Ar+He混合氣體比例對(duì)電弧特性有何影響?
隨著氣體配比的變化，電弧形狀發(fā)生變化。氦氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)電弧形態(tài)的影響如圖1-6所示。照片是焊接鎂合金時(shí)，采用數(shù)碼相機(jī)加焊接用濾光鏡片所得，相機(jī)鏡頭與電弧的距離不變。由圖1-6可以看出，隨著氦氣在混合氣體中比例的增大，電弧逐漸收縮，特別是當(dāng)為純氦氣時(shí)，電弧形態(tài)較純氬氣時(shí)有明顯的改變，電弧收縮嚴(yán)重，弧柱細(xì)而集中。電弧顏色由白亮逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S，這主要是由于純氦氣的譜線位于橙色波長(zhǎng)范圍內(nèi)，隨著氦氣比例的增大，電弧中氦原子電離、復(fù)合的數(shù)目逐漸增多，其譜線的相對(duì)強(qiáng)度也不斷增大，宏觀上電弧顏色逐漸由白亮向橙色變化。
電弧穩(wěn)定性隨氦氣比例的增大而降低，當(dāng)氦氣體積分?jǐn)?shù)超過(guò)70％時(shí)，引弧困難，電弧不穩(wěn)定，保護(hù)效果差；當(dāng)氦氣體積分?jǐn)?shù)為90％時(shí)熔池飛濺嚴(yán)重；當(dāng)氦氣體積分?jǐn)?shù)達(dá)到90％以上時(shí)，引弧極其困難，且焊接過(guò)程電弧極不穩(wěn)定。
4 Ar+He混合氣體比例對(duì)焊縫熔深有何影響?
氦氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)焊縫熔深的影響如圖1-7所示。該圖為鎂合金焊縫的熔深照片。由圖1-7中可以看出，隨著氦氣在混合氣體中比例的增大，熔深逐漸增大，形狀由蘑菇狀變成扁平狀，但在氦氣體積分?jǐn)?shù)超過(guò)50％時(shí)，熔深變化較緩慢。這是因?yàn)楹せ〉墓β瘦^氬弧的大，隨氦氣的增多，電弧能量密度增大，電弧收縮，熔透率增大，導(dǎo)致熔深變大。但由于受到工件厚度和焊接約束的作用，熔深達(dá)到6.5mm左右后不再明顯變化。
5 Ar+He混合氣體比例對(duì)焊接的可操作性有何影響?
隨著氦氣比例的增加，熔池飛濺逐漸嚴(yán)重，焊接煙氣增加。當(dāng)氦氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到90％時(shí)，鎂合金蒸發(fā)嚴(yán)重，焊接煙氣很大，操作者有頭暈、胸悶、惡心癥狀，基本上無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常焊接。從焊接的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性出發(fā)，Ar+He混合保護(hù)氣中，可采用體積分?jǐn)?shù)為30％～50％的氦氣進(jìn)行鎂合金的焊接。
6 Ar+He混合氣體TIG焊接鎂合金的接頭組織形態(tài)如何?
當(dāng)采用體積比為1∶1的Ar+He混合氣體對(duì)鎂合金進(jìn)行TIG焊時(shí)，在焊接過(guò)程中電弧穩(wěn)定，陰極清理作用明顯，氧化膜易于破碎，熔池?cái)嚢璩浞?，保護(hù)氣氛良好。與母材相比，熱影響區(qū)的晶粒較粗大。焊縫區(qū)組織為細(xì)小的等軸晶粒，具有明顯的快速凝固組織特點(diǎn)，其晶粒明顯比母材區(qū)和熱影響區(qū)細(xì)小。這主要是與TIG焊接熱循環(huán)過(guò)程和鎂合金的物理特性有關(guān)。在焊接過(guò)程中，焊縫區(qū)的母材吸收大量的熱而熔化，凝固時(shí)由于鎂合金的熱導(dǎo)率大，散熱快，促進(jìn)了焊縫區(qū)金屬的快速凝固結(jié)晶，從而導(dǎo)致了焊縫區(qū)的晶粒細(xì)化。此外，熔池?cái)嚢枳饔靡泊龠M(jìn)了焊縫區(qū)等軸晶的生長(zhǎng)。熱影響區(qū)晶粒粗大，則是由于鎂合金的熔點(diǎn)低（一般在500～600℃范圍），導(dǎo)熱快，焊接時(shí)造成的熱影響區(qū)寬且易于過(guò)熱，吸收的熱量使熱影響區(qū)的組織發(fā)生晶粒長(zhǎng)大，從而導(dǎo)致了熱影響區(qū)的組織晶粒粗大。
為了是焊接效果達(dá)到*，氬氣、氦氣的配比濃度很重要。通過(guò)FTC200氬中氦氣濃度。很好的解決了氣體配比濃度。大大提高了焊接質(zhì)量。
