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本研究之目的主要在探討Ar-CO2混合氣體與活性助銲劑包覆銲線對不銹 鋼銲道特性影響及研究,以自行調配之混合型活性助銲劑,進行一系列之實驗 來探討活銲劑對銲道截面形態、銲道顯微組織及銲道機械性質之影響,根據第 四章之實驗結果與討論,可獲得以下之結論:

1.添加少量 CO2 氣體於保護氣體中,對不添加混合型助銲劑之不銹鋼銲道外 觀並無明顯差異,然而隨著 CO2 氣體添加比例提高,銲道表面的氧化物亦 增加進而形成較不平整之銲道外觀,但 CO2氣體添加於 A-TIG 製程中,當 少量的添加即可發現銲道兩側有氧化物的推疊,隨著 CO2 氣體添加比例提 高,銲道表面的氧化物亦增加而形成較不平整之銲道外觀。

2.添加 CO2氣體於傳統氬銲及 A-TIG 製程中,皆可發現氧化物易附著於鎢電 極表面與鎢電極損耗現象,而且隨著 CO2 氣體添加量增加有加劇的趨勢;

此外,當不添加 CO2氣體於保護氣體中時,A-TIG 與傳統氬銲製程對鎢電極 損耗現象並不明顯。

3.當 CO2 氣體添加於保護氣體之氬銲製程中,對提升深寬比之效果僅於添加 少量之 CO2氣體時(0.25%~0.75%);然而在添加銲條的條件下,不管將助銲 劑添加於銲條或母材上,皆能有效的提昇銲道深寬比之效果,且使用銲條有 助於改善銲道凹陷之缺陷狀況,但過量的CO2氣體添加(1%以上時)在 A-TIG 製程中,因氧化物增加,將使深寬比產生急遽下降之現象。

4.添加微量之 CO2於保護氣體中雖可提升電弧電壓,但以整體銲接效率而言,

仍以添加混合型助銲劑的方式優於添加 CO2的方式,然而 A-TIG 製程中並 在保護氣體中添加 CO2氣體,對電弧電壓並無加乘的效果。

5.CO2添加於 A-TIG 製程中,其可提升陽極斑點收縮的現象。隨著 CO2添加 量增加其陽極斑點收縮現象越不明顯。其主要乃因助銲劑物質的存在將會造 成熔融銲池的緊縮現象,進而形成窄而深的銲道截面形狀。此外,混合型助 銲劑添加於母材試片表面或銲條表面,觀察陽其陽極斑點均很相似。

6.CO2 氣體添加於 A-TIG 銲接製程或傳統氬銲製程中,皆可使抑制肥粒相生 成,當添加量超過 1%時以上時,可明顯的降低銲道肥粒相含量,主要可能 因 CO2 中的碳元素為抑制肥粒相生成之有利元素,在銲接過程中碳元素亦 進入熔池內,產生抑制肥粒相生成效果,故於微量添加時對肥粒相含量低減 效果並不明顯。

7.混合型助銲劑添加於傳統氬銲製程中,能有效提昇銲道微硬度值約 19(Hv),

然而銲條的添加可彌補 A-TIG 銲道平整性,且相對於 A-TIG 製程下未使用 銲線而言,亦使銲道硬度略為降低,其推測為融入銲道內之助銲劑及銲條化 學元素(熔融金屬成分)比例產生的稀釋效果有關;混合型助銲劑添加於母材 及銲條上,皆可獲得類似效果。此外,對 CO2氣體添加於 A-TIG 銲接中,

其對銲道微硬度的影響並不明顯。

8.CO2添加於傳統氬銲及 A-TIG 製程中,雖熱輸入量可獲得提升且改善銲道中 肥粒相形成,但因鎢電極的燒蝕損耗加劇,產生電弧漂移的不穩定現象,導 致銲道各種性質變差。

9.活性助銲劑包覆銲線或塗敷活性助銲劑不銹鋼表面,其對銲道截面形態、銲 道顯微組織及銲道機械性質皆可得類似的結果,故對於未來發展為包藥銲線 是可以予以期待的,然而 CO2 添加僅對肥粒相形成有降低效果外,對於提 高熔透深度與機械性質並無明顯的效果。

[1]. 周長彬、蔡丕樁、郭央諶,”銲接學”,初版,全華科技圖書,台北,民 國 90 年 2 月。

[2]. 董基良,”銲接學”,三民書局,民國 75 年 1 月。

[3]. 陳金富、林宏昌,”熔接學”,台北,民國 75 年 5 月。

[4]. 錢在中,”焊接技術手冊”,山西:山西科學技術出版社,1999。

[5]. 曾光宏、吳春森、王本智,”活性助銲劑對氬銲銲道成形之影響”,焊接 與切割,p.63~68,2002,12(6)。

[6]. 小栗富士雄、小栗遼男共著、張兆豐主編,1984,”機械設計圖表便覽”,

台隆書店出版。

[7]. 王振欽,”銲接學”,高立圖書有限公司,民國 86 年 8 月 10 日初版,

10-5~10-7。

[8]. 王萬泉,”銲接學”,台灣復文興業有限公司,民國 81 年 12 月,

p.211~213。

[9]. 姜志華、蔡全峰,"銲接冶金概論",徐式基金會,民國 76 年 8 月,

p.140-148。

[10]. 楊廈森,”淺談不銹鋼銲接”,銲接與切割,民國 84 年 9 月,pp.51-57。

[11]. Y.L. Xu、Z.B. Dong、Y.H. Wei、C.L.Yang,”Marangoni convection and weld shape variation in A-TIG Welding process”,Theoretical and Applied Fracture Mechanics 48,2007,p.178~186。

[12]. Shanping LU、Hidetoshi Fujii and Kiyoshi Nogi,”Effects of CO2 shielding gas additions and welding speed on GTA weld shape”,

Journal of Materials science,2005,p. 2481-2485.

TANAKA and Kiyoshi Nogi,”Effects of Oxygen Additions to Argon Shielding Gas on GTA Weld Shape”, ISIJ International, Vol. 43,

No. 10,2003, p. 1590–1595.

[14]. Shanping LU、 Dianzhong LI、 Hidetoshi Fujii and Kiyoshi Nogi

“Time Dependant Weld Shape in Ar-O2 Shielded Stationary GTA Welding”, J. Mater. Sci. Technol., Vol.23 No.5,2007,p. 650-654.

[15].Shanping LU、Hidetoshi Fujii、Hiroyuki Sugiyama and Kiyoshi Nogi,”Mechanism and Optimization of Oxide Fluxes for Deep Penetration in Gas Tungsten Arc Welding“,Metallurgical and Materials Transactions A,VOL. 34A,2003.9,p.1091-1095.

[16]. Hidetoshi Fujii、Shanping LU、SATO Toyoyuki and Kiyoshi

Nogi,”Effect of Oxygen Content in He-O2 Shielding Gas on Weld Shape For Ultra Deep Penetration TIG”,Transactions of JWRI,

Vol.37,2008,p.19-26.

[17]. Paulo J. Modenesi, EustaÂquio R. ApolinaÂrio, Iaci M. Pereira,

“TIG welding with single-component Fluxes”, Journal of Materials Processing Technology 99,2000,p.260-265.

[18].H.Y. Huang and C.P. Chou, "A Study on the TIG-Flux Processing Technology of Stainless Steel", National Chiao Tung University, Ph.D., 2005.

[19]. J.R.Davis “ASM Specialty Handbook - Stainless Steels ”,ASM International Handbook Committee, 3rd , 1999, p.14-32, p.340-342.

[20]. John Wood and Diran Apelian “Advanced Welding Processes “,IOP Publishing Ltd, 1st ,1992, p.125-128.

[21]. Curtis W.Kovach ”High-Performance Stainless Steels”, Technical Marketing Resources Inc,p.7-27.

[22]. S. Kou, “Welding Metallurgy”,John Wiley & Sons,2,2003,p.45-47.

[24]. Kiichi Saito、Satoru Ohmizu,”Influence of Shielding Gas Com- position and Electrode Vertex Angle on Surface Temperature of Weld pool in Stainless Steel TIG Weld”,Memoir of Fkui University of Technology,Vol.29. Part 1,1999,p.151-157.

[25]. P.J. Modensi*, “TIG welding with single-component fluxes”, Journal of Materials Processing Technology,2000,9(9),p.260-265.

[26]. W. Lucas, D. Howse, “Activating flux -increasing the performance and productivity of the TIG and plasma processes”, Welding and Metal Fabrication,1996, 64(1),p.11-17.

[27]. J.A. Brooks, Brooks,A.W.Thompson & J.C.Williams,1984,”A Fundamenttal Study of the Beneficial Effect of Delta Ferrite in Reducing weld Cracking”,Welding journal,5,p.71~83.

[28]. Matsunawa, “Modeling of heat and fluid flow in an: welding”, in: S.A.

David, J.M. Vitek (Eds.), Recent Trends in Welding Science Technology, Proceedings of the Third International Conference on Trends in Welding Research, ASM International, 1993, p. 3-16.

[29]. J.A. Lambert, Weld. J., (1988),p.202.

[30]. J.C.Lippold & W.F.Savage , 1979 , ”Solidification of Austenitic Stainless Steel Weldments:Part1-A Proposed Mechanism”,Welding Journal,12,p.362~373。

[31]. J.C.Lippold & W.F.Savage , 1980 , ”Solidification of Austenitic Stainless Steel Weldments:Part2-The effect of Alloy Composition on Ferrite Morphology” ,Welding Journal,2,p.48~58。

Solidification and Microstructure in Austenitic and Austenitic- Ferritic Stainless Steel Welds”,Metallurgical Transactions,4,Vol.10A,

p.512~514。

[33]. 詹志偉,”氦氣添加於 TIG-FLUX 焊接製程對不銹鋼銲件之影響”,國 立交通大學機械研究所,碩士論文,民國九十四年六月。

[34]. 蔡封灝,” 硫化物之助銲劑對 SAE1020 低碳鋼與 304 不銹鋼銲道穿 深能力之研究”,國立交通大學機械研究所,碩士論文,民國九十三年 六月。

[35]. C.D.Lundin、W.T.Delong、D.F.Spond, “Ferrite Fissuring Relation- ship in Austenitic Stainless Steel Weld Metals”, Weld. J., 1975,

54(8),p.241-246.

[36]. N. Suutala, “Effect of manganese and nitrogen on the solid- ification mode in austenitic stainless steel welds”, Metall. Trans. ,1982, 13A(l2), p.2121-2130.

[37]. N. Suutala, “Effect of solidification conditions on the solidification mode in austenitic stainless steels”, Metall. Trans ,1983, 14A(2), p.191-197.

[38]. 曾光宏,”銲接缺陷之形成(Ⅰ)、(Ⅱ)”,銲接與切割,1999 年 11 月,

pp.17-23, 2000 年 1 月,p.39-45。

[39]. 曾光宏,”銲接缺陷之形成原因與防範對策簡介(Ⅰ) (Ⅱ)”,機械技術雜 誌,1999 年 7 月,p.124-130。

[40]. 曾光宏,”不銹鋼銲件變形與殘留應力之研究”,國立交通大學機械工 程研究所博士論文,民國九十年六月。

[41]. PC.J. Anderson, R. Wiktorowicz, “Improving productivity with ATIC welding”, Welding and Metal Fabrication,1996, 64 (3) ,p.108-109.

[42]. 黃和悅、徐享文、曾光宏、楊宗杰、周長彬,”不鏽鋼電弧銲用助銲劑”

Physics, 38(18), pp. 3438-3445, 2005.

[44]. C.R. Heiple and J.R. Roper, “Effect of selenium on GTAW fusion zone geometry”, Weld. J., 1981, 60(8), p.143-145.

[45]. C.R. Heiple and J.R. Roper, “Mechanism for minor element effect on GTA fusion zone geometry”, Weld. J., 1982, 61(4),p. 97-102.

[46]. C.R. Heiple, J.R. Roper, R.T. Stagner and R.J. Aden, “Surface active element effects on the shape of GTA, laser, and electron beam welds”, Weld. J., 1983, 62(3), p.72-77.

[47]. C.R. Heiple and P. Burgardt, “Effect of SO2 shielding gas additions on GTA weld shape”, Weld. J., 1985, 64(6),p.159-162.

[48]. P. Burgardt and C.R. Heiple, “Interaction between impurities and welding variables in determining GTA weld shape”, Weld. J., 1986, 65(6), p.150-155.

[49]. D. Howse and W. Lucas, "Investigation into Arc Constriction by Active Fluxes for Tungsten Inert Gas Welding", Science and Technology of Welding and Joining, 5(3), pp. 189-193, 2000.

[50]. A.G. Simonik, "Effect of Contraction of the Arc Discharge Upon the Introduction of Electro-Negative Elements", Welding Production (English translation of Svarochnoe Proizvodstvo), 23(3), pp. 68-71, 1976.

[51]. Y. Takeuchi, R. Takagi and T. Shinoda, Effect of bismuth on weld joint penetration in austenitic stainless steel, Weld. J., 1992, 71(8), p.283-289.

[52]. H.B.Cary, "Modern Welding Technology", 4th end, New Jersey, Prentice Hall, 1998.

p.1006.

[54]. B.J. Keene, K.C. Mills, R.F. Brooks, Mater. Sci. Tech.,1(1085), p.568.

[55]. 謝榮淵,”不銹鋼之銲接特性(I)”,銲接與切割,1997,7(5),p.40-49。

[56]. H.C. Ludwig, Weld. J., 47(1968), p.234.

[57]. J.C. Metaalfe and M.B.C. Quigly, Weld. J., 56(1977), p.133.

[58]. 品明賢、王文樑,"銲接產業概況" ,金工雙月刊、26 卷 3 期,民國 81 年 5 月,p.30-39

[59]. 林義成,”銲接參數對 304 不鏽鋼變形殘留應力與應力腐蝕之影響研 究” ,國立交通大學機械研究所研究所碩士論文,民國七十七年六月,

p.20~23。

[60]. S. Terashima、H. K. D. H. Bhadeshia “Size distribution of oxides and toughness of steel weld metals” , Science and Technology of Welding and Joining,Vol. 11 No. 5,2006,p580-582.

[61]. Chunli Yang、Sanbao Lin、Fengyao Liu、Lin Wu and Qingtao Zhang,”Research on the Mechanism of Penetration Increase by Flex in A-TIG Welding”,J. Mater. Sci. Technol.,Vol.19 Suppl.1,

2003,p.225-227.

[62]. 曾光宏,增秉鈞,”用於焊接不銹鋼之活型助銲劑”,中華民國發明專 利,公告編號:I 297629,2008 年 6 月.

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