杨庆来

(北京铁路局德州站房改造指挥部，山东 德州 253000)*

0 引言

根据钛合金的焊接特点，目前国内外多采用惰性气体保护焊方法，基本是钨极氩弧焊(GTAW)，但GTAW的焊接效率较低，而高效率的熔化极氩弧焊(GMAW)至今未有根本性的突破，提高钛合金的焊接效率的技术之一是A-TIG焊接技术(Activating Flux Welding)［1］.A-TIG 焊使得焊接熔深显著增加，焊接效率大大提高，成倍降低成本.表面活性剂的研制和应用及表面活性剂增加熔深机理的研究是A-TIG焊的研究热点.前人的研究结果指出电弧收缩理论和表面张力梯度改变理论是表面活性剂增加焊接熔深的主要机制［2-3］.而近些年来发展起来的药芯焊丝技术与A-TIG焊技术相比，利用钛药芯焊丝钨极氩弧焊是提高钛合金的焊接效率的新技术.钛药芯焊丝通过药芯设计，可以使焊接电弧的穿透能力大幅提高.如10年前，乌克兰巴顿焊接研究所与美军研究机构合作，利用PPT2药芯焊丝，在450 A的焊接电流下，可以实现不开坡口单道焊接熔深达13.5mm，大大超过A-TIG的焊接厚度.

本文研究涉及到钛药芯焊丝的焊接工艺性能.因焊接工艺性能事关所研发的药芯焊丝的工程应用与推广，在焊接材料研发中是极其重要的.

1 实验过程

1.1 药芯配方设计

设计三组钛药芯焊丝，三组配方都是基于CaF2而设计的，同时保持NaF和BaCl2的含量不变，质量分数分别为1%和14%.其中，A组中以冰晶石取代CaF2，并逐渐增加冰晶石的含量，分析复合金属氟化物含量增加后对焊接工艺性能的影响;B组以逐渐增……