药芯焊丝焊缝表面全是气孔是什么原因
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药芯焊丝焊缝表面全是气孔是什么原因?
1、焊丝是否受潮,药芯焊丝非常容易受潮,受潮后就容易出现气孔。如果焊丝表面已经生锈,焊药潮湿基本上必出现气孔!
因药芯焊丝是由薄钢带卷成的管状焊丝,属于有缝焊丝;空气中的水分会通过缝隙侵入药芯,2焊缝热输入太大,即焊接参数太大,或走的太慢,容易产生表面虫状气孔。
2、气体保护不好,气体流量小,保护不好容易产生气孔。气体流量太大时也容易产生气孔,特别是角焊缝的时候。
3、焊工操作手法也可能成为影响因素,比如有人习惯用左焊法,或操作不熟练等。
4、焊材表面清理不干净,有锈、油等杂质。
2 、防止气孔的应用
2.1 涂漆钢板角焊的气孔
使用普通的药芯焊丝焊接涂漆钢板水平角焊时,问题是产生凹坑、气体沟和气孔等焊接缺陷。防止焊接缺陷是控制焊接速度或者消除钢板底漆。
2.1.1 气孔产生机理
在气孔中,以凹坑为例详细说明气体的产生机理。焊接涂漆钢板时,电弧热产生H2氢、CH4、O2氧、N2氮、CO钴(一氧化碳气孔)等气体。根部间隙的涂料燃烧气体气泡;气泡长大及气泡上浮进入液态金属;根部间隙产生的气体供给气泡长大;气泡不连续成长。在气泡成长的过程中,由于供给气体的压力减少,不能到达表面,而残留在熔敷金属内部,这就是气孔。
2.1.2 减少涂层钢板焊接时气孔的措施
涂层钢板水平角焊的问题必须从焊丝、涂层、焊接方法三个方面综合地探讨。
A、从焊丝方面降低气孔
与实心焊丝相比,在研究开发涂料钢板的抗气孔性能(以下称为抗涂料性)优良的MAG焊用焊丝方面,药芯焊丝的质量设计具有较大的自由度。
吸取药皮焊条的经验,由于药皮的作用和效果,在某种程度上制成抗涂料性优良的药芯焊丝是可能的。
由于扩散氢含量变化,凹坑个数变化较大,扩散氢含量在10~15ml/100g左右时,凹坑个数达到峰值,小于5ml/100g和大于20ml/100g时,凹坑个数具有减少的倾向。
根据焊条的经验,正在开发使用非低氢型单层角焊用、低氢型单层、多层角焊和平焊用等CO2药芯焊丝。
(1)焊接时冷却速度的影响。这是立焊段2(10)至4(8)点产生气孔的主要原因。在立焊段由于液态金属本身的重力,所以焊接速度较快,焊道熔深较浅,使焊缝液态金属冷却速度加快,气体逸出机会减少,造成焊道内产生较多气孔。
(2)焊接时飞溅的影响。
目前使用的自保护药芯焊丝,在焊接时金属氧化飞溅较大。当导电嘴前端粘附的氧化金属飞溅达到一定数量后,它金属氧化飞溅的过渡着移动的焊丝一起进入熔池。这种现象随焊道填充金属量的增加情况更加严重,导致焊道内气孔产生。
(3)焊缝接头的影响。在大口径管线施工中,焊工在施焊时,由于空间位置的限制,大多数都在5(7)点位置停弧。因此,热焊层、填充层及盖面层的焊缝接头容易叠加,使焊道内部生密集气孑L机会增大。
(4)自然环境的影响。在湿度较大的环境中施工,收工时剩余的焊丝放置在露天环境中,未加妥善保管,造成焊丝受潮。另外,当施工环境的风速大于8 m/s 时,如果没有采取相应的防风措施,也是导致焊道产生气孔的一个重要因素。
(5)焊接工艺参数的影响。自保护药芯半自动焊
焊接工艺参数调节范围较窄,一般电弧电压在18~22V,送丝速度为2 000~2 300 mm/min。因此,这两个参数必须调整好。否则,电压过高易造成焊道表面的熔渣保护效果不好,易产生气孔。
CO2可能产生的气孔主要有3种一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。
1、一氧化碳气孔
产生CO气孔的原因,主要是熔池中的FeO和C发生如下的还原反应:
FeO+C==Fe+CO
该反应在熔池处于结晶温度时,进行得比较剧烈,由于这时熔池已开始凝固,CO 气体不易逸出,于是在焊缝中形成CO气孔。
如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn,以及限制焊丝中的含碳量,就可以抑制上述的还原反应,有效地防止CO气孔的产生。所以CO2电弧焊中,只要焊丝选择适当,产生CO气孔的可能性是很小的。
2、氢气孔
如果熔池在高温时溶入了大量氢气,在结晶过程中又不能充分排出,则留在焊缝金属中形成气孔。
电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈,以及CO2气体中所含的水分。油污为碳氢化合物,铁锈中含有结晶水,它们在电弧高温下都能分解出氢气。减少熔池中氢的溶解量,不仅可防止氢气孔,而且可提高焊缝金属的塑性。所以,一方面焊前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈,另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。
另外,氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时,熔池为负极,它发射大量电子,使熔池表面的氢离子又复合为原子,因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时,焊缝中含氢量为正极性时的1/3~1/5,产生氢气孔的倾向也比正极性时小。
3、氮气孔
氮气的来源:一是空气侵入焊接区;二是CO2气体不纯。试验表明:在短路过渡时CO2气体中加入φ(N2)=3%的氮气,射流过渡时CO2气体中加入φ(N2)=4%的氮气,仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少,φ(N2)≤1%。由上述可推断,由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大,焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏,大量空气侵入焊接区所致。
造成保护气层失效的因素有:过小的CO2气体流量;喷嘴被飞溅物部分堵塞;喷嘴与工件的距离过大,以及焊接场地有侧向风等。
因此,适当增加CO2保护气体流量,保证气路畅通和气层的稳定、可靠,是防止焊缝中氮气孔的关键。
另外,工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高,空气侵入的可能性越大,就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢,熔池结晶也慢,气体容易逸出;焊接速度快,熔池结晶快,则气体不易排出,易产生气孔。
4、柱状气孔产生的主要原因及对策
根据以上诸方面的试验结果分析证实柱杖气孔是由于Si、Mn等脱氧元素不足引起的CO气孔。