焊接氣孔的分類及產(chǎn)生機理
焊接產(chǎn)生的氣孔主要有以下幾種:
1. 一氧化碳氣孔
產(chǎn)生CO氣孔的原因主要是熔池中的FeO和C發(fā)生了如下的還原反應:
FeO+C=Fe+CO
該反應在熔池處于結晶溫度時,進行得比較劇烈。同時,由于熔池已開始凝固CO氣體不易逸出,于是在焊縫中形成CO氣孔。
2. 氫氣孔
焊絲、工件表面的油污和鐵銹,以及氣體中所含的水分都含有氫元素,它們在電弧高溫下都會分解出氫氣。氫氣難溶于固體金屬,易溶于熔融態(tài)金屬中。假如熔池在高溫時溶進了大量氫氣,在結晶過程中又不能充分排出,則留在焊縫金屬中形成氣孔。
3. 氮氣孔
氮氣孔的成因與氫氣孔類似,都是由于氣體在固體金屬和熔融態(tài)金屬中的溶解度差異。氮氣的來源:一是空氣侵進焊接區(qū);二是惰性保護氣體純度不夠。
試驗表明:在短途經(jīng)渡時CO2氣體中加進直徑(N2)=3%的氮氣,射流過渡時CO2氣體中加進直徑(N2)=4%的氮氣,不會產(chǎn)生氮氣孔。而正常氣體中含氮氣很少,直徑(N2)≤1%。由以上描述可推斷,由于保護氣體不純引起氮氣孔的可能性不大。焊縫中產(chǎn)生氮氣孔的主要原因是保護氣層遭到破壞,大量空氣侵進焊接區(qū)所致。而造成保護氣層失效的因素有:過小的保護氣體流量;噴嘴被飛濺物部分堵塞;噴嘴與工件的間隔過大,以及焊接場地有側向風等。
另外,工藝因素對氣孔的產(chǎn)生也有影響。電弧電壓越高,空氣侵進的可能性越大,就越可能產(chǎn)生氣孔。焊接速度會影響熔池的結晶速度,焊接速度慢,熔池結晶也慢,氣體輕易逸出;焊接速度快,熔池結晶快,則氣體不易排出,易產(chǎn)生氣孔。
研究氣孔產(chǎn)生的機理可知,氣孔的形成歷經(jīng)氣體成核、長大和上浮三個階段。研究表明,長大和上浮兩個階段對氣孔的形成最為關鍵。長大階段,即氣體在成核階段形成小氣泡后,微小的氣泡互相結合,在克服氣泡與熔融態(tài)金屬的表面張力(界面張力)后,結合成大氣泡;上浮階段是指,長大后的氣泡由于浮力作用從熔融的金屬中溢出。在大多數(shù)情況下,由于熔融金屬受外界常溫環(huán)境或低溫保護氣的影響而迅速凝固,很多氣泡沒有足夠的時間長大并溢出,因此形成氣孔。
部分防止措施
合理的使用焊接參數(shù)。在不違反焊接工藝的情況下,焊接電流的大小我認為因人而定,根據(jù)個人的使用習慣而調(diào)整,不要別人用多大的規(guī)范你也用同樣的規(guī)范。
使用合格的焊接材料及保護氣體。
徹底清除焊絲和被焊金屬表面上的水、銹、油污和其它雜質(zhì)。
使用二氧化碳氣體保護焊、富氬氣體保護焊時,要調(diào)整好焊槍與焊件的距離和角度使得焊接熔池得到充分的保護,確保氣體加熱器的完好率。
氣保焊焊槍的導流罩必須夠長,太短以后保護氣體在流動過程中不能形成很好的保護罩。還要注意周圍空氣的流動,最好周圍的風速不要超過1.5m/s。
焊絲選用鑫宇牌焊絲,質(zhì)量有保障,再配合有一定工作經(jīng)驗的焊工,能更有效的防止氣孔。
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