CO2焊產生飛濺的原因及解決方法

2022-05-30 00:54:03 字數 2031 閱讀 9948

在co2焊中,大部分熔化金屬可過渡到熔池,有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外,飛到熔池之外的金屬稱為飛濺。特別是粗焊絲co2氣體保護焊大引數時,飛濺更為嚴重,飛濺率可達20%以上,這時就不可能進行正常焊接工作了。飛濺是有害的,它不但降低焊接生產率,影響焊接質量,而且使勞動條件變差。

由於焊接引數的不同,co2焊具有不同的熔滴過渡形式,從而導致不同性質的飛濺。其中,可分為熔滴自由過渡時的飛濺和短路過渡時的飛濺。

(1)熔滴自由過渡時的飛濺熔滴自由過渡時的飛濺主要形式,在co2氣氛下,熔滴在斑點壓力的作用下上撓,易形成大滴狀飛濺。這種情況經常發生在較大電流焊接時,如用直徑1.6mm焊絲、電流為300~350a,當電弧電壓較高時就會產生。

如果再增加電流,將產生細顆粒過渡,這時飛濺減小,主要產生在熔滴與焊絲之間的縮頸處,該處的電流密度較大使金屬過熱而爆斷,形成顆粒細小的飛濺。在細顆粒過渡焊接過程中,可能由熔滴或熔池內丟擲的小滴飛濺。這是由於焊絲或工件清理不當或焊絲含碳量較高,在熔化金屬內部大量生成co等氣體,這些氣體聚積到一定體積,壓力增加而從液體金屬中析出,造成小滴飛濺。

大滴過渡時,如果熔滴在焊絲端頭停留時間較長,加熱溫度很高,熔滴內部發生強烈的冶金反應或蒸發,同時猛烈地析出氣體,使熔滴**而生成飛濺。另外,在大滴狀過渡時,偶爾還能出現飛濺,因為熔滴從焊絲脫落進入電弧中,在熔滴上出現串聯電弧,在電弧力的作用下,熔滴有時落入熔池,也可能被丟擲熔池而形成飛濺。

(2)熔滴短路過渡時的飛濺短路過渡時的飛濺形式很多。飛濺總是發生在短路小橋破斷的瞬時。飛濺的大小決定於焊接條件,它常常在很大範圍內改變。

產生飛濺的原因目前有兩種看法,一種看法認為飛濺是由於短路小橋電**的結果。當熔滴與熔池接觸時,熔滴成為焊絲與熔池的連線橋梁,所以稱為液體小橋,並通過該小橋使電路短路。短路之後電流逐漸增加,小橋處的液體金屬在電磁收縮力的作用下急劇收縮,形成很細的縮頸。

隨著電流的增加和縮頸的減小,小橋處的電流密度很快增加,對小橋急劇加熱,造成過剩能量的積聚,最後導致小橋發生氣化**,同時引起金屬飛濺。另一種看法認為短路飛濺是因為小橋爆斷後,重新引燃電弧時,由於co2氣體被加熱引起氣體分解和體積膨脹,而產生強烈的氣動衝擊作用,該力作用在熔池和焊絲端頭的熔滴上,它們在氣動衝擊作用下被丟擲而產生飛濺。試驗表明,前一種看法比較正確。

飛濺多少與電**能量有關,此能量主要是在小橋完全破壞之前的100~150μs時間內積聚起來的,主要是由這時的短路電流(即短路峰值電流)和小橋直徑所決定。

小電流時,飛濺率通常在5%以下。限制短路峰值電流為最佳值時,飛濺率可降低到1%左右。在電流較大時,縮頸的位置對飛濺影響極大。

所謂縮頸的位置是指縮頸出現在焊絲與熔滴之間,還是出現在熔池與熔滴之間。如果是前者,小橋的**力推動熔滴向熔池過渡,而後者正相反,小橋**力排斥熔滴過渡,並形成大量飛濺,最高可達25%以上。冷態引弧時或在焊接引數不合適的情況下(如送絲速度過快而電弧電壓過低,焊絲伸出長度過大或焊接迴路電感過大等)常常發生固體短路。

這時固體焊絲可以直接被丟擲,同時熔池金屬也被丟擲。在大電流射滴過渡時,偶爾發生短路,由於短路電流很大。所以將引起十分強烈的飛濺。

根據不同熔滴過渡形式下飛濺的不同成因,應採用不同的降低飛濺的不同成因,應採用不同的降低飛濺的方法:

1)在熔滴自由過渡時,應選擇合理的焊接電流與焊接電壓引數,避免使用大滴排斥過渡形式;同時,應選用優質焊接材料,如選用含c量低、具有脫氧元素mn和si的焊絲h08mn2sia等,避免由於焊接材料的冶金反應導致氣體析出或膨脹引起的飛濺。

2)在短路過渡時,可以採用(ar+co2)混合氣體代替co2以減少飛濺。如加入φ(ar)=20%~30%的ar。這是由於隨著含氬量的增加,電弧形態和熔滴過渡特點發生了改變。

燃弧時電弧的弧根擴充套件,熔滴的軸向性增強。這一方面使得熔滴容易與熔池會合,短路小橋出現在焊絲和熔池之間。另一方面熔滴在軸向力的作用下,得到較均勻的短路過渡過程,短路峰值電流也不太高,有利於減少飛濺率。

在純co2氣氛下,通常通過焊接電流波形控制法,降低短路初期電流以及短路小橋破斷瞬間的電流,減少小橋電**能量,達到降低飛濺的目的。

通過改進送絲系統,採用脈衝送絲代替常規的等速送絲,使熔滴在脈動送進的情況下與熔池發生短路,使短路過渡頻率與脈動送絲的頻率基本一致,每個短路週期的電引數的重複性好,短路峰值電流也均勻一致,其數值也不高,從而降低了飛濺。

CO2氣體保護焊焊接問題產生原因

co2氣體保護焊的缺陷及其防止對策 一 氣孔與飛濺 二 咬邊與焊縫過高 三 弧坑裂縫和其它 一 氣孔和飛濺 a 氣孔的產生原因 氣孔的分類 氫氣孔 其形狀為針狀或點狀,為水 油 鏽 表面汙物。co氣孔 其形狀為針狀或點狀,為co2分解後脫氧不充分熔池中存 在多餘的co。氮氣孔 其形態為密集個大,其 ...

CO2氣體保護焊氣孔原因分析

這是因為,用於保護焊接區域不受空氣侵害的co2氣體大都是釀酒廠或酒精廠的副產品,不可避免地含有或多或少的水分或其它含氫物質,同時混合氣體中的氬氣也常含有水分。如果保護氣體中的水分和其它含氫物質的總含量超過一定限度,那麼焊縫金屬中氫氣孔的產生將是必然的。但是,如果保護氣體中的水分和其它含氫物質的含量按...

CO2氣體保護焊氣孔原因分析

這是因為,用於保護焊接區域不受空氣侵害的co2氣體大都是釀酒廠或酒精廠的副產品,不可避免地含有或多或少的水分或其它含氫物質,同時混合氣體中的氬氣也常含有水分。如果保護氣體中的水分和其它含氫物質的總含量超過一定限度,那麼焊縫金屬中氫氣孔的產生將是必然的。但是,如果保護氣體中的水分和其它含氫物質的含量按...