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《焊縫金屬產(chǎn)生氣孔的基本問題》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、CO2電弧焊一、氣孔焊縫金屬產(chǎn)生氣孔的基本問題,是熔池金屬中的氣體在冷凝過程中來不及逸出。由于CO2氣體保護(hù)焊的時(shí),熔池表面沒有熔渣覆蓋,且CO2氣流對(duì)焊縫能起一定的冷卻作用,故熔池金屬冷凝較快,增加了產(chǎn)生氣孔的可能性。CO2電弧焊時(shí),溶池表面沒有溶渣覆蓋,CO2氣流又有冷卻作用,因而溶池凝固比較快,容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔??赡墚a(chǎn)生的氣孔主要有三種:一氧化碳?xì)饪住錃饪?、氮?dú)饪住#ㄒ唬┮谎趸細(xì)饪缀附z中脫氧元素含量不足:當(dāng)焊絲金屬中脫氧元素不足,焊接過程中就會(huì)較多的?熔于熔池金屬中。隨后在熔池冷凝時(shí)溶池中的FeO和C會(huì)進(jìn)行發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng):????(1
2、)?當(dāng)熔池金屬冷凝過快時(shí),生成的?氣體來不完全熔池逸出從而成為?氣孔。通常這類氣孔長(zhǎng)出現(xiàn)焊縫根部與表面,且呈針尖狀。(二)氮?dú)饪讱怏w保作用不良:在CO2氣體保護(hù)過程中如果因工藝參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)仍蚨Wo(hù)作用變壞,或者CO2氣體純度不高,在電弧高溫下空氣中的氮會(huì)熔到熔池金屬中。當(dāng)熔冷凝時(shí),隨著溫度的降低,氮在液態(tài)金屬中溶解度降低,尤其是在結(jié)晶過程的時(shí),溶解度將急劇下降。這時(shí)從金屬中析出的氮若來不及外逸,常會(huì)在焊縫表面出現(xiàn)蜂窩狀氣孔,或者以彌散形式的微氣孔分布于焊縫金屬中。這些氣孔往往在拋光后檢驗(yàn)或水壓試驗(yàn)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。(三)氫氣孔焊縫金屬溶解了過量的氮:CO
3、2氣體保護(hù)焊時(shí),如果焊絲及焊件表面有鐵銹油污與水分,或者CO2氣體中含有水分CO2,則在電弧高溫作用下這些物質(zhì)會(huì)分解并產(chǎn)生氫,氫在高溫下也易熔于熔池金屬中,隨后,當(dāng)熔池冷凝結(jié)晶時(shí),氫在金屬中的溶解度急劇下降。若析出的氫來不及從熔池中逸出,就引起焊縫金屬產(chǎn)生氫氣孔。不過,由于CO2氣體具有氧化性,氫和氧會(huì)化合,故出現(xiàn)氫氣孔的可能性較小,所以CO2氣體保護(hù)焊是一種公認(rèn)的低氫焊接方法。減少氣孔的措施1.一氧化碳?xì)饪??如果焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn避免焊接過程中?被大量氧化,以及限制焊絲中的焊碳量,就可以擬制前面提到的氧化反應(yīng),有效防止CO氣孔。2.
4、氮?dú)饪??要避免產(chǎn)生氮?dú)饪鬃钪饕氖菓?yīng)增強(qiáng)氣體的保護(hù)效果,防止空氣入侵,焊接過程中保證保護(hù)氣層穩(wěn)定、可靠,是防止焊縫中氣孔的關(guān)鍵,且選用的氣體純度要高。另外,選用含有固氮元素(如??和?)的焊絲也有助于防止產(chǎn)生氮?dú)饪住?.氫氣孔??為了防止氫氣孔,在焊前應(yīng)對(duì)焊件及焊絲進(jìn)行清理,去處他們表面上的鐵銹,油污,水分等。對(duì)CO2氣體中的水份也是需要進(jìn)行干燥的。二、飛濺1、CO2氣體保護(hù)焊過程中金屬飛濺損失約占焊絲熔金屬的10%左右,嚴(yán)重的可達(dá)30~40%在最佳情況下,飛濺損可控制在2~4%范圍內(nèi)。飛濺損失增大,會(huì)降低焊絲的熔敷系數(shù),從而增加焊絲及電能的消耗,降
5、低焊接生產(chǎn)率和焊接成本。?2、飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴端面和噴嘴內(nèi)壁上,會(huì)使送絲不暢而影響電弧穩(wěn)定性,降低保護(hù)氣的保護(hù)作用,惡化焊縫成形質(zhì)量。此外,飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴,噴嘴,焊縫及焊件表面上,尚需在焊后進(jìn)行清理,這就增加了焊接的輔助工時(shí)。3、焊接過程中飛濺出的金屬,還容易燒壞焊工的工作服,甚至燙傷皮膚,惡化勞動(dòng)條件。由于金屬飛濺引起上述問題,故如何防止和減小金屬飛濺,一直是使用CO2氣體保護(hù)焊時(shí)必須給予重視的問題。CO2氣體保護(hù)焊金屬飛濺問題之所以突出,是和這種焊接方法的冶金特性及工藝特性有關(guān):a.?由冶金反應(yīng)引起的飛濺:主要是由于焊接過程中熔滴和熔池中
6、碳被氧化生成了CO氣體,隨著溫度的升高,CO氣體體積膨脹,若從熔滴或熔池中的外逸受到阻礙,就可能在局部范圍爆破,從而產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒飛濺金屬。b.?作用在焊絲電極斑點(diǎn)上的壓力過大而引起飛濺:如用直流正極性長(zhǎng)弧焊時(shí),由于焊絲是陰極,受到的電極斑點(diǎn)壓力較大,故焊絲容易產(chǎn)生粗大的熔滴和被頂偏而產(chǎn)生非軸向過渡,從而出現(xiàn)大顆粒的飛濺金屬。c.?由于熔滴過渡不正常而引起的飛濺:這類情況在短路過渡或大熔滴過渡時(shí)都會(huì)遇到。如短路過渡時(shí),由于焊接電源的動(dòng)特性選擇與調(diào)節(jié)不當(dāng),而增大了飛濺金屬。在長(zhǎng)弧焊的時(shí),由于弧根面積小,焊絲末端熔滴受到斑點(diǎn)壓力,電磁力等作用被頂偏,除了
7、產(chǎn)生非軸向大滴過渡外,往往還帶有細(xì)顆粒的飛濺金屬。d.?由于焊接規(guī)范參數(shù)選擇不當(dāng)而引起飛濺:CO2氣體保護(hù)焊過程中,隨著電弧電壓的升高,飛濺金屬要增大這是因?yàn)殡娀‰妷荷?,弧長(zhǎng)變長(zhǎng),易引起焊絲未端的熔滴長(zhǎng)大。在長(zhǎng)弧焊(用大電流)時(shí),熔滴易在焊絲未端產(chǎn)生無規(guī)則的晃動(dòng);而短弧焊(用小電流)時(shí),將造成粗大的液體金屬過橋,這些均引起飛濺增大。一般在長(zhǎng)弧焊時(shí),隨著焊接電流的增大,過渡熔滴的尺寸變細(xì),能減小飛濺,焊接電流增大,焊絲的熔敷率提高了,表明金屬飛濺減少了。減少飛濺的措施從上面的分析可知,引起金屬飛濺的因素很多,故要減小飛濺,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析,
8、采取有針對(duì)性的解決措施。?一般說來,有下列一些措施可供考慮:(一)正確選擇工藝參數(shù)1.焊接電流