第一篇:CO2焊接的氣孔問題及解決措施
CO2焊接的氣孔問題及解決措施.txt我的優點是:我很帥;但是我的缺點是:我帥的不明顯。什么是幸福?幸福就是貓吃魚,狗吃肉,奧特曼打小怪獸!令堂可是令尊表姐?我是胖人,不是粗人。CO2焊接的氣孔問題及解決措施.txt我退化了,到現在我還不會游泳,要知道在我出生之前,我絕對是游的最快的那個CO2焊接的氣孔問題及解決措施
CO2焊時,熔池表面只有很少量熔渣覆蓋,CO2氣流又有冷卻作用,因而熔池凝固較快,使焊接時產生的氣體來不及上逸,故增大了產生氣孔的可能性。
CO2焊焊縫金屬中的氣孔通常由下述情況造成:
(一)CO氣孔
CO氣孔多是由于焊絲的化學成分選擇不當造成。當焊絲金屬中含脫氧元素不足時,焊接過程中就會有較多的FeO溶于熔池金屬中,并與C發生可逆反應,產物為Fe和CO氣體。該反應在熔池處于結晶溫度時進行得比較劇烈,由于此時熔池已開始凝固,CO氣體不易逸出,于是在焊縫中形成氣孔。
若焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn,以及限制焊絲中的含C量,就可以抑制上述反應,有效地防止氣體的產生。所以在CO2焊中只要焊絲選擇適當,產生CO氣體的可能性是很小的。
CO氣孔常出現在焊縫根部與表面,且多呈針尖狀。
(二)氮氣孔
氮氣的來源:一是由于保護效果不良,空氣侵入焊接區;二是CO2氣體不純。近年的研究試驗表明:由于CO2氣體不純而引起氮氣孔的可能性不大,焊縫中的氮氣孔主要是由于保護氣層遭到破壞,大量空氣侵入焊接區所致。
造成保護氣層失效的因素有:過小的CO2氣體流量;噴嘴被飛濺物部分堵塞;噴嘴與工作距離過大,以及焊接場地有側向風等。
因此,避免產生氮氣孔的主要措施是應增強氣體的保護效果;另外,選用含有固氮元素(如Ti和Al)的焊絲,也有助于防止產生氮氣孔。
此外,電弧電壓越高,空氣侵入的可能性越大。隨著電弧電壓的增大,焊縫中含氮量增加,電弧電壓達一定值后,焊縫中就出現氮氣孔。焊縫中含氮量增加,即使不出現氣孔,也將顯著降低焊縫金屬的塑性。
(三)氫氣孔
電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹,以及CO2氣體中所含的水分。所以焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹,另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。
生產實踐表明,除非在鋼板表面已銹蝕有一層黃銹時,焊前一般不必除銹,但焊絲表面的油污,必須用汽油等溶劑擦掉。這不僅是為防止氣孔,也可避免油污在送絲軟管內造成堵塞,以及減少焊接中的煙霧等。
減少CO2氣體中的水分可不僅可減少氫氣孔,也可以提高焊縫金屬的塑性。液態CO2中可溶解約占0.05%的水分,另外還有一部分自由狀態的水分沉于鋼瓶的底部。試驗表明,在焊接現場采取以下措施,對減少氣體中的水分可得到顯著效果:
1)將新灌氣瓶倒立靜置1~2小時,然后打開閥門,把沉積在下部的自由狀態的水排出。根據瓶中含水量的不同,可放水2~3次,每隔30分鐘左右放一次。放水結束后,將氣瓶放正。
2)經放水處理后的氣瓶,在使用前先放氣2~3分鐘,以放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多的空氣和水分,這些空氣和水分主要是裝瓶時混入的。
3)在氣路系統中設置高壓干燥器和低壓干燥器(根據需要,低壓干燥器可增至2~3個),可進一步減少CO2氣體中的水分。可用硅膠或脫水硫酸銅作干燥劑,用過的干燥劑經烘干后可反復使用。
4)瓶中氣壓降到10個大氣壓時,不再使用。
另外,由于氫是以離子形態溶于熔池的,而直流反接(即工件接負極)時,熔池為負極,它發射大量電子,使熔池表面的氫離子又復合為原子,因而減少進入熔池的氫離子數量。所以,采用直流反接時,焊縫中含氫量為直流正接時的1/3~1/5,產生氫氣孔的傾向也比直流正接時小。
第二篇:CO2焊接的氣孔問題及解決措施
CO2焊接的氣孔問題及解決措施
CO2焊時,熔池表面只有很少量熔渣覆蓋,CO2氣流又有冷卻作用,因而熔池凝固較快,使焊接時產生的氣體來不及上逸,故增大了產生氣孔的可能性。
CO2焊焊縫金屬中的氣孔通常由下述情況造成:
(一)CO氣孔
CO氣孔多是由于焊絲的化學成分選擇不當造成。當焊絲金屬中含脫氧元素不足時,焊接過程中就會有較多的FeO溶于熔池金屬中,并與C發生可逆反應,產物為Fe和CO氣體。該反應在熔池處于結晶溫度時進行得比較劇烈,由于此時熔池已開始凝固,CO氣體不易逸出,于是在焊縫中形成氣孔。
若焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn,以及限制焊絲中的含C量,就可以抑制上述反應,有效地防止氣體的產生。所以在CO2焊中只要焊絲選擇適當,產生CO氣體的可能性是很小的。
CO氣孔常出現在焊縫根部與表面,且多呈針尖狀。
(二)氮氣孔
氮氣的來源:一是由于保護效果不良,空氣侵入焊接區;二是CO2氣體不純。近年的研究試驗表明:由于CO2氣體不純而引起氮氣孔的可能性不大,焊縫中的氮氣孔主要是由于保護氣層遭到破壞,大量空氣侵入焊接區所致。
造成保護氣層失效的因素有:過小的CO2氣體流量;噴嘴被飛濺物部分堵塞;噴嘴與工作距離過大,以及焊接場地有側向風等。
因此,避免產生氮氣孔的主要措施是應增強氣體的保護效果;另外,選用含有固氮元素(如Ti和Al)的焊絲,也有助于防止產生氮氣孔。
此外,電弧電壓越高,空氣侵入的可能性越大。隨著電弧電壓的增大,焊縫中含氮量增加,電弧電壓達一定值后,焊縫中就出現氮氣孔。焊縫中含氮量增加,即使不出現氣孔,也將顯著降低焊縫金屬的塑性。
(三)氫氣孔
電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹,以及CO2氣體中所含的水分。所以焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹,另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。
生產實踐表明,除非在鋼板表面已銹蝕有一層黃銹時,焊前一般不必除銹,但焊絲表面的油污,必須用汽油等溶劑擦掉。這不僅是為防止氣孔,也可避免油污在送絲軟管內造成堵塞,以及減少焊接中的煙霧等。
減少CO2氣體中的水分可不僅可減少氫氣孔,也可以提高焊縫金屬的塑性。液態CO2中可溶解約占0.05%的水分,另外還有一部分自由狀態的水分沉于鋼瓶的底部。試驗表明,在焊接現場采取以下措施,對減少氣體中的水分可得到顯著效果:
1)將新灌氣瓶倒立靜置1~2小時,然后打開閥門,把沉積在下部的自由狀態的水排出。根據瓶中含水量的不同,可放水2~3次,每隔30分鐘左右放一次。放水結束后,將氣瓶放正。
2)經放水處理后的氣瓶,在使用前先放氣2~3分鐘,以放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多的空氣和水分,這些空氣和水分主要是裝瓶時混入的。
3)在氣路系統中設置高壓干燥器和低壓干燥器(根據需要,低壓干燥器可增至2~3個),可進一步減少CO2氣體中的水分。可用硅膠或脫水硫酸銅作干燥劑,用過的干燥劑經烘干后可反復使用。
4)瓶中氣壓降到10個大氣壓時,不再使用。
另外,由于氫是以離子形態溶于熔池的,而直流反接(即工件接負極)時,熔池為負極,它發射大量電子,使熔池表面的氫離子又復合為原子,因而減少進入熔池的氫離子數量。所以,采用直流反接時,焊縫中含氫量為直流正接時的1/3~1/5,產生氫氣孔的傾向也比直流正接時小。
第三篇:硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的因及解決措施
硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的因及解決措施
摘 要:分析硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的原因,并研究解決方案。結果表明:硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的主要原因是硅鋼片涂層中的有機物分解產生氣孔。采用鎢極氬弧焊可有效減少焊接過程中氣孔產生的傾向。
關鍵詞:硅鋼片; 不銹鋼; 焊條電弧焊; 鎢極氬弧焊; 氣孔; 有機涂層
硅鋼片是一種含碳極低的硅鐵軟磁合金,一般含硅量為0.5~4.5%。最近在公司一個供電電抗器鐵心的工藝制造中,要求對硅鋼片與奧氏體不銹鋼進行焊接,在驗證中發現硅鋼片與不銹鋼在焊接過程中易產生焊接氣孔缺陷。軌道牽引產品是公司主營產品,硅鋼片為最常用的基本材料,所以研究硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的原因及解決方法,對保證公司產品質量和設計產品工藝有十分重要的意義。試驗材料與方法
1.1 試驗材料
硅鋼片選擇的是武鋼35WW360的硅鋼片,不銹鋼材料選擇的是1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼。試件規格見表1。焊接過程中采用的是φ3.2的A312不銹鋼焊條,A312是鈦鈣型藥皮的不銹鋼焊條。母材與焊條的化學成分見表2[1]。
1.2 試驗方法
硅鋼片與不銹鋼焊接試驗采用手工電弧焊焊接方法,接頭形式為角接接頭。焊接前對硅鋼片與不銹鋼焊接試板待焊處20mm表面清理干凈,進行機械打磨去除鐵銹、氧化皮等雜質。并用酒精進行擦洗,去除表面的有機雜質。焊條按照焊接工藝規范進行烘干。焊接過程中適當擺條利于熔池中氣體的溢出。硅鋼片與不銹鋼焊接氣孔產生原因及解決方法
2.1 硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生原因
焊接后發現焊縫表面存在焊接氣孔缺陷,且多組試件均存在。
2.1.1 潤滑劑的原因
跟蹤硅鋼片加工時發現在剪沖時有少量潤滑劑殘留在硅鋼片的表面,初步分析這些殘余物在焊接時受到加熱的作用外滲有產生焊接氣孔的傾向。
2.1.2 硅鋼片涂層的原因
為滿足硅鋼片的耐蝕、絕緣等性能,硅鋼片的表面附有涂層,主要包括無機涂層、半無機涂層和有機涂層三大類,其中無機涂層具有最好的焊接性。公司產品供電電抗器鐵心所用硅鋼片是半無機涂層。這種半無機涂層的硅鋼片具有良好的剪沖加工性和防腐性。但是在焊接過程中樹脂的揮發可產生過多的氣孔 [2]。
所以硅鋼片表面涂層中的樹脂焊接時分解是硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的主要原因。
2.2 硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔的解決方法
鎢極氬弧焊中鎢電極與母材間產生的電弧在惰性氣氛中極為穩定,氬氣同樣起到保護熔池的作用。焊接速度低,熔池存在的時間長,配合適當擺條可使產生的氣體有效溢出。所以選用鎢極氬弧焊進行焊接,焊絲為ER-309L。下圖為鎢極氬弧焊焊接硅鋼片與不銹鋼焊縫表面。結果表明采用鎢極氬弧焊可解決硅鋼片與不銹鋼焊接過程中產生焊接氣孔問題。結論
(1)硅鋼片涂層中有機物焊接時產生大量氣體來不及溢出是硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的主要原因。硅鋼片剪沖后殘留在表面的少量有機潤滑劑也有產生焊接氣孔的傾向,建議剪沖后、疊片前清理干凈,并進行焊前預熱。
(2)選用鎢極氬弧焊焊接硅鋼片與不銹鋼可解決焊接氣孔的問題,小批量生產時可采用。
參考文獻:
[1]丁啟湛,丁成鋼.不銹鋼的焊接[M].北京:機械工業出版社,2009.[2]冷軋硅鋼片涂層絕緣性,http://wenku.baidu.com/view/86a26a47a8956bec0975e364.html
[3]李亞江.焊接缺陷分析與對策[M].北京:化學工業出版社,2011.作者簡介:陳方遒(1971―),男,湖南長沙人,本科,助理工程師,研究方向:變壓器制造工藝。
第四篇:J507焊條焊接氣孔形成及工藝措施2013
申請焊接技師論文
堿性焊條焊接氣孔形成及預防措施
申請職稱: 技 師 專 業: 焊 接 姓 名: 石 書 祥 指導老師: 譚 建
2013年 7 月 30 日
堿性焊條焊接氣孔形成及預防措施
煙臺工貿學校 石書祥
摘要:
氣孔就是焊接時,熔池重的氣泡在凝固時未能逸出,而留下來形成的空穴。J507堿性焊條焊接時多為氮氣孔、氫氣孔和CO2孔。平焊時要較其他位置氣孔多;打底層要比填充、蓋面多;長弧要比短弧多;斷弧要比連弧多;引弧、收弧和接頭處要比焊縫其他位置多。由于氣孔的存在,不但會降低焊縫的致密性,削弱焊縫的有效截面積,還會降低焊縫的強度、塑性和韌性。文中以J507焊條焊前準備、熔滴過渡的特點、選擇焊接電源、合適的焊接電流、合理的引弧和收弧、短弧操作直線運條等方面做以工藝措施控制,在焊接生產中得到了很好的質量保證。
關鍵詞:氣孔 熔滴過渡 工藝參數 短弧
堿性焊條焊接氣孔形成及預防措施
在2010年山東省全國技校學生技能大賽選拔賽中,其中一項比賽項目是板橫位J507堿性焊條打底,CO2氣體保護焊填充蓋面。該項比賽后對焊件拍片檢驗時發現:全省參賽選手的作品,只有聊城職教中心一家的焊件拍片合格,其他十幾家學生焊件拍片都不過關。作為煙臺市的代表隊事后我們對造成焊件拍片不過關的原因做了多方面的研究分析,翻閱了大量的資料,請教了工廠中技術經驗豐富的老師傅,請教了市職教室的老師,特別是暑假學習期間有幸聽了譚建老師的講課,并仔細向譚老師請教了這方面的問題,得到譚老師悉心指導,最后對堿性焊條焊接過程中氣孔的形成機理和預防措施有了更加深入的認識,總結出來以便大家共同探討使我們能把堿性焊條焊接教學工作做得更好。有不足之處敬請各位前輩。同行批評指正。
1、氣孔形成的原因
氣孔產生的原因是焊接過程中產生的氣體及熔池周圍的氣體被液態金屬吸收后在凝固過程中因溶解度急劇下降,這些氣體以氣泡形式逐漸自焊縫中逸出,來不及逸出的氣體殘留在焊縫內就形成氣孔。形成氣孔的氣體主要有氫氣和一氧化碳。從氣孔的分布狀態看有單個氣孔、連續氣孔、密封氣孔;從氣孔的部 2 位不同可分為外部氣孔和內部氣孔;從形狀看有針孔、圓氣孔、條狀氣孔(氣孔呈條蟲形,是圓氣孔的連續)、鏈狀和蜂窩狀氣孔等。
J507堿性焊條的熔滴過渡狀態為粗熔滴短路狀態,加之焊條本身制造中出現了偏心,焊藥藥皮脫落等原因以及對焊條烘干狀態要求比較高,因而往往在操作中熔池保護不良形成了氣孔缺陷,這種氣孔缺陷往往存在于搭建焊或第一層焊縫中。不但對焊接質量造成影響,而且也給返修工作帶來了困難。
2、控制氣孔產生的具體措施
2.1清理焊接部位
堿性焊條的特點是對鐵銹、油污及水分的敏感性大,焊接時如不清理徹底極易產生氣孔,因此,焊接部位要求在焊接前必須對坡口及焊縫兩側20mm的范圍內,包括內部兩側進行仔細的清理,將鐵銹、油污、水分等贓物清理干凈,必要時打磨,直至露出金屬光澤。多層多道焊時,將每道的熔渣、飛濺物仔細清理,焊縫的表面盡可能的平滑,咬邊、焊瘤、焊趾過度過大的部位要用細砂輪仔細打磨,直至表面光滑平整,方可進行下一道焊接。2.2 選擇合理的坡口形式
在焊接前,應根據不同的技術要求選擇合理的坡口形式,當板厚在20mm以上時對接坡口應選用U型或雙邊U型坡口,而不應選用V型或X型坡口因為V型或X坡口根部夾角較小,焊條頂端不容易接近坡口根部,常在打底焊時造成偏吹,其后果不是產生夾渣,未焊透,就是出現氣孔。而U型坡口具有焊條頂端與坡口接觸面積較大,便于施焊,能有效地保證打底焊的焊接質量,所以必須選擇合理的坡口形式。另外在打底焊操作過程中,一定要形成圓潤平滑的底部成型,不要在焊道兩邊形成夾角,否則清渣不干凈,留下的殘渣在填充層焊接時汽化后,不能全部逸出,很容易形成氣孔。2.3選擇焊接電源,確保電弧穩定
J507焊條為高堿度的低氫型焊條,該焊條在直流焊機反極性時方可正常使用。因此無論采用何種類型的直流焊機,其溶滴過渡均由陽極區向陰極區過渡。在一般手工電弧焊時,陰極區溫度略低于陽極區溫度。因此,無論何種過渡形式溶滴到陰極區后溫度均會降低,造成了該種焊條各溶滴的聚合過度到溶池中去,即形成了粗溶滴過渡形式。但由于手工電弧焊是人為的因素:如焊工熟練程度、電流電壓大小等不同,其溶滴的大小也是不均勻的,形成了氣孔等缺陷。同時,堿性焊條藥皮中又含有大量的螢石,在電弧作用之下分解出電離電位較高的氟離子,使得電弧的穩定性變差,進而又造成了電焊時溶滴過渡的不穩定因素。因此要解決J507焊條手工電弧焊的氣孔問題,必須從工藝措施上入手,以確保電弧溶滴過渡的穩定。
我們通常采用直流焊接電源分為兩種類型:旋轉式直流弧焊機和硅整流式直流焊機。雖然它們的外特性曲線均屬下降特性,但是因旋轉式直流弧焊機是通過選裝換向極達到整流目的地,因而其輸出的電流波形呈規則形狀的擺動,這勢必在宏觀上為一額定電流,在微觀上輸出電流為小幅度變化,尤其在熔滴過渡時造成擺動幅度增加。對于硅整流直流焊機是靠硅元件整流后進行濾波處理,雖然輸出電流有波峰和波谷,但總體上是平滑的,或稱在某一過程中是極少量有擺動的,它因此可以認為是連續的。因此其受溶滴過渡的影響較小,在溶滴過渡時引起的電流波動不大。在焊接工作中以兩種類型焊機焊接得出結論,硅整流焊機比旋轉式直流弧焊機出現的氣孔的幾率均有所降低。經分析實驗結果,認為采用J507焊條施焊時要選擇硅整焊機流焊接電源,這樣可以確保電弧穩定避免氣孔缺陷的產生。2.4、選擇合適的焊接電流
由于采用J507焊條焊接,焊條除藥皮以外在焊芯中也含有大量的合金元素,以增強焊縫接頭強度,消除產生氣孔缺陷的可能性。而由于采用較大的焊接電流,溶池變深,冶金反應激烈,同時造成合金元素燒損嚴重。;因為電流過大,明顯的使焊芯電阻熱猛增,焊條發紅,造成焊條藥皮中的有機物過早分解而形成氣孔;而電流過小。熔池的結晶速度過快,熔池中氣體來不及逸出而產生氣孔。加之采用直流反極性,陰極區溫度偏低,即使在激烈反應下生成的氫原子溶解于溶池之中也無法很快地被合金元素置換出來,即使氫氣迅速浮出焊縫之外,而溶池過熱后又迅速冷卻,使得殘余的氫形成分子凝固在溶池焊縫之中形成了氣孔缺陷,因此考慮合適的焊接電流是相當必要的。低氫型焊條比同規格的酸性焊條一般略小10~20%左右的電流。在生產實踐中,對低氫型焊條可用該焊條直徑的平方乘以十作為參考電流。3.2mm焊條可定為90~100A、4.0mm焊條可定為160~170A作為參考電流,通過實驗作為選定工藝參數的依據。這樣可以 4 減少合金元素的燒損,避免氣孔出現的可能。2.5 合理的引弧和收弧
J507焊條焊接接頭產生氣孔的幾率比其他部位要大,這是因為接頭處往往在焊接時比其他他部位的溫度略低。因為更換新焊條使原收弧處已經有一段時間的散熱,在新的焊條端部也有可能有局部銹蝕,使得在接頭處產生密集氣孔,要解決由此造成的氣孔缺陷,除在剛開始操作時在起弧端部在引弧板上輕擦引弧,以清除端部的銹跡。在中間各接頭部位,必須采用超前引弧的方法,就是在焊縫前10~20mm處引弧穩定后,再拉回到接頭收弧處,以便對原收弧出進行局部加熱,待形成溶池以后再低壓電弧,略上下擺動1~2次即正常運條焊接。收弧時應盡量保持短弧,以保護溶池填滿弧坑,用點弧或來回擺動2~3次填滿弧坑達到消除收弧處產生氣孔的目的。2.6短弧操作直線運條
一般J507焊條都強調采用短弧操作。短弧操作的目的在于保護溶池,使高溫沸騰狀態下的溶池不受外界空氣的侵入而產生氣孔。但短弧應保持時何種狀態,我們認為要按不同規格的焊條而異。通常短弧是指弧長控制于焊條直徑2/3的距離。因為過小的距離,不但溶池看不清、不易操作且會因短路造成斷弧。過高及過低都達不到保護溶池的目的。在運條時應采用直線運條為宜,回往復擺動過大會造成溶池保護不當。對于厚度較大的(指≥16mm)可采用U型或雙U型坡口來解決,在蓋焊面時也可以多道焊盡量減少擺動幅度。在焊接生產中采用了以上方法,不但保證了內在質量而且焊道平滑整齊。
在操作J507焊條施焊時,除以上一些工藝措施防止可能產生氣孔以外,對一些常規要求的工藝處理不能忽視。例如:焊條烘干除水份油污,焊條的保溫存放,適當的接地位置以防止偏弧造成氣孔等。只有結合產品的特點從工藝措施上進行控制,必定能有效地減少及避免氣孔缺陷。
注釋:
參考文獻:
(1)、《焊工》——馮金水、、北京、煤炭工業出版社、2005年、第1版
(2)、《焊工實用手冊》——陳杏醉、施岳良、、浙江、浙江科學技術出版社、1996年、第 5 一版
(3)、《焊工工藝與技能訓練》——張夢欣中國勞動社會保障出版社、2007年、第一版
第五篇:淺析油缸焊接過程中氣孔的產生及防止措施
淺析油缸焊接過程中氣孔的產生原因及防止措施
焊接熔池在結晶過程中由于某些氣體來不及逸出殘存在焊縫中就形成了氣孔,氣孔是焊接接頭中最常見的缺陷。我公司油缸焊接采用MAG焊(熔化極活性氣體保護焊)的焊接方法,保護氣體為80%Ar+20%CO2。大多數氣孔都出現在焊縫收弧處,比如缸底和活塞焊接時出現的氣孔。根據產生氣孔的氣體種類,焊縫中的氣孔主要有H2孔,N2孔以及CO氣孔。由于產生氣孔的氣體不同,因而氣孔的形態和特征也不同。
1、一氧化碳氣孔
一氧化碳氣孔主要是在焊接過程中,由于冶金反應產生了大量的CO,CO不溶于金屬。反應如下:FeO+C=Fe+CO。
在熔池處于結晶溫度時,該反應進行比較劇烈,由于熔池已經開始凝固,CO氣體不易逸出,于是在焊縫中形成CO氣孔。CO氣孔多形成于焊縫內部,呈條蟲狀,內壁有氧化顏色。
如果焊絲中有足夠的脫氧元素Si和Mn,以及限制焊絲中的含碳量,就可以抑制上述的還原反應,有效防止CO氣孔的產生。所以MAG焊過程中,只要焊絲選擇適當,產生CO氣孔的可能性是很小的。
2、氫氣孔
如果熔池在高溫時溶入了大量氫氣,在結晶過程中又不能充分排出,則遺留在焊縫金屬中形成氣孔。氫氣孔的斷面一般呈螺釘狀,多數出現在焊縫表面(個別情況下也會出現在內部),呈喇叭口形,氣孔四周有光滑內壁。
電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹,以及CO2氣體中所含的水分。油污為碳氫化合物,鐵銹中含有結晶水,它們在電弧高溫下都能分解出氫氣。減少熔池中氫的溶解量,不僅可以防止氫氣孔的產生,而且還可以提高焊縫金屬的塑性。所以,一方面焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹,另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。具體做法如下:
(1)焊前清理,消除氣體來源。焊前須對焊縫表面、坡口及其附近20~30mm范圍進行清理,去除表面銹蝕、氧化膜、油污和水分等雜質,露出金屬光澤。所以焊件焊前清洗工作至關重要不容忽視,只有做好了清洗工作,才能從根源上消除氣體的來源。
(2)CO2氣體中的主要有害雜質是水分和氮氣,氮氣含量一般較少,危害大的是水分。隨著CO2氣體中水分的增加,焊縫中的含氫量亦增加,嚴重時就會出現氣孔,所以控制CO2氣體的純度相當重要,焊接用CO2純度應大于99.5%。可以通過以下措施減少CO2氣體中的水分:①將新灌氣瓶倒立靜置1~2h,然后開啟閥門,把沉積在下部的液態水排出。②經倒置放水后的氣瓶,在使用前2~3min,放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多空氣和水分,這些空氣和水分主要是灌瓶時混入瓶內的。③焊前必須檢查CO2加熱器是否工作正常,防止流量計凍結阻塞,還可以進一步減少CO2氣體中的水分。④當氣體壓力顯示氣體不足時,要及時更換氣體。瓶內氣體降到0.98MPa時,不能再繼續使用。因為當壓力降到0.98MPa時,CO2氣體中所含水分將比飽和壓力下增加3倍左右。如果繼續使用,焊縫就極易出現氣孔。
3、氮氣孔
氮氣孔的來源主要是由于空氣侵入焊縫區,保護氣層遭到破壞造成的。氮氣孔也分布在焊縫表面,多數成堆出現,與蜂窩相似。斷口分析發現,氣孔內表面呈凹凸形貌。但在正常的焊接時焊縫中很少出現氮氣孔,只有電弧較長保護效果不好時才會產生氮氣孔。
造成保護氣層失效的因素有:過小的氣體流量;噴嘴被飛濺物部分堵塞;噴嘴與工件的距離過大,以及焊接場地側向風(包括吸塵設備)等。
因此,適當增加保護氣體的流量,保證氣路暢通和氣層穩定、可靠,是防止焊縫中氮氣孔的關鍵。但是,氣體流量并不是越大越好。氣體流量過大,則會使氣體從噴嘴流出形成渦流,將周圍空氣卷入,破壞保護效果,從而導致焊縫形成氣孔。在一般情況下,焊接電流小于200A時,適用氣體流量為10-15L/min;焊接電流大于200A時,合適的氣體流量應為20-25 L/min。
另外,工藝因素對氣孔的產生也有影響。電弧電壓越高,空氣侵入的可能性越大,就越可能產生氣孔。焊接速度主要影響熔池的結晶速度。焊接速度慢,熔池結晶也慢,氣體容易逸出;焊接速度快,熔池結晶快,則氣體不易排出,易產生氣孔。
張蛟雄