一家专注流体压力成形技术
【作 者】韩琦;江淑园;贾斯法;刘启明;黄磊
不锈钢按照显微组织不同可以分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢[1]，其在腐蚀性环境中具有高度化学稳定性，因此被广泛用于航空航天、医疗器械、建筑等行业。普通TIG焊具有电弧燃烧稳定、飞溅小、焊缝成形美观等优点。随着现代制造业中焊接结构件的快速增多，普通TIG焊接速度、生产效率已经无法满足需求，这就需要提高TIG焊接速度，但高速TIG焊电弧容易后倾，焊缝出现咬边、驼峰等焊缝表面成形缺陷[2]。为了既能使焊缝成形美观，保证焊接质量，又能提高焊接速度，目前，沈阳工业大学常云龙[3]在高速TIG焊奥氏体不锈钢实验中引人横向磁场，解决了因高速焊引起的咬边、驼峰现象。
王林[4]将横向磁场引人到高速GMAW焊接过程中，通过外加磁场抑制熔池内后向液体流的动量，从而有效抑制驼峰焊道和咬边，改善焊缝成形。大量研究表明，将磁场引人到高速熔化焊接过程中，在合理的焊接参数和一定范围内的外加磁场强度下，外加磁场可以有效控制焊接电弧形态和运动方式，提高电弧“挺度”，从而可获得良好的焊缝成形和综合的力学性能[5,6]。
以上大多数研究通常是在高速焊接过程中引入横向磁场。相比横向磁场的发生装置，纵向磁场的发生装置具有结构简单、制作成本低、容易操作、输出磁场强度稳定等优势。本研究以厚度为1.2 mm的409不锈钢作为焊接母材，对高速TIG焊接过程施加不同直流纵向磁场强度进行实验研究，分别对焊接电弧的形态变化和焊缝成形进行了机理分析。既丰富和完善了磁控焊接技术理论体系，又具有一定的工程实用价值。
【结 语】
对于高速TIG焊接出现的焊接电弧后倾，焊缝成形差，易产生咬边、驼峰焊道、不连续等表面缺陷，通过引入一定强度的外加纵向磁场，焊接电弧后倾现象减弱，同时，焊缝成形好，咬边、驼峰焊道、不连续等现象消除。
(1)无外加磁场的普通高速TIG焊，在一定焊接参数下，焊接电弧呈自然状态锥形且后倾。焊缝则出现咬边、不连续等缺陷。
(2)当焊接参数一定时，施加合理范围内的外部纵向磁场强度，高速TIG焊接电弧由无外加磁场时自然状态的锥形变成下部扩张、上部收缩的钟罩形。
(3)当焊接参数一定时，施加合理范围内的外部纵向磁场强度，高速TIG焊焊缝表面呈规则的鱼鳞纹状，且连续均匀、无咬边缺陷。
以下是正文：
