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药芯焊丝CO2气体保护下熔渣行为对飞溅的影响分析

【摘要】:图5-59 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣的过渡引发熔池飞溅的高速摄影照片(二)焊丝样品:KFX-71T,φ1.2mm;焊接参数:28.5V/140A;拍摄速度:2000f/s。熔渣滴由渣柱末端分离,以及飞离出焊接区形成熔渣的飞溅,最有可能是由于CO2在电弧区的排斥作用所致。熔渣的飞溅除了熔渣的过度滞熔造成的飞溅比较严重,其他由于熔渣自身的过渡引发的飞溅不十分严重,对焊接工艺稳定性的影响不很大。

不少文献都谈到,熔渣软化温度过高时形成熔渣的过度滞熔,以致渣柱深入到金属熔池底部,在熔池中过热发生爆炸,造成严重飞溅,干扰了正常的熔滴过渡,破坏了焊接过程的稳定性[22,24]

有不少的例子说明熔渣自身过渡也会引起飞溅。图5-58、图5-59所示为熔渣过渡引发熔池飞溅的现象。图5-58是将图5-51中第25、30、32、34、36和37帧放大,显示熔渣的过渡引发熔池飞溅的情景,由图可见,当渣滴过渡完成后,渣滴进入熔池的瞬间激起了熔池的飞溅。

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图5-58 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣的过渡引发熔池飞溅的高速摄影照片(一)

焊丝样品:2YC50204.07.02,φ1.2mm;焊接参数:28.5V/140A;拍摄速度:2000f/s。

图5-59也反映的是同样的飞溅现象,第6帧照片看到在熔滴的下面悬挂着熔渣滴,第13帧照片显示熔渣滴与渣柱脱离,向熔池过渡(第13~15帧照片),当渣滴过渡后进入熔池的瞬间,由熔池泛起了飞溅物(第19~20帧照片)。

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图5-59 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣的过渡引发熔池飞溅的高速摄影照片(二)

焊丝样品:KFX-71T,φ1.2mm;焊接参数:28.5V/140A;拍摄速度:2000f/s。

图5-60反映的是在熔渣尚未过渡之前,直接由停留在焊丝端部的熔渣体中分离出渣滴而形成飞溅的例子。在第1帧和第2帧照片中看到在熔滴下面活动的渣柱,在渣柱的尖端分离出一个小的熔渣滴向外飞离出去(第3~7帧照片),造成熔渣的飞溅。

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图5-60 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣形成飞溅的高速摄影照片(一)

焊丝样品:KFX-71T03.05.29,φ1.2mm;焊接参数:26V/150A;拍摄速度:3000f/s。

由焊丝端部的熔渣直接分离出渣滴而造成飞溅的例子还有很多,图5-61是2YC502焊丝样品渣柱形成飞溅的高速摄影照片。由照片看到,第1~6帧照片金属熔滴逐渐脱离焊丝进入熔池,这时清楚地看到保持在焊丝端部的渣柱,接着一颗小的渣滴由渣柱逐渐被分离出来(第7~14帧照片),并被排斥出电弧区而形成飞溅(第15-21帧照片)。熔渣滴由渣柱末端分离,以及飞离出焊接区形成熔渣的飞溅,最有可能是由于CO2在电弧区的排斥作用所致。熔渣的飞溅除了熔渣的过度滞熔造成的飞溅比较严重,其他由于熔渣自身的过渡引发的飞溅不十分严重,对焊接工艺稳定性的影响不很大。

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图5-61 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣形成飞溅的高速摄影照片(二)

焊丝样品:2YC50204.07.02,φ1.2mm;焊接参数:28.5V/140A;拍摄速度:2000f/s。