铝合金具有密度小,耐腐蚀性高,比强度高,导电导热性好等优点,成为工业生产中最常用的有色金属之一。TIG焊作为最常见的铝合金焊接方法具有焊接接头质量高,可进行全位置焊接等优点,但是由于钨极载流能力有限,电弧热分散,单道焊接熔深浅,熔覆率低,焊接生产率低,限制了它的应用。铝合金A-TIG焊技术正是针对传统铝合金TIG焊的这个缺点发展起来的,它能极大地增加焊缝熔深,显著提高生产效率。 本课题针对活性剂对铝合金直流正接A-TIG焊熔深的影响作了系统研究。通过电子束焊接实验,电流变化实验,焊缝偏移实验,涂敷量变化实验,弧长变化实验,及FBTIG实验的方法,研究了活性剂对焊缝成形的影响。研究结果表明,活性剂对铝合金电子束焊焊接熔深与熔宽几乎没有影响,从而说明“表面张力温度梯度改变”不是铝合金熔深增加的主要原因;由于导电通道电阻增加而导致电弧收缩是影响焊接熔深的主要因素;表面活性剂对电弧极性区电压降的影响是主要的,其变化与焊接电压和熔深变化相一致,对弧柱区电位梯度的影响是次要的,其变化与电压和熔深变化规律相反,从而说明电弧收缩主要是极性区收缩,而在弧柱区是发散的;FBTIG焊中,只有小间隙时(≤2mm)才能利用活性剂的高电阻和高熔沸点使得电弧明显收缩,熔深显著增加。所以活性剂增加铝合金直流正接A-TIG焊焊接熔深的原因为,活性剂由于本身的高电阻率和高熔沸点等特性增加了焊接系统的导电通道电阻,使得电弧弧根收缩,从而增大了电弧和熔池内的Lorentz力,最终导致焊接熔深增加。 由于针对铝合金A-TIG焊技术的研究在国内外都很少,在国际上只有法国开展了这方面的研究工作,所以本课题对于铝合金熔深增加机理的研究具有重要的理论价值,对于推动A-TIG焊这种高效的焊接方法在铝合金焊接方面的应用具有重要的指导意义。