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二氧化碳气体保护焊的过渡形式有几种?

点击: 日期:2017/9/17 字体大小:14px 12px

                                                      二氧化碳气体保护焊的过渡形式有几种?

对于CO2气体保护焊而言,主要存在三种熔滴过渡形式,即短路过渡、滴状过渡、射滴过渡。以下简过这三种过渡形式的特点、与工艺参数(主要是电流、电压)的关系以及其应用范围。

短路过渡。短路过度是在细焊丝、低电压和小电流情况下发生的。焊丝熔化后由于斑点压力对熔滴有排斥作用,使熔滴悬挂于焊丝端头并积聚长大,甚至与母材的深池相连并过渡到熔池中,这就是短路过渡形式,见下图:

1)过渡主要特征是短路时间和短路频率。影响短路过渡稳定性的因素主要是电压,电压约为18~21V时,短路时间较长,过程较稳定。

焊接电流和焊丝直径也即焊丝的电流密度对短路过渡过程的影响也很大。在表(1)中列出了不同焊丝直径时的允许电流范围和最佳电流范围。在最佳电流范围内短路频率较高,短路过渡过程稳定,飞溅大,必须采取增加电路电感的方法以降低短路电流的增长速度,避免产生熔滴的瞬时爆炸和飞溅。另外一个措施是采用Ar-CO2混合气体(各约50%),因富Ar气体下斑点压力较小,电弧对熔滴的排斥力较小,过程比较稳定和平静。细焊丝工作范围较宽,焊接过程易于控制,粗焊丝则工作范围很窄,过程难以控制。因此只有焊丝直径在ф1.2mm以下时,才可能采用短路过渡形式。短路过渡形式一般适用于薄钢板的焊接。

2)滴状过渡。滴状过渡是在电弧稍长,电压较高时产生的,此时熔滴受到较大的斑点压力、熔滴在CO2气氛中一般不能沿焊丝轴向过渡到熔池中,而是偏离焊丝轴向,甚至于上翘,如下图所示。由于产生较大的飞溅,因此滴状过渡形式在生产中很难采用。只有在富氩混合气焊接时,熔滴才能形成向过渡和得到稳定的电弧过程。但因富氩气体的成本是纯CO2气体的几倍,在建筑钢结构的生产和施工安装中应用较少。

3)射滴过渡。CO2气体保护焊的射滴过渡是一种自由过渡的形式,但其中也伴有瞬时短路。它是在φ1.6~3.0的焊丝,大电流条件下产生的,是一种稳定的电弧过程。

焊丝直径φ1.2~3.0时,如电流较大,电弧电压较高,能产生如前所述的滴状过渡,但如电弧电压降低,电弧的强烈吹力将会排除部分熔池金属,而使电弧部分潜入熔池的凹坑中,随着电流增在则焊丝端头几乎全部潜入熔池,同时熔滴尺寸减小,过渡频率增加,飞溅明显降低,形成典型的射滴过渡,如下所示。但电流增大有一定限度,电流过大时,电弧力过大,会强烈扰动熔池,破坏焊接过程。

由于射滴过渡对电源动特性要求不高,而且电流大,熔敷速度高,适合于中厚板的焊接,不易出现未熔合缺陷,但由于熔深大,熔宽也大,射滴过渡用于空间位置焊接时,焊缝成形不易控制。

(1)Ar + O2


  Ar中加入 O2的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯Ar保护焊接不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔,焊缝金属润湿性差而易引起咬边,阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时,O2的含量(体积)应控制在1%~5%。用于焊接碳钢和低合金结构钢时,Ar中加入O2的含量可达20%。


  (2)Ar + CO2


  这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比(体积)为Ar80% + CO220%,它既具有Ar弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点,又具有氧化性。克服了氩气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题,同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。


  (3)Ar + CO2 + O2


  用Ar80% + CO215% + O25%混合气体(体积比)焊接低碳钢、低合金钢时,无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。



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