研发背景
上世纪九十年代以来，Blander 等学者的研究认为埋弧焊熔渣与液态金属间存在一定的电化学氧迁移行为。然而在通常情况下，由于焊接电流主要通过电弧传导，而流经焊接熔渣与液态金属界面的电流甚弱，因而这种电化学氧迁移机制并不显著。本项目研究在对这种电化学氧迁移现象开展深入研究的基础上，进一步提出了一种在埋弧焊熔渣与液态熔池间施加外电场，通过外电场强化电化学作用，诱导氧流的方法。该方法的基本原理是在厚渣保护大线能量埋弧自动焊熔渣与熔池金属间随焊施加辅助直流外电场，通过调节外电场大小及极性，在熔池反应区
引入连续可调的电化学作用，以控制熔池金属中氧离子的动态迁移行为，从动力学上抑制氧化夹杂物的生长，并促使夹杂物形成细小而弥散的分布状态，为焊缝金属诱发针状铁素体形核创造必要的条件。由于石化装备中的厚壁压力容器大都采用高效埋弧自动焊接方法进行焊接加工，因而利用上述原理对焊缝金属中的氧迁移行为进行动态调控，以获得具有足够韧性储备的厚壁焊缝金属，对探索满足高端装备焊缝质量要求的途径具有重要的意义。（南京工程学院）

应用范围
厚壁焊接

技术路线及原理
项目实施过程中研制的埋弧焊外场辅助装置及厚壁容器焊接已获得4 项发明专利授权：一种利用埋弧焊渣金间随焊施加辅助外电场实现稳弧效应的装置及使用方法，授权号：ZL 201210372610.5，一种可控制减少埋弧焊焊缝金属氧化夹杂物的焊接装置，授权号：ZL 201210372339.5，一种热固化衬垫焊剂及其制备方法”，授权号：ZL 201310220355.7、“一种耐超大线能量埋弧焊用烧结焊剂及其制备方法”，授权号：ZL201310213803.。在厚壁压力容器制造方面，项目实施期间已申请国家发明专利“一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置及方法”（受理号：201410115599.3）和“一种基于大型曲面封头拼焊自动焊装置的封头自动焊方法”（ 受理号：201410286927.6）两项。

技术特色
提出了一种在埋弧焊熔渣与液态熔池间施加外电场，通过外电场强化电化学作用，诱导氧流的方法。该方法的基本原理是在厚渣保护大线能量埋弧自动焊熔渣与熔池金属间随焊施加辅助直流外电场，通过调节外电场大小及极性，在熔池反应区引入连续可调的电化学作用，以控制熔池金属中氧离子的动态迁移行为，从动力学上抑制氧化夹杂物的生长，并促使夹杂物形成细小而弥散的分布状态，为焊缝金属诱发针状铁素体形核创造必要的条件。

经济效益分析
目前未知