焊接飞溅是焊接过程中常见的问题,它不仅降低了焊接生产率,影响了焊接质量,还恶化了劳动条件。飞溅的产生与多种因素有关,包括焊接材料、焊接参数、焊接设备以及焊接操作等。本文将探讨焊接飞溅的常见原因及其解决方法。
焊接飞溅的一个主要原因是熔滴过渡形式的不同。在熔滴自由过渡时,如果焊接电流和电压参数不合理,或者焊接材料含碳量较高,就容易产生飞溅。这是因为在大电流焊接时,熔滴在斑点压力的作用下容易形成大滴状飞溅。此外,如果熔滴在焊丝端头停留时间过长,加热温度过高,熔滴内部会发生强烈的冶金反应或蒸发,同时猛烈地析出气体,使熔滴爆炸而生成飞溅。
针对熔滴自由过渡时的飞溅,解决方法包括选择合理的焊接电流与焊接电压参数,避免使用大滴排斥过渡形式。同时,应选用优质焊接材料,如含C量低、具有脱氧元素Mn和Si的焊丝,以减少由于焊接材料的冶金反应导致的气体析出或膨胀引起的飞溅。
在熔滴短路过渡时,飞溅也时有发生。这通常发生在短路小桥破断的瞬时,飞溅的大小取决于焊接条件。产生飞溅的原因可能是由于短路小桥电爆炸的结果,也可能是由于小桥爆断后重新引燃电弧时,CO2气体被加热引起气体分解和体积膨胀而产生强烈的气动冲击作用。
为了减少熔滴短路过渡时的飞溅,可以采用(Ar+CO2)混合气体代替纯CO2气体进行焊接。随着含氩量的增加,电弧形态和熔滴过渡特点会发生改变,使得熔滴容易与熔池会合,短路小桥出现在焊丝和熔池之间。此外,还可以通过焊接电流波形控制法,降低短路初期电流以及短路小桥破断瞬间的电流,减少小桥电爆炸能量,从而降低飞溅。
除了调整焊接参数和焊接材料外,还可以通过改进焊接设备和焊接操作来减少飞溅。例如,采用活化处理过的焊丝可以细化金属熔滴,减少飞溅,改善焊缝的成形。限制焊丝中的含碳量在合理范围内,也可以减少飞溅的产生。此外,在焊接过程中,保持适当的预压时间和焊接时间,以及使用高硬度的电极头和电极帽,也有助于减少飞溅。
对于已经产生的飞溅,可以采用物理方法进行清理。然而,传统的清理方法如使用旋转工具或腻子铲可能会降低母材厚度,对母材表面造成损害,还会增加人力、物力成本。因此,在焊接过程中采取预防措施,减少飞溅的产生,是更为经济有效的解决方法。
综上所述,焊接飞溅的产生与多种因素有关,需要通过合理的焊接参数、优质的焊接材料、改进的焊接设备和操作方法来减少其产生。只有这样,才能提高焊接生产率,保证焊接质量,改善劳动条件。