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氬弧焊產生氣孔的問題詳細分析
2020-10-26 來源:勝隆機電 作者:

氬弧焊,是使用氬氣作為保護氣體的一種焊接技術。又稱氬氣體保護焊。就是在電弧焊的周圍通上氬氣保護氣體,將空氣隔離在焊區之外,防止焊區的氧化。

氬弧焊技術是在普通電弧焊的原理的基礎上,利用氬氣對金屬焊材的保護,通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態形成熔池,使被焊金屬和焊材達到冶金結合的一種焊接技術,由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣,使焊材不能和空氣中的氧氣接觸,從而防止了焊材的氧化,因此可以焊接不銹鋼、鐵類五金金屬。

由于氬弧焊抗風能力弱, 對鐵銹、水,油污特別敏感, 對氣體的純度、坡口清理、焊接工藝等要求嚴格,容易產生氣孔。本文結合生產實際對氬弧焊焊接產生氣孔問題進行分析,并提出一些處理方法和注意事項。

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優點

1、氬氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產生的不良影響,減少合金元素的燒損,以得到致密、無飛濺、質量高的焊接接頭;

2、氬弧焊的電弧燃燒穩定,熱量集中,弧柱溫度高,焊接生產效率高,熱影響區窄,所焊的焊件應力、變形、裂紋傾向小;

3、氬弧焊為明弧施焊,操作、觀察方便;

4、電極損耗小,弧長容易保持,焊接時無熔劑、涂藥層,所以容易實現機械化和自動化;

5、氬弧焊幾乎能焊接所有金屬,特別是一些難熔金屬、易氧化金屬,如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金;

6、不受焊件位置限制,可進行全位置焊接。 

缺點

1、氬弧焊因為熱影響區域大,工件在修補后常常會造成變形、硬度過高、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結合力不夠及內應力損傷等缺點。尤其在精密鑄造件細小缺陷的修補過程在表面突出。在精密鑄件缺陷的修補領域可以使用冷焊機來替代氬弧焊,由于冷焊機放熱量小,較好的克服了氬弧焊的缺點,彌補了精密鑄件的修復難題。

2、氬弧焊與焊條電弧焊相比對人身體的傷害程度要高一些,氬弧焊的電流密度大,發出的光比較強烈,它的電弧產生的紫外線輻射,約為普通焊條電弧焊的5~30倍,紅外線約為焊條電弧焊的1~1.5倍,在焊接時產生的臭氧含量較高,因此,盡量選擇空氣流通較好的地方施工,不然對身體有很大的傷害。

3、對于低熔點和易蒸發的金屬(如鉛、錫。鋅),焊接較困難。

氣孔的影響因素

1. 氬氣不純

焊接碳鋼時氬氣的純度不低于 99.7 %, 焊接鋁時不 低于 99.9 %, 而焊接鈦和鈦合金用的氫氣純度高達99.99%。

檢測氬氣純度方法: (1) 在打磨干凈的鋼板或管子上不加焊絲進行焊接, 然后在焊道上多次重熔, 如果有氣孔, 則說明氬氣不純( 2) 焊接時, 電弧周圍有非常小的火星也說明氬氣不純。(3) 有時當氬氣的純度接近焊接要求的純度要求時, 用上述2種檢測方法并不能檢驗出來,但是在焊接有間隙的焊口時, 就會在焊縫的根部產生斷續的氣孔, 或者在蓋面焊時產生表面氣孔, 或焊道表面有一層氧化皮。(4) 在鎳板上點焊數點, 焊點呈銀白色, 表面如鏡面,則說明氬氣純度合格。

2. 氬氣流量

氬氣流量過小, 抗風干擾能力弱 ; 過大,氣體流速太大,經過噴嘴時形成的近壁層流很薄,氣體噴出后, 很快紊亂,而且容易把空氣卷人, 對熔池的保護效果變差。 所 以,氬氣的流量一 定要合適,氣流才能穩定。

3. 氣帶漏氣

氣帶接口或者氣帶漏氣都會造成焊接時氣體流量過小,空氣被吸人氣帶內, 從而造成保護效果不好。

4. 風的影響

風稍大, 會使氬氣保護層形成紊流, 從而造成保護效果不佳。因此, 風速> 2m/s時要采取防風措施 ;焊接管子時,要把管口堵住,避 免在管內形成穿堂風。

5. 焊槍噴嘴的影響

噴嘴直徑過小, 當電弧周圍的氬氣有效保護范圍小于熔池面積時, 就會造成保護不好而產生氣孔。尤其是野外作業、焊接大管子時要用較大直徑的噴嘴,以有效地保護電弧和熔池。

6. 焊槍噴嘴與工件間的距離

該距離小, 對側風的影 響敏感度小 ; 該距離大,抗風干擾 的能力弱。

7.氣瓶內壓力太小

氣瓶內的壓力小于1MPa 時要停用。

8.焊槍角度過大

焊槍的角度過大,一方面會把空氣帶人熔池, 另一方面造成長弧側的氬氣流對電弧 和熔池的保護效果變差。

9 .氫氣流量表的影響

流量表出氣不穩定, 忽大忽小都會影響保護效果。

10 .操作的影響

在用帶控制按鈕 的氫弧焊焊槍時, 在焊前要先放氣, 以免氣帶內的壓 力過大, 引弧時造成出氣流量瞬間過大, 產生 氣孔。

11 .焊槍配件不合適

鎢極夾不配套, 堵塞氣路不流暢, 保護氣體從噴嘴內的一側流出,不能形成完整的保護圈。

焊接材料的影響

1 .焊絲型號的影響

不能用埋弧焊焊絲代替手工鎢極氫弧焊焊絲,否則會產生斷續或者連續狀的氣

2 .焊絲不干凈

焊絲表面有鐵銹、 油污、 水將直接促使焊縫 內產生 大量 的氣孔。

母材材質的影響

1. 板材或管材質量的影響板材或管材中若有夾層, 夾層中的雜質會促使氣孔缺陷的產生。

2 . 鋼種的影響沸騰鋼 ( 氧含量 大、雜質多 ) 不能用氬弧焊焊接。

鎢極的影響

1. 鎢極端部的影響鎢極端部不尖,電弧漂移不穩定, 破壞氬氣的保護區, 使熔池金屬氧化產生氣孔。

2 . 引弧時電弧上爬造成保護不好 當用高頻引弧的設備時, 剛引弧時鎢極端部溫度低,不具備足夠的熱發射電子能力, 電子容易從有氧化膜的地方發射, 沿電極上爬尋找有氧化物的地方發射, 此 時造成電弧拉長, 氬氣對熔池的保護效果變差, 當鎢極的溫度上升后, 電子便從鎢極的前端發射, 電弧弧長相應變短。這時只要把鎢極表面上氧化物打磨干凈就可以排除。

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