CO2气保焊气孔形成的因素及控制措施
CO2气保焊气孔形成的因素及控制措施
CO2气保焊气孔形成的是电流和电压分不开的,洛阳吉利管道敢接服务中心经过多年的经验给大家总结一些气保焊操作时要素,并且预防和减少气孔产生的方法。
一、电流、电压的匹配
焊接电流和电弧电压是焊接过程中最重要的参数。
焊接电流主要决定于送丝速度,二者大致成正比关系。
另外,焊接电流的大小还与电流极性、焊丝的干伸长、气体成分和焊丝直径等有关。
电弧电压的选用与焊接电流及合适的熔滴过渡形式有关。
熔滴过渡的稳定性决定着焊接过程的平稳和飞溅的大小。
对于细丝CO2焊接,电弧电压和焊接电流的匹配关系见下图。
二、焊丝干伸长
焊丝干伸长是指从导电嘴到焊丝断头的距离。
干伸长太大,电弧不稳,难以操作,同时飞溅也较大,有可能破坏气体保护层而产生气孔。
相反,干伸长过小时,电流增加,弧长变短,飞溅金属大量黏附到喷嘴内壁,也容易影响CO2气体的保护效果,导致气孔的出现。
焊丝干伸长与焊丝直径相关,一般认为符合以下公式:
L=10d mm
式中:L——焊丝干伸长d——焊丝直径
同时,干伸长还随焊接电流的增大而略微有所增大。
三、保护气体流量
气体保护焊时,保护气效果不好将产生气孔。
正常焊接情况下,保护气流量与焊接电流有关。
焊接电流在200A以下时,保护气流量为10 L/min ~15 L/min,焊接电流在200 A 以上中厚板焊接时保护气流量为15 L/min ~25 L/min。
另外,工作场地风速大时(大于2 m/s)焊缝中气孔明显增加,需增大保护气流量或采
取必要的防风措施。
四、焊工实际操作水平对气孔产生的影响
具体规范操作如下:
1)、平焊时焊枪与焊缝的平面夹角应保持在65°左右,焊接时运行要平隐,焊枪不能忽高忽低,忽快忽慢,如果焊接场地风力过大时可用U型框架放在焊接区旁边,因为U型框架可以挡住来自几个方向的风避免对焊接区干扰,而且又可以防止弧光不伤害周围工作人员的眼睛。
2)、横焊时焊枪与母材应保持在45°的夹角范围,横焊时运行速度不易过快,焊枪摆动幅度不宜过大,一般宽度在10~15mm之间,如果遇到周围风力大时可用U性框架进行挡风。
3)、.立焊时焊枪与木材的夹角为15°左右,焊接电流不易过大,一般比平焊小20%左右。
立焊时由于受焊部位下面上升气流的影响,在焊接时CO2流量可以适当加大。
立焊的位置离地面越高,上升气流就越大,如果遇到这种情况可以在焊枪焊接部位下面垫一块200mm 的薄钢板就可以有效阻挡上升气流对焊接区的影响。
五、预防和减少气孔产生的方法
5.1选用合格的焊接材料和保护气体按要求清理坡口保证气路及送丝机畅通
5.2制造或修理铆焊结构件时要根据实际情况选择合适的接头和坡口形式按要求制备坡口清理坡口及附近杂质背面若有垫板间隙要控制在合适范围内
5.3根据材料板厚及接头和坡口形式选择合适的焊接规范参数保持焊接过程的稳定性减少气孔的产生要特别注意各参数的相互匹配规范参数不是孤立的它们是相互影响的要在动态中选择出合适的参数值
5.4培养良好的操作习惯减少引起气孔产生的人为因素。
CO2气体保护焊常见缺陷及防止
4)更换合格的焊丝
5)尽量采用平焊,操作空间不要太小,加强操作技能
裂纹
1)焊丝与焊件均有油、锈和水等
2)熔深过大
3)多层焊时第一层焊缝过小
4)焊后焊件内有很大的应力
5)CO2气体含水量过大
1)焊前仔细清理焊丝与焊件
2)合理选择焊接电流与电弧电压
3)加强打底层焊缝质量
4)合理选择焊接顺序,通过焊后热处
理消除焊后焊件内应力
5)对CO2气体进行除水和干燥处理
未熔合与未熔透
1)焊接电流过小
2)焊丝伸出长度过长
3)坡口角度及根部间隙过小,钝边
过大
4)送丝不均匀
5)焊接速度过快
1)加大焊接电流
2)调整焊丝伸出长度
3)调整坡口尺寸
4)检查、调整送丝机构,保证送丝均匀
5)调整焊接速度
CO2气体保护焊常见缺陷及防止
在CO2气体保护焊中,由于焊接材料、焊接规范参数及操作等原因,会造成焊缝尺寸形状不符合要求、咬边、烧穿以及气孔、裂纹等缺陷,其具体产生原因及防止方法见下表。
名称
产生原因
防止方法
飞溅大
1)电弧在焊接过程中摆动
2)焊丝及焊件清理不干净
3)电弧电压过大
1)更换导电嘴
2)仔细清理焊丝及焊件
3)调整至合适的电弧电压
焊缝尺寸及形状不符合要求
1)焊丝未经校直或校直效果不好
2)导电嘴磨损造成电弧摆动
3)焊接速度过低
4)焊丝伸出长度过长
1)检修、调整焊丝校直机构
2)更换导电嘴
3)调整焊接速度
4)调整焊丝伸出长度
咬边
1)焊接参数不当
2)操作不熟练
焊接气孔原因和防止措施
解决方法:
铝焊缝内的 氢气孔
严格清理母材表面氧化膜(机械或化学清理法);
严格清理油、水等杂质(用丙酮去油和水);
用表面光亮、光洁、光滑的优质铝焊丝; 使用Ar≥99.999%的高纯氩气保护; 气体流量:22—25L/min; 必须采用”左向焊法“,焊枪保护好; 电弧电压调试在”亚射流过渡“状态; 脉冲MIG调试出”一脉一滴“状态; 焊前预热铝工件80--100℃; 等等
呈“圆球”状氢气孔
焊缝出现气孔(简析)
CO气
焊丝或工件 油、锈或水过多
N 气孔 主要原因是气体保护效果不好
风速过大
流量过小
气体不纯
干伸长度 过大
气路被堵 塞或漏气
流量计 冻结
产生气孔的主要原因(有23条):
1)空气侵入电弧和熔池区域:
3)焊枪故障:
多的FeO 熔于熔池金属中。随后在熔池冷凝时熔池中的FeO和 C会发生化学反应:Fe+CO
当熔池金属冷凝过快时,生成的CO气体来不及完全从熔池 内部逸出,从而成为气孔。通常这类气孔常出现在焊缝根部与 表面,且呈“长虫”形状。
收弧处CO大气孔 呈“长虫”形状为一氧化碳气孔
CO气孔的内部形状
CO气孔的内部形状
蜂窝状氮气孔
(三)氢气孔 焊缝金属溶解了过量的氢:CO2/MAG气体保护焊时,如
果焊丝及焊件表面有铁锈油污与水分;CO2/MAG气体中含有 水分,或者焊接环境湿度过大;则在电弧高温作用下这些 物质会分解并产生氢,氢在高温下也易熔于熔池金属中, 随后,当熔池冷凝结晶时,氢在金属中的溶解度急剧下降。 若析出的氢来不及从熔池中逸出,就引起焊缝金属产生氢 气孔。这些气孔呈“圆球”状。
1、1 1、2 1、3 1、4 1、5 1、6 1、7 1、8
CO2气体保护焊的焊接缺陷产生的原因及防止方法以及焊接常用知识
CO2气体保护焊的焊接缺陷产生的原因及防止方法【转】CO2气体保护焊的工艺参数选择CO2气体保护焊以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广和成本低廉等诸多优势,逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊。
在焊接生产中,焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响,正确选择焊接工艺参数是获得质量优良的焊接接头和提高生产率的关键。
本文主要对CO2气体保护焊中各种相关的工艺参数对CO2气体保护焊的影响及其焊接工艺的参数选择进行了比较详细的分析。
随着科学技术的飞速发展,焊接设备也在不断的更新换代。
CO2气体保护焊的出现和发展对于传统的手工焊条电弧焊就是一次技术性的革命。
它以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广和低成本等诸多优势,逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊。
在实际生产中,广泛用于机车车辆、汽车、摩托车、船舶、煤矿机械及锅炉制造行业,主要用于焊接低碳钢、低合金钢、耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊等方面。
为了充分发挥CO2气体保护焊的效能,在焊接时必须正确选择焊接工艺参数。
焊接工艺参数就是焊接时,为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。
CO2气体保护焊焊接工艺参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、焊丝伸出长度、焊枪倾角和电源极性等。
在这里,我根据多年的工作经验,把CO2气体保护焊各焊接工艺参数对其焊接的影响及其选择的肤浅认识整理出来,供大家参考、探讨:1、CO2气体保护焊各工艺参数对其焊接的影响焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响。
为了获得优质的焊接接头,必须先搞清楚各焊接工艺参数对焊接的影响。
焊丝直径焊丝直径对焊接过程的电弧稳定、金属飞溅以及熔滴过渡等方面有显着影响。
随着焊丝直径的加粗(或减细)则熔滴下落速度相应减小(或增大);随着焊丝直径的加粗(或减细),则相应减慢(或加快)送丝速度,才能保证焊接过程的电弧稳定。
随着焊丝直径加粗,焊接电流、焊接电压、飞溅颗粒等都相应增大,焊接电弧越不稳定,焊缝成形也相对较差。
导管架药芯焊丝CO2气体保护焊接气孔的产生和预防
关 键 词:海洋工程;导管架;T Y节点;药芯焊丝 C 2 K 0 气体保护焊;气孔
0 引 言
焊接 时 ,熔 池 中的气泡 在凝 固过程 中未 能逸 出而残 留下 来形 成 的孔 穴成 为气孔 。气孔 的存 在 ,使 焊缝 的有 效承载 面积减 小 ,降低 了焊缝 的力 学性 能 ,特 别 是金属 的塑 性 、韧性和 弯 曲性能 。气孔 亦可 以使 焊接 结构形 成应 力集 中,而 引起整个 焊接 结构 的 失稳 、破 坏 ,甚至 给整个 工程 带来不 可挽 回的损 失 ,因此本 文就海 洋工程 中 C 2 接气 孔 的产 生和 预 防做一概 述 。 O焊
5 l卷
增刊 2
王
猛 ,等 : 导管 架 药 芯焊 丝 C 02气 体保 护 焊 接 气 孔 的产 生区 ,造成焊 接气 孔 ; ( )坡 口清理 不好 ,预 热不够 ,造成 焊缝 区含水 量 高 ,产 生 气孔 。 3
5 1卷 增 刊 2 21 O 0年 1 2月
中
国
造
船
Vo1 S e i l .1 5 p c a 2 De . 0l c2 0
SHI BUI P LDI NG OF CHI NA
文 章编 号 : 10 —8 22 1)26 70 0 04 8(0 0¥ —2 —4
2 药 芯焊 丝 C 2 体保 护 焊 气 孔 分析 O气
21气孑 的特 征 . L
焊接 时 ,熔池 中 的气 泡在凝 固过程 中未能逸 出而残 留下来 形成 的孔穴成 为气孔 。气孔 的形状 有球 形 、椭 圆形 、旋 风形和毛 虫形 等 ,位置 可 以在 焊缝 内部 ,亦可 以在焊 缝表 面 。气孔 的大小 可 以从 显微 尺 ‘ N直 径为 mm 的数量级 。气孔 的分布 可 以是单个 的 ,也可 以是 密集 的或连 续的 。图 3为海洋工 程 - , J - 导管架药 芯焊丝 C 2气 体保护焊 密集 的表 面气孔 。 0
二氧化碳气体保护焊产生气孔的原因
二氧化碳气体保护焊产生气孔的原因有哪些?第一位:气体保护不好。
原因:1、气瓶内气体质量不好,没有98%以上的纯度,含有氮气等有害气体造成焊后产生气孔。
2、气瓶到焊枪的输气管路不严密,带入空气产生气孔。
3、气流紊乱产生气孔;(1)外环境风力扰乱熔池周围保护气流(2)气体流量小或者飞溅物堵塞喷嘴(3)焊枪倾斜角度大或者焊枪距离工件太远(4)焊枪嘴气体分流陶瓷导环破损没取下或更换。
4、焊机电控送气阀打开滞后、关闭提前或者接触不良时断时续。
第二位:焊丝和母材本身缺陷。
1、实芯焊丝生锈,油污等。
2、药芯焊丝内部药粉受潮,外部生锈等。
3、母材本身存在气孔,或者内部存在大量油污,或者长期在化学环境中使用产生了金属质变,如化工管道、机床铸铁铸钢部件。
4、焊接区域内有产生有害气体的污染物或水,没有清理干净。
第三位:焊接参数不合理。
1、电流电压配置太大,热输入大的情况下易使高热高电离环境下的二氧化碳分解成一氧化碳,焊件冷速快的情况下产生一氧化碳气孔。
解决建议:1、可以加氩气的二氧化碳混合气试试是否是二氧化碳气不纯的原因,混合气保护效果好些,是的话换质量好的供气单位。
2、在混合气下还有气孔就排除气体原因,可以直观检查其他原因了。
3、最好别忽略母材金属和焊丝本身存在问题。
二氧化碳气体保护焊焊接时注意事项?如何调节气体流量及送丝速度?1、短路过渡焊接CO2电弧焊中短路过渡应用最广泛,主要用于薄板及全位置焊接,规范参数为电弧电压焊接电流、焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。
(1)电弧电压和焊接电流,对于一定的焊丝直径及焊接电流(即送丝速度),必须匹配合适的电弧电压,才能获得稳定的短路过渡过程,此时的飞溅最少。
不同直径焊丝的短路过渡时参数如表:焊丝直径(㎜)0.81.21.6电弧电压(V)181920焊接电流(A)100-110120-135140-180(2)焊接回路电感,电感主要作用:a调节短路电流增长速度di/dt,di/dt过小发生大颗粒飞溅至焊丝大段爆断而使电弧熄灭,di/dt过大则产生大量小颗粒金属飞溅。
CO2保护焊
防气孔的可靠性由二氧化碳(CO2)分解出的氧或作为保护气体加入的氧和熔池起反应。
除引起合金元素烧损外,有可能在熔池中形成气体状物质。
如焊缝金属内有足够的与氧有较大化合力的元素存在的话,可避免产生气体状氧化物。
产生的氧立即被化合以焊渣形式迅速从熔池分离出去。
焊接非合金钢时必须采用合金钢焊丝。
为了避免气孔,应让保护气体与焊丝合理搭配,此外还应确定合理的电弧工作点。
电弧电压调节不当和熔化功率偏高时均可能引起气孔。
烧损和夹渣如前所述,氧的最重要的化学反应是造成氧化物夹渣。
夹渣沉积在焊缝区内,此外氧还易造成烟气并导致合金元素的烧损。
在表1-13中M3类混合保护气体以及用CO2保护气体时,其夹渣情况比用M1和M2时严重一些。
因为夹渣量随焊丝中的锰和硅含量增加而增加。
此外,这种夹渣量还随电弧长度(电弧电压)增加,并随电弧功率提高和焊接速度降低而增多。
必须采用有足够高合金成分的焊丝来弥补合金元素的烧损。
焊缝金属中残留的氧化物可导致焊接接头韧性的降低。
尽管如此,用CO2或高含氧量的混合保护气体(如M3.3)所取得的冲击韧性在许多应用范围也是完全可满足要求的。
在用强氧化性保护气体进行多道焊时必须注意,不得有夹渣。
为此,每焊一道焊缝之前必须仔细检查,看看前一首这焊缝内是否有夹渣,如有,必须先清除掉夹渣后再焊。
对铬镍钢的耐腐蚀性不能用纯二氧化碳保护气体焊接低碳奥氏体铬镍钢。
可以用混合保护气体,但其中的二氧化碳含量应限制在一定范围(CO2<5%=。
当采用的二氧化碳含量小于此。
5%的富氩的混合保护气体时,可得到基本上无氧化的焊缝表面。
当用非镇定的铬镍钢焊丝焊接时,保护气体中应完全放弃采用CO2,而改用含1-5%氧的富氩的混合保护气体。
若保护气体中的二氧化碳偏高,熔池内吸收由保护气体中分离出的碳。
那些仅仅微量增高的碳也可能促进产生晶间腐蚀。
对于没有明显腐蚀应力的铬镍钢,例如低温技术中应用的铬镍钢,用较高二氧化碳含量(<20%=)的混合保护气体也没有问题。
焊缝金属产生气孔的基本问题
CO2电弧焊一、气孔焊缝金属产生气孔的基本问题,是熔池金属中的气体在冷凝过程中来不及逸出。
由于CO2气体保护焊的时,熔池表面没有熔渣覆盖,且CO2气流对焊缝能起一定的冷却作用,故熔池金属冷凝较快,增加了产生气孔的可能性。
CO2电弧焊时,溶池表面没有溶渣覆盖,CO2气流又有冷却作用,因而溶池凝固比较快,容易在焊缝中产生气孔。
可能产生的气孔主要有三种:一氧化碳气孔、氢气孔、氮气孔。
(一)一氧化碳气孔焊丝中脱氧元素含量不足:当焊丝金属中脱氧元素不足,焊接过程中就会较多的熔于熔池金属中。
随后在熔池冷凝时溶池中的FeO和C会进行发生如下的化学反应:(1)当熔池金属冷凝过快时,生成的气体来不完全熔池逸出从而成为气孔。
通常这类气孔长出现焊缝根部与表面,且呈针尖状。
(二)氮气孔气体保作用不良:在CO2气体保护过程中如果因工艺参数选择不当等原因而保护作用变坏,或者CO2气体纯度不高,在电弧高温下空气中的氮会熔到熔池金属中。
当熔冷凝时,随着温度的降低,氮在液态金属中溶解度降低,尤其是在结晶过程的时,溶解度将急剧下降。
这时从金属中析出的氮若来不及外逸,常会在焊缝表面出现蜂窝状气孔,或者以弥散形式的微气孔分布于焊缝金属中。
这些气孔往往在抛光后检验或水压试验时才能发现。
(三)氢气孔焊缝金属溶解了过量的氮:CO2气体保护焊时,如果焊丝及焊件表面有铁锈油污与水分,或者CO2气体中含有水分CO2,则在电弧高温作用下这些物质会分解并产生氢,氢在高温下也易熔于熔池金属中,随后,当熔池冷凝结晶时,氢在金属中的溶解度急剧下降。
若析出的氢来不及从熔池中逸出,就引起焊缝金属产生氢气孔。
不过,由于CO2气体具有氧化性,氢和氧会化合,故出现氢气孔的可能性较小,所以CO2气体保护焊是一种公认的低氢焊接方法。
减少气孔的措施1.一氧化碳气孔如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn避免焊接过程中被大量氧化,以及限制焊丝中的焊碳量,就可以拟制前面提到的氧化反应,有效防止CO气孔。
CO2气体保护焊接中产生气孔和飞溅的因素及防止措施
1 目录内容摘要 (2)一、焊接气孔··························································································3 一气孔的特点····················································································3 二气孔的危害····················································································3 三气孔的形成····················································································3 四产生气孔的因素及防止措施························································4 二、焊接飞溅··························································································5 一焊接飞溅的特点与危害································································5 二CO2气保焊产生飞溅的因素···························································5 三减少飞溅的措施············································································6 三、结束语····························································································6 四、致谢 (7)五、参考文献························································································8 2 内容摘要CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体的融化极气体保护焊方法简称为CO2焊。
CO2气体保护焊气孔原因分析
CO2气体保护焊气孔原因分析CO2气体保护焊会发生很强烈的氧化还原化学反应,所以飞溅比较大,损失热量多,只要那一个环节没有控制好,就容易出气孔,出气孔的主要原因如下:1、焊缝没清理干净,存在油污,水,锈等等;2、焊接时没注意防风;3、气管漏气(漏气在焊接时会形成射吸,把周围空气吸进来);4、加热器不工作(纯CO2不加热会带潮气);5、焊接时焊摆过宽;6、焊丝干伸长过大;7、喷嘴飞溅堵赛,变形严重;8、焊丝质量问题;9、气体不纯;10、导电杆烧穿(没装陶瓷气赛烧穿后会造成喷嘴一边气大一边气小);11、送丝小车的电磁阀损坏或者堵塞,导致刚开始焊接时有气,但是气体流量越来越小,直至停止送气;12、二氧化碳减压表损坏,能加热但是流量不可调节;13、气体流量过大也会产生紊流,吸入空气,导致气孔;14、焊道间隙过大,保护气覆盖范围不足也会产生气孔;15、气体流量太小,气流挺度小产生气孔;16、管道输送气体,长时间不用,气包中第一包气没有放出,产生气孔;17、使用不规范的自制绝缘套,长时间使用绝缘套在喷嘴内燃烧,使CO2气体分解,产生气孔;18、喷嘴歪斜安装,导电咀不在喷嘴中心,即焊丝熔滴不在保护气氛围中心,怎么焊都出气孔;19、焊枪(OTC)尾部密封圈失效,产生气孔;20、分流器小孔加工角度不标准,导致保护气在喷嘴内形成紊流,产生气孔;21、加热器进气口堵塞,里面有个小滤网;22、气体管线不应存在较大的泄漏,较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气。
这是因为,用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品,不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质,同时混合气体中的氩气也常含有水分。
如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度,那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。
但是,如果保护气体中的水分和其它含氢物质的含量按相关标准要求被控制在一定的范围内,那么CO2气体保护焊和富氩混合气体(80%Ar+20%CO2)保护焊焊缝金属中一般不会产生很多的氢气孔。
CO2焊中的气孔成因与防止措施
4 7
●
Br 论 技文 a 术 n d
碳 氢化 合物 , 锈 中含 有结 晶水 , 铁 它们 在 电弧 高温 下 都 气孔 , 而且可 提高 焊缝金 属的塑性 。 以 , 所 一方面 焊前 要 适 当清除 工件和 焊丝 表面 的油污 及铁 锈 , _方 面应 尽 另 ●焊 速 过快 , 池结 晶速 度过 快 , 熔 使熔 池 内产 生 的 能 分解 出氢气 。减 少熔池 中氢 的溶 解量 , 不仅可 防止 氢 气 体不 易排 出 , 易产生 气孔 。
巾值以利于生产, 降低成本 , 提高产品合格率。 例如: 对 于直径 D 60 m且壁厚 ≤1r 的容器,如厚度裕 N 0m 6m a . 量较大 , 则可考虑选用 = ., 0 以降低检验要求 , 6 节约费
( 热器 管板 , 3换 无论是 否拼焊 , = 。 1 () 4 设备 主法 兰 , 无论是 否拼焊 , = 。 1
( ) 于易燃 、 爆 、 性中度以上 的介质 , 8对 易 霉 一般
1。
() 9 设计规 定作 致密性 试验 的容器 , 一般 = ( 0 低温 容器要 求全焊 透 , 般 = 。 1) ~ 1 (1对 于一 些较短 的接 管 ( 1) 例如 人孔 接管 )其局 部 ,
体 寿命 高 于部件 , 不 但使 用性 能不好 , 则 而且 壳体 有 裕 探伤时长度达不到一张片长的,可按 10 0 %拍片 ,按局 量 , 用 率较 低 , 利 其做 法不可 取 。 部探伤 的要 求验收 。 在 实际 的设计 过程 中 , 我们对 这 些焊缝 系数 取值 或 探伤较 特殊 的零部 件及焊 缝进 行了如下 归纳 : () 1先拼 焊后 成形 的封 头 , 上所 有焊 缝均 10 探 其 0% 伤, 一般 封头拼 焊 不带垫板 , 故 = 。 1
