双层气流保护TIG焊接熔池运动与形貌控制

近年来，人们为提高钨极惰性气体保护焊（TIG）焊接效率，陆续开发了活性剂焊接工艺（A-TIG）和混合气体联合保护TIG焊工艺。但对于焊接熔池演变过程和形貌控制机理尚有较大争论。我们的研究工作发现，活性剂焊接和混合气体联合保护TIG焊都能有效提高熔池深宽比，但熔池形貌对活性剂涂敷量很敏感，而微量活性气体的加入加速了电极的氧化烧损。本课题提出了双层气流保护TIG工艺，通过本工艺研究外层保护气体中活性组元在液态熔池中的溶解规律和对熔池表面Mariangoni对流的影响机制，分析液态熔池Marangoni对流运动对熔池形貌的影响机制。通过调整内外层气流配比，研究内层纯惰性气体产生的等离子弧对电极的保护效果。本研究提出了一个新的焊接工艺来控制熔池运动和形貌，防止电极氧化烧损，为提高不锈钢等铁系合金TIG焊接效率和大型铸锻件焊补效率提供理论基础和工艺指导。