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A-TIG是上世纪60年代由乌克兰巴顿焊接研究所开发的一种高效焊接方法,该方法可以克服普通TIG焊焊接熔深浅、焊接效率低下等不足。A-TIG焊是在待焊焊道表面涂覆一层活性剂,然后进行普通TIG焊,该方法可以显著增加焊缝熔深,很大程度地提高焊接效率。但是该方法需要一个涂覆活性剂的过程,很难实现焊接过程自动化,且很难保证活性剂的均匀涂覆。另外,该方法需要针对不同母材开发不同的活性剂,增加焊接成本。针对该问题本课题组提出了电弧辅助活性TIG焊(Arc assisted Activating TIG welding简称AA-TIG焊),该方法通过辅助电弧引入活性元素,然后再进行普通TIG焊。该方法有两种实现方式,分别为分离电弧模式和耦合电弧模式。分离电弧AA-TIG焊是采用辅助电弧(以Ar+02作为保护气体)在待焊焊道表面预熔一道氧化层,该氧化层可起到活性剂的作用。耦合电弧AA-TIG焊是一前一后布置两把焊枪,辅助电弧在前,主弧在后,两个电弧实现良好耦合。本文选用SUS304不锈钢作为母材进行AA-TIG焊,工艺试验表明该方法不但可以省去活性剂涂覆过程,还能显著增加焊缝熔深,提高焊接效率,有利于实现焊接过程的自动化。本文通过改变辅助电弧中02引入量,研究随着辅助电弧中02引入量的变化,焊缝组织和接头性能的变化规律。从试验结果可以看出SUS304不锈钢电弧辅助活性TIG焊焊缝组织为奥氏体和沿奥氏体晶界分布的铁素体,主要物相为由Fe、Cr、Ni组成的化合物。焊缝中的氧元素含量随着辅助电弧中02引入量的增大而增大,相对于分离电弧AA-TIG焊,耦合电弧AA-TIG焊焊缝氧含量增加较小。接头的抗拉强度随着辅助电弧中O2引入量的增大变化不太明显,跟母材的抗拉强度相当。焊缝的低温冲击韧性随着辅助电弧中02引入量的增大有所下降。在同样的工艺参数条件下,相对于分离电弧AA-TIG焊焊缝,耦合电弧AA-TIG焊焊缝的低温冲击韧性较好。当辅助电弧中02引入量低于2L·min-1时,焊缝的低温冲击功跟普通TIG焊缝的低温冲击功相当。另外,本文还针对活性元素改变熔池表面张力增加焊缝熔深的机理进行了分析,分析结果表明:活性元素形成的氧化物富集在熔池表面降低了熔池的表面张力,氧化物在电弧热量作用下不均匀分布导致表面张力温度系数由负值变为正值,从而引起焊缝熔深的增加。从本文试验结果可以看出电弧辅助活性TIG焊是一种高效、优质的焊接方法。当辅助电弧中O2引入量控制在一定范围时,不仅可以显著增加焊缝熔深、提高焊接效率同时不会降低接头的力学性能,获得优质焊缝。