焊接電流、電壓、焊接速度是決定焊縫尺寸的主要能量參數(shù)。???焊接電流增大時(shí)(其他條件不變),焊縫的熔深和余高增大,熔寬沒多大變化(或略為增大)。這是因?yàn)椋?(1)電流增大后,工件上的電弧力和熱輸入均增大,熱源位置下移,熔深增大。熔深與焊接電流近于正比關(guān)系。????(2)電流增大后,焊絲融化量近于成比例地增多,由于熔寬近于不變,所以余高增大。??(3)電流增大后,弧柱直徑增大,但是電弧潛入工件的深度增大,電弧斑點(diǎn)移動(dòng)范圍受到限制,因而熔寬近于不變。???電弧電壓增大后,電弧功率加大,工件熱輸入有所增大,同時(shí)弧長(zhǎng)拉長(zhǎng),分布半徑增大,因而熔深略有減小而熔寬增大。余高減小,這是因?yàn)槿蹖捲龃?,焊絲熔化量卻稍有減小所致。???焊速提高時(shí)能量減小,熔深和熔寬都減小。余高也減小,因?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度焊縫上的焊絲金屬的熔敷量與焊速成反比,熔寬則近于焊速的開方成反比。?其中的U代表焊接電壓,I是焊接電流,電流影響熔深,電壓影響熔寬,電流以燒透不燒穿為益,電壓以飛濺最小為益,兩者固定其一,調(diào)另一個(gè)參數(shù)即可焊接電流的大小對(duì)焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的影響很大。焊接電流主要影響熔深的大小。電流過(guò)小,電弧不穩(wěn)定,熔深小,易造成未焊透和夾渣等缺陷,而且生產(chǎn)率低;電流過(guò)大,則焊縫容易產(chǎn)生咬邊和燒穿等缺陷,同時(shí)引起飛濺。因此,焊接電流必須選得適當(dāng),一般可根據(jù)焊條直徑按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇,再根據(jù)焊縫位置、接頭形式、焊接層次、焊件厚度等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。?電弧電壓是由弧長(zhǎng)決定的,電弧長(zhǎng),電弧電壓高;電弧短,則電弧電壓低。
焊接過(guò)程中電弧不宜過(guò)長(zhǎng),否則,電弧燃燒不穩(wěn)定,增加金屬的飛濺,而且還會(huì)由于空氣的侵人,使焊縫產(chǎn)生氣孔。因此,焊接時(shí)力求使用短電弧,一般要求電弧長(zhǎng)度不超過(guò)焊條直徑。???焊接速度的大小直接關(guān)系到焊接的生產(chǎn)率。為了獲得最 大的焊接速度,應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下,采用較大的焊條直徑和焊接電流,同時(shí)還應(yīng)按具體情況適當(dāng)調(diào)整焊接速度,盡量保證焊縫高低和寬窄的一致。
1、短路過(guò)渡焊接
CO2電弧焊中短路過(guò)渡應(yīng)用最廣泛,主要用于薄板及全位置焊接,規(guī)范參數(shù)為電弧電壓焊接電流、焊接速度、焊接回路電感、氣體流量及焊絲伸出長(zhǎng)度等。
(1)電弧電壓和焊接電流,對(duì)于一定的焊絲直徑及焊接電流(即送絲速度),必須匹配合適的電弧電壓,才能獲得穩(wěn)定的短路過(guò)渡過(guò)程,此時(shí)的飛濺最少。?不同直徑焊絲的短路過(guò)渡時(shí)參數(shù)如表:?焊接電流(A)?100-110?120-135?140-180??a?調(diào)節(jié)短路電流增長(zhǎng)速度di/dt,?di/dt過(guò)小發(fā)生大顆粒飛濺至焊絲大段爆斷而使電弧熄滅,di/dt過(guò)大則產(chǎn)生大量小顆粒金屬飛濺。?b?調(diào)節(jié)電弧燃燒時(shí)間控制母材熔深。?c?焊接速度。焊接速度過(guò)快會(huì)引起焊縫兩側(cè)吹邊,焊接速度過(guò)慢容易發(fā)生燒穿和焊縫組織粗大等缺陷。?d?氣體流量大小取決于接頭型式板厚、焊接規(guī)范及作業(yè)條件等因素。通常細(xì)絲焊接時(shí)氣流量為5-15?L/min,粗絲焊接時(shí)為20-25?L/min。?e?焊絲伸長(zhǎng)度。合適的焊絲伸出長(zhǎng)度應(yīng)為焊絲直徑的10-20倍。焊接過(guò)程中,盡量保持在10-20㎜范圍內(nèi),伸出長(zhǎng)度增加則焊接電流下降,母材熔深減小,反之則電流增大熔深增加。電阻率越大的焊絲這種影響越明顯。?f?電源極性。CO2電弧焊一般采用直流反極性時(shí)飛濺小,電弧穩(wěn)定母材熔深大、成型好,而且焊縫金屬含氫量低。?
2、細(xì)顆粒過(guò)渡
(1)在CO2氣體中,對(duì)于一定的直徑焊絲,當(dāng)電流增大到一定數(shù)值后同時(shí)配以較高的電弧壓,焊絲的熔化金屬即以小顆粒自由飛落進(jìn)入熔池,這種過(guò)渡形式為細(xì)顆粒過(guò)渡。?
細(xì)顆粒過(guò)渡時(shí)電弧穿透力強(qiáng)母材熔深大,適用于中厚板焊接結(jié)構(gòu)。細(xì)顆粒過(guò)渡焊接時(shí)也采用直流反接法。?(2)隨著電流增大電弧電壓必須提高,否則電弧對(duì)熔池金屬有沖刷作用,焊縫成形惡化,適當(dāng)提高電弧電壓能避免這種現(xiàn)象。然而電弧電壓太高飛濺會(huì)顯著增大,在同樣電流下,隨焊絲直徑增大電弧電壓降低。CO2細(xì)顆粒過(guò)渡和在氬弧焊中的噴射過(guò)渡有著實(shí)質(zhì)性差別。氬弧焊中的噴射過(guò)渡是軸向的,而CO2中的細(xì)顆粒過(guò)渡是非軸向的,仍有一定金屬飛濺。另外氬弧焊中的噴射過(guò)渡界電流有明顯較變特征。(尤其是焊接不銹鋼及黑色金屬)而細(xì)顆粒過(guò)渡則沒有。?
3、減少金屬飛濺措施
(1)正確選擇工藝參數(shù),焊接電弧電壓:在電弧中對(duì)于每種直徑焊絲其飛濺率和焊接電流之間都存在著一定規(guī)律。在小電流區(qū),短路過(guò)渡飛濺較小,進(jìn)入大電流區(qū)(細(xì)顆粒過(guò)渡區(qū))飛濺率也較小。?
(2)焊槍角度:焊槍垂直時(shí)飛濺量最少,傾向角度越大飛濺越大。焊槍前傾或后傾最好不超過(guò)20度。?(3)焊絲伸出長(zhǎng)度:焊絲伸出長(zhǎng)對(duì)飛濺影響也很大,焊絲伸出長(zhǎng)度從20增至30㎜,飛濺量增加約5%,因而伸出長(zhǎng)度應(yīng)盡可能縮短。?4、保護(hù)氣體種類不同其焊接方法有區(qū)別。?(1)利用CO2氣體為保護(hù)氣的焊接方法為CO2電弧焊。在供氣中要加裝預(yù)熱器。因?yàn)橐簯B(tài)CO2在不斷氣化時(shí)吸收大量熱能,經(jīng)減壓器減壓后氣體體積膨脹也會(huì)使氣體溫度下降,為了防止CO2氣體中水分在鋼瓶出口及減壓閥中結(jié)冰而堵塞氣路,所以在鋼瓶出口及減壓之間將CO2氣體經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)行加熱。?
(2)?CO2+Ar氣作為保護(hù)氣的焊接方法MAG焊接法,稱為物性氣體保護(hù)。此種焊接方法適用于不銹鋼焊接。?(3)Ar作為氣體保護(hù)焊的MIG焊接方法,此種焊接方法適用于鋁及鋁合金焊接。