謝合勝
摘 要:二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是應(yīng)用非常廣泛的一種焊接方法,其中在焊接過(guò)程中采用短路過(guò)渡的方式應(yīng)用最為普遍。要想得到合格的優(yōu)質(zhì)的焊縫質(zhì)量,必須在焊前、焊接中對(duì)影響焊接質(zhì)量的因素進(jìn)行合理的控制,其中焊接參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量具有很大的影響。
關(guān)鍵詞:CO2焊;短路過(guò)渡;焊接參數(shù);質(zhì)量
隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,鋼鐵材料應(yīng)用越來(lái)越多,在競(jìng)爭(zhēng)日益強(qiáng)烈的今天,效率非常重要,二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在汽車制造行業(yè)、車輛制造領(lǐng)域、化工機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械部門等應(yīng)用非常廣泛。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼,效率高。為了達(dá)到較好的焊接質(zhì)量,也需要對(duì)影響焊接質(zhì)量的各個(gè)方面進(jìn)行考慮。
1 CO2氣體保護(hù)焊
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣體,用焊絲作為填充材料的一種熔化極電弧焊方法。二氧化碳?xì)怏w能對(duì)熔池進(jìn)行很好的保護(hù),防止空氣中的有害氣體的侵入。在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊中,二氧化碳?xì)怏w的純度對(duì)焊接質(zhì)量有影響,焊絲作為填充金屬也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成影響。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊有很多優(yōu)點(diǎn):焊接生產(chǎn)效率高,焊接過(guò)程中不需要像焊條電弧焊那樣更換焊條,可以連續(xù)不斷的進(jìn)行焊接,節(jié)省了時(shí)間,在焊接后也不需要清理熔渣,減少了工序;氣體來(lái)源廣泛,價(jià)格便宜,用電量相對(duì)少,焊接成本相對(duì)較低;焊接電弧能量集中,工件受熱面積小,焊接變形小,特別適用于薄板的焊接具有優(yōu)勢(shì),易于實(shí)現(xiàn)全位置焊接,容易成形,質(zhì)量高。但二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)飛濺比較大,特別是焊接參數(shù)不匹配時(shí)焊接飛濺更大。另外,需要進(jìn)行防風(fēng)措施。
2 短路過(guò)渡形式
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊按選用的焊絲的粗細(xì)來(lái)分,分為細(xì)絲CO2焊和粗絲CO2焊。按照熔滴的過(guò)渡形式CO2焊主要分為短路過(guò)渡和細(xì)顆粒過(guò)渡,一般細(xì)絲CO2焊多采用短路過(guò)渡形式,粗絲CO2焊采用細(xì)顆粒過(guò)渡形式。其中細(xì)絲采用短路過(guò)渡形式應(yīng)用最廣泛。細(xì)顆粒過(guò)渡形式時(shí)采用較大的焊接電流和電弧電壓,電弧穿透力強(qiáng),適于焊接中厚度板材,但焊接時(shí)飛濺較大,成形不好,應(yīng)用較少。短路過(guò)渡時(shí)采用細(xì)焊絲,較小的焊接電流和電弧電壓,電弧穩(wěn)定性好,焊接成形性好,焊縫質(zhì)量較好,飛濺小,焊接過(guò)程中熱量輸入小,焊后變形小,適合焊接薄板,便于實(shí)現(xiàn)全位置焊接,操作性好,效率高,在焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
3 焊接參數(shù)的影響
1)焊絲直徑大小。焊絲直徑有細(xì)絲和粗絲之分,一般直徑小于1.6mm的焊絲為細(xì)絲,大于1.6mm的為粗絲,而細(xì)絲CO2焊用的最多。細(xì)絲常用的有0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm,一般采用短路過(guò)渡形式。粗絲一般采用細(xì)顆粒過(guò)渡形式,但效果不好,較少采用。焊絲直徑的選擇一般根據(jù)板的厚度,薄板選擇較小的焊絲直徑。細(xì)絲焊接效果好,焊縫容易成形,焊接時(shí)飛濺較少,隨著選擇的焊絲直徑的增大,飛濺也隨之增大,勞動(dòng)條件變差。
2)焊絲伸出長(zhǎng)度。焊絲伸出的長(zhǎng)度要有一個(gè)合適的范圍,根據(jù)選用的焊絲的直徑的大小決定。如果焊絲的伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),造成電弧不穩(wěn)定,甚至焊絲成段的熔斷,難以焊接操作,并且飛濺很大,甚至不能很好的形成熔池,氣體保護(hù)效果失去作用,造成焊縫及其惡劣,焊縫成形效果變差,達(dá)不到質(zhì)量要求。如果焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)短,噴嘴到工件及熔池的距離就會(huì)很小,那么熔化的鐵水和飛濺就容易造成噴嘴堵塞,阻礙保護(hù)氣體的噴出,起不到保護(hù)效果,焊縫成形變差。同時(shí),噴嘴離熔池的距離過(guò)低,影響焊接操作人員的操作視線。
3)焊接電流。焊接電流是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,焊接電流的選擇要根據(jù)所焊工件的厚度、材質(zhì)、施焊位置、選擇的焊絲的直徑大小進(jìn)行合理的選擇。焊接電流的大小影響著焊絲的熔化速度、送絲速度、熔深的大小。在焊絲直徑相同的情況下,焊接電流越大,焊絲的熔化速度就越大,熱量越多,形成的熔深越大,同時(shí)熔寬和焊接后形成的焊縫的高度也相應(yīng)增大,這時(shí)較薄的板材焊接時(shí)就不適合,適當(dāng)?shù)脑龃蠛附与娏饔欣谔岣吆附由a(chǎn)率。但焊接電流也不能過(guò)大,否則會(huì)造成飛濺加大,熔池不易控制,甚至有把工件燒穿的危險(xiǎn)。如果焊接電流過(guò)小,焊絲熔化較慢,造成母材不熔化,焊縫不易成形,成形困難,甚至造成未熔合、未焊透等焊接缺陷。
4)電弧電壓。電弧電壓根據(jù)焊絲直徑大小、焊接電流的大小進(jìn)行合理的選擇調(diào)節(jié),且要和焊接電流相匹配,否則,很難焊出理想的焊縫。一般情況下電弧電壓隨著焊接電流的增大相應(yīng)增大。電弧電壓大小和電弧的長(zhǎng)短相適應(yīng),短路過(guò)渡時(shí)采用的是短弧焊接,電弧長(zhǎng)度要短,要求電弧電壓要小。所以短路過(guò)渡焊接時(shí)采用小的電弧電壓。在焊絲直徑和焊接電流大小一定的情況下,如果電弧電壓過(guò)低,則引弧時(shí)困難,電弧斷斷續(xù)續(xù),造成焊接過(guò)程不穩(wěn)定,甚至無(wú)法焊接,飛濺大、噪聲較大;如果電弧電壓過(guò)大,短路過(guò)渡變成了顆粒過(guò)渡,飛濺也增大,焊接成形不穩(wěn)定,不易形成良好的焊縫質(zhì)量。
5)CO2氣體流量。氣體流量要根據(jù)焊接電流、電弧電壓、焊接速度進(jìn)行合適選擇。氣體流量太小,氣體對(duì)熔池的保護(hù)效果不好,電弧不穩(wěn)定,焊縫金屬容易被氧化,可能造成焊縫產(chǎn)生氣孔等缺陷。氣體流量過(guò)大,容易造成絮流,卷入空氣,影響焊縫質(zhì)量,同時(shí)氣流過(guò)大,帶走的熱量就多,加速了熔池的冷卻速度,容易造成氣孔等缺陷,多余的氣體也會(huì)造成氣體的浪費(fèi)。
6)焊接速度。焊接速度也是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素,和焊接電流、電弧電壓一樣,是焊接熱輸入的組成部分。在其他參數(shù)不變的情況下,焊接速度的快慢直接影響著焊接的質(zhì)量。焊接速度影響熔深、熔寬和余高,直接影響焊縫的成形好壞。焊接速度過(guò)快,焊縫容易出現(xiàn)咬邊缺陷,甚至造成未熔合,焊縫成形不良,甚至不成形。焊接速度過(guò)慢,熔深和熔寬大大增加,甚至?xí)压ぜ附訜彷斎朐龃?,工件變形增大,焊接效率低下。焊接速度必須在合理的范圍?nèi),才能焊出理想的焊縫。一般短路過(guò)渡焊接速度可以在
20-50cm/min范圍內(nèi)。
7)焊接電源極性。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊采用的是直流電源,直流電源有正接法和反接法。正接法是工件接電源的正極,焊絲接負(fù)極。反接法是工件接負(fù)極,焊絲接正極。短路過(guò)渡時(shí)一般采用反接法,這時(shí)電弧穩(wěn)定,焊接飛濺少,焊縫容易成形美觀,而且熔深較大,生產(chǎn)效率相對(duì)較高。采用正接法時(shí),在電流相同的情況下,熔深變小,余高增大,飛濺增大,一般不采用。
8)焊槍角度。焊槍角度是焊槍端部或焊絲與焊縫垂直方向的夾角。焊槍角度越小,氣體的保護(hù)效果越好,越均勻,飛濺越小,電弧越穩(wěn)定,焊縫成形好。焊槍角度越大,氣體保護(hù)效果變差,容易出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷,焊接成形變差。焊槍角度一般保持在10-25°左右為宜,太小容易遮擋焊接人員的視線,看不清熔池,給焊接造成困難。
9)焊接方向。焊接方向有右向焊法和左向焊法兩種。右向焊法顧名思義就是從左向右進(jìn)行焊接。左向焊法就是從右向左進(jìn)行焊接。采用不同的焊接方向,對(duì)焊縫的影響是不一樣的。對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊一般采用左向焊法。左向焊法由于電弧吹向未焊部分,容易觀察熔池和焊接方向,方便掌握熔池的寬度,不容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象,焊縫成形良好。右向焊法時(shí)電弧吹向已焊部分,熔池溫度較高,掌握不好容易出現(xiàn)燒穿,焊縫余高過(guò)高現(xiàn)象。
4 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊一般采用細(xì)絲,短路過(guò)渡形式焊接。在焊接過(guò)程前要掌握焊接工藝的要求,知道焊接工件的厚度、連接方式等,正確選擇焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、氣體流量、電源極性,在焊接過(guò)程中合理掌握焊絲伸出長(zhǎng)度,并保持基本不變,采用左向焊法以合理的速度進(jìn)行勻速焊接。只有各個(gè)參數(shù)相互協(xié)調(diào),才能焊出外觀優(yōu)美質(zhì)量達(dá)標(biāo)的焊縫來(lái)。
參考文獻(xiàn)
[1]雷世明.焊接方法與設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[2]陳云祥.焊接方法與設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.