磁控電弧窄間隙TIG焊接設(shè)備及工藝研究.pdf

1、鈦合金因其優(yōu)良的耐腐蝕性能和無磁性特點被稱為―海洋金屬‖,鈦合金在艦船制造方面具有強大的應(yīng)用前景。窄間隙TIG焊接方法經(jīng)濟性強,并且容易獲得高質(zhì)量的焊縫,但是焊接過程的最大難題就是側(cè)壁熔合不良,且焊接效率低。
　　為了增強中國海軍軍事力量,加快鈦在海軍設(shè)備中的應(yīng)用,解決中國所面臨的深潛器、深海壓力容器及艦船制造等海洋工程的焊接問題,在引進技術(shù)的基礎(chǔ)之上研究了磁控電弧窄間隙TIG焊接系統(tǒng)的原理,研制出適合實驗室條件的磁控電弧TIG焊

2、接平臺,實現(xiàn)了厚板鈦合金窄間隙自動化焊接,并且控制了焊接電弧隨磁場的周期性擺動,有效解決了窄間隙焊接中的側(cè)壁熔合問題。
　　(1)首先對不同鎢極端部形態(tài)對焊縫成形的影響進行了研究。結(jié)果顯示端部為2mm*0.8mm的梯臺狀-鎢極獲得的焊接電弧使得焊縫的側(cè)壁熔深最大,焊縫底部熔合優(yōu)良,熔深適中,能獲得較為理想的焊接質(zhì)量。
　　(2)研究了焊接參數(shù)對焊縫成形的影響,發(fā)現(xiàn)隨著焊接電流的增加,焊縫側(cè)壁熔合情況得到改善,且電弧沖擊深度、

3、熔深、熔寬及側(cè)壁熔深都逐漸增加;隨著電弧高度的增加,焊縫的不均勻程度遭到惡化,表面凹坑明顯增多;隨著磁場強度的增加,窄間隙焊縫的側(cè)壁熔合問題得到很好解決,并且側(cè)壁熔合均勻、高度一致;隨著磁場頻率的增大焊縫熔深及電弧沖擊深度增大,焊縫的熔寬及側(cè)壁熔深減小。
　　(3)深層次的研究了磁場強度對鈦合金宏觀組織及顯微組織的影響,歸納出了隨著磁場強度的增大組織形態(tài)的變化規(guī)律:鈦合金宏觀組織隨著磁場的增強,在熔合線向內(nèi)生長的位置出現(xiàn)了由柱狀晶