摘要:焊接生产中经常会用到各种焊接形式,目前二氧化碳(CO2)气体保护焊在焊接生
产中的应用越来越广泛,但二氧化碳(CO2)气体保护焊在实际焊接中如果存在焊接材料使
用不当、焊接方法选择不合理、焊接工艺参数选择不正确、对焊接设备的相关性能不了解等,
都会使焊缝产生各种焊接缺陷,本文主要阐述焊缝的内外部缺陷、缺陷原因分析、处理方法
及应采取的相关的预防措施等。
关键词:缺陷、焊接缺陷
前言
在实际焊接中焊接缺陷的产生始终困扰着我们,焊接缺陷的产生对焊接构件的质量、安全性
能等均存在着严重的影响,因此我们必须对焊接过程中产生的各种焊接缺陷有充分足够的了
解、认识,对其产生的原因进行深入的剖析,进而采取相关的预防性措施对其进行“对症下
药”,使之产生“药到病除之功效”。
1焊缝的外部缺陷、缺陷产生的原因、处理方法及应采取的预防措施
焊缝外部缺陷的产生会造成产品外观不良,影响焊缝的观感质量,同时对其连接强度产生相应的不良影响,且其应力分布集中,进而造成焊件结构使用安全性能显著下降。产生焊缝外部缺陷的主要原因有:焊接工艺参数选择不当、焊件坡口角度不当、拼装间隙不均匀、焊接电流过大或过小、焊枪喷嘴高度过高、焊件位置安放不当、焊接速度或快或慢、焊工操作技能较差等,二氧化碳(CO2)气体保护焊焊缝的内部缺陷主要有:焊缝产生蛇形焊道、弧坑、烧穿、咬边、焊瘤、飞溅等。
1.1焊缝产生蛇形焊道的主要原因:焊丝干伸过长;焊丝校正调整不良;导电嘴
磨损严重及焊工操作水平不佳等;
1.2弧坑:弧坑是焊缝收尾低于焊缝表面高度而产生的凹陷或凹坑,在弧坑处易产生裂
纹或缩孔,弧坑产生的原因主要是收尾时焊枪抬起过快,弧坑没有填满,或焊工没有运用好收弧电流与电压等。预防措施:收弧时不要收的太快,填满弧坑后再熄弧,有收弧电流、电压的应将收弧电流、电压调到I=150A、U=19~21V范围内,焊缝在结束前10㎜~20㎜处用收弧电流、电压进行焊接收弧;
1.3烧穿:主要是焊接电流过大、焊接速度过慢及焊缝根部间隙过大等。预防措施:严格控制拼装间隙、根据焊接母材的厚度,选择合适的焊接电流与电弧电压等;
1.4咬边:产生咬边的主要原因是焊接工艺参数选择不当,如电流过大、电弧过长等,
操作技术不正确,如焊枪角度不对,运条不当等,焊条药皮端部电弧偏吹,焊接构件的位置安放不当等。其处理方法是轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉,使其平滑过渡;严重的、深的咬边应进行焊补。预防措施:根据焊接母材的厚度、拼装间隙的大小、焊接位置等选择焊接电流、电弧电压、角焊缝要掌握好焊枪角度,焊接构件的位置放置要适当,同时要注意焊接时焊枪摆动方法等;
1.5焊瘤:产生焊瘤的主要原因是焊接工艺参数选择不正确、操作技术不佳、焊件位置
安放不当等。其处理方法是用铲、锉、磨等手工或机械方法除去多余的堆积金属。预防措施:正确选择焊接工艺参数、对拼装间隙较大的应采用较小的电流、加工艺垫板、焊件放置位置要适当、焊丝位置要对准等都是避免产生焊瘤的主要预防措施等;
1.6飞溅:飞溅是二氧化碳(CO2)气体保护焊的一大缺陷,当飞溅达到40%左右时,则
可视为焊接缺陷,飞溅的产生降低了焊丝的利用率、增加工时等负面影响,焊接飞溅过大的主要原因是:焊接电压过高、焊接电流与焊接电压不匹配、导电嘴磨损过度等。预防措施是根据焊接电流选择匹配的焊接电压、保证送丝的均匀、更换新的导电嘴、保证气体的流量不要过大等。
2焊缝的内部缺陷、缺陷产生的原因、处理方法及应采取的预防措施
二氧化碳(CO2)气体保护焊焊缝的内部缺陷主要有:未熔合、未焊透、裂纹、内部气
孔、夹渣等,焊缝内部缺陷的产生对焊接结构的安全使用性能有极大的隐患,尤其是裂纹(含冷裂纹及热裂纹)对焊接结构安全的影响更为深远。
2.1未熔合、未焊透产生的主要原因是:焊接电流过小、电弧电压过高、焊接速度过快、
坡口角度间隙过小、根部间隙过小、钝边尺寸过大、操作技术不佳等原因造成的,当焊接操作不当时,如多层焊时一次填充金属量过大,即焊道一次厚度过大,往往会造成坡口两边产生未熔合的现象;另一种是焊接操作中焊丝不是在母材上燃烧,而是在熔化的铁水上燃烧,造成两边未熔合,当焊件不等厚时,焊接热量分布不均匀时会造成较薄的一边烧穿、较厚的一边未熔合,未熔合、未焊透在焊接结构的焊缝中绝对是不允许的,因为未熔合、未焊透处的焊缝承载横截面积减小,焊件承载后,极易引起焊缝裂纹。预防措施:正确选择坡口形式、
控制拼装间隙、焊前彻底清除坡口内侧及两侧金属上的锈与杂质等,严格按焊接工艺规范进
行焊接操作,不等厚接头应注意热量的分布,调整焊枪的角度,多层焊时应注意层间温度控
制,更应控制每层焊缝的厚度,避免电弧在熔化的铁水上燃烧;对于未熔合的处理方法是铲
除未熔合处的焊缝金属后焊补,对于未焊透的处理方法是对开敞性好的结构单面未焊透可在
焊缝背面直接补焊,对于不能直接焊补的重要焊件,应铲去未焊透处的焊缝金属,重新焊接;
2.2气孔:二氧化碳(CO2)气体保护焊焊接中产生的气孔主要是氮气孔,产生的主要原
因是二氧化碳(CO2)气体流量过小或过大、焊接速度过快、焊丝伸的太长、焊枪抬得过高、电弧电压过高、焊接处有强对流气体,如果焊丝生锈、焊件表面上有锈、油、水等脏物也会产生氢气孔,其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属,然后补焊。预防措施:选择合格的焊丝、二氧化碳(CO2)气体的纯度、焊接处不得有强对流气体、正确选择焊接工艺参数、彻底清除焊丝及焊件上的油污与杂质等、保持焊枪的高度等措施;
2.3夹渣:二氧化碳(CO2)气体保护焊焊接时,不同于焊条电弧焊,其焊渣相对较少,
产生渣的可能性也少一些,焊接中产生夹渣的主要原因是焊接操作不当,如焊接电流太小、焊枪角度不正确,致使焊接氧化物“窝”在焊缝边缘处,多层焊时层间未清渣等。防止焊接夹渣主要是按焊接工艺选择相应的焊接参数,多层焊时应注意清渣,焊接时不应产生铁水越位现象等;
2.4焊接裂纹:通常分为热裂纹和冷裂纹,焊接裂纹是所有焊接缺陷中最为严重的缺陷,
裂纹产生的原因非常复杂,产生热裂纹的主要原因是母材的抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等;产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等。处理办法是在裂纹两
端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属,进行补焊。预防措施:焊接中要选择优质的焊丝,且焊丝中含硫(S)、磷(P)量要低,坡口要按工艺规定进行加工,拼装间隙不能太大,选择合理的焊接顺序,对较厚的焊件应采用预热措施、对焊接具有淬硬倾向的高强低合金钢要控制焊接线能量,采用预热缓冷的措施,清除焊件上的所有杂质等。
3结束语:
二氧化碳(CO2)气体保护焊焊接缺陷的产生是一个纷繁复杂、动态变化的过程,虽然以上缺陷是分开来阐述的,但在实际焊接中,产生焊接缺陷缺往往是几种或多种缺陷的复合,具有一定的综合性,如:焊接过程中产生了焊接冷裂纹,同时就有可能会产生焊接热裂纹;产生了气孔的同时也有可能产生裂纹等,焊接中对各种焊接缺陷的防治都有各自的方法,由于产生缺陷的原因大多不是单一的,因此在实际焊接中,应根据实际情况制定相应的合适的预防措施,只有做到有备才能无患,唯有如此,才能最大限度地保证焊缝质量的完美无缺,只有对焊接缺陷有一个彻底地认识、了解,掌握焊接缺陷产生的原因及机理,再结合实际生产过程中遇到的各种各样的焊接缺陷,进行认真地总结、分析,剖析其产生的原因、找出其规律,我们才能在生产中有针对性地制订相应的、可行性的预防措施,进而制造出符合设计要求的、合格的、满足顾客要求的焊接产品。
参考资料:《二氧化碳(CO2)气体保护焊》辽宁科学技术出版社
作者简介:黄道富(身份证号码:342401197807029112)
《二氧化碳(CO2)气体保护焊焊接缺陷的总结分析》
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二氧化碳(CO2)气体保护焊焊接缺陷的总结分析
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