专利名称：活性电子束焊接方法
技术领域：
本发明是活性电子束焊接的方法，包括活性剂及其使用方法。
背景技术：
电子束焊接是一种熔化焊接方法，因电子束穿透力强，在厚度较大的工件焊接中得到广泛的应用。随着工件厚度增加，成本成倍地增加。为此在TIG焊接中提出并实现了活性焊接法，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层很薄的活性剂，引起焊接电弧收缩或熔池流态发生变化，可使熔深比常规TIG焊增加1∽2倍。目前在电子束焊接生产中没有使用活性剂，在学术界存在活性剂对电子束熔深影响不同或截然相反的结论。
本发明在大量实验的基础上，研制出可增加电子束焊接熔深的活性剂，与A-TIG焊相对应，将本发明的方法称为“活性电子束焊接方法”。
发明内容
本发明是活性电子束焊接方法，在电子束焊接前，在焊道的表面涂敷活性剂，活性剂是由SiO2、Cr2O3、NaCl、B2O3、TiO2和MnO组成，使用时向活性剂中加入适量的丙酮，使其成为糊状，将呈糊状的活性剂涂敷在待焊焊道的表面，涂层厚度为20∽30mm，活性剂的每米焊道用量为2∽3g，待丙酮挥发后按正常的焊接规范进行焊接。
用于不锈钢电子束焊接的活性剂是由SiO2、Cr2O3、TiO2和MnO组成，其重量百分比为SiO245％、Cr2O315％、TiO216％、MnO24％。
用于低碳钢电子束焊接的活性剂由SiO2、NaCl、Cr2O3、TiO2、B2O3、和MnO，其重量百分比为SiO246％、NaCl14％、Cr2O314％、TiO216％、MnO4％、B2O36％。
具体实现方式以不锈钢材料为例，试样尺寸为200mm×40mm×10mm，采用直边坡口，将两块试板不留间隙对接，在两端将试极点固，焊前将对接面及焊道两侧用砂纸仔细清理。活性剂的组成及其重量百分比为SiO245％、Cr2O315％、TiO216％、MnO24％。分别称取一定量的活性剂置于容器中，搅拌均匀，加入适量丙酮，使其成为糊状。用扁平毛刷将糊状活性剂刷涂于待焊工件表面，刷涂厚度以能遮盖母村本色为宜，刷涂宽度约20mm，每米焊道活性剂消耗量在2.5g左右，待丙酮挥发后便可进行电子束焊接，其焊接规范参数如表1表1.焊接规范参数高压 束流 灯丝电流 聚焦电流 焊速V/KV I/mA I/mA I/mA V/mm·s-160 22.5 14.53 360 6在表1所示的焊接规范下，无活性剂的熔深只有1-2mm，有活性剂的熔深为6mm。有活性剂的熔宽比无活性剂的熔宽略有减小，使用活性剂后，可使散焦电子束的熔深增加3倍多。
使用活性剂后，焊缝的化学成分、接头力学性能如表2、3所示。由表可见，使用活性剂后焊缝的化学成分、接头力学性能均不受影响。
表2.化学成分对比取样位置 C Si Mn NiCr母材标准≤0.015 ≤1.00≤2.00 8.00-10.00 17.00-19.00焊缝0.040 0.46 1.57 8.2318.00表3.焊接接头的力学性能拉伸试验 冷弯试验 耐腐蚀试验 冲击韧性试验σb/Mpa(d＝4a，α＝180°) GB/T13298-91AKV(20℃)/J618 正、反弯合格 未见任何焊接缺陷 102.8使用活性剂后，焊缝接头微观组织仍然为90％左右的奥氏体+10％左右的铁索体。使用活性剂后对焊缝接头微观组织没有影响。
权利要求
1.活性电子束焊接方法，其特征是电子束焊接前，在焊道的表面涂敷活性剂，活性剂是由SiO2、Cr2O3、NaCl、B2O3、TiO2和MnO组成，使用时向活性剂中加入适量的丙酮，使其成为糊状，将呈糊状的活性剂涂敷在待焊焊道的表面，涂层厚度为20∽30mm，活性剂的每米焊道用量为2∽3g，待丙酮挥发后按正常的焊接规范进行焊接。
2.根据权利要求1所述的活性电子束焊接方法，其特征是用于不锈钢电子束焊接的活性剂是由SiO2、Cr2O3、TiO2和MnO组成，其重量百分比为SiO245％、Cr2O315％、TiO216％、MnO24％。
3.根据权利要求1所述的活性电子束焊接方法，其特征是用于低碳钢电子束焊接的活性剂由SiO2、NaCl、Cr2O3、TiO2、B2O3、和MnO，其重量百分比为SiO246％、NaCl14％、Cr2O314％、TiO216％、MnO4％、B2O36％。
全文摘要
本发明是活性电子束焊接方法，在电子束焊接前，在焊道的表面涂敷活性剂，活性剂是由SiO
文档编号B23K35/22GK1442264SQ0213935
公开日2003年9月17日 申请日期2002年7月31日 优先权日2002年7月31日
发明者樊丁, 张瑞华 申请人:甘肃工业大学