电焊工入门知识，你们不来看看嘛？

作者：洛阳吉力电焊学校  来源：洛阳吉力电焊学校  发布时间：2021-09-23 09:01

飞溅及防止

飞溅是CO2焊最主要的缺点，严重时甚至会影响焊接过程的正常进行。

（1）产生飞溅的主要原因

1）短路过渡。这是CO2焊产生飞溅的主要原因。短路过渡过程中，当熔滴与熔池触形成液态金属短路时，在短路电流强烈加热及电磁收缩力的作用下，使金属液桥汽化爆断，产生较多的细颗粒飞溅

2)气体爆破。熔滴过渡时，熔滴中的Fe0与C反应生成的CO2气体，在电弧高温下急剧膨胀，使熔滴爆破而引起金属飞溅。

3)电弧斑点压力。这种飞溅主要取决于电弧的极性。当采用正极性焊接时，正离子飞向焊经末端的熔滴，机械冲击力大，造成大颗粒飞溅；当采用反极性焊接时，主要是电子撞击熔滴，斑点压力大大减少，故飞溅比较少，所以实际中通常采用这种方法。

4）焊接参数选择不当。在焊接过程中，当焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长度等焊接参数选择不当时，也会引起飞溅。

(2）减少金属飞溅的措施

1)短路过渡时限制金属液桥爆断能量。短路过渡CO2焊接时，当熔滴与熔池接触形成短路后，如果短路电流的增长速度过快、使液桥金属被迅速地加热，造成了热量的聚集，将导致金属液桥爆裂而产生飞溅。因此，必须设法使短路液桥的金属过渡趋于平缓。目前具体的方法有如下几种：

①在焊接回路中串接附加电感。电感越大，短路电流增长速度越小。短路电流增长速度应与焊丝的最佳短路频率相适应，细焊丝熔化快，熔滴过渡的周期短，因此需要较大的电流增长速度，要求串接的附加电感值较小；粗焊丝熔化慢，熔滴过渡的周期长，则要求较小的电流增长速度，应串接较大的附加电感。通常，焊接回路内的电感值在0~0.2mH范围内变化时，对短路电流增长速度的影响最明显。因此，适当地调整附加电感值，可以有效地减少金属飞溅。传统CO2焊设备多采用这种方式，其优点是设备简单，效果明显；缺点是控制不够精确，且难以兼顾两个阶段对电流大小的要求(在短路过渡中要使熔滴“缩颈”顺利进行需要短路电流大，而“液桥”爆断时对飞溅的抑制又需要短路电流小)，因此只能在一定程度上减小飞溅，但不能实现无飞溅的焊接。

②波形控制法和STT控制法。随着逆变技术的发展，具有分时控制特点的波形控制法应运而生。人们已认识到，必须在熔滴过渡的不同时刻迅速进行相应的控制，从而满足不同时刻熔滴过渡的受力和受热需要，才能既保证稳定的熔滴过渡过程，又可最大程度地减小飞溅。即，在“缩颈”形成过程中提高电流增长速度，促进“缩颈”形成；而在熔滴短路过渡后期降低短路电流，使“液桥”的爆破在低的爆炸能量下完成，从而获得少飞溅甚至无飞溅的短路过渡过程。波形控制法便可达到上述控制要求。

波形控制法是指在焊接过程中根据焊接过程的不同阶段、不同情况采用不同的给定量，对弧焊电源的输出电流、电压，以及电流或中压的变化率进行实时控制。而给定量的控制是由电子控制电路来实现的。

波形种类很多，各有其特点。但波形控制法的基本思路是在短路过渡过程中的不同时刻向焊接电弧施加电流负脉冲、以改变电弧的瞬时功率，从而减小飞溅。

波形控制法突破了以往在减小短路过渡飞溅方法上比较粗放、使用平或缓降外特性电源的定式，而采用较为灵活的波形控制的方式，精确控制各个过程。比较典型的例子就是表面张力过渡控制技术，即STT电源(SufaceTernsion Tnunsier电源—美国林肯公司专利技术)，此电源能有效地控制短路时的熔滴过渡，电弧柔和，飞溅小，烟尘量少，电弧辐射低，焊缝成形质量好。但是，这种方法判断短路、小桥断裂的时间比较困难，控制参数较多又要求实时快速控制，因此精确的电流波形控制向着微机智能化方向发展是必然趋势。

2）正确选择焊接参数

①焊接电流与电弧电压。CO，焊时，不同直径的焊丝，在短路过渡区飞溅率较小，在细滴过渡区飞溅率也较小，而在混合过渡区飞溅率最大。以直径为1.2mm的焊丝为例，电流小于150A或大于300A飞溅率都较小，介于两者之间则飞溅率较大。在选择焊接电流时应尽可能避开飞溅率高的混合过渡区。电弧电压则应与焊接电流匹配。

②焊接伸出长度。一般焊丝伸出长度越长，飞溅率越高。例如直径1.2mm焊丝，焊丝伸出长度从20mm增至30mm，飞溅率约增加5%。所以，在保证不堵塞喷嘴的情况下，应尽可能缩短焊丝伸出长度。

③焊枪角度。焊枪垂直时飞溅量最少，倾斜角度越大，飞溅量越多。焊枪前倾或后倾的角度最好不超过20°，

3）细滴过渡时在C0z中加入Ar气。C0，气体的物理性质决定了电弧斑点压力较大，这是CO2焊产生飞溅的最主要原因。在CO2气体中加入Ar气后，改变了纯CO2气体的物理性质。随着Ar气比例增大，飞溅率减少，如图144所示。由图中可见，飞溅损失变化最大的是细滴直径大于0.8mm的飞溅，对直径小于0.8mm的细滴，飞溅影响不大。

混合气体的成本虽然比纯CO，气体高，但可从降低材料损失和节省清理飞溅的辅助时间上得到补偿。所以采用CO+Ar混合气体，总成本还有降低的趋势。另外，采用CO3+Ar混合气体的焊缝金属的低温韧性值也比采用纯CO:气体时高。

4)采用低飞溅率焊丝。

①超低碳焊丝。在短路过渡或细滴过渡的CO2焊中，采用超低碳的合金钢焊丝，能够政少由CO:气体引起的飞溅。

②药芯焊丝。由于熔滴及熔池表面有熔渣覆盖，并且药芯成分中有稳弧剂，因此电弧稳定，飞溅少。通常药芯焊丝CO，焊的飞溅率约为实芯焊丝的l/3。

③活化处理焊丝。在焊丝的表面涂有极薄的活化涂料，如Cs,CO，与K,CO，的混合物，采用直流正极性焊接。这种稀土金属或碱土金属的化合物能提高焊丝金属发射电子的能力，从而改善CO2电弧的特性，使飞溅大大减少。但由于这种焊丝储存、使用比较困难，所以应用还不广泛。