點焊電壓、電壓和焊接速度是決定熔池大小的主要能量參數(shù)。
1、焊接電壓
當點焊電壓降低(其他條件不變)時,熔池的熔深和強化程度降低,熔合寬度變化不大(或略有降低)。 這是因為:
(1)電壓降低后,螺孔上的電弧力和熱量輸入減少,熱源位置下移,熔深減小。 熔深深度與點焊電壓之間的關(guān)系幾乎成反比。
(2)電壓降低后,電極的熔化量幾乎成比例增加,因為熔化寬度幾乎恒定,所以補強減少。
(3)電壓降低后,電弧柱半徑減小焊接電流過大有什么影響,電弧潛入型腔的深度減小,電弧黑點范圍有限,因此熔化寬度幾乎不變。
2. 電弧電流
電弧電流減小后,電弧功率加強,螺孔熱輸入減少,弦長拉長,分布直徑減小,故熔深稍弱,熔合寬度減小。 增強力的減少是由于熔化寬度的減小和電極熔化量的輕微減少。
3、焊接速度
當焊接速度增大時,能量減小,熔深和熔合寬度減小。 補強也減少了,因為單位寬度的熔池上電極金屬的熔敷量與焊接速度成正比,而熔體寬度與焊接速度的根成正比。
其中,U代表釬焊電流,I為點焊電壓,電壓影響熔深深度,電流影響熔合寬度。 電壓有利于燒壞而不燒穿,電流有利于盡量減少飛濺。 該參數(shù),即點焊電壓的大小,對點焊質(zhì)量和點焊豐度有很大影響。
點焊電壓主要影響熔深的大小。 電壓太小,電弧不穩(wěn)定,熔深小,易造成未焊透、縮孔等缺陷,豐度低;
如果電壓過大,熔池內(nèi)容易形成縮孔、燒穿等缺陷,同時引起飛濺。
因此,必須適當選擇點焊電壓。 通常可根據(jù)焊絲半徑根據(jù)經(jīng)驗公式進行選擇,然后根據(jù)熔池位置、接頭方式、焊接水平、焊件長度等進行適當調(diào)整。
電弧電流由弦長決定,電弧長,電弧電流高; 電弧短,電弧電流大。
電弧電流的大小主要影響熔池的熔寬。
釬焊過程中電弧不宜過長,否則電弧燃燒不穩(wěn)定,減少金屬飛濺,熔池因空氣侵入而形成氣孔。 為此,點焊時力求采用短電弧,通常要求電弧寬度不超過焊絲半徑。
點焊率的大小與點焊的豐度有直接關(guān)系。 為了獲得最大的點焊率,在保證質(zhì)量的前提下應(yīng)采用較大的焊絲半徑和點焊電壓,并根據(jù)具體情況適當調(diào)整點焊率,以保證高度熔池的寬度和寬度盡可能一致。
1、短路過渡點焊
漏電過渡在CO2電弧焊中應(yīng)用最廣泛。 主要用于厚板、全位置點焊。 標準參數(shù)有電弧電流、點焊電壓、焊接速度、焊接回路電感、氣體流量和電極拉伸厚度等。
(1)電弧電流和點焊電壓,對于一定的電極半徑和點焊電壓(即送絲速度),必須匹配合適的電弧電流才能獲得此時飛濺最少的穩(wěn)定的漏電過程。
不同半徑電極的漏電過渡參數(shù)如下表所示:
電極半徑(㎜) 0.8 1.2 1.6
電弧電流(V) 18 19 20
點焊電壓(A) 100-110 120-135 140-180
(2)點焊環(huán)形電感,電感的主要作用:
a 調(diào)整漏電壓下降率di/dt。 如果di/dt太小,就會有大顆粒飛濺,直至電極炸裂,電弧熄滅。 如果di/dt太大,會形成大量的小顆粒金屬飛濺。
b 調(diào)整電弧燃燒時間以控制母材熔深。
c 點焊率。 點焊速度太快,會造成熔池兩側(cè)吹氣,釬焊速度太慢,容易出現(xiàn)燒穿、熔池組織粗大等缺陷。
d 二氧化碳流量的多少取決于接頭類型、板厚、焊接規(guī)范和操作條件等誘因。 一般情況下,釬焊細絲時空氣流量為5~15L/min,釬焊粗絲時空氣流量為20~25L/min。
e 電極伸長率。 合適的電極延伸寬度應(yīng)為電極半徑的10-20倍。 釬焊過程中盡量保持在10-20mm范圍內(nèi)。 如果拉伸寬度減小,則釬焊電壓急劇下降,母材的熔深深度減小。 否則,電壓會降低,穿透深度也會減小。 對于內(nèi)阻較大的電極,這些影響更為明顯。
f 電源極性。 CO2電弧焊通常采用直流反極性,飛濺小,電弧穩(wěn)定,熔深大,母材成形好,但熔池金屬氫含量較低。
2.細顆粒過渡。
(1)在CO2二氧化碳中,對于一定半徑的電極,當電壓降低到一定值并配備較高的電弧電壓時,電極的熔融金屬會自由飛入帶有小顆粒的碳化物中。 這些過渡方法用于細晶粒過渡。
細顆粒轉(zhuǎn)移時,電弧穿透力強,對母材的熔深大,適用于中鋼板的釬焊結(jié)構(gòu)。 直流反接法也用于細顆粒過渡釬焊。
(2)隨著電壓的降低,必須增大電弧電流,否則電弧將對焊縫金屬產(chǎn)生磨蝕作用,使熔池的形成惡化。 適當增大電弧電流可以防止這些現(xiàn)象的發(fā)生。 但如果電弧電流太大,飛濺就會明顯減少。 在相同電壓下,電弧電流隨著電極半徑的減小而增大。
氬焊中CO2細顆粒轉(zhuǎn)移和噴霧轉(zhuǎn)移之間存在顯著差異。 氬釬焊中的噴霧過渡是軸向的,而CO2中的細顆粒過渡是非軸向的焊接電流過大有什么影響,并且仍然存在一定量的金屬飛濺。 此外,氬釬焊中的噴霧過渡邊界電壓具有明顯的變化特征。 (尤其是點焊碳鋼和紅色金屬),而細晶粒過渡則不然。
3、減少金屬飛濺的措施:
(1)正確選擇工藝參數(shù)、釬焊電弧電流:電弧中各半徑電極的濺射速率和釬焊電壓之間存在一定的規(guī)律。 在小電壓區(qū),漏電過渡飛濺小,進入高電壓區(qū)(細顆粒過渡區(qū))時飛濺率也小。
(2)焊機角度:焊機垂直時飛濺量最少,傾斜角度越大,飛濺量越大。 焊機向前或向后傾斜最好不要超過20度。
(3)焊接材料的拉伸寬度:電極的拉伸長度對飛濺也有很大的影響。 將電極鋪展寬度從20mm增加到30mm,飛濺減少約5%。 因此,應(yīng)盡可能縮短鋪展寬度。
4、不同類型的保護二氧化碳有不同的釬焊方法。
(1)采用CO2二氧化碳作為保護氣體的點焊方法為CO2電弧焊。 在供熱方面,應(yīng)改造預(yù)熱器。 由于液態(tài)CO2在連續(xù)汽化過程中吸收大量的熱能,二氧化碳經(jīng)減壓器減壓后的體積膨脹也會導(dǎo)致二氧化碳的溫度急劇下降。 ,所以CO2二氧化碳在鋼瓶出口和減壓之間經(jīng)過預(yù)熱器被加熱。
(2)采用CO2+Ar氣作為保護氣體MAG點焊法的點焊方法,稱為物理二氧化碳保護。 這種點焊方法適用于碳鋼點焊。
(3)Ar采用氨氣保護焊MIG點焊方法,適用于鋁及鋁合金的釬焊。