0871-65101202
二氧化碳氣體保護焊是利用(yòng)CO2作(zuò)爲焊接保護氣的一種熔化極、氣體保護的電弧焊方法。該方法具有如下(xià)優點:① 生産效率高(gāo)和(hé)節省能(néng)量。由于該法焊接電流密度較大(dà),通常爲100~300A/mm2,因此,電弧能(néng)量集中,焊絲的熔化效率高(gāo),母材的熔透深度大(dà),焊接速度快(kuài),同時(shí),焊後不需要清渣,是一種高(gāo)效節能(néng)的焊接方法。生産率可比焊條電弧焊高(gāo)1~3倍。② 焊接成本低(dī)。由于CO2氣體和(hé)焊絲價格低(dī)廉,對(duì)于焊前的生産準備要求不高(gāo),焊後清理(lǐ)和(hé)校正工(gōng)時(shí)少;同時(shí),避免了(le)焊條電弧焊中頻繁更換焊條的缺點。CO2電弧焊的成本隻有焊條電弧焊的40%~50%。③ 焊接變形小(xiǎo)。由于CO2電弧焊時(shí),電弧熱量集中,熱輸入低(dī)和(hé)CO2氣體具有較強的冷卻作(zuò)用(yòng),使焊接工(gōng)件受熱面積小(xiǎo),變形小(xiǎo)。特點是焊接薄闆時(shí),CO2焊的變形比其他(tā)焊接方法時(shí)的變形小(xiǎo)。④ 對(duì)油和(hé)鏽的敏感性很(hěn)低(dī)。⑤ 由于保護氣體的氧化性,焊縫中含氫量少,提高(gāo)了(le)焊接低(dī)合金(jīn)高(gāo)強度鋼抗冷裂紋的能(néng)力。⑥ 當CO2焊采用(yòng)短路過渡形式時(shí),可用(yòng)于立焊、仰焊和(hé)全位置焊接。⑦ 電弧可見性好(hǎo),有利于觀察,使焊絲對(duì)準焊縫位置。尤其是在半自(zì)動焊時(shí)可以較容易地實現(xiàn)短焊縫和(hé)曲線焊縫的焊接工(gōng)作(zuò)。⑧ 操作(zuò)簡單,容易掌握。
1、 産生飛(fēi)濺的原因
CO2氣體保護焊金(jīn)屬飛(fēi)濺問題之所以突出,是和(hé)這(zhè)種焊接方法的冶金(jīn)特性及工(gōng)藝特性有關。
1.1 焊接熔池中産生的飛(fēi)濺
焊接時(shí),随着溫度的升高(gāo),CO2受熱分解:CO2→CO+O
CO氣體體積膨脹,若從(cóng)熔滴或熔池中的外(wài)逸受到(dào)阻礙,就可能(néng)在局部範圍爆破,從(cóng)而産生大(dà)量的細顆粒飛(fēi)濺金(jīn)屬。
1.2 由電弧斑點壓力引起飛(fēi)濺
如用(yòng)直流正極性長弧焊時(shí),由于焊絲是陰極,受到(dào)的電極斑點壓力較大(dà),故焊絲容易産生粗大(dà)的熔滴和(hé)被頂偏而産生非軸向過渡,從(cóng)而出現(xiàn)大(dà)顆粒的飛(fēi)濺金(jīn)屬。
1.3 熔滴過渡時(shí)産生的飛(fēi)濺
1)熔滴自(zì)由過渡時(shí)的飛(fēi)濺。較大(dà)焊接電流和(hé)較高(gāo)電弧電壓時(shí),在CO2氣氛下(xià),熔滴在斑點壓力作(zuò)用(yòng)下(xià)上(shàng)翹,易形成大(dà)滴狀飛(fēi)濺。
2)熔滴短路過渡時(shí)的飛(fēi)濺。短路過渡時(shí)的飛(fēi)濺主要發生在短路小(xiǎo)橋破斷的瞬間。有關實驗表明(míng),飛(fēi)濺的多少主要和(hé)電爆炸能(néng)量有關,主要由小(xiǎo)橋爆破前的短路電流和(hé)小(xiǎo)橋直徑有關。
此外(wài),焊接電流、電壓和(hé)極性等焊接參數選擇不當,也(yě)會(huì)對(duì)飛(fēi)濺有直接影響,比如,随着電弧電壓的升高(gāo),飛(fēi)濺增大(dà)。在長弧焊時(shí),熔滴易在焊絲未端産生無規則的晃動;而短弧焊時(shí),将造成粗大(dà)的液體金(jīn)屬過橋,這(zhè)些(xiē)均引起飛(fēi)濺增大(dà)等。
2、 減少飛(fēi)濺的措施
引起金(jīn)屬飛(fēi)濺的因素很(hěn)多,故要減小(xiǎo)飛(fēi)濺,需要根據實際情況進行具體分析,采取有針對(duì)性的解決措施。一般說來(lái),有下(xià)列一些(xiē)措施可供考慮:
1)電源極性選擇直流反接。2)選擇合适的焊接電流區(qū)域。CO2焊時(shí),每種直徑的焊絲其飛(fēi)濺率都和(hé)焊接電流之間存在一定的規律:一般電流小(xiǎo)于150A或大(dà)于300A飛(fēi)濺率都較小(xiǎo),介于兩者之間的飛(fēi)濺率較大(dà)。在選擇焊接電流時(shí),應盡可能(néng)避開(kāi)飛(fēi)濺率高(gāo)的電流區(qū)域。電流确定後在匹配适當的電壓,以确保飛(fēi)濺率最小(xiǎo)。3)焊槍垂直時(shí)飛(fēi)濺量最小(xiǎo),傾斜角度最大(dà),飛(fēi)濺越多。焊槍前傾或後傾最好(hǎo)不要超過20度。4)焊絲伸出長度。在能(néng)保證正常焊接的情況下(xià)焊絲伸出長度盡可能(néng)縮短。5)長弧焊的時(shí)在CO2中加入Ar氣。在CO2氣體中加入Ar氣後,改變了(le)純二氧化碳氣體的導熱率高(gāo),分解吸熱,消耗電弧熱能(néng)高(gāo)易導緻弧柱及電弧斑點強烈收縮,阻礙熔滴過渡的物理(lǐ)化學性質。随着Ar氣比例增大(dà),飛(fēi)濺逐漸減少。CO2+Ar混合氣體除可克服飛(fēi)濺外(wài),也(yě)改善了(le)焊縫成型,對(duì)焊縫溶深、焊縫高(gāo)度及餘高(gāo)都有影響。實踐證明(míng)80%Ar+20%CO2時(shí)飛(fēi)濺率最低(dī)。6)采用(yòng)低(dī)飛(fēi)濺率焊絲。① 實芯焊絲。在保證機械性能(néng)的前提下(xià),應盡可能(néng)降低(dī)其中含碳量,并添加适量的钛、鋁等合金(jīn)元素。無論顆粒過度焊接或短路過度焊接都可顯著減少由CO等氣體引起的飛(fēi)濺。② 采用(yòng)以Cs2CO3,K2CO3等物質活化處理(lǐ)過的焊絲,進行正極性焊接。③ 采用(yòng)藥芯焊絲。采用(yòng)藥芯焊絲的金(jīn)屬飛(fēi)濺率越爲實心焊絲的1/3。此外(wài),在焊接回路中串聯大(dà)的電感,使短路電流上(shàng)升慢些(xiē)也(yě)可以适當的減少飛(fēi)濺。