CO2焊焊接中氣孔原因及預防
一、焊縫金屬產生氣孔
是熔池金屬中的氣體在冷凝過程中來不及逸出。由于CO2氣體保護焊的時,熔池表面沒有熔渣覆蓋,且CO2氣流對焊縫能起一定的冷卻作用,故熔池金屬冷凝較快,增加了產生氣孔的可能性。
CO2電弧焊時,溶池表面沒有溶渣覆蓋,CO2氣流又有冷卻作用,因而溶池凝固比較快,容易在焊縫中產生氣孔。
可能產生的氣孔主要有三種:一氧化碳氣孔、氫氣孔、氮氣孔。
(一)一氧化碳氣孔
焊絲中脫氧元素含量不足:當焊絲金屬中脫氧元素不足,焊接過程中就會較多的 熔于熔池金屬中。隨后在熔池冷凝時溶池中的FeO和C會進行化學反應,當熔池金屬冷凝過快時,生成的 氣體來不完全熔池逸出從而成為 氣孔。通常這類氣孔長出現焊縫根部與表面,且呈針尖狀。
(二)氮氣孔
氣體保作用不良:在CO2氣體保護過程中如果因工藝參數選擇不當等原因而保護作用變壞,或者CO2氣體純度不高,在電弧高溫下空氣中的氮會熔到熔池金屬中。當熔冷凝時,隨著溫度的降低,氮在液態金屬中溶解度降低,尤其是在結晶過程的時,溶解度將急劇下降。這時從金屬中析出的氮若來不及外逸,常會在焊縫表面出現蜂窩狀氣孔,或者以彌散形式的微氣孔分布于焊縫金屬中。這些氣孔往往在拋光后檢驗或水壓試驗時才能發現。
(三)氫氣孔
焊縫金屬溶解了過量的氮:CO2氣體保護焊時,如果焊絲及焊件表面有鐵銹油污與水分,或者CO2氣體中含有水分CO2,則在電弧高溫作用下這些物質會分解并產生氫,氫在高溫下也易熔于熔池金屬中,隨后,當熔池冷凝結晶時,氫在金屬中的溶解度急劇下降。
若析出的氫來不及從熔池中逸出,就引起焊縫金屬產生氫氣孔。不過,由于CO2氣體具有氧化性,氫和氧會化合,故出現氫氣孔的可能性較小,所以CO2氣體保護焊是一種公認的低氫焊接方法。
減少氣孔的措施
1.一氧化碳氣孔 如果焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn避免焊接過程中 被大量氧化,以及限制焊絲中的焊碳量,就可以擬制前面提到的氧化反應,有效防止CO氣孔。
2.氮氣孔 要避免產生氮氣孔最主要的是應增強氣體的保護效果,防止空氣入侵,焊接過程中保證保護氣層穩定、可靠,是防止焊縫中氣孔的關鍵,且選用的氣體純度要高。另外,選用含有固氮元素(如 和 )的焊絲也有助于防止產生氮氣孔。
3.氫氣孔 為了防止氫氣孔,在焊前應對焊件及焊絲進行清理,去處他們表面上的鐵銹,油污,水分等。對CO2氣體中的水份也是需要進行干燥的。CO2氣體保護焊過程中金屬飛濺損失約占焊絲熔金屬的10%左右,嚴重的可達30~40%在最佳情況下,飛濺損可控制在2~4%范圍內。
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