加工丨焊接飛濺的形成的原因和消除方法

2021-02-25 大明國際

在CO2焊接過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣常常發生向周圍飛散的現象。

CO2焊時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；三為由自由過渡時引起的飛濺。

在熔滴短路的後期形成金屬小橋，由於電爆炸引起的飛濺，也稱正常短路飛濺。這種飛濺在小電流時很細小，飛濺量也少，如圖a。

在電流較大時，常常發生瞬時短路，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，迴路電感較小，一旦短路易造成熔滴與熔池的強烈的飛濺，如圖c。

在大電流、粗焊絲和低電壓條件下，往往為潛弧焊，一旦發生短路，往往將熔池中的鋼液衝出而形成飛濺，如圖d。

由於引弧或送絲過快將造成焊絲與熔池固體短路，這時焊絲可能發生成段爆斷，引起飛濺，如圖e。

焊接時由冶金因素引起，在熔池和熔滴中充滿CO2(或CO)氣體，由於內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，由於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，使得熔滴脫落時以旋轉形式飛離或在熔滴與焊絲間的細頸通以較大電流而爆炸，從而出現圖h、k中的飛濺形式。

CO2焊飛濺產生的原因與減小措施

飛濺是CO2焊接時的主要工藝問題之一。產生飛濺主要有兩個途徑，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。

前蘇聯學者賓丘克試驗發現，在短路小橋中通過大電流時，短路小橋將發生過熱爆炸，而產生一飛濺。其能量是在爆炸前的100~150us時間內積聚起來的。這種電爆炸飛濺，在正常短路時(短路時間>2ms )短路小橋發生在焊絲與熔滴之間(如圖a所示)，小橋破壞時大量液體被推向熔池，只有少量的細小的熔滴成為飛濺。通常短路電流峰值小時飛濺較小:相反，該值大時飛濺較大。而瞬時短路時〔短路時間《2ms),短路小橋發生在熔滴與熔池之間(如圖b所示)，小橋過熱爆炸時，該爆炸力將熔滴金屬拋向四方，常常產生較大顆粒的飛濺，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，首先應避免瞬時短路，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，還有在短路後期迅速降低短路電流，而依靠金屬表面張力拉斷小橋，這時將實現無飛濺過渡。

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有關。減少措施為採用脫氧焊絲，應含有足夠的矽、錳元素，要求高時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，應注意焊絲與工件表面的清理、注意除鏽和除油汙。

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