控制CO2气体保护焊焊接飞溅的有效措施

kooben · 发表于 2018-9-27 17:17:04

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　　CO2气体保护焊因其生产效率高、成本低等优点被广泛应用于车辆、船舶和机械制造业。但其焊接过程中伴随有大量飞溅产生，飞溅不但影响焊接质量，而且使劳动条件变差，限制了该方法在很多领域的应用。solidworks科技有限公司从焊接材料、工艺规范、自动控制等角度做了关于减少CO2气体保护焊焊接飞溅的研究，提出了多项控制飞溅措施。
　　1、飞溅产生的原因
　　焊丝端头的液态金属向熔池过渡的过程称为熔滴过渡，常见的形式有短路过渡、滴状过渡、喷射过渡。后两种因焊丝端头与熔池之间不直接接触而统称为自由过渡。
　　(1)自由过渡时，在较大电流条件下进行焊接，熔滴在斑点压力的作用下上扰，形成大滴状飞溅。如果电流持续增加，电弧潜入熔池深度增加，达到临界潜弧状态，此时熔滴尺寸减小，将产生细颗粒过渡，飞溅率减小。
　　(2)熔滴短路过渡时，熔滴与熔池接触形成液桥发生短路，液桥在熔池表面张力和电磁收缩力的共同作用下产生缩颈，当电阻热足够大时，缩颈处发生爆断，爆断部位以下的液态焊丝金属进入熔池，同时产生大量飞溅。
　　飞溅量主要是由短路峰值电流和小桥直径所决定。
　　2、选择正确的焊接工艺和焊接材料控制飞溅
　　(1)焊接电流与电弧电压
　　焊丝直径和焊接电流一定时，若电弧电压偏高，电弧长度增加，熔滴呈大颗粒飞出。电弧电压偏低时，电弧变短，引弧困难，飞溅量大。当焊接电流和电压值为最佳匹配时，熔滴过渡频度增加，飞溅量最小。
　　(2)焊枪角度
　　焊枪垂直焊接状态下飞溅率最低，飞溅量随倾角增大而增大，最大倾角应不超过20°。
　　(3)焊丝伸出长度
　　焊丝伸出长度越长，焊丝的电阻热越大，飞溅率也随之增加;伸出长度过短，熔深加大，喷嘴上易被飞溅物堵塞。最佳的焊丝伸出长度应为焊丝直径的10~12倍，细焊丝时为8~14mm，粗焊丝时为10~20mm。
　　(4) 防止磁偏吹
　　采用短弧焊能有效防止因磁偏吹造成的电弧漂移，减少飞溅。
　　3、选择合适的焊接材料减小飞溅
　　(1)低飞溅焊丝降低焊丝中的含碳量，同时适当增加Ti、Al等合金元素的含量能有效减少飞溅。
　　(2)药芯焊丝由于药芯焊丝为气-渣联合保护，能实现均匀的喷射过渡，焊接飞溅少，采用药芯焊丝焊接的飞溅率能比用实芯焊丝焊接时降低65%。
　　(3)活化处理焊丝在焊丝表面涂极薄的K、Cs等活化涂料能减小阻碍熔滴脱落的电磁力，从而改变CO2气体的特性，使飞溅较少。
　　(4)采用Ar+CO2气体氩气含量的增加，熔滴的轴向性增强，熔滴在轴向力的作用下，能实现均匀的短路过渡，利于减少飞溅率。当氩气含量达到50%时，产生射流过渡，飞溅率已明显降低。
　　注：CO2气体保护焊焊接飞溅的原因及控制措施由solidworks科技有限公司整理发布，文中技术参数，仅供参考。如有其他问题和建议，欢迎大家前来探讨。