[发明专利]一种用于镍基高温合金TIG焊的活性剂及其使用方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于焊接技术，具体用于镍基高温合金TIG焊接。

(二)技术背景

目前，钨极氩弧焊应用十分广泛，几乎可以用于所有金属的焊接，常规TIG焊由于具有焊接电弧稳定、在惰性气体保护下能够保证内在质量、成形美观、适合在施焊难度较大的场所使用等优点。但常规TIG焊单道焊熔深浅，在焊接镍基合金时，单道焊的熔深仅有1.5mm，只适于焊接薄板。如果增加电流输入，熔宽会变得很宽，而熔深增加的不明显。特别是，在焊接3mm以上的中厚板时，需要开坡口，填丝等多道焊才能完成，焊接效率低，而且焊接缺陷也比较多，特别是焊接变形大。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低焊接热输入量的条件下增加焊接熔深，较小焊接缺陷，同时提高焊接效率的一种用于镍基合金TIG焊接的活性剂。

本发明的目的是这样实现的：它是由MgF₂、AlF₃、SrF₂、MoO₃、TiO₂、Ti₂O₃和NiO组成，其重量比为：AlF₃ 40-45份、MgF₂ 10-15份、SrF₂ 5-10份、MoO₃ 15-20份、TiO₂ 2-5份、Ti₂O₃ 5-10份和NiO 3-7份。

本发明还有这样一些技术特征：

1、所述的重量比为：AlF₃ 45份、MgF₂ 15份、SrF₂ 5份、MoO₃ 15份、TiO₂ 3份、Ti₂O₃ 10份、NiO 7份。

本发明的另一目的在于提供一种该活性剂的使用方法：1、对板材表面进行去除氧化物、油污处理，首先用钢丝刷打磨去除试件表面的氧化膜，露出金属光泽；2、用无水乙醇或丙酮擦拭，清除油污并晾干；3、将粉末状活性剂用无水乙醇混合搅拌成悬浊液，用扁平毛刷将悬浊液均匀涂敷在试件表面；4、待无水乙醇完全挥发后，便可进行焊接，涂覆的厚度以覆盖基体为宜。

在相同的焊接工艺规范下涂覆了本发明活性剂与普通的TIG焊接相比，熔深可以增加260％，5-6mm厚的板材可以一次焊透(无需开坡口)。而且焊缝成型良好，拉伸强度占母材的95％左右。

本发明的最大特点为：在焊接电流相同时，熔深增加了260％，就减小了工件的热输入，这样焊接裂纹、焊接变形、晶粒长大等焊接缺陷产生的可能性大幅度降低。焊缝的拉伸强度占母材的95％左右。

(四)附图说明

图1为常规TIG和A-TIG焊接效果比较示意图；

图2为未涂覆活性剂熔池形状；

图3为涂覆活性剂熔池的形状。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

本实施例活性剂的成分如下：AlF₃ 45份、MgF₂ 15份、SrF₂ 5份、MoO₃ 15份、TiO₂ 3份、Ti₂O₃ 10份、NiO 7份。

在焊接试验之前，首先用钢丝刷打磨去除试件表面的氧化膜，露出金属光泽；为了方便进行比较焊接效果，如图1所示将焊接板件划分成两个区域，其中，一个区域涂覆活性剂进行A-TIG焊接，另一部分进行普通TIG焊接。将粉末状活性剂用无水乙醇混合搅拌成悬浊液，用扁平毛刷将悬浊液均匀涂敷在试件表面。待无水乙醇完全挥发后，便可进行焊接。涂覆量一般以全部覆盖基体为原则，其焊接规范如下表所示：

                       表1  焊接工艺规范

效果分析：

1、熔池形状

未涂覆活性剂时，其熔池形状如图2所示，熔深较浅，大约在1.7mm左右，熔宽较大。即使在增加电流，熔深仍不增加，而熔宽则明显增加。而且晶粒显著增加。涂敷活性剂之后。熔池形状如图3所示，可以看出熔深得到明显的增加。熔宽变窄。

2、焊缝成型

涂覆活性剂后，焊缝表面成形良好，焊缝笔直，没有咬边的现象，熔宽变窄，焊缝的表面非常平整。

实施例2：