熔化極氣體保護(hù)焊用活性劑研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-16 16:34
CO2氣體保護(hù)焊由于其生產(chǎn)效率高、焊接成本低、焊接質(zhì)量好,被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、工程機(jī)械、建筑等領(lǐng)域。為了提高CO2氣體保護(hù)焊的生產(chǎn)效率,需提高焊接速度和焊接電流,伴隨而來(lái)的是飛濺增大的問(wèn)題。飛濺清理工作完全沒(méi)有生產(chǎn)價(jià)值,并消耗大量人力、物力。在實(shí)際焊接生產(chǎn)中,采用20%CO2+80%Ar代替CO2氣體,可以有效的提高熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡的平穩(wěn)性和電弧穩(wěn)定性,使得飛濺量減少、大顆粒飛濺比例降低。但由于使用20%CO2+80%Ar混合氣體保護(hù)焊代替CO2氣體保護(hù)焊,焊縫的熔深變小,根部變窄,在同樣焊接參數(shù)下焊接角焊縫,在根部定位焊的焊點(diǎn)處容易產(chǎn)生根部未熔合。本文研發(fā)適于熔化極氣體保護(hù)焊的活性劑,用于解決20%CO2+80%Ar混合氣體熔化極氣體保護(hù)焊接熔深淺易產(chǎn)生根部未熔合的問(wèn)題。首先研究了單組元活性劑對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律,本文將Si02、Ti02、MgO、Cr2O3、B2O3、BaO、CaO、Al2O3、Fe2O3、M0O3、MnO、MoS2、CaF2、K2CO3 14種常用的單組元活性劑,應(yīng)用在20%CO2+80%Ar混合氣體保護(hù)焊中,試驗(yàn)研究了 14種單組元活性劑對(duì)焊縫表面成形、熔...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1根部未熔合的產(chǎn)生機(jī)理??Fig.?1-1?The?mechanism?root?undercut?defect??
Fig.?1-2?Molten?metal?flow?in?weld?pool?and?surface?tension?gradient?with?and?without?flux??&叩〇"[45]等人將少量表面活性元素對(duì)表面張力的影響與表面能聯(lián)系起來(lái)。??Heipl#6]等人研宄了表面活性元素對(duì)熔池液體運(yùn)動(dòng)的影響,并得到一種理論,毛細(xì)作用力的大小和方向決定了熔池液體流動(dòng)方向,進(jìn)而增加熔深,S、0等面活性元素的濃度決定了熱毛細(xì)作用力。觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)表面活性元素的含量超一個(gè)特定值(大約500ppm),表面張力溫度梯度系數(shù)由負(fù)變正。由于熔池表液體總是由低表面張力區(qū)域流向高表面張力區(qū)域,在熔化的金屬中會(huì)形成一個(gè)環(huán),如圖1-2所不。由于純金屬、鋼和其他合金中〇、S元素的含量較少,表張力溫度梯度為負(fù),即隨著溫度的增加,表面張力逐漸減小,導(dǎo)致液態(tài)金屬由中??心區(qū)域向外流,最后使得溶深淺而寬。??Berthier[47]等人使用?Cr203、Ti02、V205、MgF2、MgCl?組成活性劑焊接?304L不銹鋼,并對(duì)Marangoni對(duì)流和洛侖茲力的共同作用進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明最的Marangoni對(duì)流轉(zhuǎn)變發(fā)生在少量氧化物添加在MgF2中時(shí),并且氟化物不影
A-TIG焊該區(qū)域的面積減小。D〇ng[5G]等人記錄下A-TIG焊接過(guò)程,發(fā)現(xiàn)活性劑??覆蓋區(qū)域產(chǎn)生了藍(lán)色的蒸汽,該蒸汽覆蓋在熔池金屬和電極之間的電弧通道周??圍,并且收縮了電弧通道,如圖1-3所示。Tseng[51]等人對(duì)比了焊接316L不銹鋼??時(shí),Si02和Ti02對(duì)電弧的收縮作用,研宄發(fā)現(xiàn)Si02對(duì)電弧的收縮作用大于Ti02,??該文獻(xiàn)認(rèn)為這是由于電負(fù)性的不同導(dǎo)致收縮電弧的效果不同,其中Si的電負(fù)性??為1.90,Ti的電負(fù)性為1.54,?Si能吸收更多的弧柱外圍的電子,從而能更好的??收縮電弧。LI?Qing-Ming[52]等人通過(guò)研究活性劑8丨02和1102對(duì)焊接電壓影響來(lái)??說(shuō)明其增加熔深的原理,其中Si02改變電弧電壓,而Ti02基本無(wú)影響。說(shuō)明二??者増加熔深機(jī)理不同,Si02對(duì)電弧的收縮作用明顯。Skvortsov[53]在研宄電弧收??縮機(jī)理和其對(duì)熔深的增加效果時(shí),參照電負(fù)性理論解釋他所用活性劑的增深效??果。結(jié)果顯示,添加鹵化物能夠影響電弧弧柱電子氣體的分壓,這說(shuō)明鹵化物蒸??汽可以吸收弧柱的電子。但當(dāng)他使用不同鹵化物(NaF、CaF2、KF)作為活性劑??時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單組分活性劑對(duì)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊熔池形態(tài)的影響[J]. 孫莉,張騰,劉晨曦. 天津科技. 2017(06)
[2]耐候鋼活性MAG焊接接頭組織及沖擊斷口特征[J]. 路浩,何建英. 宇航材料工藝. 2015(05)
[3]活性熔化極氣體保護(hù)焊接技術(shù)[J]. 路浩. 兵器材料科學(xué)與工程. 2015(04)
[4]耐候鋼活性MAG焊接工藝[J]. 陳大軍,萬(wàn)里,王新,路浩. 現(xiàn)代焊接. 2015(06)
[5]Activated flux tungsten inert gas welding of 8 mm-thick AISI 304 austenitic stainless steel[J]. 劉觀輝,劉美華,易耀勇,張宇鵬,羅子藝,許磊. Journal of Central South University. 2015(03)
[6]活性MAG焊電弧特征及熔池流動(dòng)分析[J]. 路浩,邢敬偉,邢立偉,梁志敏. 焊接學(xué)報(bào). 2014(10)
[7]高速列車(chē)用耐候鋼活性MAG焊接技術(shù)[J]. 路浩,邢立偉,陳大軍. 焊接學(xué)報(bào). 2013(11)
[8]SiO2增加鋁合金交流A-TIG焊熔深的機(jī)理[J]. 黃勇,樊丁. 焊接學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]活性劑對(duì)鎂合金交流A-TIG焊的影響[J]. 黃勇,樊丁,楊鵬,林濤. 焊接學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]鎂合金活性焊絲TIG焊[J]. 劉黎明,蔡?hào)|紅,張兆棟,祝美麗. 焊接學(xué)報(bào). 2007(04)
碩士論文
[1]鎂合金活性MIG焊接研究[D]. 曹全金.大連理工大學(xué) 2012
[2]奧氏體不銹鋼活性TIG和激光焊的研究[D]. 權(quán)雯雯.華中科技大學(xué) 2011
[3]CO2氣體保護(hù)焊活性涂層焊絲的研究[D]. 戶(hù)志國(guó).天津大學(xué) 2008
[4]活性CO2焊絲的研究[D]. 石中泉.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):2920449
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1根部未熔合的產(chǎn)生機(jī)理??Fig.?1-1?The?mechanism?root?undercut?defect??
Fig.?1-2?Molten?metal?flow?in?weld?pool?and?surface?tension?gradient?with?and?without?flux??&叩〇"[45]等人將少量表面活性元素對(duì)表面張力的影響與表面能聯(lián)系起來(lái)。??Heipl#6]等人研宄了表面活性元素對(duì)熔池液體運(yùn)動(dòng)的影響,并得到一種理論,毛細(xì)作用力的大小和方向決定了熔池液體流動(dòng)方向,進(jìn)而增加熔深,S、0等面活性元素的濃度決定了熱毛細(xì)作用力。觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)表面活性元素的含量超一個(gè)特定值(大約500ppm),表面張力溫度梯度系數(shù)由負(fù)變正。由于熔池表液體總是由低表面張力區(qū)域流向高表面張力區(qū)域,在熔化的金屬中會(huì)形成一個(gè)環(huán),如圖1-2所不。由于純金屬、鋼和其他合金中〇、S元素的含量較少,表張力溫度梯度為負(fù),即隨著溫度的增加,表面張力逐漸減小,導(dǎo)致液態(tài)金屬由中??心區(qū)域向外流,最后使得溶深淺而寬。??Berthier[47]等人使用?Cr203、Ti02、V205、MgF2、MgCl?組成活性劑焊接?304L不銹鋼,并對(duì)Marangoni對(duì)流和洛侖茲力的共同作用進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明最的Marangoni對(duì)流轉(zhuǎn)變發(fā)生在少量氧化物添加在MgF2中時(shí),并且氟化物不影
A-TIG焊該區(qū)域的面積減小。D〇ng[5G]等人記錄下A-TIG焊接過(guò)程,發(fā)現(xiàn)活性劑??覆蓋區(qū)域產(chǎn)生了藍(lán)色的蒸汽,該蒸汽覆蓋在熔池金屬和電極之間的電弧通道周??圍,并且收縮了電弧通道,如圖1-3所示。Tseng[51]等人對(duì)比了焊接316L不銹鋼??時(shí),Si02和Ti02對(duì)電弧的收縮作用,研宄發(fā)現(xiàn)Si02對(duì)電弧的收縮作用大于Ti02,??該文獻(xiàn)認(rèn)為這是由于電負(fù)性的不同導(dǎo)致收縮電弧的效果不同,其中Si的電負(fù)性??為1.90,Ti的電負(fù)性為1.54,?Si能吸收更多的弧柱外圍的電子,從而能更好的??收縮電弧。LI?Qing-Ming[52]等人通過(guò)研究活性劑8丨02和1102對(duì)焊接電壓影響來(lái)??說(shuō)明其增加熔深的原理,其中Si02改變電弧電壓,而Ti02基本無(wú)影響。說(shuō)明二??者増加熔深機(jī)理不同,Si02對(duì)電弧的收縮作用明顯。Skvortsov[53]在研宄電弧收??縮機(jī)理和其對(duì)熔深的增加效果時(shí),參照電負(fù)性理論解釋他所用活性劑的增深效??果。結(jié)果顯示,添加鹵化物能夠影響電弧弧柱電子氣體的分壓,這說(shuō)明鹵化物蒸??汽可以吸收弧柱的電子。但當(dāng)他使用不同鹵化物(NaF、CaF2、KF)作為活性劑??時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單組分活性劑對(duì)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊熔池形態(tài)的影響[J]. 孫莉,張騰,劉晨曦. 天津科技. 2017(06)
[2]耐候鋼活性MAG焊接接頭組織及沖擊斷口特征[J]. 路浩,何建英. 宇航材料工藝. 2015(05)
[3]活性熔化極氣體保護(hù)焊接技術(shù)[J]. 路浩. 兵器材料科學(xué)與工程. 2015(04)
[4]耐候鋼活性MAG焊接工藝[J]. 陳大軍,萬(wàn)里,王新,路浩. 現(xiàn)代焊接. 2015(06)
[5]Activated flux tungsten inert gas welding of 8 mm-thick AISI 304 austenitic stainless steel[J]. 劉觀輝,劉美華,易耀勇,張宇鵬,羅子藝,許磊. Journal of Central South University. 2015(03)
[6]活性MAG焊電弧特征及熔池流動(dòng)分析[J]. 路浩,邢敬偉,邢立偉,梁志敏. 焊接學(xué)報(bào). 2014(10)
[7]高速列車(chē)用耐候鋼活性MAG焊接技術(shù)[J]. 路浩,邢立偉,陳大軍. 焊接學(xué)報(bào). 2013(11)
[8]SiO2增加鋁合金交流A-TIG焊熔深的機(jī)理[J]. 黃勇,樊丁. 焊接學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]活性劑對(duì)鎂合金交流A-TIG焊的影響[J]. 黃勇,樊丁,楊鵬,林濤. 焊接學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]鎂合金活性焊絲TIG焊[J]. 劉黎明,蔡?hào)|紅,張兆棟,祝美麗. 焊接學(xué)報(bào). 2007(04)
碩士論文
[1]鎂合金活性MIG焊接研究[D]. 曹全金.大連理工大學(xué) 2012
[2]奧氏體不銹鋼活性TIG和激光焊的研究[D]. 權(quán)雯雯.華中科技大學(xué) 2011
[3]CO2氣體保護(hù)焊活性涂層焊絲的研究[D]. 戶(hù)志國(guó).天津大學(xué) 2008
[4]活性CO2焊絲的研究[D]. 石中泉.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):2920449
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