本发明涉及一种不锈钢焊接活性剂，特别涉及一种深熔A-TIG 焊的专用焊接活性剂及使用方法，具体说是一种不锈钢A-TIG 焊的专用焊接活性剂，属于焊接技术领域。
背景技术：
TIG（钨极氩弧焊）在实际焊接生产中，一次焊接最大熔深3~4mm，常用于较薄板的焊接，在中厚板焊接时，采用开坡口，多层多道焊接，生产效率十分低下；所以在中厚板焊接时，往往氩弧焊会被弃用；由于A-TIG 焊是在不锈钢待焊表面涂刷一层活性剂，从而获得较大熔深的一种新型焊接技术，在焊接参数不变的情况下，熔深是普通钨极氩弧焊的3倍以上，14mm的不锈钢板，在不开坡口的情况下，A-TIG能一次性焊透，单面焊双面成型；由于不开坡口，焊缝金属中大部分金属由母材自熔填充，只有焊缝表面一小部分由焊丝填充完成，节省了焊接耗材，在节约了成本的同时，极大地提高了生产效率，使得TIG焊接在中厚板焊接时能得到更广泛的应用前景。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种深熔TIG 焊专用的焊接活性剂及使用方法，通过使用该活性剂可以实现14mm 厚的不锈钢板不开坡口的情况下良好焊接；TIG（钨极氩弧焊）在实际焊接生产中，一次焊接最大熔深3~4mm，常用于较薄板的焊接，在中厚板焊接时，采用开坡口，多层多道焊接，生产效率十分低下；所以在中厚板焊接时，往往氩弧焊会被弃用；A-TIG 焊是在不锈钢待焊表面涂刷一层活性剂，从而获得较大熔深的一种新型焊接技术，在焊接参数不变的情况下，熔深是普通钨极氩弧焊的3倍以上，14mm的不锈钢板，在不开坡口的情况下，A-TIG能一次性焊透，单面焊双面成型；由于不开坡口，焊缝金属中大部分金属由母材自熔填充，只有焊缝表面一小部分由焊丝填充完成，节省了焊接耗材，在节约了成本的同时，极大地提高了生产效率，使得TIG焊接在中厚板焊接时能得到更广泛的应用前景。
由以下工艺步骤来完成：
制备不锈钢焊接试板；制备不锈钢活性剂，按质量百分比计算，将90~95%的不锈钢活性剂粉末与5~10%的无水乙醇调制成稀状备用；用砂轮机对制备好的不锈钢焊接试板待焊表面进行打磨，去除表面水分、油污和氧化膜，露出金属光泽；将打磨好的两块不锈钢焊接试板对齐，进行焊接装配，在焊接部位的表面涂敷不锈钢焊接活性剂；采用自动钨极氩弧焊直缝焊机进行不锈钢焊接试板的焊接，焊接前设置焊接参数，随后将焊枪钨极尖端置于待焊部位正上方距离活性剂涂敷层厚度1～3mm，宽度20~25mm进行焊接；焊接完成后，用不锈钢丝刷将焊缝表面及两侧的活性剂刷擦干净；自动钨极氩弧焊直缝焊机焊接一次性成型，包括A-TIG层和盖面层；氩弧焊焊接工艺为焊接电流180~220A，焊接速度60~80mm/min，电弧长度3mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8~12L/min，，送丝速度400mm/min ～ 800mm/min，焊丝直径1.2mm ～ 1.6mm。
技术方案
一种不锈钢焊的专用焊接活性剂：包含SiO2、Cr2O3、NaF、B2O3、TiO2、MnO2；其中SiO2、粉末30～40%、Cr2O3粉末15～25%、NaF 粉末5～15%、B2O3 粉末1～5%、TiO2粉末1～6%、MnO2 粉末25~32%质量百分比组成，分有以下三组不同质量百分比的组；其特征在于：一、SiO2粉末35%、Cr2O3粉末15%、NaF 粉末15%、B2O3粉末2%、TiO2粉末5%、MnO2粉末28%；二、由以下质量百分比组分组成：SiO2粉末30%、Cr2O3粉末20%、NaF 粉末10%、B2O3粉末5%、TiO2粉末5%、MnO2粉末30%；三、由以下质量百分比组分组成：SiO2粉末38%、Cr2O3粉末23%、NaF 粉末8%、B2O3粉末2%、TiO2粉末4%、MnO2粉末25%。
所述的制备不锈钢活性剂按质量百分比计算，将90~95%的不锈钢活性剂粉末与5~10%的无水乙醇调制成稀状备用；用砂轮机对制备好的不锈钢焊接试板待焊表面进行打磨露出金属光泽；将打磨好的两块不锈钢焊接试板对齐进行焊接装配，在焊接部位的表面涂敷不锈钢焊接活性剂；采用自动钨极氩弧焊直缝焊机进行不锈钢焊接试板的焊接，焊接前设置焊接参数，随后将焊枪钨极尖端置于待焊部位正上方距离活性剂涂敷层厚度1～3mm，宽度20~25mm进行焊接。
所述的氩弧焊焊接工艺为焊接电流180~220A，焊接速度60~80mm/min，电弧长度3mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8~12L/min，，送丝速度400mm/min ～ 800mm/min，焊丝直径1.2mm ～ 1.6mm。本发明的一种不锈钢焊的专用焊接活性剂技方法是：深熔TIG 焊的专用焊接活性剂，该焊接活性剂由以下质量百分比组分组成：SiO2粉末30～40%、Cr2O3粉末15～25%、NaF 粉末5～15%、B2O3 、粉末1～5%、TiO2粉末1～6%、MnO2 粉末25~32%；作为优选的方案，深熔TIG 焊的专用焊接活性剂由以下质量百分比组分组成：SiO2粉末35%、Cr2O3粉末15%、NaF 粉末15%、B2O3粉末2%、TiO2粉末5%、MnO2粉末28%。
另一优选的方案，深熔TIG 焊的专用焊接活性剂由以下质量百分比组分组成：SiO2粉末30%、Cr2O3粉末20%、NaF 粉末10%、B2O3粉末5%、TiO2粉末5%、MnO2粉末30%。
又一优选的方案，深熔TIG 焊的专用焊接活性剂由以下质量百分比组分组成：SiO2粉末38%、Cr2O3粉末23%、NaF 粉末8%、B2O3粉末2%、TiO2粉末4%、MnO2粉末25%。
所述的不锈钢焊接活性剂进行焊接的方法，包括以下步骤：
1）制备不锈钢焊接试板；
2）制备不锈钢活性剂，按质量百分比计算，将90~95%的不锈钢活性剂粉末与5~10%的无水乙醇调制成稀状备用；
3）用砂轮机对制备好的不锈钢焊接试板待焊表面进行打磨，去除表面水分、油污和氧化膜，露出金属光泽；
4）将打磨好的两块不锈钢焊接试板对齐，进行焊接装配，在焊接部位的表面涂敷不锈钢焊接活性剂；
5）采用自动钨极氩弧焊直缝焊机进行不锈钢焊接试板的焊接，焊接前设置焊接参数，随后将焊枪钨极尖端置于待焊部位正上方距离活性剂涂敷层厚度1～3mm，宽度20~25mm进行焊接；
6）焊接完成后，用不锈钢丝刷将焊缝表面及两侧的活性剂刷擦干净。
所述自动钨极氩弧焊直缝焊机焊接一次性成型，包括A-TIG层和盖面层；
所述氩弧焊焊接工艺为焊接电流180~220A，焊接速度60~80mm/min，电弧长度3mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8~12L/min，，送丝速度400mm/min ～ 800mm/min，焊丝直径1.2mm ～ 1.6mm；不锈钢试板尺寸350*150*14mm。
本发明的有益效果是：
采用本发明的不锈钢活性剂能够在不开坡口的情况下，实现14mm不锈钢单面焊，双面成型，提高了生产效率，降低了成本；采用本发明的不锈钢活性剂产品质量稳定，活性剂涂敷层在焊接过程中不容易发生脱落，且对活性剂涂敷层厚度波动不敏感，焊接完成后的活性剂渣壳易清理，焊缝成形良好，有较好的应用前景；所提供的不锈钢焊接活性剂，能够达到才料本身的各项性能能，如力学性能、弯曲性能、耐晶间腐蚀性能和硬度性能等，具有优良的焊接性。
具体实施方式
本发明设计了一种不锈钢焊接活性剂，属于焊接技术领域。用于不锈钢材料的焊接，特别适应于14mm( 含) 以下厚度不锈钢的焊接；不锈钢焊接活性剂包括SiO2、Cr2O3 、NaF、B2O3、TiO2和MnO2，其中SiO2粉末30～40%、Cr2O3粉末15～25%、NaF 粉末5～15%、B2O3 粉末1～5%、TiO2粉末1～6%、MnO2 粉末25~32%。通过以上活性剂的加入使熔池表面张力梯度由负变正，熔池表面金属流动由外向内，这就促使熔池中心高温金属液向下流动，从而使得熔深增加效果明显，同时熔宽也明显减小；另一方面，不锈钢活性剂的加入使电弧收缩明显，本来扇状的电弧变成锥状，有点类似等离子焊电弧，这也进一步增加了焊接熔深。
本发明的不锈钢活性剂的制备过程，首先将采购的原材料按本发明给出的配方比例进行配粉，接着用球磨工艺混粉并完成粉末颗粒细化，接着用筛网对粉料进行筛选，将筛选后的不锈钢活性剂粉末按90~95%的比例与5~10%的无水乙醇调制成稀状进行性能测试后，完成活性剂的制备与性能测试。
实施例1
步骤一、加工S31603不锈钢焊接试板，试板尺寸350mm*150mm*14mm；
步骤二、用砂轮机对制备好的不锈钢焊接试板待焊表面进行打磨，去除表面水分、油污和氧化膜，露出金属光泽；
步骤三、将打磨好的两块S31603 不锈钢焊接试板沿350mm 长度方向对齐，进行焊接装配。在焊接部位表面涂敷A-TIG不锈钢焊接活性剂( 实际成分配比SiO2粉末35%、Cr2O3粉末15%、NaF 粉末15%、B2O3粉末2%、TiO2粉末5%、MnO2粉末28%。)，活性剂涂敷层厚度0.2 ～ 1.0mm；
步骤四、采用钨极氩弧焊接进行不锈钢试板的焊接，将焊枪钨极尖端置于待焊部位正上方距离活性剂涂敷层1～3mm。A-TIG 焊接工艺规范：焊接电流210A，焊接速度75mm/min，电弧长度3mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8~12L/min，，送丝速度600mm/min ，焊丝直径1.2mm。A-TIG 焊接完成后，将活性剂用钢丝刷清理干净。
测试结果：
焊接接头经X探伤检测，符合NB/T 47013.2-2015 技术等级AB级 I 级合格；焊接接头抗拉强度570MPa ( 实际母材抗拉强度490MPa)，符合母材拉伸强度要求。
实施例2
步骤一、加工S31603不锈钢焊接试板，试板尺寸350mm*150mm*14mm；
步骤二、用砂轮机对制备好的不锈钢焊接试板待焊表面进行打磨，去除表面水分、油污和氧化膜，露出金属光泽；
步骤三、将打磨好的两块S31603 不锈钢焊接试板沿350mm 长度方向对齐，进行焊接装配。在焊接部位表面涂敷A-TIG不锈钢焊接活性剂( 实际成分配比SiO2粉末30%、Cr2O3粉末20%、NaF 粉末10%、B2O3粉末5%、TiO2粉末5%、MnO2粉末30%。)，活性剂涂敷层厚度0.2 ～ 1.0mm；
步骤四、采用钨极氩弧焊接进行不锈钢试板的焊接，将焊枪钨极尖端置于待焊部位正上方距离活性剂涂敷层1～3mm。A-TIG 焊接工艺规范：焊接电流215A，焊接速度70mm/min，电弧长度3mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8~12L/min，，送丝速度600mm/min，焊丝直径1.2mm。A-TIG 焊接完成后，将活性剂用钢丝刷清理干净。
测试结果：
焊接接头经X探伤检测，符合NB/T 47013.2-2015 技术等级AB级 I 级合格；焊接接头抗拉强度565MPa ( 实际母材抗拉强度490MPa)，符合母材拉伸强度要求。
实施例3
步骤一、加工S31603不锈钢焊接试板，试板尺寸350mm*150mm*14mm；
步骤二、用砂轮机对制备好的不锈钢焊接试板待焊表面进行打磨，去除表面水分、油污和氧化膜，露出金属光泽；
步骤三、将打磨好的两块S31603 不锈钢焊接试板沿350mm 长度方向对齐，进行焊接装配。在焊接部位表面涂敷A-TIG不锈钢焊接活性剂( 实际成分配比SiO2粉末38%、Cr2O3粉末23%、NaF 粉末8%、B2O3粉末2%、TiO2粉末4%、MnO2粉末25%。)，活性剂涂敷层厚度0.2 ～ 1.0mm；
步骤四、采用钨极氩弧焊接进行不锈钢试板的焊接，将焊枪钨极尖端置于待焊部位正上方距离活性剂涂敷层1～3mm。
焊接工艺规范：焊接电流220A，焊接速度80mm/min，电弧长度3mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8~12L/min，，送丝速度600mm/min，焊丝直径1.2mm。A-TIG 焊接完成后，将活性剂用钢丝刷清理干净。
测试结果：
焊接接头经X探伤检测，符合NB/T 47013.2-2015 技术等级AB级 I 级合格；焊接接头抗拉强度565MPa ( 实际母材抗拉强度490MPa)，符合母材拉伸强度要求。
最后需要说明的是：以上列举的仅是实现本创新的几个具体配比的实施例及原理，显然本设计不限于以上实施例，还可以有许多变量，本领域的普通技术人员能从本案申请公开的内容中理解；直接导出或联想到配比量的调试，均应认为是本说明书内容及权利要求的保护范围。