專利名稱：活性電子束焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是活性電子束焊接的方法，包括活性劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
電子束焊接是一種熔化焊接方法，因電子束穿透力強(qiáng)，在厚度較大的工件焊接中得到廣泛的應(yīng)用。隨著工件厚度增加，成本成倍地增加。為此在TIG焊接中提出并實(shí)現(xiàn)了活性焊接法，形成A-TIG焊(活性TIG焊)的概念。A-TIG(Activating flux TIG)焊接法是在施焊板材的表面上涂上一層很薄的活性劑，引起焊接電弧收縮或熔池流態(tài)發(fā)生變化，可使熔深比常規(guī)TIG焊增加1∽2倍。目前在電子束焊接生產(chǎn)中沒(méi)有使用活性劑，在學(xué)術(shù)界存在活性劑對(duì)電子束熔深影響不同或截然相反的結(jié)論。
本發(fā)明在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研制出可增加電子束焊接熔深的活性劑，與A-TIG焊相對(duì)應(yīng)，將本發(fā)明的方法稱為“活性電子束焊接方法”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是活性電子束焊接方法，在電子束焊接前，在焊道的表面涂敷活性劑，活性劑是由SiO2、Cr2O3、NaCl、B2O3、TiO2和MnO組成，使用時(shí)向活性劑中加入適量的丙酮，使其成為糊狀，將呈糊狀的活性劑涂敷在待焊焊道的表面，涂層厚度為20∽30mm，活性劑的每米焊道用量為2∽3g，待丙酮揮發(fā)后按正常的焊接規(guī)范進(jìn)行焊接。
用于不銹鋼電子束焊接的活性劑是由SiO2、Cr2O3、TiO2和MnO組成，其重量百分比為SiO245％、Cr2O315％、TiO216％、MnO24％。
用于低碳鋼電子束焊接的活性劑由SiO2、NaCl、Cr2O3、TiO2、B2O3、和MnO，其重量百分比為SiO246％、NaCl14％、Cr2O314％、TiO216％、MnO4％、B2O36％。
具體實(shí)現(xiàn)方式以不銹鋼材料為例，試樣尺寸為200mm×40mm×10mm，采用直邊坡口，將兩塊試板不留間隙對(duì)接，在兩端將試極點(diǎn)固，焊前將對(duì)接面及焊道兩側(cè)用砂紙仔細(xì)清理?；钚詣┑慕M成及其重量百分比為SiO245％、Cr2O315％、TiO216％、MnO24％。分別稱取一定量的活性劑置于容器中，攪拌均勻，加入適量丙酮，使其成為糊狀。用扁平毛刷將糊狀活性劑刷涂于待焊工件表面，刷涂厚度以能遮蓋母村本色為宜，刷涂寬度約20mm，每米焊道活性劑消耗量在2.5g左右，待丙酮揮發(fā)后便可進(jìn)行電子束焊接，其焊接規(guī)范參數(shù)如表1表1.焊接規(guī)范參數(shù)高壓 束流 燈絲電流 聚焦電流 焊速V/KV I/mA I/mA I/mA V/mm·s-160 22.5 14.53 360 6在表1所示的焊接規(guī)范下，無(wú)活性劑的熔深只有1-2mm，有活性劑的熔深為6mm。有活性劑的熔寬比無(wú)活性劑的熔寬略有減小，使用活性劑后，可使散焦電子束的熔深增加3倍多。
使用活性劑后，焊縫的化學(xué)成分、接頭力學(xué)性能如表2、3所示。由表可見(jiàn)，使用活性劑后焊縫的化學(xué)成分、接頭力學(xué)性能均不受影響。
表2.化學(xué)成分對(duì)比取樣位置 C Si Mn NiCr母材標(biāo)準(zhǔn)≤0.015 ≤1.00≤2.00 8.00-10.00 17.00-19.00焊縫0.040 0.46 1.57 8.2318.00表3.焊接接頭的力學(xué)性能拉伸試驗(yàn) 冷彎試驗(yàn) 耐腐蝕試驗(yàn) 沖擊韌性試驗(yàn)σb/Mpa(d＝4a，α＝180°) GB/T13298-91AKV(20℃)/J618 正、反彎合格 未見(jiàn)任何焊接缺陷 102.8使用活性劑后，焊縫接頭微觀組織仍然為90％左右的奧氏體+10％左右的鐵索體。使用活性劑后對(duì)焊縫接頭微觀組織沒(méi)有影響。
權(quán)利要求
1.活性電子束焊接方法，其特征是電子束焊接前，在焊道的表面涂敷活性劑，活性劑是由SiO2、Cr2O3、NaCl、B2O3、TiO2和MnO組成，使用時(shí)向活性劑中加入適量的丙酮，使其成為糊狀，將呈糊狀的活性劑涂敷在待焊焊道的表面，涂層厚度為20∽30mm，活性劑的每米焊道用量為2∽3g，待丙酮揮發(fā)后按正常的焊接規(guī)范進(jìn)行焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性電子束焊接方法，其特征是用于不銹鋼電子束焊接的活性劑是由SiO2、Cr2O3、TiO2和MnO組成，其重量百分比為SiO245％、Cr2O315％、TiO216％、MnO24％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性電子束焊接方法，其特征是用于低碳鋼電子束焊接的活性劑由SiO2、NaCl、Cr2O3、TiO2、B2O3、和MnO，其重量百分比為SiO246％、NaCl14％、Cr2O314％、TiO216％、MnO4％、B2O36％。
全文摘要
本發(fā)明是活性電子束焊接方法，在電子束焊接前，在焊道的表面涂敷活性劑，活性劑是由SiO
文檔編號(hào)B23K35/22GK1442264SQ0213935
公開(kāi)日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2002年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者樊丁, 張瑞華 申請(qǐng)人:甘肅工業(yè)大學(xué)