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药芯焊丝CO2气体保护焊的熔滴飘离问题

【摘要】:图5-91是气体保护焊时钛型药芯焊丝发生飘离飞溅的高速摄影照片,看出在焊丝端部的较大熔滴在电弧力的作用下分离出一个小熔滴,这个小溶滴被推向一侧形成了明显的飘离飞溅。图5-89 药芯焊丝CO2气体保护焊细熔滴过渡时发生熔池飞溅的高速摄影单帧照片(一)样品名称:DW100药芯焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:32V/150dm/min,直流反接。图5-93是12RD507碱性药芯焊丝和RD502钛系药芯焊丝熔滴整体发生飘离飞溅的单帧照片,焊丝直径为φ1.2mm。

排斥过渡时,悬挂在焊丝端部的熔滴在排斥力的作用下被推离焊丝,并向远离电弧区域飞出去,由于大熔滴飞行的速度相对于电爆炸飞溅物颗粒飞行速度慢得多,在放映高速摄影的影片时,看到大熔滴缓慢地飘离,故作者曾在参考文献[14]中将它形象地称作“飘离”飞溅。

从熔滴力的因素分析,飘离飞溅有两种情况:一种是由于焊接过程中析出的气流的吹送作用,使悬挂在焊条端套筒边缘的熔体(熔滴,也有可能是熔渣滴)被吹离,形成飘离飞溅,这种情况发生在焊条电弧焊时比较多;另一种是在CO2气体保护焊或者是混合气体保护焊时,由于电弧力的作用,使焊丝端部的大熔滴脱离焊丝端,并在电弧空间排斥力的作用下飘离。图5-91是气体保护焊时钛型药芯焊丝发生飘离飞溅的高速摄影照片,看出在焊丝端部的较大熔滴在电弧力的作用下分离出一个小熔滴,这个小溶滴被推向一侧形成了明显的飘离飞溅。

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图5-89 药芯焊丝CO2气体保护焊细熔滴过渡时发生熔池飞溅的高速摄影单帧照片(一)

样品名称:DW100药芯焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:32V/150dm/min,直流反接。

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图5-90 药芯焊丝CO2气体保护焊细熔滴过渡时发生熔池飞溅的高速摄影单帧照片(二)

样品名称:KFX-71药芯焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:32V/60dm/min,直流反接。

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图5-91 电弧力引起熔滴飘离飞溅的例子

样品名称:KFX-71药芯焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:21V/60dm/min,直流反接;拍摄速度:1200f/s。

飘离飞溅的现象在实心焊丝CO2焊时发生得更频繁。图5-92是实心焊丝发生飘离飞溅的高速摄像照片,这是从41帧照片中撷取的20帧,拍摄速度为1200f/s,图中显示由电弧力的作用,使大熔滴脱离焊丝端部而飞离(第6~10帧照片),第11~39帧照片记录了大熔滴飞离过程,约23ms,飞离过程十分缓慢。

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图5-92 实心焊丝发生飘离飞溅的高速摄影照片

样品名称:HT50实心焊丝,φ1.2mm;预置焊接参数:25V/50dm/min,直流反接;保护气体:80%Ar+20%CO2;拍摄速度:1200f/s。

图5-93是12RD507碱性药芯焊丝和RD502钛系药芯焊丝熔滴整体发生飘离飞溅的单帧照片,焊丝直径为φ1.2mm。从图中看出钛系药芯焊丝熔滴直径大约为焊丝直径的1.5倍(图5-93a),而碱性药芯焊丝熔滴直径不小于焊丝直径的两倍(图5-93b、c)。

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图5-93 药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴飘离飞溅的单帧照片

a)样品名称:RD50203.04.17,φ1.2mm,预置焊接参数:26V/150A b)、c)样品名称:12RD50703.04.09,φ1.2mm,预置焊接参数:24.7V/160A