药芯焊丝TIG焊电弧特性的光谱分析

摘要：

利用光谱诊断方法结合高速摄像研究所提出的药芯焊丝的填丝TIG焊接新工艺的电弧特性,借助高速摄像研究药芯焊丝TIG焊的熔滴过渡方式;通过对焊接电弧进行光谱采集点扫描,对采集的谱线进行元素标定,以药粉中活性元素K和Na作为追踪目标,统计得到电弧中药粉成分的分布范围;并利用Boltzmann图法计算TIG焊电弧的温度场分布,分析了熔滴过渡方式对电弧温度场分布的影响.研究结果表明,通过调整丝极间距,得到药芯焊丝TIG焊的三种典型的熔滴过渡方式:滴状过渡(2 mm)、渣柱过渡(5 mm)和搭桥过渡(7 mm).药粉中的活性元素K和Na等集中分布在熔池上方的电弧空间,且其分布受丝极间距的影响,丝极间距越小其分布越靠近钨极,容易造成对钨极的污染.不填丝TIG焊的电弧温度分布呈钟罩形,等温线关于钨极轴线近似对称分布;与不填丝TIG焊相比,药芯焊丝TIG焊的电弧温度场受熔滴过渡的影响发生了不同程度的扭曲,滴状过渡的电弧温度场扭曲严重,焊接过程中飞溅较大;相比于滴状过渡,渣柱过渡和搭桥过渡的电弧温度场扭曲程度较小且焊接过程稳定,适合该TIG焊方法的使用.

关键词：药芯焊丝、TIG焊、电弧特性、光谱诊断

所属期刊栏目：37

分类号：TG403(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金项目51175374;天津市自然科学基金项目16JCZDJC38700;先进焊接与连接国家重点实验室项目AWJ-Z15-03

在线出版日期：2017-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2171-2176