粉末熔池耦合活性TIG焊接方法 被引量：3

1

作者 黄勇 赵文强 张利尧 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期70-74,共5页

提出了一种新型活性焊接方法——粉末熔池耦合活性TIG焊(Powder pool coupled activating TIG welding,PPCATIG)。该方法采用双层气体进行焊接,内层利用惰性气体保护钨极,外层通过自动送粉装置将活性剂粉末随保护气体送入电弧-熔池区域... 提出了一种新型活性焊接方法——粉末熔池耦合活性TIG焊(Powder pool coupled activating TIG welding,PPCATIG)。该方法采用双层气体进行焊接,内层利用惰性气体保护钨极,外层通过自动送粉装置将活性剂粉末随保护气体送入电弧-熔池区域,增加熔深,提高焊接效率,实现机械化自动化焊接。针对SUS304不锈钢进行了直流正接PPCA-TIG表面熔深,通过与传统TIG焊对比,研究了SiO_2活性剂对电弧形态、焊缝成形、组织和力学性能的影响。结果表明:SiO_2能使电弧等离子体收缩、熔池金属流态改变,并且焊缝熔深能达到传统TIG焊的3倍以上,焊接效率明显提高。焊缝组织主要为奥氏体和铁素体,铁素体形态以骨架状为主。焊缝抗拉强度略低于母材,但相比传统TIG焊,焊缝屈服强度略有提高,其焊缝低温冲击韧性达到了传统TIG焊的96.8%,表现出了良好的力学性能。同时,采用该方法可有效避免活性剂粉末对钨极的污染。 展开更多

关键词 SIO2 粉末熔池耦合活性tig焊 电弧 焊缝成形 微观组织 力学性能

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气体熔池耦合活性TIG焊方法 被引量：19

2

作者 黄勇 刘瑞琳 +3 位作者 樊丁 康再祥 郝延召 瞿怀宇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期13-16,113,共4页

提出了一种新型活性TIG焊方法——气体熔池耦合活性TIG焊,即GPCA-TIG焊.该焊接方法将气体分两层流动,内层气体采用惰性气体起到保护熔池的作用;外层气体则为含活性元素O的气体,将活性元素O引入熔池金属,达到增加熔深的目的.文中以SUS30... 提出了一种新型活性TIG焊方法——气体熔池耦合活性TIG焊,即GPCA-TIG焊.该焊接方法将气体分两层流动,内层气体采用惰性气体起到保护熔池的作用;外层气体则为含活性元素O的气体,将活性元素O引入熔池金属,达到增加熔深的目的.文中以SUS304不锈钢为焊接母材,研究了GPCA-TIG焊接法对焊接电弧及焊缝成形的作用,以及该方法主要工艺参数对焊缝熔深和深宽比的影响.结果表明,在相同参数下,与常规TIG焊方法相比,GPCA-TIG焊可不开坡口一次性焊透8 mm不锈钢板,焊接效率明显提高.同时采用该方法,可以有效避免钨极的氧化烧损. 展开更多

关键词 GPCA—tig焊 气体熔池耦合 外层气体 O元素

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氧引入对气体熔池耦合活性TIG焊电弧的影响 被引量：5

3

作者 黄勇 王艳磊 张治国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1168-1172,共5页

气体熔池耦合活性TIG焊接方法是一种新型的活性焊接方法,该方法采用内外两层气体进行TIG焊,内层惰性气体保护熔池金属和钨电极,外层气体引入活性元素O,使焊缝熔深增加,并通过调节内外喷嘴的相对位置,简单方便地调节外层活性气体与熔池... 气体熔池耦合活性TIG焊接方法是一种新型的活性焊接方法,该方法采用内外两层气体进行TIG焊,内层惰性气体保护熔池金属和钨电极,外层气体引入活性元素O,使焊缝熔深增加,并通过调节内外喷嘴的相对位置,简单方便地调节外层活性气体与熔池表面的耦合度,实现对焊缝成形和焊缝性能的控制。外层气体的引入对焊接电弧有着重要的影响,因此针对气体熔池耦合活性TIG电弧,采用Boltzmann作图法分析了外层气体为O2时不同耦合度下电弧等离子体的温度分布,在此基础上研究了电弧电压和电弧形貌的变化规律。结果表明,与普通TIG电弧对比,气体熔池耦合活性TIG焊时,外层气体引入氧可使电弧略有收缩,电弧中心温度升高,同时电弧电压上升;与内外层气体都为Ar的情况相比,外层采用O2对电弧的收缩作用更明显。当耦合度从0增加到2时,电弧中心温度和电弧电压都略有上升。在气体熔池耦合活性TIG焊中电弧收缩不明显,进行不锈钢焊接时熔深显著增加的主要机理不是电弧收缩。 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性T IG焊 电弧 Boltzmann作图法 氧 温度分布 电弧电压

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气体熔池耦合活性TIG焊电弧传热传质过程的数值分析 被引量：3

4

作者 黄勇 陆肃中 +1 位作者 王新鑫 李慧 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期15-19,共5页

针对气体熔池耦合活性TIG焊电弧,建立焊接电弧传热传质过程的数学模型.采用简化阴极边界层模型对阴极与电弧耦合求解,计算得到气体熔池耦合活性TIG电弧等离子的温度、氧气分布、等离子体流速、电势和电流密度等特征参数,并与传统TIG电... 针对气体熔池耦合活性TIG焊电弧,建立焊接电弧传热传质过程的数学模型.采用简化阴极边界层模型对阴极与电弧耦合求解,计算得到气体熔池耦合活性TIG电弧等离子的温度、氧气分布、等离子体流速、电势和电流密度等特征参数,并与传统TIG电弧进行对比.结果表明:氧气主要分布在电弧外围,只有少量进入电弧内部;与TIG电弧相比,相同焊接参数下气体熔池耦合活性TIG焊电弧温度上升,等离子体流速增大,电弧略有收缩,阳极表面电流密度、热流密度与电弧压力峰值均增大. 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性tig焊 双层气体 电弧 氧气 数值模拟

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气体熔池耦合活性TIG焊弧长影响电弧压力机理的数值分析 被引量：2

5

作者 黄勇 张丹丹 +2 位作者 王新鑫 王艳磊 陆肃中 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期28-31,共4页

针对气体熔池耦合活性TIG(GPCA-TIG)焊电弧压力随弧长增加而减小的现象,运用FLUENT软件及其UDF的二次开发功能,建立GPCA-TIG焊电弧的二维轴对称稳态模型,通过提取相同电流不同弧长等离子体轴向的电磁力和粘度,分析电弧压力随弧长增加而... 针对气体熔池耦合活性TIG(GPCA-TIG)焊电弧压力随弧长增加而减小的现象,运用FLUENT软件及其UDF的二次开发功能,建立GPCA-TIG焊电弧的二维轴对称稳态模型,通过提取相同电流不同弧长等离子体轴向的电磁力和粘度,分析电弧压力随弧长增加而减小的机理.结果表明:随着弧长增加,沿电弧轴向的电磁力几乎没有变化,而近阳极表面的氩等离子体温度下降使其粘度增大,最终导致氩等离子体沿电弧轴向的流速下降,阳极表面的电弧压力下降. 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性tig焊 数值分析 电磁力 粘度 电弧压力

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气体熔池耦合活性TIG焊熔池N元素分布骤冷分析 被引量：2

6

作者 黄勇 张治国 王艳磊 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期31-34,114,共5页

采用骤冷法处理不锈钢气体熔池耦合活性TIG焊高温熔池金属,通过控制开始冷却时间,在不影响焊缝成形的前提下,保留N元素在高温熔池内的分布状态,并采用俄歇电子能谱(auger electron spectroscopy,AES)分析了不同位置处N元素的分布规律.... 采用骤冷法处理不锈钢气体熔池耦合活性TIG焊高温熔池金属,通过控制开始冷却时间,在不影响焊缝成形的前提下,保留N元素在高温熔池内的分布状态,并采用俄歇电子能谱(auger electron spectroscopy,AES)分析了不同位置处N元素的分布规律.结果表明,在熄弧前0.6 s开始冷却时,骤冷效果最好.熔池内N元素沿深度方向整体呈现均匀分布,局部存在较大范围波动;熔池前部和后部边缘位置的氮含量略高于中心位置,熔池中部边缘位置的平均氮含量略低于中心位置;熔池后部总的平均氮含量略高于熔池前部,熔池中部总的平均氮含量介于两者之间. 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性tig焊 骤冷法 熔池 N元素 分布

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氮氧元素联合过渡对气体熔池耦合活性TIG焊电弧的影响 被引量：2

7

作者 黄勇 王艳磊 张治国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期31-34,2,共5页

针对外层引入氮氧混合气体的气体熔池耦合活性TIG焊电弧,采用Boltzmann作图法分析在不同耦合度下电弧等离子体的温度分布和电弧电压的变化规律,并与传统TIG焊及外层只引入氧气的气体熔池耦合活性TIG焊进行比较.结果表明,氮氧联合过渡时... 针对外层引入氮氧混合气体的气体熔池耦合活性TIG焊电弧,采用Boltzmann作图法分析在不同耦合度下电弧等离子体的温度分布和电弧电压的变化规律,并与传统TIG焊及外层只引入氧气的气体熔池耦合活性TIG焊进行比较.结果表明,氮氧联合过渡时气体熔池耦合活性TIG焊电弧的中心区域温度和电弧电压均高于传统TIG焊与外层只引入氧气时的气体熔池耦合活性TIG焊的数值;当耦合度由0变为+2时,电弧中心区域温度与电弧电压均略有升高. 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性tig焊 光谱分析 氮氧联合 电弧

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考虑自由表面的活性TIG焊熔池温度场与流场的数值分析 被引量：2

8

作者 黄勇 李慧 +2 位作者 王新鑫 郝珍妮 陆肃中 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期32-36,共5页

针对不锈钢定点活性TIG焊,采用焓-孔隙度法处理液-固相变化,采用流体体积(VOF)方法追踪熔池自由表面变形,考虑熔池所受电磁力、表面张力和电弧压力,建立三维非稳态熔池的数学模型.通过比较考虑和不考虑自由表面变形时熔池的温度场和流场... 针对不锈钢定点活性TIG焊,采用焓-孔隙度法处理液-固相变化,采用流体体积(VOF)方法追踪熔池自由表面变形,考虑熔池所受电磁力、表面张力和电弧压力,建立三维非稳态熔池的数学模型.通过比较考虑和不考虑自由表面变形时熔池的温度场和流场,研究自由表面变形对活性TIG焊熔池中的传热和流体流动行为的影响.结果表明:当考虑熔池自由表面变形时,由于熔池中的对流现象减弱,使得最高温度增加,熔深变浅,熔宽增加,深宽比减小.考虑自由表面变形时熔池形貌更接近实际情况. 展开更多

关键词 流体体积方法 活性tig焊 熔池

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活性剂对低功率激光-双面TIG复合焊熔池影响规律研究

9

作者 邵国友 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第11期192-193,196,共3页

搭建了1Cr18Ni9Ti不锈钢低功率激光-双面TIG复合焊接系统,并选择TiO2、Cr2O3、B2O3、SiO2和CaF2五种活性剂分别进行低功率激光-双面TIG复合活性焊接试验,分析活性剂种类对低功率激光-双面TIG复合焊接熔池的影响规律。结果发现:添加了活... 搭建了1Cr18Ni9Ti不锈钢低功率激光-双面TIG复合焊接系统,并选择TiO2、Cr2O3、B2O3、SiO2和CaF2五种活性剂分别进行低功率激光-双面TIG复合活性焊接试验,分析活性剂种类对低功率激光-双面TIG复合焊接熔池的影响规律。结果发现:添加了活性剂的焊缝熔池形貌均有所改变;活性剂对其深宽比的影响顺序由大到小为:SiO2>B2O3>Cr2O3>TiO2>CaF2。 展开更多

关键词 1CR18NI9TI 不锈钢 激光-双面 tig 复合焊 活性剂 焊接熔池

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磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型的确定 被引量：3

10

作者 刘政军 王晓慧 苏允海 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第5期505-509,共5页

为了确定磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球... 为了确定磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球体热源模型得到的熔池形状与实际熔池尺寸相吻合,而双椭圆面热源模型不能很好地反应厚度方向上的温度分布.结果表明,双椭球体热源模型可以更加准确地表征磁场和活性剂联合作用下TIG焊的实际焊接过程,打破了以往依照焊接方法选取热源模型的传统. 展开更多

关键词 tig焊 磁场 活性剂 双椭圆面热源 双椭球体热源 数值模拟 温度场 熔池形状

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氮氧联合过渡对GPCA-TIG焊焊缝的影响 被引量：2

11

作者 黄勇 王艳磊 张治国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1-4,113,共5页

针对外层引入氮氧混合气体的气体熔池耦合活性TIG焊,通过改变焊枪内外喷嘴的相对位置,分别研究了外层气体与熔池表面的耦合程度不同时焊缝成形、焊缝中氮氧含量及焊缝组织性能的变化规律.结果表明,氮氧联合过渡时气体熔池耦合活性TIG焊... 针对外层引入氮氧混合气体的气体熔池耦合活性TIG焊,通过改变焊枪内外喷嘴的相对位置,分别研究了外层气体与熔池表面的耦合程度不同时焊缝成形、焊缝中氮氧含量及焊缝组织性能的变化规律.结果表明,氮氧联合过渡时气体熔池耦合活性TIG焊焊缝窄而深;低温冲击韧性高于母材及传统TIG焊的7.5%以上,而抗拉强度和屈服强度均略低于母材;焊缝组织晶粒细小,奥氏体上沿晶界分布着少量铁素体.气体熔池耦合活性TIG焊焊缝中的氮氧含量可以通过调节焊枪内外喷嘴的相对位置进行微量控制. 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性tig焊 氮氧联合过渡 耦合度 氮氧含量 组织性能

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GPCA-TIG焊缝组织和性能分析 被引量：1

12

作者 刘瑞琳 黄勇 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期17-21,共5页

采用气体熔池耦合活性TIG焊接方法,讨论了O、N元素的引入对焊缝组织和性能的影响规律.对焊接接头进行了显微组织分析、力学性能测试、X射线探伤、耐腐蚀性试验以及测量了焊缝中铁素体和氮元素的质量分数.结果表明:与传统TIG焊焊缝组织相... 采用气体熔池耦合活性TIG焊接方法,讨论了O、N元素的引入对焊缝组织和性能的影响规律.对焊接接头进行了显微组织分析、力学性能测试、X射线探伤、耐腐蚀性试验以及测量了焊缝中铁素体和氮元素的质量分数.结果表明:与传统TIG焊焊缝组织相比,GPCA-TIG焊缝组织明显细化;氧元素会降低焊缝的冲击韧性、抗拉强度和塑性,但当添加N元素后,焊缝的力学性能有所上升,说明N元素能改善焊缝的力学性能;焊缝均没有产生晶间腐蚀裂纹,获得的焊缝经X射线检测,结果为Ⅰ级. 展开更多

关键词 气体熔池耦合活性焊 焊缝组织 抗拉强度 冲击韧性 耐腐蚀性

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N和O元素引入对GPCA-TIG焊焊缝冲击韧性的影响

13

作者 黄勇 郭卫 王艳磊 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期83-89,I0008,I0009,共9页

通过外层气体引入O和N元素,气体熔池耦合活性TIG焊(gas pool coupled activating TIG welding)可以实现深熔深、高质量和连续焊接.为了研究清楚O和N元素引入对焊缝冲击韧性的影响规律和机理,针对SUS304不锈钢分别测试了外层气体为O_(2),... 通过外层气体引入O和N元素,气体熔池耦合活性TIG焊(gas pool coupled activating TIG welding)可以实现深熔深、高质量和连续焊接.为了研究清楚O和N元素引入对焊缝冲击韧性的影响规律和机理,针对SUS304不锈钢分别测试了外层气体为O_(2),N_(2)和O_(2)+N_(2)时的焊缝低温冲击韧性,并从焊缝组织成分、析出物种类及形态以及晶粒取向等方面分析了其影响机理.结果表明,外层气体引入对GPCA-TIG焊焊缝低温冲击韧性影响较大,单独引入O_(2)时将明显降低,单独引入N_(2)时降低较少,而同时引入O_(2)和N_(2)将增加焊缝金属低温冲击韧性.O和N元素同时引入增强GPCA-TIG焊缝金属低温冲击韧性的机理主要在于:焊缝组织较细,金属中的O和N元素含量和所形成的非金属夹杂物的增加程度和铁素体数量的下降程度都较少,却增加了奥氏体晶粒大角度晶界数量以及铁素体晶粒与奥氏体晶粒之间位向关系的匹配性,从而使得裂纹不易扩展,韧性增强. 展开更多

关键词 不锈钢 O元素 N元素 气体熔池耦合活性tig焊 冲击韧性

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