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1、W e ld i & c 圈 O 0 2 气体保护焊飞溅产生的 原 因及减 少措施 中国铝业股份有限公司青海分公司 ( 8 1 0 1 0 8 ) 魏国 【 摘要】 c 0 2 气体保护焊是一种高效率焊接方法，并具有生产效率高、焊接成本低、能耗低及适用范围 广等优点，因而被广泛的应用于我公司设备修理 ( 主要是 电解槽大修 )及零配件加工等领域。但采用 C 0 2 气体 保护焊时易产生飞溅，这对于焊接过程的稳定及焊接结构件的质量有显著影响，为此，本文就 C 0 2 气体保护焊 产生飞溅的机理和减少飞溅的措施进行 了阐述 ，希望能为使用 C 0 2 气体保护焊g s *作人员提供借鉴。 一 、C
2、 O 2 气体保护焊飞溅的危害 焊接过程中，大部分焊丝熔化金属过渡到熔池 中， 有一部分焊丝熔化金属飞向熔池之外的金属形成飞溅。 C O ， 气体保护焊最显著的缺点是飞溅大，飞溅率一般为 3 2 0 ，当飞溅率达到 2 0 以上时，就不能进行正 常焊接了。 C O ， 气体保护焊飞溅的危害还体现在：降低焊接熔 敷效率，降低焊接生产率；飞溅物易粘附在焊件上，影 响焊接质量，使焊接劳动条件变差；焊接熔池不稳定， 使焊缝外形较为粗糙等。 二、C 气体保护焊飞溅产生的机理 C O 气体在电弧温度区间热导率较高 ，加上分解 吸热 ，消耗电弧大量热能 ，从而引起弧柱及电弧斑点 强烈收缩，即使增大电流，弧柱
3、和斑点直径也很难扩 展 ，这是 C O ， 气体保护焊产生飞溅 的最主要原 因，是 由 C O ，气体本身物理性质决定的。 下面我们就从 C O 气体保护焊熔滴过渡的几种形 式 ，分别阐述飞溅产生的原因。 1 在熔滴过渡过程中产生的飞溅 熔滴过渡时产生的飞溅主要是由于气流流动而喷出 的飞溅，受电弧压力作用并通过爆炸而形成的，以及熔 滴和熔池接触时，由于短路电流在通电后的接触部放电 阻热 ( ， R)加热，即受到保险丝作用被熔断而产生的 飞溅 。 ( 1 )短路过渡当焊接电流、电压较小时，熔滴过 渡的形式一般为短路过渡，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
4、电 流的增加，使缩颈小桥金属迅速的加热 ，最后导致小桥 金属发生汽化爆炸，形成飞溅。同时由于引燃电弧对熔 池产生一定的冲击力，也会引起飞溅。 ( 2 )颗粒状过渡 焊接 电流较大 ( 如 5 1 6 m m焊 丝，电流为 3 0 03 5 0 A) 、电弧电压较高时，由于 C O 2 气体的性质活泼，这时熔滴在斑点压力的作用下而上 挠，易形成大滴状飞溅。如果再增加电流，熔滴过渡形 式将变为细颗粒过渡，这时飞溅减少，主要产生在熔滴 与焊丝之间的缩颈处，该处通过的电流密度较大使金属 过热而爆断，形成颗粒细小的飞溅。 大滴状过渡时，如果熔滴在焊丝端头停留时间较 长，加热温度很高，熔滴内部发生强烈的冶
5、金反应或蒸 发，同时猛烈的析出气体，使熔滴爆炸而造成飞溅。 2 焊接熔池中产生的飞溅 在焊接熔池中产生的飞溅 ，是由于熔滴进入熔池时 或者是由 熔池喷出气体气泡时产生的表面涨力而导致产 生的飞溅，这时一般以微细颗粒居多。 C O 2 气体保护焊时，焊接飞溅主要是由于 C O 2 气体 在高温分解时所引起的膨胀，以及熔滴和熔池中的碳被 氧化生成 c O所引起的。焊接直流回路电感值调节不当， 轧撼 l 热 舡 呈 箜 量 囫 维普资讯 圈苎 d 吨& C u t“ 致使电源的动特性不合适，或造成短路电流增长速度过 快或过慢，导致产生飞溅。此外，焊接电流、电压和极 性等规范参数选择不当，也会对飞溅有
6、直接影响。 三、减少飞溅的有效措施 1 正确选择焊接规范参数 ( 1 )C O 2气体保护焊采用正极性时由于电弧受压 力，飞溅剧增且颗粒大，因此一般采用直流反极性接 法。 ( 2 )选择合适的焊接电流区域在 C O ， 电弧中，对 于每种直径焊丝，其飞溅率和焊接电流之间都存在图 1 所示的规律：即在小 电流区 ( 短路过渡区)飞溅率较 小，进入大电流区 ( 细颗粒过渡区)飞溅率也较小，而 中间区飞溅率最大。所以在选择焊接电流时，应尽可能 避开飞溅率高的电流区域。 1 2 一 僻 麓6 CO， 2 H0 8 Mn 2 S i A 4 、 0 8 mm；2 颗粒直径 0 8 ram 2 0 瓣 麓
7、 1 0 2 4 V 2 8 V 1 O O A l 一 一 150A -200A x x I l I U l UU 3 0 0 6 UU l UU 30 0 6 00 电感 H 图3 焊接回路中电感值对飞溅的影响 4 采用低飞溅率焊丝 ( 1 )对于实芯焊丝，在保证力学性能的前提下，应 尽可能降低其中含碳量，并添加适量的钛、 、 铝等合金元 素。 ( 2 )采用药芯焊丝。药芯焊丝的金属飞溅率约为实 芯焊丝的 1 3 。 四、结语 从实际应用可知，减少飞溅的具体措施：即选用合 适的焊接参数；在 C O 2 气体中加入 A r 气；在焊接 回路 中串联电感，是降低 c 0 2 气体保护焊飞溅的有效方法。 ( 2 0 0 6 0 2 2 8 ) 6 2 8 4 一 瓣鼹 维普资讯