活性剂TIG焊接(A-TIG)是一种在焊件表面涂敷一层活性化物质的新型TIG焊接方法.其突出的优点是可以大幅度增加熔深,相应提高了焊接效率,节约能源,解决了TIG焊的主要缺点.并且加入活性剂还可以消除钛合会中的气孔,这对于活性剂的实际应用具有很重要的意义.该文主要针对钛合金TC4材料进行了A-TIG焊接消除气孔效果和机理的研究.首先研究了钛合金气孔产生的机理.气孔是钛合金焊接的一个主要缺陷,但只有焊件端面残留油污、水分,并在熔池中形成微气泡时才会产生0.1mm以上的宏观气孔.由于扩散的影响,宏观气孔多分布在熔合线附近.钛合金气孔对氢的敏感性要远大于氧,焊缝气孔大部分是H<,2>气孔,没有发现明显的CO气孔.该文重点研究了活性剂消除钛合金气孔的效果和机理.活性剂消除氢气孔主要是熔池的冶金作用.加入活性剂可以显著消除气孔.NaF的效果最好,MgF<,2>其次,CaF<,2>和YF<,3>较差.熔池中真正与氢气作用消除气泡的是冶金反应生成的TiF<,4>,活性剂不能与氢气直接反应.反应生成不溶于液态金属的HF气体逸出熔池,从而消除了氢气孔的倾向.微量元素主要是固氢、固氧,净化焊缝,从而达到消除气孔的作用.研究了5mm钛合金A-TIG和1.5mm、3mm钛合金脉冲A-TIG的焊接工艺,确定了焊接规范对焊缝成形的影响.对于5mm板可以消除表面下塌和收弧弧坑,1.5mm和3mm板可以改善正反面的焊缝成形,提高对错边的适应能力.最后研究了涂敷设备中主要参数对活性剂涂层的影响,得到了较好的喷涂效果,可以实际应用.