~10 10~12 3~4 6~123.0 110~500 120~200 10~14 12~15 4~6 13~18焊接时,观察比较焊接过程中电弧的变化及焊接电压的情况,焊完后观察试件表面焊缝成形情况,以确定普通TIG焊和涂活性焊剂的A-TIG焊的焊缝表面及焊缝成形情况。
为了开发出成熟的A-TIG焊工艺,研究焊接电流、焊接速度等工艺参数对A-TIG焊焊缝形状的影响规律,试验时,每次只变动表1中一个焊接参数,其它参数保持不变。
2试验结果与讨论焊缝的形状和尺寸通常用焊缝熔深H,焊缝熔宽B和余高a来表示(见图1)。
图1 焊缝形状尺寸图实际生产中所希望得到的焊缝是熔宽B 小、熔深H 大。
熔宽和熔深受多种因素的影响,其中焊接工艺参数的影响最大。
通过研究焊接电流、焊接速度及是否涂有活性焊剂等焊接工艺,在表1的焊接工艺参数下,每次只改变一个参数,其它参数保持不变,得到δ1.5 TC4钛板的焊缝熔深和熔宽值,分析、探讨焊接工艺与焊缝熔深和熔宽的关系,寻求获得满意焊缝尺寸的焊接工艺。
2.1 焊接电流的影响在45A~80A 之间改变焊接电流,其它参数保持不变,分别得到TIG 焊和A-TIG 焊的焊缝熔深和熔宽值(表2),依此绘制出熔深和熔宽随焊接电流变化的曲线图(图2与图3)。
表2 焊接电流对熔深熔宽的影响电流I /A 熔深/mm 熔宽/mmHo (TIG 焊) H(A-TIG 焊) Bo (TIG 焊) B (A-TIG 焊)45 2.40 2.55 5.0 4.5 50 2.43 2.55 6.0 5.0 55 2.50 2.58 6.5 5.5 60 2.55 2.74 6.9 6.0 65 2.55 2.75 7.2 6.3 70 2.58 2.80 7.5 6.6 75 2.60 2.85 7.7 6.8 802.622.858.07.02.32.42.52.62.72.82.9熔深 /m m焊接电流 /A图2 熔深随焊接电流变化曲线图熔宽 /m m焊接电流 /A图3 熔宽随焊接电流变化曲线图从表2图2、3中可以看出,A-TIG 焊焊缝熔深与熔宽随电流的变化规律同TIG 焊的一样,都是随电流的增大而增大。
随着电流的增大,A-TIG 焊的焊缝熔深比TIG 焊的增大得快,而焊缝熔宽比TIG 焊的增大得慢。
这说明,焊接电流对焊缝熔深的影响,A-TIG 焊大于TIG 焊;而对焊缝熔宽的影响,A-TIG 焊小于TIG 焊。
由此可见,与TIG 焊相比, A-TIG 焊采用小电流,既可满足对熔深的要求,熔宽又较小,还降低了焊接生产费用。
在实验中还发现,A-TIG 焊的焊接电流在45~60A 之间焊缝既能获得的较大熔深,又能保证良好的外观,且变形小。
而TIG 焊的焊接电流在65~80A 之间时才能获得相应的熔深。
2.2 焊接速度的影响在72~206mm/min 之间改变焊接速度,其它参数保持不变,分别得到TIG 焊和A-TIG 焊的焊缝熔深和熔宽值(表3),并依此绘制出熔深和熔宽随焊接速度变化的曲线图(图4与图5)。
从表3和图4、5中可以看出,A-TIG 焊焊缝熔深与熔宽随焊接速度的变化规律同TIG 焊的一样,都是随着速度的增大而减小。
随着速度的增大,A-TIG 焊的焊缝熔深比TIG 焊的减小得快,而A-TIG 焊的焊缝熔宽比TIG 焊的减小得慢。
这说明,焊接速度对焊缝熔深的影响,A-TIG 焊比TIG 焊要大;而对焊缝熔宽的影响,A-TIG 焊比TIG 焊要小。
由此可见,与TIG 焊相比, A-TIG 焊采用高速度,既可满足对熔深的要求,熔宽又较小,还提高了生产效率。
当焊接速度在72~187mm/min 之间时,A-T1G 焊焊缝熔宽随焊接速度的增加而减小,但当焊接速度达到206mm/min 时,熔宽却又增加,这是由于焊接速度达到206mm/min 时焊接电弧不稳定造成的。
因为活性剂的成分是卤化物,本身不导电,而阳极斑点具有自动寻找纯金属表面而躲避卤化物的特性。
当焊接速度过快时,活性剂涂层来不及充分蒸发,焊接电弧有向后漂移寻找熔池金属的倾向(如图6所示),焊接电弧变得不稳定,焊缝熔宽变大。
但过慢的焊接速度对A-TIG 焊焊缝熔深也是不利的。
这是因为当焊接电流与焊接电压一定时,过慢的焊接速度使活性剂涂层过早地消耗掉,起不到收缩电弧的作用,也显示不出A-TIG 焊效率高的优势。
而且,焊接速度过慢会使工件焊接变形严重,不能满足生产使用性能。
在实验中发现,TIG 焊焊接速度在130~210mm/min 之间时,焊接电弧稳定,焊缝表面成形好。
A-TIG 焊的焊接速度在99~165mm/min 之间时焊接电弧稳定,而当焊接速度达到200mm/min 时,电弧变得十分不稳定,有拖尾现象,焊接效果难以接受,必须加大焊接电流或电压,以加快活性剂涂层的蒸发。
表3 焊接速度对熔深熔宽的影响速度v /mm·min -1熔深/mm 熔宽/mmHo (TIG 焊) H(A-TIG 焊) Bo (TIG 焊) B (A-TIG 焊)72 2.55 2.74 8.5 6.3 99 2.53 2.70 8.0 6.0 116 2.49 2.57 7.6 5.8 156 2.39 2.47 7.0 5.3 187 2.25 2.33 6.5 4.9 2062.222.286.05.02.12.22.32.42.52.62.72.8焊接速度 /mm ·min-1熔深 /m m焊接电流 /A图4 熔深随焊接速度变化曲线图60801001201401601802002204.55.05.56.06.57.07.58.08.5 焊接速度 /mm ·min-1焊接速度 /mm ·min-1TIG 焊A-TIG 焊熔宽 /m m焊接速度 /mm ·min-1TIG 焊 A-TIG 焊图5 熔宽随焊接速度变化曲线图图6 焊接速度对电弧的影响2.3 活性焊剂的影响本试验所用FT-01、FT-02活性焊剂主要由卤化物组成,是针对不同厚度(<3mm 和3~6mm)的钛板A-TIG 焊用的。
焊剂呈乳白色粉末状,密封保存。
焊接前将焊剂在干净的加热箱中烘干,烘干温度为150~200℃,保温时间2~4小时,取出后与有机溶剂按1~1.2:1的比例混合均匀,用刷子均匀刷涂或用专用喷枪喷涂至待焊试样表面约10~15 mm 宽的区域上,待有机溶剂完全挥发后即可焊接。
焊接过程示意见图7。
从焊缝外观形貌(图8)、焊缝横截面金相照片(图9)和焊接电流、焊接速度对焊缝成形影响的试验数据中均可看出,在相同的焊接工艺条件下,A-TIG 焊的焊缝熔宽比TIG 焊的窄,熔深比TIG 焊的大。
说明活性焊剂使焊接电弧产生了明显的收缩。
对钛合金A-TIG 焊的金相形貌进一步分析可以看出,其焊缝横截面形貌(图10)均呈杯状,存在单面焊双面成形的特征。