【正文】 圖21 TIG焊原理圖焊接時保護(hù)氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成保護(hù)層隔絕空氣，保護(hù)電極和焊槍熔池以及臨近熱影響區(qū)，以形成優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。焊接厚大焊件時，也可以將焊絲預(yù)熱后，再添加到熔池中去，以提高熔敷速度。在焊接不銹鋼、鎳基合金和鎳銅合金時可以采用氬氫混合氣作為保護(hù)氣體。電弧和熔化區(qū)由氬氣氣流保護(hù)，容易實(shí)現(xiàn)全位置焊接。電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池較小，焊接速度快，熱影響區(qū)較窄，焊后變形小。常用于不銹鋼、高溫合金、鋁、鎂、鈦及其合金以及難容的活潑金屬和異種金屬的焊接。如果采用工藝墊板，同樣也要進(jìn)行清理，否則它們就會從內(nèi)被破壞氬氣的保護(hù)作用，這往往是造成焊接缺陷（如氣孔）的重要原因。也可按焊接生產(chǎn)說明書規(guī)定的其他方法進(jìn)行。機(jī)械清理主要用于焊件，有機(jī)械加工、吹沙、磨削及拋光等方法?；瘜W(xué)法對于鋁、鎂等有色金屬的焊件與焊絲表面氧化膜的清理效果好，且生產(chǎn)率高。清理后的焊件與焊絲必須妥善放置與保管，一般應(yīng)在24h內(nèi)焊接完。 3. 焊接工藝參數(shù)的影響及選擇TIG焊的焊接主要工藝參數(shù)有：焊接電流、電弧電壓（電弧長度）、焊接速度、填絲速度等。 4. 焊接工藝參數(shù)對焊縫成形和焊接過程的影響TIG焊時，可采用填充焊絲或不填充的方法形成焊縫。如厚度在3mm以下的不銹鋼板，可采用不留間隙的卷邊對接，焊接時不加填充焊絲，而且可實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。在其他條件不變的情況下，電弧能量與焊接電流成正比；焊接電流越大，可焊接的材料厚度越大。當(dāng)焊接電流太大時，易引起焊縫咬邊、焊漏等缺陷。（2） 電弧電壓（或電弧長度） 當(dāng)弧長增加時，電弧電壓即增加，焊縫熔寬和加熱面積都有增大。同時電弧長度還影響到氣體保護(hù)效果的好壞。（3） 焊接速度 焊接時，焊縫獲得的熱輸入反比于焊接速度。反之上述參數(shù)減小。反之焊接速度慢時，焊縫有易產(chǎn)生焊穿和咬邊現(xiàn)象。（4） 填絲速度與焊絲直徑 焊絲的填送速度與焊絲的直徑、焊接電流、焊接速度、接頭間隙等因素有關(guān)。送絲速度選擇不當(dāng)時，可能造成焊縫出現(xiàn)未焊透、燒穿、焊縫凹陷、焊縫堆高太高、成形不光滑等缺陷。為了獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫，除注意各焊接參數(shù)對焊縫成形和焊接過程的影響外，還必須考慮各參數(shù)的綜合影響，即應(yīng)使各項參數(shù)合理匹配。再根據(jù)試焊結(jié)果調(diào)整有關(guān)參數(shù)，直至符合要求。由于焊件厚度，施焊姿式，接頭形式等條件不同，操作技術(shù)也不盡相同。(1)引弧 引弧前應(yīng)提前510s送氣。采用非接觸引弧時，應(yīng)先使鎢極端頭與焊件之間保持較短距離，然后接通引弧器電路，在高頻電流或高壓脈沖電流的作用下引弧。在用無引弧器的設(shè)備施焊時，需采用接觸引弧法。接觸引弧時，設(shè)備簡單，但引弧可靠性較差。為了防止焊縫夾鎢，在用接觸引弧法時，可先在一塊引弧板上引燃電弧，然后再將電弧移到焊縫起點(diǎn)處。焊槍與焊件角度的選擇也應(yīng)以獲得好的保護(hù)效果，便于填充焊絲為準(zhǔn)。厚度小于4mm的薄板立焊時，采用向下焊或向上焊均可，板厚大于4mm的焊件，多采用向上焊。在需要填充焊絲時，焊絲直徑一般不得大于4mm，因為焊絲太粗易產(chǎn)生夾渣和未焊透現(xiàn)象。焊絲的端部應(yīng)始終置于氬氣保護(hù)區(qū)內(nèi)，以免氧化。焊縫在收弧處要求不存在明顯的下凹以及產(chǎn)生氣孔與裂紋等缺陷，為此，在收弧處應(yīng)該添加填充焊絲多使弧坑填滿，這對于焊接熱裂紋傾向較大的材料時，尤為重要。在焊接拼板接縫時，通常采用引出板將收弧處引出焊件，使得易出現(xiàn)缺陷的收弧處脫離焊件。至此焊接過程便告結(jié)束，應(yīng)關(guān)斷焊機(jī)，切斷水、電、電路。2. 對應(yīng)焊接方法的工藝介紹及焊接材料的選擇，試驗中主要的焊接材料有純銅（T2）、奧氏體不銹鋼、焊絲HS201。將計算機(jī)應(yīng)用于圖像處理，具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高工作效率。1. 接頭宏觀組織的顯示 宏觀組織檢查的主要內(nèi)容是，觀察焊接接頭的各部組織宏觀形態(tài)，如柱狀晶、等軸晶、樹枝晶的結(jié)構(gòu)及分布，焊縫及熱影響區(qū)的寬度，過熱區(qū)的寬度，可以從中了解焊接工藝變動時，對熱影區(qū)寬度的影響，對鋼的結(jié)晶組織的影響。通過宏觀組織的檢查、研究焊接接頭結(jié)晶過程中引起的成分偏析情況。低倍分析，可以了解焊縫柱狀晶生長變化形態(tài)、宏觀偏析、焊接缺陷、焊道橫截面形狀、熱影響區(qū)寬度和多層焊道層次情況；斷口分析，可以了解焊接缺陷的形態(tài)、產(chǎn)生的部位和擴(kuò)展的情況。主要應(yīng)用化學(xué)藥品作為溶質(zhì)，分為有機(jī)或無機(jī)酸類，各種堿類、鹽類溶劑的主要是應(yīng)用甘油、酒精、蒸餾水。使用、配制時應(yīng)當(dāng)小心謹(jǐn)慎，按操作規(guī)程在腐蝕實(shí)驗室進(jìn)行?；瘜W(xué)侵蝕顯示金屬組織方法，使用簡便，試劑配制容易。侵蝕劑配制時需要嚴(yán)格按組分及組分次序加入。 圖31 氯化高鐵鹽酸水溶液 試驗結(jié)果及分析異種材料焊接的熔合區(qū)組織：異種材料焊接由于化學(xué)成分和組織差別很大，在熔合區(qū)存在著化學(xué)成分的過渡，在焊接過程熱處理及運(yùn)行中熔合線兩側(cè)化學(xué)成分會發(fā)生變化碳遷移和合金元素擴(kuò)散再分配，使得熔合線兩側(cè)組織發(fā)生了復(fù)雜變化。所得焊件不開坡口背面成形如圖32所示?？梢?，雖然是薄板焊接，開坡口也是需要的。開坡口的目的在于使焊接生成順利進(jìn)行，確保焊接質(zhì)量的接頭性能，減小焊接變形和焊接材料的消耗，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，正確選擇合理坡口形式，對焊接生產(chǎn)質(zhì)量將有重大的現(xiàn)實(shí)意義。、銅45176。圖33 銅不預(yù)熱焊件背面成形圖33焊件銅不預(yù)熱背面成形圖，從圖片上可以看出母材很難熔化，填充焊絲也與母材不易熔合，這個和銅的物理性能有關(guān)。因此，焊接操作時，銅件要高溫預(yù)熱后才可以焊接。、銅45176。 圖34 焊件正面成形圖35 焊件背面成形圖34和圖35為焊件正面和背面成形圖，從圖片上可以看出這組焊接參數(shù)得到的焊縫是最好的，焊縫表面成形很好，沒有氣孔、未融合、未焊透等焊接缺陷。由圖片可以看出TIG焊的焊接接頭組織缺陷較少，紫銅與不銹鋼組織熔合比較均勻，a）為不銹鋼側(cè)熔合線組織圖，圖中不銹鋼與焊縫組織間有一塊過渡帶，且在此處已有少量銅組織溶入不銹鋼組織中，而在焊縫處以有大量的不銹鋼組織溶入。但仍有一些缺陷，由d）可見，可以看出在焊縫中，有大塊的不銹鋼熔入，影響了焊接接頭的性能。紫銅側(cè)母材焊后一般仍為單項固溶體（α固溶體），但晶粒會變得粗大，熱影響區(qū)處尤為明顯，若焊前為冷作狀態(tài)的紫銅母材在熱影響區(qū)可以得到細(xì)晶粒α固溶體組織。為了防止產(chǎn)生焊縫熱裂紋和有利于提高抗晶間腐蝕能力，一般奧氏體不銹鋼焊縫中希望含有鐵素體組織的體積分?jǐn)?shù)為5%～10%。由鎢極氬弧焊（TIG）焊焊接方法及工藝可以選用某種填充材料將紫銅和不銹鋼焊接起來，并且得到了良好的焊接接頭及性能。故應(yīng)選擇與母材有良好焊接性的填充材料進(jìn)行焊接，本實(shí)驗選擇焊絲HS201作為TIG焊時的填充金屬，從而獲得了良好的焊接接頭，得到了良好的結(jié)果。結(jié) 論本論文通過TIG焊焊接方法對紫銅和不銹鋼異種材料進(jìn)行焊接，在某種程度上為銅和不銹鋼異種材料焊接的發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)驗基礎(chǔ)。但只要執(zhí)行合理的焊接工藝，熟練掌握焊接操作技術(shù)技能，仍能獲得滿意的銅與不銹鋼焊接接頭。（3）經(jīng)金相試驗分析，焊縫內(nèi)部組織均勻；紫銅側(cè)熔合區(qū)過渡均勻，結(jié)合良好；紫銅與不銹鋼熔合線清晰，缺陷較少；釬縫組織均勻，缺陷較少，且Cu和Fe相互之間有一定程度擴(kuò)散，熔合區(qū)為冶金結(jié)合。導(dǎo)師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)使學(xué)生終生難忘。課題的實(shí)驗工作得到了范富華老師、崔元彪老師、吳犇老師、郝亮老師及實(shí)驗室其他老師的大力支持與熱情幫助，在此表示真誠的感謝。參考文獻(xiàn)[1]李亞江,王娟,劉鵬. 異種難焊材料的焊接及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, [2]劉中青,[M]. 北京：科學(xué)出版社, 1990[3]李亞江,王娟,劉強(qiáng). 有色金屬焊接及應(yīng)用[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, [4]孟慶森,王文先,吳志生. 金屬材料焊接基礎(chǔ)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, [5]中國機(jī)械工程協(xié)會焊接學(xué)會. 焊接手冊第一卷焊接方法及設(shè)備[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001[6]《焊接手冊》（2）材料的焊接[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2001:608[7]李炯輝. 金屬材料金相圖譜[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009[8]孫景榮等編.《實(shí)用焊接手冊》. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, ISBN7502520023[9]雷世明主編. 焊接方法與設(shè)備. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1998[10]哈焊接所. 焊接裂紋金相分析圖譜. 1981[11]冶金部鋼鐵研究總院. 鋼的金相圖譜. 1975 [12]張守忠. 銅與鋼異種材料TIG焊焊接工藝研究. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文. 2005: 1925[13]方洪淵. 材料連接過程中的界面行為. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2005:956[14]崔忠圻,劉北興. 金屬學(xué)與熱處理原理. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1998:23[15]耿浩然,王守仁,王艷等. 鑄造鋅、銅合金. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006:519[16]M. 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