二氧化碳气体保护焊飞溅物产生的原因与防治.doc

二氧化碳气体保护焊飞溅物产生的原因与防治 杭州技师学院 彭朝军 随着汽车环保与安全要求的提高，车身板件越来越薄，但安全性能却越来越好，因此，普通钢材已不能适用于现代汽车车身制造的需要。为此，现代车身采用了大量的高强度钢和超高强度钢，使车身的重量大为减轻，又具有足够的强度。这些材料的大量使用使车身板件的性能发生了很大的变化。在进行车身维修更换板件时，传统的氧乙炔焊由于温度高，热影响范围大，极易引起板件的变形和强度的下降。已不能适应现代车身焊接的要求。而二氧化碳气体保护焊具有焊接速度快、价格低廉、操作灵活方便、可全位置焊接，特别是焊接薄板时低热输入，避免薄板的变形及扭曲。已成为车身修复焊接工艺的首选。 但在进行二氧化碳气体保护焊的过程中，产生的金属飞溅，一直是各位焊工，尤其是初学者较为棘手的问题。金属飞溅不仅降低焊丝的熔敷系数，影响焊接质量，而且增加焊丝及电能的消耗，降低焊接生产率，增加焊接成本。同时，飞溅金属粘着到导电嘴端面和喷嘴内壁上，会使送丝不畅而影响电弧稳定性，降低气体的保护作用，恶化焊缝成形质量。此外，飞溅金属粘着到导电嘴，喷嘴，焊缝及焊件表面上，尚需在焊后进行清理，这就增加了焊接的辅助工作。 焊接过程中飞溅出的金属，还容易烧坏焊工的工作服，甚至烫伤皮肤，恶化劳动条件。由于金属飞溅引起上述问题，故如何防止和减小金属飞溅，是使用二氧化碳气体保护焊时必须给予重视和防范的问题。笔者就二氧化碳气体保护焊飞溅物产生的原因与防治方法供同仁们参考。 金属飞溅产生的原因 1、由冶金反应引起的飞溅 在常温下二氧化碳气体的化学性能呈中心，但在高温时具有很强的氧化性，使熔滴和熔池中的碳元素氧化成大量的一氧化碳气体。一氧化碳气体在电弧高温的作用下，体积会急剧膨胀，若从熔滴或熔池中的外逸受到阻碍，就可能在局部范围爆破，从而产生大量的细颗粒飞溅金属， 2、熔滴短路过渡引起的飞溅 熔化极电弧焊（焊丝）的尾端,在电弧高温作用下发生熔化，而熔化的焊丝尾端成颗粒状的形态,不断地离开焊丝末端过渡熔池中去??这个过程就叫在熔滴过渡。见图： 在电弧长度超过一定值时，焊丝末端依靠表面张力的作用，自由长大而形成熔滴。 当促使熔滴下落的力大于表面张力时，熔滴就离开焊丝落到熔池中而发生短路，电弧熄灭，这时短路电流迅速上升，作用在熔滴上的电磁压缩力也急剧增大。在电磁压力和熔池表面张力的作用下，熔滴与熔池的接触面不断扩大，使熔滴颈部变得更细。当短路电流增大到一定数值后，缩颈即爆断，如果短路电流上升速过快，峰值短路电流就会过大，引起相当大的缩颈力，造成焊接飞溅。因此，在焊接电源回路中，串入合适的电感值可以有效的限制短路电流上升速度。 3、焊接参数选择不当而引起飞溅 二氧化碳气体保护焊，与金属飞溅有直接关系的参数主要有：焊接电流、送丝速度、焊丝伸出长度、及电弧电压。随着电弧电压的升高，飞溅金属要增大，这是因为电弧电压升高，电弧长度变长，易引起焊丝未端的熔滴长大。在长弧焊（用大电流）时，熔滴易在焊丝未端产生无规则的晃动；而短弧焊（用小电流）时，将造成粗大的液体金属过桥，这些均易引起飞溅增大。 4、由极点压力引起的飞溅 这种飞溅就是弧柱中的电子（正离子）以极高速度向焊丝端部的熔滴撞击时所产生的冲击力（极点压力）而引起的，这种压力总是阻止熔滴过度的作用。极点压力引起的金属飞溅主要取决于电源的极性，当采用直流正接时，焊丝未端熔滴由于受到正离子的冲击，造成大颗粒金属飞溅，当采用直流反接时电子撞击熔滴，其极点压力大大减小，金属飞溅减少。因此，二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接进行焊接。 5、焊接材料受到污染 焊接材料受到污染，如焊丝、焊接表面存在污物，油脂等。 二 、减少飞溅的措施 1、焊接电流 焊接电流过大，会使金属飞溅增加，并容易产生烧穿及气孔等缺陷，焊接电流太小，同样会产生较大的金属飞溅，并且电弧不能连续燃烧，产生未焊透，焊缝表面形成不良。焊接电流的大小与送丝速度有关，送丝速度越快则焊接电流越大，反之则越小，焊接电流的大小，应根据焊件的厚度，焊丝直径进行调整： 焊接电流的调整 焊丝直径 (mm)金属板厚（mm）0.60.81.01.21.41.60.620～30A30～40A40～50A50～60A－－0.8－－40～50A50～60A60～90A100～120A1.0－－－－60～90A100～120A2、电弧长度与电弧电压 薄板全位置焊接时，要求热输入小。因此，必须采取小电流焊接，由于焊接电流小，作用在电弧上的电磁力也小，且电磁力方向向上，熔滴悬浮于焊丝的端部，有利于熔滴的长大，但会是电弧不稳定。解决的办法就是保持较小的电弧长度。焊丝到工件距离即电弧的长度，电弧的长度是由电弧电压决定的，电弧电压是影响