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云南省焊工技能培訓(xùn):如何解決焊接飛濺的產(chǎn)生?

[日期:2022-10-21]   來(lái)源:云南技能考試網(wǎng)  作者:云南技能考試網(wǎng)   閱讀:498次

焊工是一種特種作業(yè)工種,從事焊工相關(guān)規(guī)定工作必須持證上崗,熔化焊接與熱切割特種作業(yè)操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗,全國(guó)通用。

考試形式:本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目,滿分均為100分,及格分均為80分。

報(bào)考咨詢:18206863120(微信同號(hào))

焊工短期技能培訓(xùn)內(nèi)容:

第一周:焊工基礎(chǔ)(電焊工安全操作規(guī)范及設(shè)備工具的安全使用)手工電弧焊操作技能培訓(xùn)(例如:手工焊接設(shè)備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能,單面焊雙面成型技術(shù)的操作技巧)。

第二周:氧、乙炔焊接與切割,等離子弧切割(氣焊與切割設(shè)備的使用及安全操作規(guī)程),各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。

第三周:手工鎢極氬弧焊技術(shù)(例如:氬弧焊設(shè)備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程);氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧;常用有色技術(shù)材料,例如:鋁合金材料的焊接技巧。

第四周:二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊技術(shù)(例如:二氧化碳焊接設(shè)備、設(shè)備工具的安全操作規(guī)程);二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接位置的操作技巧。

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如何解決焊接飛濺的產(chǎn)生?


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。


(1)熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺:


在CO2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300~350A,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。


(2)熔滴短路過(guò)渡時(shí)的飛濺:


熔滴短路過(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100~150μs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φ(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。 

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