项目五任务一A-TIG焊技术

1、先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术1先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术2项目项目4 4任务任务4 4：漆包线超声键合：漆包线超声键合工艺的确定工艺的确定先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术A-TIG焊原理、优点及应用焊原理、优点及应用1.1.A-TIGA-TIG焊原理焊原理 所谓活性钨极氩弧焊(Activating flux TIG welding，简称A-TIG)即指“活性化TIG焊”。活性化焊接是把某种物质成分的活性剂涂敷在焊件母材焊接区，正常规范下完成焊接的新型焊接方法。下左图所示的为普通TIG焊接， 右图所示为A-TIG焊接。3先进焊接与连接技术

2、先进焊接与连接技术A-TIG焊原理、优点及应用焊原理、优点及应用 与普通TIG焊相比，活性化焊接突出的优点是在同等规范下能够获得较大的熔深，对于6mm的不锈钢板，普通TIG焊单道焊一次焊接的熔深最多可达到3mm，而A-TIG焊能够一次焊透，对焊接效率的提高非常明显。4（a）常规TIG焊 （b）A-TIG焊先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术2. A-TIG焊优点焊优点 （1）在A-TIG焊接工艺中可以不开设坡口，焊接时无需填加焊丝即可满足焊接要求。 （2）与传统手工电弧焊、钨极氩弧焊等方法比较，A-TIG焊具有焊缝熔深大、生产效率高、质量可靠。 （3）与先进的电子束焊接、激光焊接相比，A-TI

3、G焊因活性剂原料来源丰富、价格经济，不用专门购买昂贵的专用焊接设备等优点，使其具有良好的应用前景和经济效益。 （4）减少焊接变形。与传统的开坡口多层多道TIG焊相比，A-TIG焊采用不开坡口直接对接焊接，焊道收缩量很小，焊后变形因而减少。 （5）消除了各炉次钢板由于微量元素差异而造成的焊缝熔深差异。5A-TIG焊原理、优点及应用焊原理、优点及应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术3. A-TIG焊应用焊应用 （1）.在管道全位置焊接中的应用情况 将活性剂刷涂于待焊焊道表面，使用全位置焊机进行焊接，可以一次焊透，突破了全位置焊机只能焊接薄壁管和焊接厚壁管时需开坡口的局限性。下图所示的为A-TI

4、G焊在压力管道全位置焊接中的应用。6A-TIG焊原理、优点及应用焊原理、优点及应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术 （2）.在窄间隙焊接中的应用情况 窄间隙A-TIG焊接因焊接线能量小、电弧稳定性好、焊接缺陷少、焊缝强度高等优点，可以实现大幅度减小坡口间隙。下图所示为A-TIG焊在核电设备窄间隙焊接中的应用。7A-TIG焊原理、优点及应用焊原理、优点及应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术 （3）.在其他特种焊接形式中的应用情况 A-TIG点焊作为一种点焊新方式，具有A-TIG焊的众多优点，在相同厚度下由于活性剂的熔深增加作用，所需的热输入减少，热影响区小，焊接变形小，焊接质量较高。8A

5、-TIG焊原理、优点及应用焊原理、优点及应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术1. 1. 焊接活性剂的研究焊接活性剂的研究 国外从事A-TIG焊商业化应用的厂商主要有PWI和美国爱迪生焊接研究所（EWI）。 PWI提供的活性剂以喷雾器形式分装，或者为膏状（活性剂粉末同丙酮的混合溶液）。 英国焊接研究所（TWI）于2006年也开发出了用于不锈钢的活性剂，它摒弃了丙酮或者异丙醇溶剂，采用水溶性溶剂，降低了活性剂的应用成本。 国内的高校，如哈尔滨工业大学、兰州理工大学等也于1999年开始开展了A-T1G焊活性剂的研究与开发工作，主要针对的材料包括不锈钢、低碳钢、钛合金、镁合金、铝合金和镍基合金。9

6、A-TIG焊中焊接活性剂的研究与应用焊中焊接活性剂的研究与应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术2. 2. 焊接活性剂的应用焊接活性剂的应用 （1）.不锈钢方面 哈尔滨工业大学采用自行研制的不锈钢活性剂焊接了5mm厚SUS304不锈钢，并将此应用到了航天产品的焊接中。右图所示为焊接试板照片，采用填丝TIG焊，在试板右侧涂敷活性剂，左侧不涂敷，采用相同参数单道焊接。试验结果表明，没有涂敷活性剂的部位背面没有焊透，正面熔宽比A-TIG焊熔宽大。10A-TIG焊中焊接活性剂的研究与应用焊中焊接活性剂的研究与应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术 （2）.钛合金 由于钛合金高温下对氧元素比较敏感，

7、因此钛合金活性剂的主要成分由卤化物组成。下图所示为各种单一成分卤化物在相同焊接参数下对厚度为3mm的TC4钛合金的作用效果，与不锈钢活性剂类似，不同成分的活性剂对熔深增加程度不同。11A-TIG焊中焊接活性剂的研究与应用焊中焊接活性剂的研究与应用（a）无活性剂 （b）NaF （c）CaF2（d）AlF3 （e）NaCl （f）CaCl2先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术 （3）.镍基合金 镍基合金焊接活性剂的主要成分为氧化物，也有的活性剂采用卤化物成分。下图所示为各种单一成分活性剂在相同焊接参数下焊接镍基合金的作用效果，不同成分的活性剂对熔深增加程度不同。12A-TIG焊中焊接活性剂的研究与

8、应用焊中焊接活性剂的研究与应用 （a）无活性剂 （b）CaO （c）AlF3 （d）MgF2先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术3. 3. 活性剂在其它焊接方法中的应用活性剂在其它焊接方法中的应用 （1）.活性剂在钎焊中的应用钎焊过程中，钎料中的活性元素在一定温度下与陶瓷发生冶金反应，在陶瓷/钎料界面上形成一定厚度的能被金属钎料润湿的过渡层，从而实现陶瓷与金属的化学结合。 （2）.活性剂在激光焊中的应用这说明激光焊接不锈钢的过程中，活性剂能使更多的激光能量以接近线热源的形式被工件吸收，在Nd:YAG激光焊接过程中，活性剂使焊缝表面宽度减小，改善焊缝成形。 （3）.活性剂在CO2气体保护焊中的应

9、用 在CO2气体保护焊中使用活性化焊丝，可以解决CO2飞溅问题。 （4）.活性剂在电子束焊中的应用将活性剂用在电子束焊是目前活性焊研究的一个重要分支领域，C.R.Heiple、S.W.Pierce、D.S.Howse等人相继在这方面做了大量的探索工作，发现活性剂对电子束焊的熔深影响很显著13A-TIG焊中焊接活性剂的研究与应用焊中焊接活性剂的研究与应用先进焊接与连接技术先进焊接与连接技术3. 3. 活性剂在其它焊接方法中的应用活性剂在其它焊接方法中的应用 （1）.活性剂在钎焊中的应用钎焊过程中，钎料中的活性元素在一定温度下与陶瓷发生冶金反应，在陶瓷/钎料界面上形成一定厚度的能被金属钎料润湿的过渡层，从而实现陶瓷与金属的化学结合。 （2）.活性剂在激光焊中的应用这说明激光焊接不锈钢的过程中，活性剂能使更多的激光能量以接近线热源的形式被工件吸收，在Nd:YAG激光焊接过程中，活性剂使焊缝表面宽度减小，改善焊缝成形。 （3）.活性剂在CO2气体保护焊中的应用 在CO2气体保护焊中使用活性化焊丝，可以解决CO2