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A-TIG焊有增加熔深和提高效率的突出优点,已被广泛的应用于钢铁材料的焊接。锆合金具有高温强度,耐蚀性好,可加工性能好和热中子吸收截面低等综合性能,是核反应堆的重要结构材料,在核工业中获得大量应用。近来,由于它的优异耐蚀性,在化学工业的应用也逐渐增多。因此研究锆合金A-TIG焊的应用会对社会生活和生产带来积极的影响。
在本课题中,首先根据焊接冶金学和弧焊电源的知识以及锆合金的性质并结合实验确定了本实验的焊接工艺参数;其次,采用TIG焊方法,利用Al2O3,MnO2,SiO2,TiO2,MgCl2,BaCl2,ZnCl2,MgF2,NaF,BaF2等等物质,先研究单组元对锆合金焊缝的影响。再次,根据上述物质对焊缝不同的影响,采用正交选优法配制双组元组分,研究了双组元对锆合金焊缝的影响。试验结果表明单组元活性剂对锆合金熔深影响从大到小的顺序依次是BaCl2,CaF2,NaCl,B2O3,NaF,Cr2O3,KCl,LiCl,BaF2。双组元活性剂对锆合金熔深影响从大到小的顺序依次是(B2O3/BaCl2)、(KCl/BaCl2)、(B2O3/BaF2)、(LiCl/NaCl)、(Cr2O3/NaF)、(Cr2O3/NaCl)。并选择BaCl2,NaCl,B2O3,BaF2,Cr2O3为活性剂配方的主要成分进行正交实验,确定锆合金A-TIG焊的最佳活性剂配方为:BaCl230%~40%,B2O3+Cr2O3<50%,BaF2<10%,NaCl<10%。相关实验和分析表明活性剂使锆合金的熔深增加的主要原因是“表面张力温度梯度的改变”。