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1、经验交流机电工程技术2!"00"8#年第$37%卷第"04&期减少CO2气体保护焊金属飞溅的措施张一帆(广东力士通机械股份有限公司,广东韶关512027)摘要:CO2气体保护焊有很多优点,但是由于金属飞溅严重,使其在推广应用中受到很大影响。解决CO2气体保护焊金属飞溅的问题,可从焊接工艺参数和焊接材料等方面考虑,本文基于飞溅形成的机理和实际经验,提出了一些减少飞溅的措施。关键词:CO2气体保护焊;焊接;飞溅中图分类号:TG444+.73文献标识码:A文章编号:1009-9492(2008)04-0098-021引言CO2气体保护焊是20世纪50年代初期发展起
2、来的一表1不同直径焊丝短路过渡焊接工艺参数种新型焊接技术,由于其具有焊接速度快、焊接质量好,焊丝直径(mm)电弧电压(V)焊接电流(A)可实现全位置焊接、成本低、易操作等优点而得到广泛的0.818100～110应用。但焊接时产生的金属飞溅大是CO2气体保护焊主要1.219120～135的缺点。金属飞溅不仅会降低焊丝的熔敷系数,增加焊接1.620140～180成本,而且会使飞溅金属粘着导电嘴端面和喷嘴内壁,引起送丝不畅,使电弧燃烧不稳定,降低气体保护作用,并3)焊丝伸出长度使劳动条件恶化,必要时需停止焊接进行喷嘴清理工作。焊丝伸出长度对飞溅也有影响。一般焊丝伸
3、出长度越减少飞溅是CO2气体保护焊推广应用的关键,根据飞溅形长,飞溅率就会越高。如!1.2mm的焊丝,电流250A时,成机理及人们的实际经验可从以下几方面考虑。焊丝伸出长度从20mm增至30mm时,飞溅量增加约为2正确选择工艺参数5%。所以焊丝的伸出长度不能太长,但也不宜太短,太短1)焊接电流与电弧电压会影响焊接过程的稳定性,喷嘴易发生堵塞。合适的焊丝电弧电压是焊接参数中关键的一个,其大小决定了电伸出长度应为焊丝直径的10～12倍,一般细焊丝(!≤弧的长短及熔滴的过渡形式,对飞溅有很大的影响。在一1.2mm)时伸出长度为8～14mm,粗焊丝(!>1.2mm)
4、时焊定的焊丝直径和焊接电流下,若电弧电压偏高,焊丝的熔丝伸出长度为10～20mm。化速度增大,电弧长度增加,会使熔滴无法正常过渡,而3限制金属液桥的爆断能量呈大颗粒飞出,飞溅增多;若电弧电压偏低,电弧引燃困CO2气体保护焊短路过渡时,在短路末期短路液桥缩难,焊丝熔化速度减小,电弧长度变短,焊丝扎入熔池,颈电爆炸飞溅是产生飞溅的主要形式,即在短路过程中形同样会造成飞溅大和焊缝成形不良。若焊接电流和电弧电成的液桥被急剧加热,过量的能量积累导致液桥气化爆炸压为最佳匹配时,熔滴过渡频度高,飞溅最小,焊缝成形而引起飞溅,因此设法使短路液桥的金属过渡趋于平缓是美观。表1
5、为三种不同直径焊丝典型的短路过渡焊接工艺减少飞溅的有效措施。可采取下面的方法。参数,此时焊接飞溅最小。1)直流回路电感法。在焊接回路中,为使焊接电弧稳2)焊枪角度定和减少飞溅,一般需串联合适的电感,即在焊接回路中焊枪的倾角决定了电弧力的方向,当CO2气体保护焊串接电抗器、电阻或增大电源变压器的阻抗,这样可以限焊枪垂直焊接时飞溅率最小,焊枪倾角越大,飞溅越多,制短路电流增长速度及峰值电流,可以控制引起飞溅产生一般焊枪倾角最好不超过20°。时的能量,一旦焊接过程稳定下来以后,就不要随便改动。收稿日期:2007-11-0298机电工程技术2!0""08#年第$37
6、%卷第0"&4期经验交流2)电流切换法。在短路过渡时,即在金属液桥缩颈2)药芯焊丝。由于药芯焊丝为气-渣联合保护,且药达到临界尺寸之前短路电流逐渐增大,在短路电流增大前芯成分中有稳弧剂,因此电弧稳定,熔滴为均匀的喷射状进行电流切换,将电流从高值切换到低值,这样液桥缩颈过渡,飞溅少。通常药芯焊丝CO2气体保护焊的飞溅率约便处于小的电磁收缩力的作用下,而缓慢断开,这就消除为实心焊丝的35%。了液桥爆断产生飞溅的因素,飞溅率可降低2%～3%。3)活化处理焊丝。在焊丝表面涂极薄的活化涂料3)电流波形控制法。通过控制输出电流波形,使金(如K、Cs等物质),使得电弧弧柱
7、横向尺寸增大,减小阻属液桥在较低的电流时断开,而在将临短路时,再由高值碍熔滴脱落的电磁力,能够提高焊丝金属发射电子的能电流改变成低值电流,使短路时的电流较低,而处于高温力,从而改变CO2气体的特性,使飞溅减少。状态的熔滴形成的短路液桥温度较高,施加很小的能量就6结语能实现金属的过渡与爆断,从而限制了金属液桥爆断能CO2气体保护焊由于设备的问题,产生金属飞溅是不量,能够降低飞溅。可避免的,但只要选择合适的工艺参数,就能够减少焊4在CO2气体中加入Ar气接时产生的金属飞溅,提高焊接生产率,得到高质量的CO2气体保护焊在短路过渡时飞溅产生的原因之一是:焊缝。CO2
8、气体在高温下分解出的CO气体在金属内部急剧膨胀而参考
