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,北京固本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
采用北京固本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: 中出现的技术参数,基于北京固本科技有限公司的CO2气体保护焊丝产品而制定,焊接单位在使用非北京固本焊丝产品时,应咨询具体焊丝厂家相关技术参数。
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