二氧化碳焊接技術論文
二氧化碳焊接技術屬於熔化焊的一種,具有成本低、生產率高、應用廣泛、容易操作等優勢,小編為大家整理的,希望你們喜歡。
篇一
二氧化碳氣體保護電弧焊接的技術要點分析
摘 要:CO2氣體保護電弧焊接屬於熔化焊的一種,具有成本低、生產率高、應用廣泛、容易操作等優勢,如今已經成為我國主要的焊接技術,在汽車、船舶、機械等製造領域運用十分廣泛。本文便從CO2氣體電弧焊接的優勢為研究基點,研究CO2氣體保護電弧焊接過程中出現的氣孔與解決技術,分析其焊絲規格與相關技術,最後論述減少CO2氣體保護電弧焊接金屬飛濺的主要技術。
關鍵詞:CO2氣體;電弧焊接;技術要點
前言:CO2氣體保護電弧焊接技術最早誕生於上個世紀五十年代,我國在1964年正式推廣該技術,並生產了大量CO2焊機,在該技術的運用初期,由於經驗與技術都不是非常成熟,在實際運用過程中,存在飛濺較大、氣孔較多、縫形不好、表面粗糙等問題,因此未能得到社會的廣泛認同。但隨著技術的不斷成熟,CO2氣體保護電弧焊接技術也有了很大進步,在各個製造領域中的發展前景也越來越廣闊。
一、CO2氣體電弧焊接的優勢
隨著CO2氣體保護電弧焊接技術的日益成熟,該技術已經改善了傳統的技術劣勢,在實際運用過程中,具備以下幾方面優點:
第一,生產效率較高。該技術在操作過程中的穿透力較強、熔深相對較大、焊絲也具有很高的融化率,因此,其熔敷很快,與傳統的手工焊接相比,該技術的生產效率能夠提升1―3倍。
第二,成本較低。改技術所運用的CO2氣體一般情況下來源於化工廠或釀造廠產品生產時所產生的副產品,其焊接成本只有手工焊等焊接技術的一半左右。與其他焊接技術相比,CO2氣體保護電弧焊接技術還能夠節省40%―70%的電能[1]。
第三,適用性強。該技術能夠在材料的任何地方進行焊接,且不受板材的厚度限制。另外,運用該技術形成的接縫具有較強的抗裂性與抗鏽能力,使用週期較長,且焊接完成後不需要清渣,其明弧特點也有利於對整個焊接過程進行有效控制。
第四,焊絲利用率高。傳統的手弧焊對焊絲的利用率最大隻能達到80%,但CO2氣體保護電弧焊接技術能夠高達99%[2]。另外,運用該技術進行焊接的過程中,材料的受熱區域較小,且焊接速度較快,能夠有效減少焊接變形情況。
二、焊接氣孔與解決技術
在運用CO2氣體保護電弧焊接技術時,因其沒有熔渣,且CO2氣體的溫度較低,所以熔池的凝固速度相對較快,焊縫中會有一些氣孔產生。一般情況下,運用該技術產生的氣孔有以下三種:
***一***CO氣孔
CO氣孔是一種比較常見的氣孔,主要是因為熔池中的氧化亞鐵與碳發生氧化反應,產生了鐵和一氧化碳,一般發生在熔池處於結晶溫度時,這時熔池正在凝固過程中,反應所產生的CO氣體很難溢位,所以形成氣孔[3]。氣孔的分佈一般是沿著結晶方向的,呈現出條蟲狀,可能在焊縫內部,也可能在焊縫表面。
想要消除CO氣孔,需要運用含有脫氧元素矽或錳的焊絲,也可以減少焊絲中的碳含量,避免反應生成,便能夠有效減少CO氣孔的產生。因此,在運用CO2氣體保護電弧焊接技術的過程中,只要選擇適當的焊絲,就能夠有效減少CO氣孔的產生。
***二***H2氣孔
在熔池的溫度較高時,如果加入大量的H2,且無法在結晶過程中及時排出,就會形成H2氣孔。一般情況下,H2氣孔都在焊縫表面,氣孔斷面類似於螺釘,內壁光滑。特殊情況下也可能在焊縫內部出現,如氣體含水量高,焊接過程中產生了較多H2,但由於熔池的冷卻速度快而沒有及時溢位,就會在焊縫內部形成氣孔。
想要消除H2氣孔,要在焊接以前及時清除焊絲與工件上的鐵鏽與油汙。另外,還要降低CO2氣體中的含水量,如新的氣瓶需要倒立放置1―2個小時,之後將閥門開啟,排除沉積下來的水分,這個過程可以重複2―3次,直到水分不再排出。
***三***N2氣孔
如果在進行焊接的過程中,CO2氣體的保護氣層遭到破壞,則空氣中的一些氮氣就很有可能進入到焊接區,從而產生N2氣孔。一般電弧電壓越高,CO2氣體的保護氣層越容易遭到破壞,而且,焊接速度與熔池結晶較快,不利於氣體排出,也會產生N2氣孔。
想要消除N2氣孔,就要提升CO2氣體的流量,確保焊接過程中氣體的流暢性與氣層的穩定性,以防止保護氣層遭到破壞。
三、焊絲規格與相關技術
***一***細絲
一般情況下,將焊絲直徑小於等於1.2毫米的焊絲稱為細絲,焊接過程中通常運用短路過渡的方式,具有電流小、電壓低等特點,主要針對於薄板或全位置的焊接工作。需要注意的是,如果焊絲直徑大於1.6毫米,則不適合進行短路過渡,否則會產生比較嚴重的飛濺,影響生產。
***二***中絲
一般將焊絲直徑大於1.6毫米,但小於2.4毫米的焊絲稱為中絲,焊接過程中通常運用細顆粒過渡的方式,具有電壓較高、電流較大等特點,熔滴的尺寸相對較小,且其進入熔池的形式為自由落飛[4]。需要注意的是,進行細顆粒過渡的過程中,電弧具有很強的穿透力,母材所產生的熔深較大,更適合厚度中等或相對較大的工件。
***三***粗絲
將焊絲大於2.4毫米,且小於5毫米的焊絲稱為粗絲,焊接過程中通常運用潛弧焊方式,具有電流較大,但電弧電壓較小的特點。焊絲與電弧位於熔池以內,熔滴直徑小於焊絲,向熔池中的移動速度較快。運用粗絲進行焊接的過程相對平穩,不容易發生短路情況,飛濺也相對較小,比較適合厚板焊接。
四、減少金屬飛濺技術
運用CO2氣體保護電弧焊接技術的主要缺點便是金屬飛濺,可以運用以下方法進行控制:
首先,控制焊接過程中電流。在運用該技術進行焊接的過程中,電流與飛濺率會呈現出一些規律,電流較小或電流較大時,飛濺率均不高,中等電流區的飛濺率最大[5]。所以,在焊接時要注意對電流的控制,避開飛濺率較高的區域,再加之與之相適應的電壓,從而有效減少金屬飛濺。
其次,控制焊槍的焊接角度。焊槍如果處於垂直狀態,其飛濺情況最弱,傾斜角度越大,飛濺率也會隨之升高,因此,焊槍的傾斜角度最好控制在20°以內。
最後,控制焊絲的伸出長度。焊接過程中焊絲的伸出長度也會在很大程度上影響金屬飛濺率,因此,要儘量縮短焊絲長度,以減少金屬飛濺。
結論:
綜上所述,當前,CO2氣體保護電弧焊接技術有著非常廣闊的應用前景,在當前的很多製造領域中,都有非常廣泛的運用,該技術具有很多應用優勢,在運用過程中,只有對其焊接技術熟練掌握,運用有針對性的方法發揮技術優勢,避免技術缺點,才能將其更好的運用到實際生產中,保證焊縫的美觀性與實用性,提升CO2氣體保護電弧焊接技術的使用效能,更好的為各個行業服務。
參考文獻
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篇二
二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術簡述
摘要:二氧化碳氣體保護焊是生產、生活中常見的焊接技術。為了使這種焊接技術得到進一步完善,文章論述了其雙面成型焊接技術,介紹了二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術的內容、主要特點,分析了其實際焊接技術引數,總結了這種焊接技術在實際應用中的注意事項。
關鍵詞:二氧化碳氣體;保護焊;雙面成型焊接技術;現場施工;焊接作業 文獻標識碼:A
中圖分類號:TH131 文章編號:1009-2374***2016***31-0051-02 DOI:10.13535/jki.11-4406/n.2016.31.026
一般情況下,現場施工中的焊接工作大多可由傳統雙面焊接技術完成。但這種焊接技術存在的侷限性比較多,在進行小直徑、大長度撐管焊接作業時,我們之前所用的傳統焊接技術順利完成焊接任務就很難,有時雖然完成了焊接工作,但往往實際焊接質量很難得到保障。在焊接過程中,不但焊接者工作強度大,而且焊接工作效率往往也不高,這種現狀已很難滿足現代工業安裝施工。基於此,我們必須研究新型雙面成型焊接
技術。
1 二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術優點
二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術與傳統雙面成型焊接技術相比:***1***具有較好熔深;***2***焊縫成型美觀;***3***單面焊接雙面成型性較好;***4***具有優質的外觀質量;***5***可快速施工;***6***焊接施工用料少;***7***焊接完成後,很少有質量缺陷;***8***焊後力學效能好,容易滿足技術要求。
2 影響二氧化碳氣體保護焊應用效果的因素
在實際應用二氧化碳氣體保護焊的過程中,發現下列五個方面對其應用效果有嚴重影響:***1***待焊構件的具體物理效能;***2***焊接時坡口的選擇情況;***3***需焊接長度;***4***焊接時選擇的焊接方法;***5***焊接時依據的具體焊接規範等。
利用二氧化碳氣體保護焊進行焊接作業時,電弧熱量通常都是集中產生的,焊接時採用的是小面積加熱,這樣焊接液體具有很小的熔池,這對焊接過程中的雙面成型十分有利,可有效控制焊接池。
採用二氧化碳氣體保護焊進行焊接時,具有較密集的焊接電流,這樣焊接時的實際熔深便能得到更好的保障,加之焊接採用的是小熔池,在快速焊接的情況下,能更加深入地焊接,可使焊接過程充分焊透。
選用二氧化碳氣體保護焊進行焊接,與其他焊接方法相比,具有較少焊渣。這樣焊接作業時,操作者的可見度更高,對焊接實施中外觀形狀的控制十分有利,同時可有效控制內部焊接質量,有利於提高焊接工作效率,把焊接時間縮短,有效減輕焊接工人工作負擔。
3 二氧化碳氣體保護焊的主要焊接技術引數
對於二氧化碳氣體保護焊而言,在實際實施焊接時,應重點掌握以下焊接技術引數:科學合理地選擇二氧化碳保護焊中的坡口形式、焊接電流、焊接電壓、焊接速度。下文就從這些方面對二氧化碳氣體保護焊的主要技術引數進行詳細闡述:
3.1 選擇二氧化碳氣體保護焊中的坡口形式
在實施二氧化碳氣體保護焊時,要嚴格要求焊接件的工藝坡口,具體應從坡口形式、大小、角度、裝配間隙等方面進行嚴格控制,焊接時的坡口形式與大小是影響焊接電弧焊接待焊構件根部的主要因素,只有焊接到焊接根部,整個焊接過程才能透徹,實際焊接質量才能得到更好保障。通過有效控制焊接坡口角度可使焊接中的電弧質量得到有效保障,坡口角度預留的越小,實際焊接質量會越好。鈍邊的實際坡口角度對焊接的具體深度與透徹度會造成嚴重影響,縱觀以往的焊接工作,我們發現,隨著焊件坡度角的增大,其實際焊接質量也會逐漸變差,在實施二氧化碳氣體保護焊作業時應格外注意這一點。
3.2 選擇二氧化碳氣體保護焊中的焊接電流
焊接電流的大小會直接影響二氧化碳保護焊中的實際熔深,若焊接過程中的焊接電流過大,被焊接件很可能會被穿透,焊瘤與咬邊現象極易出現在焊接件中,會對焊接質量造成嚴重影響,若施焊過程中的焊接電流過小,被焊接件有很多都不能實現全部融化,這樣對焊接實際質量也會造成嚴重影響,焊接電流選擇的不正確,甚至有時會引發焊接安全生產事故。
3.3 選擇二氧化碳氣體保護焊中的焊接電壓
在實際焊接時,焊接電壓會影響到焊接電弧情況,若選用的焊接電壓過低,電弧會不穩定,造成焊絲不能完全融化,若選擇的焊接電壓過高,產生的電弧又會非常強,焊絲融化過快,也會影響到實際焊接質量。總之,在實施二氧化碳保護焊時,必須根據實際焊接情況,科學、合理地選擇焊接電壓。
3.4 選擇二氧化碳氣體保護焊中的焊接速度
在實施焊接作業時,在確定好焊絲的直徑、焊接所需的電流、電壓的情況下,焊接速度便成了影響焊接質量的主要因素,若設定過快的焊接速度,會在某種程度上破壞二氧化碳氣體,影響焊縫成型。
4 應用二氧化碳保護焊時應注意的問題
在應用二氧化碳保護焊進行焊接作業時,應注意的問題大致有焊絲幹伸長長度的控制、焊接接頭的處理、重視打底焊的技術細節、做好焊接收弧工作。下文就圍繞這些方面進行簡單論述:
4.1 控制焊接過程中的焊絲幹伸長長度
焊絲幹伸長長度會嚴重影響到實際焊接過程的穩定性,隨著焊絲幹伸長長度的增長,焊絲具備的電阻值也會越來越大,焊絲在過熱情況下有可能出現成段融化,這樣焊接過程就很難穩定,會出現嚴重的金屬飛濺現象。
4.2 在焊接過程中要注意焊接接頭
焊接接頭應儘量少出現在打底焊中,若打底焊中必須要接頭,應先借助砂輪對弧坑部位做緩坡形處理,在進行打磨時,為防止焊管間隙發生區域性變寬,影響打底焊,打磨時應小心謹慎,不要對坡口的邊緣造成破壞。
4.3 應重視打底焊的技術細節
影響焊接接頭質量的一個很關鍵的因素就是打底焊,把熔接時的接頭做好,可有效避免產生焊接缺陷。在具體焊接時,應參照坡口角度的實際大小對焊接電流進行適當調整,當遇到待焊部位的坡口角度比較大時,由於這樣的坡口散熱面積小,不容易散熱,應把焊接電流調小一些,若不調小,極易引發一系列缺陷,如塌陷或反面咬邊等。
4.4 注意焊接過程中的收弧方式
在進行二氧化碳陶瓷襯墊單面焊打底焊收弧時,會有縮孔出現在收弧處背面中央,之所以會形成縮孔主要是由於陶瓷襯墊的導熱性要遠遠小於母料,位於熔池上部的熔融金屬由於具有很好的散熱條件,會發生先行凝固,而位於熔池下部的融化金屬實際散熱條件相對較差,凝固會稍微滯後些。
5 結語
總之,二氧化碳氣體保護焊具有很多優點,但在實際焊接時也有很多事項需要注意,要想使這種焊接技術得到更好的推廣與應用,還必須掌握二氧化碳氣體保護焊的實際焊接技術引數。希望通過本文的簡單論述,相關人員能對二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術能有一個更深入的瞭解,明確該項焊接技術的實際應用與施工技術,使這項焊接技術的效能得到充分發揮。
參考文獻
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