浅谈co2气体保护焊产生飞溅原

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1、浅谈CO2气体保护焊产生飞溅的原浅谈CO2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施2010-07-0118:09:23来源:《硅谷》作者:孙明越【大中小】浏览:2068次评论:0条　　摘要:CO2气体保护焊因其生产率高、成本低、焊接质量高适应范围广、操作方便等优点,因而被广泛的应用于车辆、船舶和机械制造业等。但采用CO2气体保护焊时容易产生较大的飞溅,这对焊接过程的稳定性及焊接质量有着极大的影响。因此,从CO2气体保护焊产生飞溅的原因入手进行分析从而提出减少飞溅的措施。　　关键词:CO2气体保护焊;飞溅　　中图分类号:TG4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0310

2、141-01　　　　1现状分析　　二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为焊接保护气的一种熔化极、气体保护的电弧焊方法。由于采用CO2作为焊接保护气体,该方法具有如下优点:①生产效率高和节省能量。由于该法焊接电流密度较大,通常为100～300A/mm2,因此,电弧能量集中,焊丝的熔化效率高,母材的熔透深度大,焊接速度快,同时,焊后不需要清渣,是一种高效节能的焊接方法。生产率可比焊条电弧焊高1～3倍。②焊接成本低。由于CO2气体和焊丝价格低廉,对于焊前的生产准备要求不高,焊后清理和校正工时少;同时,避免了焊条电弧焊中频繁更换焊条的缺点。CO2电弧焊的成本只有焊条电弧焊的40%～50%。③

3、焊接变形小。由于CO2电弧焊时,电弧热量集中,热输入低和CO2气体具有较强的冷却作用,使焊接工件受热面积小,变形小。特点是焊接薄板时,CO2焊的变形比其他焊接方法时的变形小。④对油和锈的敏感性很低。⑤由于保护气体的氧化性,焊缝中含氢量少,提高了焊接低合金高强度钢抗冷裂纹的能力。⑥当CO2焊采用短路过渡形式时,可用于立焊、仰焊和全位置焊接。⑦电弧可见性好,有利于观察,使焊丝对准焊缝位置。尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作。⑧操作简单,容易掌握。　　正是因为具有诸多优点CO2气保焊技术在大型金属结构制造中广泛采用。如:太原重型机械(集团)有限公司、第一重型机

4、械有限公司、大连重工集团有限公司、中信洛阳矿机厂、北京煤机厂等企业,CO2气保焊完成的焊接金属结构已占其总重量50%～80%,在大型金属结构企业中发挥着不可替代的骨干作用。CO2气保焊主要用于制造大型桥式和门式起重机、4～23m3机械式挖掘机、1～6m3液压控制机、大型加压汽化炉和焦炉机械等煤处理设备以及大型减速机、提升机、堆取料机、轧锻设备、氧气瓶压机、卫星发射架等大型设备。　　在中、小型企业中推广应用与所在地区、所处行业、产品结构特点等因素有较大关系,在焊接技术较为发达的地区、焊接结构较多的企业、技术含量较高的产品,CO2气保焊推广使用情况较好。虽然在中、小企业中应用情况差别

5、较大,但通过多年宣传、引导,CO2气保焊技术已逐渐成为企业技术改造中主要选择的焊接技术装备。　　但其存在的主要问题就是飞溅大,CO2气体保护焊过程中金属飞溅损失约占焊丝熔金属的10%左右,严重的可达30-40%。飞溅损失增大,会降低焊丝的熔敷系数,从而增加焊丝及电能的消耗,降低焊接生产率和焊接成本。飞溅金属粘着到导电嘴端面和喷嘴内壁上,会使送丝不畅而影响电弧稳定性,降低保护气的保护作用,恶化焊缝成形质量。此外,飞溅金属粘着到导电嘴,喷嘴,焊缝及焊件表面上,尚需在焊后进行清理,这就增加了焊接的辅助工时。焊接过程中飞溅出的金属,还容易烧坏焊工的工作服,甚至烫伤皮肤,恶化劳动条件。因此

6、如何减少飞溅在CO2焊中就显得尤为重要。　　2产生飞溅的原因　　CO2气体保护焊金属飞溅问题之所以突出,是和这种焊接方法的冶金特性及工艺特性有关。　　2.1焊接熔池中产生的飞溅　　焊接时,随着温度的升高,CO2受热分解:CO2→CO+O　　CO气体体积膨胀,若从熔滴或熔池中的外逸受到阻碍,就可能在局部范围爆破,从而产生大量的细颗粒飞溅金属。　　2.2由电弧斑点压力引起飞溅　　如用直流正极性长弧焊时,由于焊丝是阴极,受到的电极斑点压力较大,故焊丝容易产生粗大的熔滴和被顶偏而产生非轴向过渡,从而出现大颗粒的飞溅金属。　　2.3熔滴过渡时产生的飞溅　　1)熔滴自由过渡时的飞溅。较大焊接

7、电流和较高电弧电压时,在CO2气氛下,熔滴在斑点压力作用下上翘,易形成大滴状飞溅。　　2)熔滴短路过渡时的飞溅。短路过渡时的飞溅主要发生在短路小桥破断的瞬间。有关实验表明,飞溅的多少主要和电爆炸能量有关,主要由小桥爆破前的短路电流和小桥直径有关。　　此外,焊接电流、电压和极性等焊接参数选择不当,也会对飞溅有直接影响,比如,随着电弧电压的升高,飞溅增大。在长弧焊时,熔滴易在焊丝未端产生无规则的晃动;而短弧焊时,将造成粗大的液体金属过桥,这些均引起飞溅增大等。　　3减少飞溅的措施