粉煤灰复合活性剂在A-TIG焊中增加熔深的机理研究

马 壮，张佩佩，董世知，李岩帅

(1.辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，辽宁 阜新 123000；2.辽宁科技学院 冶金学院，辽宁 本溪 117300)

镁合金具有密度低、比强度高、减震性好、可塑性强和可回收利用率高等优点，在交通运输、电子工业、医疗器械、军工等领域应用广泛。地壳中镁储量丰富，在工业与科技迅猛发展导致金属资源日益贫化的当下，提高镁合金的产业化应用已成为国家科技战略发展目标之一。TIG焊作为镁合金最常用的连接手段，在镁合金薄板焊接上已具有良好适用性，但在焊接镁合金厚板时存在熔深浅、效率低、成本高的问题。A-TIG焊(Activating Flux TIG Welding)即在待焊试样表面涂覆薄层活性剂，随后进行正常焊接的焊接方法，在相同焊接条件下，可大幅增加熔深，效率也会得到显著提高[1]。

目前，国内外针对A-TIG焊的研究工作主要围绕两方面进行：一是各种类型活性剂增加熔深机理的研究；二是适用于各种金属材料的焊接活性剂的研发。关于活性剂增加熔深的机理学术界尚未有统一定论，比较有代表性的几种理论为：电弧收缩理论[2-4]、热输入增加理论[5]和表面张力温度梯度改变理论[6-7]。目前，已开发并得到应用的焊接活性剂有氧化物、氯化物、氟化物等[8-10]，但由于老式活性剂大部分成本都比较高或是效果不理想，一些新型活性剂又受到专利保护,使得A-TIG焊成本仍居高不下，这也很大程度限制了A-TIG焊的发展。

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要工业固体废弃物，虽已在建材、农业、环保等方面实现了废物利用[10]，但其综合利用率仍旧较低，尤以内蒙古、山西等粉煤灰产量大、经济条件落后地区为最。……