评价自保护药芯焊丝的工艺性能实例

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：因而自保护药芯焊丝将焊接电流变异系数ν作为判据，通过比较焊接电流变异系数值的大小，定量地判断和评价同类型不同厂商自保护焊丝的工艺性。现有两种试验编号分别为hc和hj，规格为φ2mm的自保护药芯焊丝，分析比较其电弧物理特性及工艺性。图9-5 hj自保护药芯焊丝不同焊接参数的电流概率密度分布叠加图

根据第8章对自保护药芯焊丝电弧物理特性和工艺性分析得出这样的结论：自保护药芯焊丝的焊接电流变异系数最能反映焊接过程的稳定性。因而自保护药芯焊丝将焊接电流变异系数ν（I）作为判据，通过比较焊接电流变异系数值的大小，定量地判断和评价同类型不同厂商自保护焊丝的工艺性。

现有两种试验编号分别为hc和hj，规格为φ2mm的自保护药芯焊丝，分析比较其电弧物理特性及工艺性。测试条件：采用时代公司产ZB-500型逆变CO₂气体保护焊机，利用携带焊枪的自动行走小车进行自动焊接，试件用内径113mm、壁厚10mm、长450mm的碳钢管，焊丝伸出长度为20mm，焊接速度约28cm/min，电压设置为17～27V，焊接电流在170～280A范围调整，直流反接，测试采样时间每次8s，同一试验重复三次。

对两种焊丝采用汉诺威分析仪分别进行测试，测试得到的平均电弧电压，平均焊接电流、焊接电流标准偏差和变异系数、电弧电压标准偏差和变异系数值见表9-2、表9-3。图9-4、图9-5分别是hc焊丝和hj焊丝不同焊接参数下的焊接电流概率密度分布叠加图。

由表9-2和表9-3中的数据得出以下结论。

1）hc焊丝当电压约为18V、焊接电流为200～235A时，焊接电流变异系数约为14%（hc-03、hc-04），焊接过程基本稳定；当电弧电压为22.61V、焊接电流为236.27A时（hc-07）焊接电流变异系数下降到12.48%，焊接过程十分稳定。显然hc焊丝在中等焊接参数焊接时，其焊接工艺性是最佳的。

2）hj焊丝当电弧电压约为18V、焊接电流为170A～235A（hj-01、hj-02和hj-03）时，焊接电流变异系数为14%～22%，数值偏大，焊接过程显然不够稳定；而当电弧电压约为23V、焊接电流为210～240A时（hj-05、hj-06），焊接电流变异系数下降到13.75%、11.43%，电流概率密度分布曲线（图9-5）相对集中，焊接过程进入到稳定的阶段。因此在中等焊接参数施焊时，hj焊丝推荐选用电弧电压23V、焊接电流210～240A（相当于hj-05、hj-06），可能获得较稳定的焊接过程。

3）当然在更大的焊接参数时，即电弧电压超过27V、焊接电流超过280A时，无论是hj焊丝还是hc焊丝，焊接电流变异系数会进一步减小，电流概率密度分布曲线最集中，位置最靠右（图9-4中hc-08和图9-5中hj-07），焊接过程更稳定。

表9-2 汉诺威分析仪测试得到hc自保护药芯焊丝电弧物理特性参数

表9-3 汉诺威分析仪测试得到hj自保护药芯焊丝电弧物理特性参数

图9-4 hc自保护药芯焊丝不同焊接参数的电流概率密度分布叠加图

（本图的彩图见附录G中图G-1）

测试结果说明两种焊丝在不同的焊接参数下工艺性的表现是不同的，hc焊丝在低电压中等焊接电流时（18V，200～230A）焊接过程比较稳定，而hj焊丝则在电弧电压22～23V、焊接电流230A以及更大的焊接参数下焊接过程的稳定性更好。这一结论仅仅是就实际多次试验的其中一次试验数据进行分析做出的，只能看作是对试验数据进行分析的一个具体实例。实际焊接过程中随机性很大，多次重复试验的结果才可能得到相对准确的结论。

图9-5 hj自保护药芯焊丝不同焊接参数的电流概率密度分布叠加图

评价自保护药芯焊丝的工艺性能实例

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