活性劑對(duì)Inconel601鎳基高溫合金焊接接頭性能的影響.pdf

1、Inconel601合金是一種具有代表性的鎳基高溫合金，高溫抗氧化性是其突出特點(diǎn)，在1200℃的溫度范圍內(nèi)均具有出色的抗氧化性。作為一種耐熱和耐腐蝕應(yīng)用的通用工程材料，該合金被廣泛地應(yīng)用于航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、多用途高溫氣爐、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片及燃燒管等結(jié)構(gòu)的制造。
　　 Inconel601合金具有良好的焊接性能，但由于其表面張力大，熔池液態(tài)金屬的流動(dòng)性能較差，獲得的焊縫熔深較淺，在同等的TIG焊工藝參數(shù)下熔深不足碳鋼的1/2。因此，本文通

2、過(guò)選用合適的活性劑，利用A－TIG焊的方法改善熔池液態(tài)金屬的流動(dòng)性能以增加其焊縫熔深，大大提高了焊接效率。
　　 本文采用一種新的試驗(yàn)方法--響應(yīng)面法(RSM)對(duì)活性劑焊接工藝進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，綜合考慮A-TIG焊中焊速、焊接電流、電弧長(zhǎng)度對(duì)熔深、熔寬和深寬比的影響。通過(guò)模型顯著性檢驗(yàn)和擬合不足檢驗(yàn)計(jì)算出各個(gè)響應(yīng)的擬合公式，并利用Design Expert獲得了目標(biāo)響應(yīng)的最優(yōu)參數(shù)值－115A，171mm/min，1mm。為了研究活

3、性劑對(duì)熔池表面張力的影響，本文采用熔池諧振法對(duì)熔池液態(tài)金屬的表面張力進(jìn)行了測(cè)量，利用脈沖電流激發(fā)熔池的諧振，通過(guò)對(duì)電弧電壓的檢測(cè)確定熔池諧振諧振信號(hào)，測(cè)得熔池諧振的尺寸最終計(jì)算出熔池液態(tài)金屬的表面張力。此外，本文還通過(guò)力學(xué)性能試驗(yàn)研究了活性劑對(duì)焊接接頭力學(xué)性能的影響。
　　 研究結(jié)果表明：響應(yīng)面法可以準(zhǔn)確、快速、直觀地對(duì)活性焊工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。與普通TIG焊相比，涂敷活性劑的A-TIG可以明顯降低焊接熔池液態(tài)金屬的表面張力，改善

4、熔池流動(dòng)性能，增加焊縫熔深?；钚詣┑募尤雽?duì)焊縫的彎曲性能和成分組成幾乎沒(méi)有影響。但是活性焊接頭的硬度值要高于普通TIG焊的硬度值，這主要與活性劑的加入減小焊縫和焊接熱影響區(qū)有關(guān)。A-TIG焊與普通TIG焊的焊接接頭斷裂形式有所不同，活性劑的加入使得“冰糖”沿晶脆性斷裂變?yōu)椤暗容S韌窩”型韌性斷裂，焊接接頭的拉伸性能得到了明顯的提高，這主要與活性劑減小焊縫和熱影響區(qū)尺寸，改善熔池的表面張力有關(guān)。
　　 通過(guò)本文的研究，證明活性焊可以