T91鋼TIG焊活性劑的研究.pdf

1、傳統(tǒng)鎢極氬弧焊可得到高質(zhì)量的焊縫且焊接過(guò)程宜于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因而有很好的應(yīng)用前景。但其單道焊熔深淺，焊接生產(chǎn)效率低，大大限制了TIG焊的應(yīng)用。A-TIG焊技術(shù)正是針對(duì)傳統(tǒng)TIG焊的這種缺點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的，焊前將活性劑粉末用丙酮調(diào)成糊狀，均勻涂敷于待焊工件表面，然后進(jìn)行TIG焊接。研究證明，A-TIG焊能使焊縫熔深大大增加。 T91鋼目前廣泛用于電站管件中，焊接5mm厚的T91鋼管時(shí)，需要開(kāi)坡口進(jìn)行多層多道焊，工藝繁瑣復(fù)雜。本研究以T9

2、1鋼為母材研制一種能夠顯著增加T91鋼TIG焊焊縫熔深的活性劑，使5mm厚的鋼管一次焊透，避免坡口的制備，且使焊接接頭力學(xué)性能達(dá)到要求。 本文在單一組分活性劑試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究了多種化合物組分時(shí)A-TIG焊焊縫的熔深及焊縫表面成形，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)試驗(yàn)確定T91鋼活性劑的基本成分，利用正交試驗(yàn)方法確定活性劑中各成分的最佳含量。論文研究了焊接電流、焊接速度、鎢極尖端至工件距離、活性劑涂敷厚度等工藝參數(shù)對(duì)焊縫熔深、熔寬、焊縫表面成

3、形的影響，以及活性焊劑對(duì)T91鋼焊縫顯微組織的影響。并通過(guò)拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)測(cè)試，研究了T91鋼A-TIG焊接頭的力學(xué)性能。使用高速攝像系統(tǒng)和示波器采集電弧形態(tài)以及電弧電壓數(shù)據(jù)，研究活性劑對(duì)TIG焊電弧形態(tài)和電弧電壓的影響，探尋了活性劑增加焊縫熔深的作用機(jī)制。 通過(guò)正交試驗(yàn)確定了以SiO<,2>、MnP<,2>、Cr<,2>O<,3>、TiO<,2>、NaCl為基本成分的TF-5活性劑，作為焊接T91鋼的TIG焊用活性劑，其質(zhì)量

4、分?jǐn)?shù)分別為45﹪、20﹪、8﹪、15﹪和12﹪。使用該活性劑焊接T91鋼，焊縫熔深顯著增加。在合適的焊接工藝參數(shù)下，可將5mm厚的T91鋼不開(kāi)坡口一次焊透，大大提高焊接生產(chǎn)效率。且活性劑未對(duì)焊縫顯微組織產(chǎn)生明顯影響。焊縫硬度稍高于母材。對(duì)A-TIG焊接頭進(jìn)行拉伸和彎曲試驗(yàn)，拉伸試樣的斷口均位于母材處，面彎、背彎試樣拉伸面焊縫位置處未出現(xiàn)任何裂紋，結(jié)果表明A-TIG焊接頭具有良好的力學(xué)性能。 焊接過(guò)程中，利用高速攝像系統(tǒng)觀(guān)察電弧形