氩弧焊时气孔是怎么出现的?因素有哪些?

小编 2022-05-18 10:41:02 710

氩弧焊,这是一种使用氩气作为保护气体的焊接技术。也称为氩气保护焊。也就是说,在电弧焊周围引入氩气保护气体,以将空气与焊接区域隔离,并防止焊接区域被氧化。

氩弧焊技术是一种基于普通电弧焊原理的焊接技术,利用氩气保护金属焊接材料,通过大电流使焊接母材上的焊接材料熔化成液态,形成熔池,使焊接金属与焊接材料实现冶金结合。由于高温熔化焊接时持续供应氩气,焊接材料不会与空气中的氧气接触,从而防止焊接材料被氧化,因此可以焊接不锈钢和黑色金属。

氩弧焊时气孔是怎么出现的?因素有哪些?

氩弧焊之所以能被广泛使用,是因为它有以下优点。

1.氩气保护可以隔绝空气中的氧、氮、氢对电弧和熔池的不利影响,减少合金元素的烧损,从而获得致密、无飞溅、高质量的焊接接头;

2.氩弧焊的电弧燃烧稳定,热量集中,弧柱温度高,焊接生产效率高,热影响区窄,焊接件应力、变形和裂纹倾向小;

3.氩弧焊为明弧焊,便于操作和观察;

4.电极损耗小,弧长易于保持,焊接时无焊剂、无涂层,易于实现机械化、自动化;

5.氩弧焊几乎可以焊接所有金属,尤其是一些难熔金属和易氧化金属,如镁、钛、钼、锆、铝及其合金;

6.无论焊件的位置如何,都可以进行全位置焊接。

因此在实际生产中被广泛使用。但由于氩弧焊抗风能力较弱,对铁锈、水、油污染特别敏感,对气体纯度、坡口清理、焊接工艺要求严格,容易产生气孔。本文结合生产实践,对氩弧焊焊接引起的气孔问题进行了分析,并提出了一些处理方法和注意事项。

气孔的影响因素

1.氩气不纯

焊接碳钢时氩气纯度不低于99.7%,焊接铝时不低于99.9%,而焊接钛及钛合金时使用的氢气纯度高达99.99%。

检测氩气纯度的方法:

(1)将打磨后的钢板或钢管不用焊丝进行焊接,然后在焊缝上多次重熔。如果有气孔,则氩气不纯。

(2)焊接时,电弧周围有很小的火花,也说明氩气不纯。

(3)有时当氩气的纯度接近焊接要求的纯度时,用上述两种检测方法都检测不出来。但在焊接间隙接头时,焊缝根部会产生断续气孔,或者盖面焊接时会产生表面气孔,或者焊缝表面会有一层氧化皮。

(4)在镍板上点焊几个点。点焊处呈银白色,表面如镜,说明氩气纯度合格。

2.氩气流速

氩气流量太小,抗风干扰能力弱;如果气体流量过高,通过喷嘴时形成的近壁层流很稀薄。气体喷出后会很快紊乱,容易把空气卷到人身上,使熔池的保护效果变差。因此,氩气的流速必须适当,以稳定气流。

3.气体带泄漏。

气体界面或气体泄漏会造成焊接时气体流量过小,空气被吸入气带,造成保护效果不佳。

4.风的影响

稍强的风会使氩气保护层形成湍流,导致防护效果不佳。因此风速>:2m/s时应采取防风措施;焊接管道时,应塞住管口,以避免管道内形成通流。

5.焊接喷嘴的影响

如果喷嘴直径过小,当电弧周围氩气的有效保护范围小于熔池面积时,就会导致保护不良和气孔。特别是在大型管道的现场操作和焊接中,应采用直径较大的喷嘴,以有效保护电弧和熔池。

6.焊嘴与工件之间的距离

距离小,对侧风的敏感度小;距离大,抗风力干扰能力弱。

7.汽缸里的压力太小了。

当气缸内压力小于1MPa时,应停止工作。

8.焊接角度太大

如果焊接角度过大,一方面会将空气带入熔池,另一方面长弧侧氩气流对电弧和熔池的保护作用变差。

9.氢气流量计的影响

流量计出口不稳定,大小都会影响保护效果。

10.运营的影响

使用带控制按钮的氢弧焊时,需要在焊接前对气体进行放气,以免气带内压力过大,造成引弧时瞬间气体流量过大,产生气孔。

11.不合适的焊接配件

钨夹不配套,堵塞气路不畅,保护气体从喷嘴一侧流出,无法形成完整的保护环。

焊接材料的影响

1.焊丝类型的影响

埋弧焊丝不能代替手工钨极氢弧焊丝,否则会产生断续或连续的气孔。

2.焊丝不干净

焊丝表面的铁锈、油污、水都会直接造成焊缝中大量的气孔。

母质的影响

1.板材或管材质量的影响

如果板材或管道中存在夹层,夹层中的杂质会促进气孔缺陷的产生。

2.钢种的影响

沸腾钢(含氧量高,杂质多)不能用氩弧焊焊接。

钨的影响

1.钨极端的影响

钨尖不锋利,电弧漂移不稳定,破坏了氩气的保护区域,导致熔池金属氧化产生气孔。

2.起弧时,电弧向上爬升,导致保护不良。

使用高频引弧设备时,起弧时钨电极末端温度低,不具备足够的热发射电子的能力。电子很容易从有氧化膜的地方发射出来,沿着电极发射,找到有氧化膜的地方。此时电弧拉长,氩气对熔池的保护作用变差。当钨电极温度升高时,电子从钨电极前端发射,弧长应变小。此时,将钨电极表面的氧化物研磨干净即可去除。

焊接过程的影响

1.沟槽清洁

坡口表面及坡口两侧10mm应打磨干净,防止焊接时电弧产生的磁性将熔池附近的铁锈吸入熔池。

2.焊接速度的影响

如果焊接速度过快,由于空气阻力对保护气流的影响,氩气流会发生弯曲,偏离电极中心和熔池,不能很好地保护熔池和电弧。

3.灭弧方法的影响

熄弧时,应采用衰减电流或加焊丝,将电弧带到坡口侧,降低电弧的熄弧方法。不要突然停弧而使高温熔池脱离氩气流的有效保护,以免弧坑出现气孔或缩孔。

4.焊接电流的影响

焊接电流太小,电弧不稳定,电弧在钨电极末端无规律漂移,破坏了保护区。焊接电流过大,电弧会扰动气流,保护效果变差。

5.钨电极延伸长度的影响

如果钨极伸出过长,氢对电弧和熔池的保护作用会变差。

手工钨极氩弧焊焊接中造成气孔的因素很多,但只要了解氩弧焊的特性,根据实际情况逐一检查影响因素,排除所有造成氩弧焊焊缝气孔的因素,就可以在实际生产中提高焊接质量。

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