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低碳钢氩弧焊焊剂的研制 摘要 针对低碳钢研制了由卤化物、SiOz_， ，c也 等组成的氩弧焊焊剂，分析了各种单一成份的活性剂对焊接熔深的影响规律。在此基础上对多组元活性剂进行研究，优选出台适的配方，接此配方{5哇成的活性剂可以大幅度地增加低碳钢氩弧焊的熔深，可一次焊透12ram厚的对接低碳钢钢板。关键词 氩弧焊焊剂研制中图分类号：TG444 ．74， TG423 文献标识码：A Development of an Activation Flux for the GTAW of Low Carbon Steel Zhang Ruihua Fan Ding ( 剥s E e“球 ， ( L】u? 0f ． 1 删73(~50，Chim) AIistract This paper deals th the deve Ⅻ t of an activating flux made of S ，Tiq ，Cr2q ，halide etc for the GTAW oflow c~hon steel The effects of each cow,portent ofthe fluxcm the welding penetrationisinvestlgat— ed，I on the inv~tigation． proper[ommla of multi-ccgnOol3e~tt activating flux is obtained th which the weld penetration of low carbon steel increases renmrkably and the 12mm plat~ could be welded well without Ddve． Keywords GTAW Flux D l0pm 氩弧焊(TIG焊)在现代焊接中很普及，它的优点是焊接质量高，几乎可用于所有金属的连接。但TIG焊也存在焊接熔深浅、生产效率低的缺点。近年来，一种新型高效的焊接法一AHTIG焊接法正引起人们的高度重视 。A-TIG(Acti．rating flux GTA)焊接法是在施焊板材的表面涂上一层很薄的焊剂(也称为活性剂)，引起焊接电弧收缩或熔池流态发生变化，从而大大改善焊接熔深的方法。利用这种方法可使焊接熔深比常规TIG焊的增加I～3倍，对于厚度在12ram以下的低碳钢钢板无需开坡口，可一次焊接完成。因此，该方法引起了乌、英、日、美等国学者的高度重视u 。目前，国际市场上已有针对不同材料的活 性剂出售 ；但国内尚未作深人研究” 。本文针对低碳钢进行了活性剂配方的系列试验研究。 1 试验方法 低碳钢试样的尺寸为200ram×80ram×8mm(或12nm~)，基础的表面活性剂材料主要为s 、TiOa．、CaO、MgO、卤化物、crq 等，用电子天平(精度为0 0ling)进行称量。了解单一成分的括性剂对焊接溶深的影响规律，对于确定活性荆的成分和配比以及进一步研究A．TIG焊熔深的增加规律都是必要的。试验时先称取某成分，用丙酮将其调成糊状，用刷子均匀地刷到工件的一端 ，在同一焊接规范下，将有 涂层区和无涂层区一次焊成，在涂层区和无涂层区横向切割焊缝，制成试样后观察熔深、熔宽的变化。通过改变活性剂的浓度来研究单一括性剂的含量对焊接熔深的影响规律。试验时，称取质量· 2 材料开发与应用 2001年l0月相等的若干份组元当作溶质，将丙酮作为溶刺，通过调整丙酮的质量分数来调节活性剂的浓度，进而达到调节涂层厚度的目的。在相同的焊接规范下对涂敷有不同量活性剂的试板进行焊接。焊接规范如表l所示。根据单一成分的活性剂对焊接熔深的影响规律，可以初步确定活性剂的基本组成，进而初步确定一个大概的配方组，进行正交试验，对多组元配方进行研究。 2 试验结果 表2所示为在某一含量时各组元单一成分对焊接熔深的影响规律。由表2可见，s 对焊道熔深的增加效果最为明显，Ti 次之，氧化物的2 1 单一成分活性剂的含量对熔深的影响 影响大于卤化物的。表2 单组元对熔池形状的影响图1所示为SiO,涂敷量(G)与焊道熔深(H)的关系曲线。由图1可见，随着si 涂敷量的增加，焊道的熔深也逐渐增加，但熔深有一个最大值，达到此值后焊道熔深将不再发生变化。 2．2 多组元活性剂各成分的含量变化对熔深的影响 通过正交试验得出多组元活性剂各成分的变化对焊接熔深的影响规律。SiO,含量对焊接熔深的影响如图2所示。从图2我们可以看出，随着s 含量的增加，熔深倍数即有活性剂区的熔深(H)与无活性剂区的 溶深(H．)的比也不断增加。当s 增至40％(u-)时，对焊接熔深的影响最大，可以使焊接熔深图l si 滁敷量对焊道熔深的影响 图2 s 含量对焊接熔深的影响 第l6卷第5期 张瑞华等