控制CO2气体保护焊丝焊接飞溅的措施

kooben · 发表于 2018-9-25 14:40:36

　　CO2气体保护焊丝作为一种高效焊接材料，具有焊接效率高、焊接速度快、抗锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、熔池可见性好、适用于全位置焊接及成本低、易操作等优点，被广泛应用于石油、化工、电力、水力、桥梁、船舶上层建筑、薄壁结构焊接等领域。但焊接时产生的金属飞溅较大是 CO2气体保护焊主要的缺点。金属飞溅不仅会降低焊接效率，增加焊接成本，而且飞溅金属易堵塞送丝管和导电嘴，致使送丝不畅，电弧燃烧不稳定，恶化劳动条件，严重时需中止焊接，清理喷嘴。为了解决这些问题，国内耐磨焊丝权威单位，某某科技有限公司提出了多项控制飞溅措施。
　　1、CO2气体保护焊丝焊接飞溅原因
　　焊接飞溅是CO2气体保护焊丝的不足之处，特别是采用细颗粒过渡和短路过渡形式时，焊接过程会产生大量的金属飞溅，降低熔敷率，使焊后清理工作量增加，影响焊接效率。同时，飞溅的产生降低了电弧的稳定性，严重影响焊接质量和焊缝性能。
　　原因一：CO2气体保护焊丝原材料
　　当CO2气体保护焊丝碳质量分数超过0.08%时，金属飞溅颗粒明显增大，极易引起送丝不畅和导电嘴堵塞，给使用带来极大不便。
　　原因二：过程控制
　　焊丝生产工艺过程控制不严格，焊丝成品表面油污、杂质较多，焊接时燃烧产生飞溅。
　　原因三：焊接工艺参数
　　焊接电流与电弧电压是焊接参数中很关键的因素，焊接电流主要取决于送丝速度，送丝速度越快，焊接电流越大。焊接电流对焊缝熔深和飞溅影响最大。在一定的焊丝直径和焊接电流下，若电弧电压偏高，焊丝的熔化速度增大，电弧长度增加，熔滴无法正常过渡而呈大颗粒飞出，飞溅增多;若电弧电压偏低，电弧引燃困难，焊丝熔化速度减小，电弧长度变短，焊丝扎入熔池，同样会导致金属飞溅大和焊缝成型不良。
　　2、CO2气体保护焊丝焊接飞溅预防措施
　　预防措施一：严格控制化学成分
　　严格控制焊丝原材料各成分，尤其是C，Mn，Si，S，P等。CO2气保焊丝中必须含有足够的Si，Mn，甚至含有Ti，Zr，Al等脱氧剂。Ti的加入使熔滴细化、电弧稳定、飞溅减小，焊接工艺性能变好。
　　预防措施二：加强焊丝生产过程控制
　　生产中应严格执行润滑剂和模具更换制度，模具6h更换一次，润滑剂12h彻底更换一次，且在镀铜收线处和层绕打轴工序缠棉纱以清除焊丝表面杂质和油污，减小焊接时因杂质燃烧产生的飞溅和烟雾。
　　预防措施三：优化焊接工艺参数
　　采用某某CO2气体保护焊丝为堆焊材料时，焊接参数如下：
　　焊丝直径1.2mm、焊接电流160-220A、焊接电压22-25V;焊丝直径1.6mm、焊接电流220-280A、焊接电压22-28V;焊丝伸出长度15-20mm、焊接速度35cm/min、焊枪倾角80度、电流类型为直流反接。
　　预防措施四：加入活性元素在焊丝的表面
　　涂覆一定的活性剂使之成为活性焊丝，改变电弧的性能，增加熔深，减小飞溅颗粒，最终实现高效焊接，提高了焊接效率并节约能源。
　　预防措施五：保护气采用混合气体
　　在CO2中加入氩气，可改变纯CO2的物理和化学性质。添加20%(体积分数)的氩气易在焊接时形成喷射过渡，焊接时金属飞溅有所减少且焊缝成型美观。尽管增加了焊接成本，但节省了清理飞溅时间和材料损失，提高了焊缝金属的低温韧性。
　　CO2气体保护焊由于工艺设施和材料的原因，产生飞溅不可避免，但只要保证原材料质量尤其是碳含量，选择合适的焊接工艺参数，表面添加活性剂，采用混合气体等，就能够有效减少焊接时产生的金属飞溅，提高焊缝质量和焊接效率。
　　注：文中出现的技术参数，基于某某科技有限公司的CO2气体保护焊丝产品而制定，焊接单位在使用非某某焊丝产品时，应咨询具体焊丝厂家相关技术参数。