纳米材料对TIG焊Q235接头组织及性能的影响

熊剑，董文宁，黄永德，李磊

（1. 南昌航空大学 焊接工程系，南昌 330036；2. 昆山华恒焊接设备技术有限公司，江苏 昆山 215301）

TIG焊是生产制造中应用广泛的一种气体保护焊方法，但因TIG电流承载能力有限，电弧挺度低且电弧热不集中，在实际生产中生产效率低，可焊厚度有限，从而限制了其在各个领域的应用[1—3]。自 20世纪60年代以来，基于传统TIG焊的多种焊接方法被开发应用，如A-TIG焊、磁控TIG焊、TIG复合焊以及 K-TIG 焊等焊接方法[4—7]。A-TIG 是在传统TIG焊前，在待焊工件表面涂敷一层薄的活性剂，这些活性材料具有稳定电弧集中电弧热，改变熔池流动增加熔深及细化晶粒提高接头性能等作用。高晓刚[8]等以氟化物作为活性剂进行A-TIG焊试验，结果显示KF和CaF2活性剂能明显使电弧收缩，从而增加电弧温度，改善焊接头性能。TIG复合焊又可分为TIG-MIG复合焊、激光-TIG复合焊和超声-TIG复合焊等。采用TIG热源与其他热源复合，在焊接过程中能够发挥各自热源优势，形成优势互补[9—10]。雷正龙[11]等在焊接铝合金的试验研究中表示，与单激光焊和TIG焊相比，采用激光-TIG复合焊能够明显提高焊缝质量，减少焊缝缺陷，熔深更大，熔宽更小。Kanemaru[12]等在研究TIG-MIG焊中表示，TIG弧使MIG弧变得稳定，未出现飞溅的现象，在整个焊接过程用时较TIG焊最高可减少44%，焊接效率有较大提高。

随着纳米材料与纳米技术的发展，不少研究学者研究了纳米材料和纳米技术对焊接过程和焊接接头质量的影响。在焊接时添加纳米材料能够消除各种焊接缺陷，扩大焊接方法适用范围，提高焊接接头强度及工件使用寿命。……