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药芯焊丝CO2气体保护焊中的气体逸出飞溅问题

【摘要】:焊接过程中,熔滴阶段进行着强烈的碳的化学反应,生成的CO气体在熔滴的某个部位逸出而引起飞溅,这种飞溅称作气体逸出飞溅。熔滴中气体逸出飞溅现象的本质与熔滴爆炸飞溅是一样的,都是由于熔滴内冶金反应形成的CO气体的逸出而引发的飞溅,区别是其冶金过程进行的激烈程度不同。

焊接过程中,熔滴阶段进行着强烈的碳的化学反应,生成的CO气体在熔滴的某个部位逸出而引起飞溅,这种飞溅称作气体逸出飞溅。图5-82是2YC502药芯焊丝样品CO2气体保护焊时熔滴中发生气体逸出飞溅的高速摄影照片,由第1、2帧照片看到,一个小的金属滴由熔滴的右侧表面逸出,形成飞溅。图5-83是DW100焊丝样品气体逸出飞溅的高速摄影照片,可以看到第2~4帧照片中在大的熔滴表面发生气体逸出现象,形成小颗粒飞溅(第3~4帧照片)。

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图5-82 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔滴发生气体逸出飞溅的高速摄影照片(一)

样品名称:2YC50204.07.02.,φ1.2mm;预置焊接参数:28.5V140A,直流反接;拍摄速度:2000f/s。

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图5-83 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔滴发生气体逸出飞溅的高速摄影照片(二)

样品名称:DW100药芯焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:26V/90dm/min,直流反接;拍摄速度:1200f/s。

熔滴中气体逸出飞溅现象的本质与熔滴爆炸飞溅是一样的,都是由于熔滴内冶金反应形成的CO气体的逸出而引发的飞溅,区别是其冶金过程进行的激烈程度不同。熔滴爆炸飞溅的冶金过程进行得十分猛烈,大量反应产物CO气体瞬间强烈释放,导致熔滴的爆炸破碎;而熔滴中气体逸出飞溅现象,则是由于熔滴内局部发生的反应不十分强烈,其反应产物CO气体由熔滴内部以气泡的形式逸出,因此逸出的过程较前者相对缓慢,其逸出的范围一般只在熔滴的局部,逸出过程一般也不会引起熔滴总体的明显变形,更不会造成熔滴的破碎。

图5-84所示为焊接过程中熔滴气体逸出飞溅现象的特殊例子。在熔滴阶段进行的冶金过程不仅在熔滴处于焊丝端部时发生,而且即使熔滴已经脱离焊丝并在接触到熔池之后,这一过程还在进行着。照片中看到,在熔滴已脱离焊芯、并接触到熔池(第3帧照片),但还没有完全融入熔池的时候,可以看出熔滴先是发生体积的膨胀(第1~5帧照片),而后随着气体的强烈逸出,在熔滴的上部喷溅出细碎的、形状不规则的熔体(第7~9帧照片),与此同时熔滴的体积随之减小(第7~9帧照片)。这个现象证明了熔滴的气体逸出飞溅是由于在熔滴内部进行的冶金过程所致。

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图5-84 药芯焊丝CO2气体保护焊时与熔池相接触的熔滴气体逸出飞溅的照片

样品名称:YC507碱性药芯焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:24V/45dm/min;拍摄速度:1200f/s。