CO2氣保焊產(chǎn)生飛濺的原因分析

1、CO2氣保焊產(chǎn)生飛濺的原因分析作者：佚名 文章來(lái)源：網(wǎng)上搜集 點(diǎn)擊數(shù)： 更新時(shí)間：2007-4-15 18:23:27 在CO2焊中，大部分焊絲熔化金屬可過(guò)渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外，飛到熔池之外的金屬稱為飛濺。特別是粗焊絲CO2氣體保護(hù)焊大參數(shù)焊接時(shí)，飛濺更為嚴(yán)重，飛濺率可達(dá)20%以上，這時(shí)就不可能進(jìn)行正常焊接工作了。飛濺是有害的，它不但降低焊接生產(chǎn)率，影響焊接質(zhì)量，而且使勞動(dòng)條件變差。由于焊接參數(shù)的不同，CO2焊具有不同的熔滴過(guò)渡形式，從而導(dǎo)致不同性質(zhì)的飛濺。其中，可分為熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺和短路過(guò)渡時(shí)的飛濺。一、熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺 熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺主要形式，在CO2

2、氣氛下，熔滴在斑點(diǎn)壓力的作用下上撓，易形成大滴狀飛濺。這種情況經(jīng)常發(fā)生在較大電流焊接時(shí)，如用直徑1.6mm焊絲、電流為300350A，當(dāng)電弧電壓較高時(shí)就會(huì)產(chǎn)生。如果再增加電流，將產(chǎn)生細(xì)顆粒過(guò)渡，這時(shí)飛濺減小，主要產(chǎn)生在熔滴與焊絲之間的縮頸處，該處的電流密度較大使金屬過(guò)熱而爆斷，形成顆粒細(xì)小的飛濺。在細(xì)顆粒過(guò)渡焊接過(guò)程中，可能由熔滴或熔池內(nèi)拋出的小滴飛濺。這是由于焊絲或工件清理不當(dāng)或焊絲含碳量較高，在熔化金屬內(nèi)部大量生成CO等氣體，這些氣體聚積到一定體積，壓力增加而從液體金屬中析出，造成小滴飛濺。大滴過(guò)渡時(shí)，如果熔滴在焊絲端頭停留時(shí)間較長(zhǎng)，加熱溫度很高，熔滴內(nèi)部發(fā)生強(qiáng)烈的冶金反應(yīng)或蒸發(fā)，同時(shí)猛烈

3、地析出氣體，使熔滴爆炸而生成飛濺。另外，在大滴狀過(guò)渡時(shí)，偶爾還能出現(xiàn)飛濺，因?yàn)槿鄣螐暮附z脫落進(jìn)入電弧中，在熔滴上出現(xiàn)串聯(lián)電弧，在電弧力的作用下，熔滴有時(shí)落入熔池，也可能被拋出熔池而形成飛濺。 二、熔滴短路過(guò)渡時(shí)的飛濺短路過(guò)渡時(shí)的飛濺形式很多。飛濺總是發(fā)生在短路小橋破斷的瞬時(shí)。飛濺的大小決定于焊接條件，它常常在很大范圍內(nèi)改變。產(chǎn)生飛濺的原因目前有兩種看法，一種看法認(rèn)為飛濺是由于短路小橋電爆炸的結(jié)果。當(dāng)熔滴與熔池接觸時(shí)，熔滴成為焊絲與熔池的連接橋梁，所以稱為液體小橋，并通過(guò)該小橋使電路短路。短路之后電流逐漸增加，小橋處的液體金屬在電磁收縮力的作用下急劇收縮，形成很細(xì)的縮頸。隨著電流的增加和縮頸的減

4、小，小橋處的電流密度很快增加，對(duì)小橋急劇加熱，造成過(guò)剩能量的積聚，最后導(dǎo)致小橋發(fā)生氣化爆炸，同時(shí)引起金屬飛濺。另一種看法認(rèn)為短路飛濺是因?yàn)樾虮瑪嗪?，重新引燃電弧時(shí)，由于CO2氣體被加熱引起氣體分解和體積膨脹，而產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)沖擊作用，該力作用在熔池和焊絲端頭的熔滴上，它們?cè)跉鈩?dòng)沖擊作用下被拋出而產(chǎn)生飛濺。試驗(yàn)表明，前一種看法比較正確。飛濺多少與電爆炸能量有關(guān)，此能量主要是在小橋完全破壞之前的100150s時(shí)間內(nèi)積聚起來(lái)的，主要是由這時(shí)的短路電流（即短路峰值電流）和小橋直徑所決定。 小電流時(shí)，飛濺率通常在5%以下。限制短路峰值電流為最佳值時(shí)，飛濺率可降低到1%左右。在電流較大時(shí)，縮頸的位置對(duì)飛

5、濺影響極大。所謂縮頸的位置是指縮頸出現(xiàn)在焊絲與熔滴之間，還是出現(xiàn)在熔池與熔滴之間。如果是前者，小橋的爆炸力推動(dòng)熔滴向熔池過(guò)渡，而后者正相反，小橋爆炸力排斥熔滴過(guò)渡，并形成大量飛濺，最高可達(dá)25%以上。冷態(tài)引弧時(shí)或在焊接參數(shù)不合適的情況下（如送絲速度過(guò)快而電弧電壓過(guò)低，焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)大或焊接回路電感過(guò)大等）常常發(fā)生固體短路。這時(shí)固體焊絲可以直接被拋出，同時(shí)熔池金屬也被拋出。在大電流射滴過(guò)渡時(shí)，偶爾發(fā)生短路，由于短路電流很大。所以將引起十分強(qiáng)烈的飛濺。根據(jù)不同熔滴過(guò)渡形式下飛濺的不同成因，應(yīng)采用不同的降低飛濺的不同成因，應(yīng)采用不同的降低飛濺的方法：1）在熔滴自由過(guò)渡時(shí)，應(yīng)選擇合理的焊接電流與焊接電

6、壓參數(shù)，避免使用大滴排斥過(guò)渡形式；同時(shí)，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)焊接材料，如選用含C量低、具有脫氧元素Mn和Si的焊絲H08Mn2SiA等，避免由于焊接材料的冶金反應(yīng)導(dǎo)致氣體析出或膨脹引起的飛濺。2）在短路過(guò)渡時(shí)，可以采用（Ar+CO2）混合氣體代替CO2以減少飛濺。如加入（Ar）=20%30%的Ar。這是由于隨著含氬量的增加，電弧形態(tài)和熔滴過(guò)渡特點(diǎn)發(fā)生了改變。燃弧時(shí)電弧的弧根擴(kuò)展，熔滴的軸向性增強(qiáng)。這一方面使得熔滴容易與熔池會(huì)合，短路小橋出現(xiàn)在焊絲和熔池之間。另一方面熔滴在軸向力的作用下，得到較均勻的短路過(guò)渡過(guò)程，短路峰值電流也不太高，有利于減少飛濺率。在純CO2氣氛下，通常通過(guò)焊接電流波形控制法，降低短

7、路初期電流以及短路小橋破斷瞬間的電流，減少小橋電爆炸能量，達(dá)到降低飛濺的目的。通過(guò)改進(jìn)送絲系統(tǒng)，采用脈沖送絲代替常規(guī)的等速送絲，使熔滴在脈動(dòng)送進(jìn)的情況下與熔池發(fā)生短路，使短路過(guò)渡頻率與脈動(dòng)送絲的頻率基本一致，每個(gè)短路周期的電參數(shù)的重復(fù)性好，短路峰值電流也均勻一致，其數(shù)值也不高，從而降低了飛濺。如果在脈動(dòng)送絲的基礎(chǔ)上，再配合電流波形控制，其效果更佳。采用不同控制方法時(shí)，焊接飛濺率與焊接電流之間的關(guān)系。 CO2氣體保護(hù)焊過(guò)程中金屬飛濺損失約占焊絲熔金屬的10%左右，嚴(yán)重的可達(dá)3040%在最佳情況下，飛濺損可控制在24%范圍內(nèi)。飛濺損失增大，會(huì)降低焊絲的熔敷系數(shù)，從而增加焊絲及電能的消耗，降低焊接生

8、產(chǎn)率和焊接成本。 飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴端面和噴嘴內(nèi)壁上，會(huì)使送絲不暢而影響電弧穩(wěn)定性，降低保護(hù)氣的保護(hù)作用，惡化焊縫成形質(zhì)量。此外，飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴，噴嘴，焊縫及焊件表面上，尚需在焊后進(jìn)行清理，這就增加了焊接的輔助工時(shí)。焊接過(guò)程中飛濺出的金屬，還容易燒壞焊工的工作服，甚至燙傷皮膚，惡化勞動(dòng)條件。由于金屬飛濺引起上述問(wèn)題，故如何防止和減小金屬飛濺，一直是使用CO2氣體保護(hù)焊時(shí)必須給予重視的問(wèn)題。CO2氣體保護(hù)焊金屬飛濺問(wèn)題之所以突出，是和這種焊接方法的冶金特性及工藝特性有關(guān)：a. 由冶金反應(yīng)引起的飛濺：主要是由于焊接過(guò)程中熔滴和熔池中碳被氧化生成了CO氣體，隨著溫度的升高，CO氣體體積膨脹，

9、若從熔滴或熔池中的外逸受到阻礙，就可能在局部范圍爆破，從而產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒飛濺金屬。b. 作用在焊絲電極斑點(diǎn)上的壓力過(guò)大而引起飛濺：如用直流正極性長(zhǎng)弧焊時(shí)，由于焊絲是陰極，受到的電極斑點(diǎn)壓力較大，故焊絲容易產(chǎn)生粗大的熔滴和被頂偏而產(chǎn)生非軸向過(guò)渡，從而出現(xiàn)大顆粒的飛濺金屬。c. 由于熔滴過(guò)渡不正常而引起的飛濺：這類情況在短路過(guò)渡或大熔滴過(guò)渡時(shí)都會(huì)遇到。如短路過(guò)渡時(shí)，由于焊接電源的動(dòng)特性選擇與調(diào)節(jié)不當(dāng)，而增大了飛濺金屬。在長(zhǎng)弧焊的時(shí)，由于弧根面積小，焊絲末端熔滴受到斑點(diǎn)壓力，電磁力等作用被頂偏，除了產(chǎn)生非軸向大滴過(guò)渡外，往往還帶有細(xì)顆粒的飛濺金屬。d. 由于焊接規(guī)范參數(shù)選擇不當(dāng)而引起飛濺：CO2氣

10、體保護(hù)焊過(guò)程中，隨著電弧電壓的升高，飛濺金屬要增大這是因?yàn)殡娀‰妷荷?，弧長(zhǎng)變長(zhǎng)，易引起焊絲未端的熔滴長(zhǎng)大。在長(zhǎng)弧焊（用大電流）時(shí)，熔滴易在焊絲未端產(chǎn)生無(wú)規(guī)則的晃動(dòng)；而短弧焊（用小電流）時(shí)，將造成粗大的液體金屬過(guò)橋，這些均引起飛濺增大。減少飛濺的措施從上面的分析可知，引起金屬飛濺的因素很多，故要減小飛濺，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，采取有針對(duì)性的解決措施。 一般說(shuō)來(lái)，有下列一些措施可供考慮：（一）正確選擇工藝參數(shù)1焊接電流和電壓 在CO2電弧中，對(duì)于每種直徑的焊絲，其飛濺率和焊接電流之間都存在一定的規(guī)律。在小電流區(qū)域（短路過(guò)度區(qū)域）飛濺率較小，進(jìn)入大電流區(qū)域后（細(xì)顆粒過(guò)度區(qū)域）飛濺率也較小，

11、而中間區(qū)的飛濺率最大，電流小于150A或大于300A飛濺率都較小，介于兩者之間的飛濺率較大。在選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)飛濺率高的電流區(qū)域。電流確定后在匹配適當(dāng)?shù)碾妷?，以確保飛濺率最小，2焊槍角度 焊槍垂直時(shí)飛濺量最小，傾斜角度最大，飛濺越多。焊槍前傾或后傾最好不要超過(guò)20度。3焊絲伸出長(zhǎng)度 焊絲伸出長(zhǎng)度對(duì)飛濺也有影響。焊絲長(zhǎng)度盡可能縮短。（二）選用合適的焊絲材料，保護(hù)氣成分。例如：1. 盡可能選用焊碳量低的鋼焊絲，以減小焊接過(guò)程中生成的CO氣體。實(shí)踐表明，當(dāng)焊絲中焊碳量降低到0.04%時(shí)，可大大減小飛濺；2. 采用管狀焊絲進(jìn)行焊接。由于管狀焊絲的藥芯中含有脫氧劑穩(wěn)弧劑等造成氣-渣聯(lián)合保護(hù)，

12、使焊接過(guò)程中非常穩(wěn)定，飛濺可明顯減??；（三） 在長(zhǎng)弧焊的時(shí)采用CO2 的混合氣作保護(hù)氣。雖然通過(guò)合理選擇規(guī)范參數(shù)以及采用潛弧方法等可降低飛濺率，但飛濺量仍然較大。在CO2氣體中加入一定數(shù)量的Ar氣，是減少顆粒過(guò)度焊金屬飛濺最有效的方法。在CO2氣體中加入Ar氣后，改變了純二氧化碳?xì)怏w的上述物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。隨著Ar氣比例增大，飛濺逐漸減少。CO2+Ar混合氣體除可克服飛濺外，也改善了焊縫成型，對(duì)焊縫溶深、焊縫高度及余高都有影響。當(dāng)含 60%時(shí)可明顯的使過(guò)渡熔滴的尺寸變細(xì)，甚至得到噴射過(guò)渡，改善了熔滴過(guò)渡特性，減小金屬飛濺。（三）短路過(guò)度焊接時(shí)限制金屬液橋爆斷能量短路過(guò)度焊接時(shí)，會(huì)引起金屬飛濺

13、，在短路過(guò)度的最后階段，由于短路電流的急劇增大，使橋液金屬迅速地加熱，造成了熱量的凝聚，最后導(dǎo)致橋爆裂而產(chǎn)生飛濺。減少此種飛濺的方法： 在短路過(guò)渡焊接時(shí)，合理選擇焊接電源特性并匹配合適的可調(diào)電流，以便當(dāng)采用不同直徑的焊絲焊接時(shí)均可調(diào)得合適的短路電流增長(zhǎng)速度（四）采用低飛濺率焊絲1.對(duì)于實(shí)芯焊絲，在保證機(jī)械性能的前提下，應(yīng)盡可能降低其中含碳量，并添加適量的鈦、鋁等合金元素。無(wú)論顆粒過(guò)度焊接或短路過(guò)度焊接都可顯著減少由CO等氣體引起的飛濺。2采用以Cs2CO3，K2CO3等物質(zhì)活化處理過(guò)的焊絲，進(jìn)行正極性焊接。3采用藥芯焊絲。采用藥芯焊絲的金屬飛濺率越為實(shí)心焊絲的1/3。 0sfyaakwl 20

14、09-10-11 9:47:30 123.15.252.* 舉報(bào) 使用微波爐十忌 1、忌超時(shí)加熱：食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，如果時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引起食物中毒。 2、忌將普通塑料容器放入微波爐加熱：一是熱的食物會(huì)使容器變形，二是普通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)，污染食物，危害人體健康。 3、忌將肉類加熱至半熟后再用微波爐加熱：因?yàn)樵诎胧斓氖称分屑?xì)菌沒(méi)有被完全殺死，即使放入冰箱中，細(xì)菌仍會(huì)生長(zhǎng)， 第二次再用微波爐加熱時(shí)，由于時(shí)間短，不可能將細(xì)菌全殺死。 冰凍肉類食品須先在微波爐中解凍，然后再加熱為熟食。 4、忌使用金屬器皿：因?yàn)榉湃霠t內(nèi)的鐵、鋁、不銹鋼、搪瓷等金屬器皿，微波爐在

15、加熱時(shí)會(huì)與之產(chǎn)生電火花并反射微波， 既損傷爐體又做不熟食物。 5、忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍的肉類：因?yàn)槿忸愒谖⒉t中解 凍后，實(shí)際上已將外面一層低溫加熱了，在此溫度下細(xì)菌可以繁 殖，雖再冷凍可使其繁殖停止，卻不能將活細(xì)菌殺死。已用微波爐解凍的肉類，如果再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟。 6、忌使用封閉容器：加熱液體時(shí)應(yīng)使用闊口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過(guò)高， 易引起噴爆事故。即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或筷子 將殼膜刺破，以免加熱后引起爆裂、迸濺弄臟爐壁。 7、忌使保鮮膜接觸食物：使用保鮮薄膜時(shí)，在加熱過(guò)程中最好不要讓其直接接觸食物，可將食物放入大碗底，用

16、保鮮膜平封碗口或不用保鮮膜而直接用玻璃或瓷器蓋住，這樣也可將水汽封住，使加熱迅速均勻。在取出食物前，可將保鮮膜刺破，以避免它粘到食物上。 8、忌油炸食品：因高溫油會(huì)出現(xiàn)飛濺導(dǎo)致明火。如萬(wàn)一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開(kāi)門，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄后再開(kāi)門降溫。 9、忌將微波爐置于臥室，同時(shí)應(yīng)注意微波爐上的散熱窗柵不要被物品覆蓋。 10、忌長(zhǎng)時(shí)間在微波爐前工作。開(kāi)啟微波爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少在1米以上。孕婦和孩子最好不要接近微 波爐。對(duì)微波爐應(yīng)經(jīng)常清洗，特別注意清除門上的殘?jiān)?，以避免由于門關(guān)不嚴(yán)而導(dǎo)致的微波泄漏。選購(gòu)微波爐時(shí)，功率大小對(duì)使用節(jié)電并沒(méi)有多大關(guān)系，主要決定于加熱食品的多少和干濕。在加工食品時(shí)，應(yīng)在被加工食品上加層保