【400A氩弧柴油焊机】氩弧焊焊剂增加熔深的机理

时间：2021-05-30

20世纪60年代乌克兰巴顿焊接研究所首先将焊剂用于氩弧焊，一般将使用焊剂的氩弧焊称为A-TIG焊,A-TIG焊早期主要用于焊接钛合金,后来也大量用于焊接不锈钢、低合金钢。A-TIG焊的特点是在较薄的焊剂涂层上进行氩弧焊时,能够大幅度地增加焊缝熔深,从而大幅度提高焊接生产效率、降低焊接成本,如能够不加焊丝一次焊透12mm厚锰钢板。90年代末美国和英国也研制出了用于奥氏体不锈钢、低合金钢的氩弧焊焊剂，此类焊剂已被美国海*于舰船用管道系统及其零部件的焊接。国内在这方面的研究不多,为此,我们研制了一种用于奥氏体不锈钢的氩弧焊焊剂,并进行了焊接工艺试验。

焊接工艺试验包括焊接熔深效果试验、单面焊双面成形焊接试验、焊接接头的金相组织分析、化学成分分析、力学性能及耐蚀性能试验。采用简易的自动氩弧焊,将氩弧焊焊枪固定在可自动行走的焊接小车上,同时在固定连接处安上机械装置,该装置可自动稳定氩弧焊弧长,以保证焊接工艺试验过程的稳定性。

所选试板尺寸为300mm@120mm@8mm(或10mm),采用直边坡口,不留间隙,在自由状态下对接点固,轻微打磨待焊焊道表面后,用刷涂笔蘸取糊状物焊剂刷涂在待焊焊道表面,涂层宽度约20mm,将试板置于具有背面保护装置的焊接台架上,将钨极置于始焊端距试板表面约1.5mm处,并对准焊道中心线。

氩弧焊焊剂能增加熔深,对其机理人们尚未形成共识。目前主要有两种观点,一般认为其可能的机理是,焊接时涂覆于阳极(工件)的焊剂涂层中的卤素化合物在电弧热的作用下挥发出来,所产生的电负性元素吸附了位于阳极电弧外围区域中用于电弧导电的电子,致使阳极电弧收缩,并导致阳极压降及电场强度的增加,从而增加了电弧在阳极区的产热量及熔透能力。氧化物致使电弧收缩的原因则归结于处于挥发状态的氧化物也具有吸附电子的能力。另一种观点认为,焊剂涂层具有良好的电绝缘性,因此有利于收缩电弧。

由某些耐高温且电绝缘性能稳定的氧化物组成的焊剂涂层在减弱温度较低的电弧周边区域的电场强度的同时,在电弧中心的阳极斑点处,焊剂气化分解而不再具有绝缘能力,将使电弧在钨极尖端和阳极斑点之间的气体导电过程中得到强化,这样,电弧的收缩和阳极斑点压力的增强,使得焊缝熔深得以大大增加。

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