劉健華
摘 要:MAG是二氧化碳氣體保護焊的英文縮寫,其中氣體充當的是電弧介質,同時起到保護焊接區(qū)域的作用。該焊接技術是目前我國焊接質量較好的技術之一,成本低且焊接成型的產品抗裂性能好,該焊接技術也是焊接制造的首選。下面就圍繞該項技術展開討論,對其工藝原理、焊接過程以及提高焊接質量的措施進行介紹,希望對相關企業(yè)的焊接作業(yè)提供一定參考。
關鍵詞:工藝原理 焊接過程 質量控制
中圖分類號:TG444 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2019)03(b)-0096-02
在低碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼等制品的制造過程中,應用最多的就是焊接技術,將二氧化碳作為電弧介質進行焊接,成本較低且焊接成型的產品具有良好的抗裂性能,使用壽命較長。因此該項焊接技術是焊接制造的首選,在科技的不斷發(fā)展下,該項技術的缺陷正在被逐步改善,其應用面也在不斷擴大當中。
1 原理和實施
1.1 工藝原理概述
此項焊接技術是將二氧化碳作為介質,在高溫環(huán)境中將焊件表面融化,從而將其焊接在一起。與傳統(tǒng)焊接技術相比,這種焊接形式焊后不會產生大量熔渣。焊接過程中氣體會對焊區(qū)進行保護,確保焊接過程順利進行。該項技術經常用于強度較高的合金鋼的焊接,作業(yè)效率較高,且能有效保證焊縫質量。
1.2 選用參數
焊接前需要對以下參數進行選擇:焊絲直徑。其選擇需要綜合考慮多方面因素,其中最重要的是母材厚度,選擇標準如表1所示。
(1)焊接電流。送絲速度是控制焊接電流的主要物理量,速度與電流的大小成正比,電流的大小直接決定著焊縫熔深,因此必須重視電流選擇。長期實踐表明,電流需保持在300A以上,焊縫熔深才能達到標準要求。
(2)焊接電壓。電壓是在電流選定的基礎上計算出來的,在電流較大的情況下,使用下式計算電壓。
U=0.04I+20+2V
電壓和電流的選取與焊絲直徑有直接關系,焊絲直徑變化時,電流和電壓也隨之變化,其選用標準如表2所示。
1.3 焊接實施
焊接前需要檢查焊件的質量,其材料、規(guī)格都要嚴格遵守相關標準,且與設計要求相對應。焊絲外觀必須完好,若發(fā)現破損、彎折等現象時應該將相應部分去除。準備的氣體濃度最好能達到99.8%,盡量排出氣體中的水分。上述準備工作完成后,即可開始焊接作業(yè)。焊接的位置、焊縫的大小不同,其焊接形式以及坡口形式也存在明顯差異,其中缺棱以3mm為界限,在這一數值以下坡口必須進行修磨平整,在這一數值之上還要進行補焊,然后在進行修磨。焊接過程中不能將雜質混入焊縫,焊前焊后都要注意清理焊縫使其保持干凈。
常見的焊接形式包括以下幾種:平焊。此類焊接方式適合搭接部位走向較為平緩的焊件,焊槍向左運動稱為左焊法,反之則稱為右焊法。利用右焊法時,熔池能夠保證足夠的溫度,焊接效果較好,但右焊很難掌握住方向,容易出現偏焊現象。為避免這一現象,通常在焊接過程中將焊件橫向擺動。實際生產中,左焊法是應用最為廣泛的,節(jié)省成本的同時保證生產效率。
立焊。立焊過程中,噴嘴方向是向上的,此種焊接方式成型的焊件,外觀比較精美。焊接時也會出現偏焊現象,因此也要橫向擺動焊槍。橫焊。此焊接形式的標準和立焊相同,焊槍在移動過程中同樣需要前后擺動,且與焊縫之間的夾角需保持在13°左右。仰焊。此焊接形式與上述兩種標準類似,與焊縫角度保持在5°~15°。
2 質量控制
夾渣、飛濺等缺陷是該項技術焊接過程中經常遇到的,下面對缺陷原因進行分析,同時給出相應的質量控制措施。
2.1 人為因素
很多焊接操作員的專業(yè)水平不達標,而且對產品的構造、工藝流程等不熟悉,很多企業(yè)為節(jié)省成本,對于上崗操作人員并未進行系統(tǒng)培訓。再加上對焊接人員的相關資質考核不嚴格,各方面因素綜合起來,焊件產品的質量隨之降低。
改善措施:首先按照國家標準要求,按照焊件相關要求,制定相應的焊接工藝。接著對焊接操作員進行系統(tǒng)培訓,讓其充分了解產品特點,并鞏固相關焊接知識。電焊工需要考取上崗證書以及相關資質,沒有資質的人員一律不準上崗。最后強化員工的責任意識和安全意識,保證焊接質量的同時注意自身安全。
2.2 設備因素
保護氣體的流量對焊接質量的影響是直接的,再加上氣壓閥控制不準確,氣壓表的示數也會出現偏差。當氣體流量不足時,成型的焊縫會出現氣孔。焊絲的長度受送絲機構影響,機構速度過快會使焊絲過長,焊縫融合程度不夠,易產生飛濺且焊區(qū)保護被削弱。
改善措施:不同的焊接形式采取的措施也存在明顯差異,平焊、橫焊可適當增加噴嘴直徑,進而增加保護氣體的量。仰焊可以增加氣體供應裝置的壓力,達到增加氣體流量的目的。同時根據焊件位置以及焊縫長短,合理布置焊槍位置以及焊接順序;焊接前對送絲機構進行測試,將速度控制在合理范圍內,將送絲長度控制在15mm左右即可;合理選擇焊絲直徑。直徑太細焊接時會產生飛濺現象,直徑太粗焊縫會產生氣孔,因此必須嚴格控制焊絲直徑。
2.3 焊材因素
焊件本身不干凈,表面有油、銹蝕等都會影響焊接質量,保護氣體的濃度偏度、成分繁雜都會大大降低焊件質量。
改善措施:焊件坡口及周圍必須保持干凈,焊接前必須檢查潔凈程度,若有異物需及時清理。氣體濃度要保持在99.8%以上,盡量將水分清除干凈。防止水分進入最好的方式就是保持氣體內部有足夠的壓力。
2.4 焊接工藝
焊接工藝的優(yōu)劣直接決定焊接質量,有的焊接工藝過于復雜,焊接程序重復,再加上員工操作不當,很容易出現咬邊、焊穿等現象。
改善措施:在選擇焊接電流時,將母材厚度放在首要位置,再根據焊絲直徑確定合理的焊接電流。將送絲速度控制在合理范圍內,速度過快會使成型的焊縫塑性降低,甚至可能出現燒穿現象,速度通常控制在15~40m/h內。
2.5 焊接環(huán)境
外部環(huán)境對焊接質量的影響是較大的,若焊區(qū)正對風口,或者外部自然風較大,會將保護氣體吹散從而影響焊接質量。
改善措施:焊接前對需要考察周邊的環(huán)境,盡量避免在風口位置進行焊接工作[4]。為保證焊接質量,常用平焊或橫焊進行焊接作業(yè),這樣能夠確保焊縫具有較強的塑性和韌性。
3 結語
綜上所述,是對二氧化碳氣體保護焊的相關介紹,首先闡述焊接工藝原理,接著介紹具體的焊接過程,并總結焊接前需要選擇的關鍵參數,最后提出質量控制措施。從中可以看出二氧化碳氣體保護焊技術是焊接領域的革新,有效提升焊接水準的同時減少材料浪費,尤其在制造行業(yè)應用非常廣泛。目前我國還在不斷改進此項技術。
參考文獻
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[2] 齊志龍,李科,孫佳男,等.CO2氣體保護焊短路過渡熔滴尺寸的研究[J].焊接,2016(11):34-37.
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[4] 殷大會.減少CO2氣體保護焊飛濺的措施[J].中國機械,2014(12):154.