氧化物、氯化物活性TIG焊接的研究.pdf

1、碩士學位論文氧化物＼氯化物活性TIG焊接的研究StudyonMechanismofOxideandChlorideinActivatingTungstenInertGasWelding學號：21QQ墨Q塑大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要和常規(guī)TIG(TungstenInertGas)焊接相比，ATIG(ActiveTungstenInertGas)焊接具有增加焊縫熔深、凈化

2、焊縫、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)勢。由于其廣闊的應(yīng)用前景，自ATIG焊接技術(shù)提出以來，該項技術(shù)得到了人們的廣泛關(guān)注。關(guān)于ATIG焊接增加焊縫熔深機理的研究，針對不同的活性劑，科研工作者普遍接受的理論為“電弧收縮”理論和“表面張力改變”理論。然而，到目前為止，ATIG焊接增加熔深的機理并沒有達到統(tǒng)一，關(guān)于ATIG焊接過程中活性劑的具體作用方式，也沒有相關(guān)的報道。在已提出的ATIG焊接作用機理的基礎(chǔ)上，本文選擇不同的氯化物和氧化物為活性劑，研究了AT

3、IG焊接對不同焊接母材熔深的作用效果，并對焊接熔深的規(guī)律進行了總結(jié)。同時，本文以活性劑的性質(zhì)為切入點，對ATIG焊接的作用機理進行了分析和探討。實驗條件下試驗表明，以金屬氧化物為活性劑時，不同的氧化物活性劑均能夠增加焊接熔深，但是熔深的作用效果相近。研究表明，在氧化物的作用下，ATIG焊接電弧電壓和電子密度均增加，而電弧的電子溫度降低。此外，涂敷氧化物后，并沒有發(fā)現(xiàn)電弧收縮的現(xiàn)象，這說明電弧形態(tài)的變化不是氧化物熔深主要的作用機理。以金屬

4、氯化物為活性劑時，不同的活性劑對焊縫熔深的作用效果不同。而且，三種母材熔深的作用效果均隨著活性劑中金屬元素第一電離能的增加呈先增加后降低的規(guī)律。實驗表明，涂敷金屬氯化物后，電弧電壓和電弧電子溫度增加，而電弧電子密度降低。此外，以MnCl2和ZnCl2為活性劑時，觀察到電弧收縮的現(xiàn)象，而涂敷KCl后，電弧并沒有收縮。試驗結(jié)果表明，對電弧的影響是氯化物熔深主要的作用機理。依據(jù)試驗結(jié)果，本文從熱輸入的角度，將活性劑的作用機理進行了統(tǒng)一。本文認

5、為以氧化物或氯化物為活性劑時，熱輸入的增加均是焊接熔深增加的根本原因。以氧化物為活性劑時，電弧導(dǎo)電通道的壓縮和電弧電離度的增加是焊接熱輸入增加和熔深增加的根本原因；以金屬氯化物為活性劑時，活性劑中的金屬元素和氯元素均能夠影響焊接電弧。其中，活性劑中的金屬元素的電離使電弧電子溫度發(fā)生不同的變化，而氯化物中的氯元素能夠吸附焊接電弧外圍的電子使電弧收縮，二者共同的作用是氯化物熔深增加的根本原因。關(guān)鍵詞：活性劑；ATIG焊接；焊縫熔深；電子溫度