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CO2气体保护焊八

(二)CO2电弧焊的飞溅及防止

1.飞溅产生的原因

飞溅是CO2电弧焊最主要的缺点,严重时甚至要影响焊接过程的正常进行。产生飞溅的主要原因如下:

1)气体爆炸引起的飞溅熔滴过渡时,由于熔滴中的FeOC反应产生的CO气体,在电弧高温下急剧膨胀,使熔滴爆破而引起金属飞溅。

2)由电弧的斑点压力而引起的飞溅因CO2气体高温分解吸收大量电弧热量,对电弧的冷却作用较强,使电弧电场强度提高,电弧收缩,弧根面积减小,增大了电弧的斑点压力,熔滴在斑点压力的作用下十分不稳定,形成飞溅。用直流正接法时,熔滴受斑点压力大,飞溅也大。

3)短路过渡时由于液态小桥爆断引起的飞溅当熔滴与熔池接触时,由熔滴把焊丝与熔池连接起来,形成液体小桥。随着短路电流的增加,使液体小桥金属迅速的加热,最后导致小桥金属发生汽化爆炸,引起飞溅。

4)当焊接参数选择不当时,也会引起飞溅。

2.减少金属飞溅的措施

减少飞溅的措施主要有以下几方面:

1)正确选择工艺参数

(1)焊接电流与电弧电压CO2焊时,在短路过渡时飞溅率较小,细滴过渡时飞溅率也较小,而混合过渡时飞溅率最大。以直径1.2 mm焊丝为例,电流小于150A或大于300A飞溅率都较小,介于两者之间则飞溅率较大。在选择焊接电流时应尽可能避开飞溅率高的混合过渡区。电弧电压则应与焊接电流匹配。

(2)焊丝伸出长度一般焊丝伸出长度越长,飞溅率越高。例如直径12mm焊丝,焊丝伸出长度从20mm增至30mm,飞溅率约增加5%。所以在保证不堵塞喷嘴的情况下,应尽可能缩短焊丝伸出长度。

(3)焊枪角度焊枪垂直时飞溅量最少,倾斜角度越大,飞溅越多。焊枪前倾或后倾最好不超过20°。

2)细滴过渡时在CO2中加入Ar

CO2气体的物理性质决定了电弧的斑点压力较大,这是CO2电弧焊产生飞溅的最主要原因。在CO2气体中加入Ar气后,改变了纯CO2气体的物理性质。随着Ar气比例增大,飞溅逐渐减少。

混合气体的成本虽然比纯CO2气体高,但可从材料损失降低和节省清理飞溅的辅助时间上得到补偿。所以采用CO2Ar混合气体,总成本还有减低的趋势。另外,CO2Ar混合气体的焊缝金属低温韧性值也比纯CO2气体高。

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