焊接飛濺的形成的原因和消除方法

    在CO2焊接過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣常常發(fā)生向周圍飛散的現(xiàn)象。

CO2焊時(shí)的飛濺形式如圖所示。從中可以看到大致有三種，一為由短路引起的飛濺；二為由氣體析出引起的飛濺；三為由自由過渡時(shí)引起的飛濺。

在熔滴短路的后期形成金屬小橋，由于電爆炸引起的飛濺，也稱正常短路飛濺。這種飛濺在小電流時(shí)很細(xì)小，飛濺量也少，如圖a。在電流較大時(shí)，常常發(fā)生瞬時(shí)短路，即在短路前期形成液體金屬小橋，往往引起較大的電爆炸飛濺，如圖b。在大電流時(shí)，回路電感較小，一旦短路易造成熔滴與熔池的強(qiáng)烈的飛濺，。在大電流、粗焊絲和低電壓條件下，往往為潛弧焊，一旦發(fā)生短路，往往將熔池中的鋼液沖出而形成飛濺，如圖d。由于引弧或送絲過快將造成焊絲與熔池固體短路，這時(shí)焊絲可能發(fā)生成段爆斷，引起飛。焊接時(shí)由冶金因素引起，在熔池和熔滴中充滿CO2(或CO)氣體，由于內(nèi)壓力過大而引起氣體逸出或爆破，常常伴隨著飛濺，如圖f和g。在自由過渡中，由于CO2電弧的收縮作用，電弧集中作用在熔滴的底部而引起熔滴偏離焊絲軸線，使得熔滴脫落時(shí)以旋轉(zhuǎn)形式飛離或在熔滴與焊絲間的細(xì)頸通以較大電流而爆炸，從而出現(xiàn)圖h、k中的飛濺形式。

CO2焊飛濺產(chǎn)生的原因與減小措施飛濺是CO2焊接時(shí)的主要工藝問題之一。產(chǎn)生飛濺主要有兩個(gè)途徑，一為短路小橋電爆炸而引起的飛濺；另一為冶金因素而引起的飛濺。前蘇聯(lián)學(xué)者賓丘克試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在短路小橋中通過大電流時(shí)，短路小橋?qū)l(fā)生過熱爆炸，而產(chǎn)生一飛濺。其能量是在爆炸前的100~150us時(shí)間內(nèi)積聚起來的。這種電爆炸飛濺，在正常短路時(shí)(短路時(shí)間>2ms )短路小橋發(fā)生在焊絲與熔滴之間，小橋破壞時(shí)大量液體被推向熔池，只有少量的細(xì)小的熔滴成為飛濺。通常短路電流峰值小時(shí)飛濺較小；相反，該值大時(shí)飛濺較大。而瞬時(shí)短路時(shí)〔短路時(shí)間《2ms)，短路小橋發(fā)生在熔滴與熔池之間，小橋過熱爆炸時(shí)，該爆炸力將熔滴金屬拋向四方，常常產(chǎn)生較大顆粒的飛濺，這種飛濺易粘附在工件表面上，而難以清除，甚至破壞工件表面的光潔度。顯然，這種電爆炸飛濺的減少途徑，首先應(yīng)避免瞬時(shí)短路，即在短路前期，減小電流(如抑制短路電流的上升速度)。其次減小正常短路的峰值電流。常常是降低短路電流上升速度，還有在短路后期迅速降低短路電流，而依靠金屬表面張力拉斷小橋，這時(shí)將實(shí)現(xiàn)無飛濺過渡。

另一種由氣體逸出甚至爆破而引起的飛濺，往往與焊接冶金過程的特點(diǎn)有關(guān)。減少措施為采用脫氧焊絲，應(yīng)含有足夠的硅、錳元素，要求高時(shí)還可使用含有鋁和鈦的焊絲。它們可抑制CO氣體的生成。另外，應(yīng)注意焊絲與工件表面的清理、注意除銹和除油污。

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