药芯焊丝CO2气体保护焊焊接过程飞溅现象的优化处理

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：如果药芯焊丝CO2气体保护焊时选择的焊接参数不合理，会引起飞溅的增大，导致焊接过程不能稳定进行。然后焊丝发生的爆断，造成焊接过程的不稳定和产生明显的飞溅，其飞溅物并不是熔滴，也不是熔渣的颗粒，而是尚未完全熔化的半熔化状的焊丝。图5-99 药芯焊丝CO2气体保护焊焊接过程不稳定时的飞溅现象样品名称：10SDW10004.03.20，φ1.2mm；预置焊接参数：20V/278A；拍摄速度：2000f/s。

如果药芯焊丝CO₂气体保护焊时选择的焊接参数不合理，会引起飞溅的增大，导致焊接过程不能稳定进行。图5-97是焊接过程不稳定时的电弧电压、焊接电流波形图，是一个由于焊接参数选择不合理造成焊接过程不稳定的案例。如采用直径为1.2mm的药芯焊丝，预置电压为20V，预置电流为260A，焊接时由于电流很大，焊丝的送进速度很快，而设置的电压较低，弧长较短，因此焊丝在电弧空间还来不及熔化便与熔池相接触，使焊丝甚至与熔池底部未熔化的金属直接接触短路，形成所谓固体短路。根据对高速摄影照片的观察，焊丝与熔池接触持续时间最大约为12ms，较长时间的短路，焊丝被短路大电流加热并顶弯，随后发生爆断，常出现整段的焊丝发生爆断的情况，造成大的飞溅，统计的电爆炸飞溅占过渡次数的比率达到76.92%。

图5-97 药芯焊丝CO₂气体保护焊过程不稳定时的电弧电压、焊接电流波形图

a）电弧电压波形图 b）焊接电流波形图

样品名称：9SDW10004.03.20；实际焊接参数：20V/278A。

图5-98 焊接参数设置不当时一次短路过程的高速摄影照片和同步测试的电弧电压波形图

样品名称：10SDW10004.03.20，φ1.2mm；预置焊接参数：20V/278A；拍摄速度：2000f/s。

图5-98是焊接参数选择不当时一次短路过程的高速摄影照片和同步测试的电弧电压波形对照图，从图中看出，第1帧照片焊丝与熔池短路，随即焊丝被顶弯（第2～4帧照片），电弧引燃后从第8帧照片开始发生爆炸，产生飞溅，其飞溅过程一直到第21帧照片尚未结束。上述实例中出现的短路行为不是正常的熔滴短路，而是焊丝插入熔池底部的持续短路。然后焊丝发生的爆断，造成焊接过程的不稳定和产生明显的飞溅，其飞溅物并不是熔滴，也不是熔渣的颗粒，而是尚未完全熔化的半熔化状的焊丝。在观察另外一段高速摄影照片时更清楚地证实了这一分析。

图5-99是撷取的另一段高速摄影照片，在图中看到，从第1帧照片起焊丝插入熔池，第7帧发生焊丝的爆断，并迸发出细碎的小颗粒飞溅物，随后在第18帧看到有一个小棒状物飞溅出去，它应该是未被完全熔化的一段焊丝，显然这不是已熔化的熔滴或熔渣，因为熔化状态的飞溅物飞行过程中应该是呈球状的，而且在飞行中会有烟尘笼罩着。

图5-99 药芯焊丝CO₂气体保护焊焊接过程不稳定时的飞溅现象

样品名称：10SDW10004.03.20，φ1.2mm；预置焊接参数：20V/278A；拍摄速度：2000f/s。

药芯焊丝CO2气体保护焊焊接过程飞溅现象的优化处理

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