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板对接仰焊操作技巧详解

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,晶闸管式波控CO2气体保护焊机及逆变式晶体管式波控CO2气体保护焊机已经使用,在减小CO2气体保护焊的飞溅方面取得了成功。

板对接仰焊操作技巧详解

1.焊枪的摆动方式及应用

半自动CO2气体保护焊焊接时,焊枪上有焊接电缆、控制电缆、CO2输气管、冷却水管及送丝管等,所以焊枪的重量较大,焊工在操作时容易疲劳,为了使焊枪在焊接过程中平稳地移动,保持良好的焊接质量,因此,焊工在焊接时,可以双手握焊枪,使焊枪稳定地向前移动。在这种情况下,通常焊枪可不采用大的横向摆动来获得较宽的焊缝,推荐用多层多道焊接方法来焊接厚板。再者,CO2气体保护焊时,为了减小焊接变形,在焊接过程中,也应尽量减小焊接热输入,减小热影响区。为此,在施焊时焊枪也不需要大的摆动。当坡口较小时,焊枪可采用较小的锯齿形作横向摆动;当坡口较大时,可采用月牙形的横向摆动焊接。

2.引弧及收弧

(1)引弧 半自动CO2气体保护焊时,常采用短路引弧法。由于焊前焊丝端头常常存有上次收弧时产生的大的球形熔滴,容易在引弧时产生飞溅及引弧缺陷,因此,在引弧前,首先应将焊丝端头的球形熔滴剪去,使焊丝端头成锐角,这样便于引弧。

引弧时,焊丝端头距焊件表面为2~3mm,按下焊枪上的控制开关,焊机开始自动送气、送电和送丝,当焊丝与焊件相碰时就开始短路起弧。这时,焊丝与焊件相碰产生的反弹力,容易造成焊接电弧变大,从而影响引弧焊接质量,所以,焊工一定要紧紧握住焊枪,不要引起焊接电弧长短的波动,一定要保持喷嘴与焊件表面距离的恒定,这是防止引弧缺陷产生的关键。引弧过程可以在引弧板上进行,也可以在焊件上采用倒退法引弧,CO2气体保护焊的引弧过程见图2-5。

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图2-5 CO2气体保护焊的引弧过程

(2)收弧 焊接结束时,收弧操作处理不当,会产生弧坑,并且在弧坑处出现弧坑裂纹(也称火口裂纹)和气孔等缺陷。

手工操作收弧时,通常采用多次断续引弧、熄弧的填充弧坑作法,直至填平为止。焊工操作时一定要做到动作要快,不要在熔池已经凝固了再引弧,否则,容易在收弧处产生气孔缺陷。

当焊机设有火口控制电路时,则在焊接开始前,将电源控制面板上的火口处理开关扳至“有火口处理档”,这样在焊接结束开始收弧时,焊接电流和电弧电压会自动减小到适当数值,然后将火口填满。

CO2气体保护焊收弧后,不要立即抬起焊枪,即使弧坑已填满,电弧已经熄灭的情况下,也要在弧坑处停留几秒钟再将焊枪移开,保证熔池在凝固的过程中得到可靠的保护。

3.焊接操作要点

1)调试好焊接参数,把已经产生反变形的焊件定位在焊工身体合适的焊接高度,将间隙小的一端放在左侧,采用右焊法焊接。

2)引弧后注意观察熔池,待试板完全熔合后开始向右侧焊接。

3)焊接过程中,电弧尽量采用直线法或小幅摆动法焊接,摆动焊接电弧时在坡口中间位置稍快些,在坡口的两端慢些,以防止咬边缺陷的产生。

4)焊工在仰焊操作时,可采取双手握焊枪,保证焊枪平稳地移动,确保焊接质量。

4.解决CO2气体保护焊飞溅的措施

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图2-6 CO2气体保护焊飞溅率与焊接电流的关系(www.xing528.com)

1—短路过渡区 2—中等电流区 3—细颗粒过渡区

(1)正确选择焊接电流和电弧电压 在CO2气体保护焊中,对于每种直径的焊丝,其飞溅率与焊接电流之间都存在如图2-6所示的关系。在小电流的短路过渡区(图2-6的1区),焊接飞溅率较小,进入大电流的细颗粒过渡区(图2-6的3区)后,焊接飞溅率也较小,而在中间区(图2-6的2区)焊接飞溅率最大。以直径1.2mm的焊丝为例,当焊接电流小于150A或大于300A时,焊接飞溅都较小,介于两者之间,则焊接飞溅率较大。在选择焊接电流时,应尽可能避开焊接飞溅率高的电流区域,焊接电流确定后再匹配适当的电弧电压。

(2)焊丝伸出长度 焊丝伸出长度(即干伸长)对焊接飞溅也有影响,焊丝伸出长度越长,焊接飞溅越大。例如直径1.2mm的焊丝,焊接电流为280A时,当焊丝伸出长度从20mm增加至30mm时,焊接飞溅量增加约5%。因此,应尽可能缩短焊丝伸出长度。

(3)改进焊接电源 引起CO2气体保护焊飞溅的原因主要是在短路过渡的最后阶段,由于短路电流急剧增大,使得液桥金属迅速加热,造成热量聚集,最后造成液桥爆裂而产生飞溅。从改进焊接电源方面考虑,主要采用在焊接回路中串接电抗器电阻、电流切换、电流波形控制等方法,减小液桥爆裂电流,从而减小焊接飞溅。目前,晶闸管式波控CO2气体保护焊机及逆变式晶体管式波控CO2气体保护焊机已经使用,在减小CO2气体保护焊的飞溅方面取得了成功。

(4)在CO2气体中加入氩气 在CO2气体中加入一定量的氩气后,改变了CO2气体的物理性质和化学性质,随着氩气比例的增加,焊接飞溅逐渐减小,见图2-7。由图2-7可见,飞溅损失变化最显著的是颗粒直径大于0.8mm的飞溅,对于直径小于0.8mm的飞溅影响不大。

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图2-7 CO2气体加氩气混合气体保护焊的飞溅率

焊丝直径1.2mm,电流250A;电压30V

1—颗粒直径>0.8mm 2—颗粒直径≤0.8mm

另外采用CO2气体中加氩气混合气体保护焊,也改善了焊缝成形,图2-8为Ar气加入到CO2气体中后对焊缝熔深、熔宽和余高的影响,随着CO2气体中Ar气含量的增加,熔深减小,熔宽增大,焊缝余高减小。

(5)采用低飞溅焊丝 对于实芯焊丝,在保证接头力学性能的前提下,尽量降低其含碳量,并适当增加钛、铝等合金元素,都可有效地降低焊接飞溅。另外,采用药芯焊丝CO2气体保护焊可以大大降低焊接飞溅,药芯焊丝的焊接飞溅约为实芯焊丝的1/4。

(6)焊枪角度控制 仰焊过程中,当焊枪垂直于焊件焊接时,由于喷嘴影响焊工的视线,不易观察焊缝熔池,因此要有一定的倾角,CO2气体保护焊仰焊操作时焊枪的角度如图2-9所示。

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图2-8 CO2+Ar混合气体中Ar含量对焊缝成形的影响

a)熔深 b)焊缝宽度 c)焊缝余高

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图2-9 焊枪角度

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