電焊氣孔形成的原因
電焊氣孔形成的原因
電焊時產(chǎn)生氣孔是怎么回事?電焊氣孔形成的原因是什么?如何防止電焊氣孔形成?下面就由學(xué)習(xí)啦小編告訴大家電焊氣孔形成的原因吧!
電焊氣孔形成的原因
1、電弧焊接中所產(chǎn)生的氣體里含有過量的氫氣及一氧化碳所造成的;
2、母材鋼材中含硫量過多;
3、焊劑的性質(zhì)和烘賠溫度不夠高;
4、焊接部位冷卻速度過快;
5、焊接區(qū)域有油污、油漆、鐵銹、水或鍍鋅層等造成;
6、空氣中潮氣太大、有風;
7、電弧發(fā)生偏吹。
防止電焊氣孔形成的措施
(1)選擇合適的焊接材料，按要求烘干焊條。
(2)清除焊件對口邊緣及兩側(cè)各10 - 15mm的油、銹污物，至發(fā)出金屬光澤。
(3)選用合理的焊接規(guī)范，保證必要的焊接線能量，采用短弧焊接。
(4)采用預(yù)熱或其他方法減慢熔池冷卻速度。
(5)保持較大的熔池寬深比，使氣體有充分的時間逸出。
造成電焊氣孔的原理
CO2電弧焊時，由于熔池表面沒有熔渣蓋覆，CO2氣流又有較強的冷卻作用，因而熔池金屬凝固比較快，但其中氣體來不及逸出時，就容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔。
可能產(chǎn)生的氣孔主要有3種：一氧化碳氣孔、氫氣孔和氮氣孔。
1、一氧化碳氣孔
產(chǎn)生CO氣孔的原因，主要是熔池中的FeO和C發(fā)生如下的還原反應(yīng)： FeO+C==Fe+CO
該反應(yīng)在熔池處于結(jié)晶溫度時，進行得比較劇烈，由于這時熔池已開始凝固，CO氣體不易逸出，于是在焊縫中形成CO氣孔。
如果焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn，以及限制焊絲中的含碳量，就可以抑制上述的還原反應(yīng)，有效地防止CO氣孔的產(chǎn)生。所以CO2電弧焊中，只要焊絲選擇適當，產(chǎn)生CO氣孔的可能性是很小的。
2、氫氣孔
如果熔池在高溫時溶入了大量氫氣，在結(jié)晶過程中又不能充分排出，則留在焊縫金屬中形成氣孔。
電弧區(qū)的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹，以及CO2氣體中所含的水分。油污為碳氫化合物，鐵銹中含有結(jié)晶水，它們在電弧高溫下都能分解出氫氣。減少熔池中氫的溶解量，不僅可防止氫氣孔，而且可提高焊縫金屬的塑性。所以，一方面焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹，另一方面應(yīng)盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。
另外，氫是以離子形態(tài)溶解于熔池的。直流反極性時，熔池為負極，它發(fā)射大量電子，使熔池表面的氫離子又復(fù)合為原子，因而減少了進入熔池的氫離子的數(shù)量。所以直流反極性時，焊縫中含氫量為正極性時的1/3～1/5，產(chǎn)生氫氣孔的傾向也比正極性時小。
3、氮氣孔
氮氣的來源：一是空氣侵入焊接區(qū);二是CO2氣體不純。試驗表明：在短路過渡時CO2氣體中加入φ(N2)=3%的氮氣，射流過渡時CO2氣體中加入φ(N2)=4%的氮氣，仍不會產(chǎn)生氮氣孔。而正常氣體中含氮氣很少，φ(N2)≤1%。由上述可推斷，由于CO2氣體不純引起氮氣孔的可能性不大，焊縫中產(chǎn)生氮氣孔的主要原因是保護氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區(qū)所致。
造成保護氣層失效的因素有：
過小的CO2氣體流量;噴嘴被飛濺物部分堵塞;噴嘴與工件的距離過大，以及焊接場地有側(cè)向風等。因此，適當增加CO2保護氣體流量，保證氣路暢通和氣層的穩(wěn)定、可靠，是防止焊縫中氮氣孔的關(guān)鍵。
另外，工藝因素對氣孔的產(chǎn)生也有影響。電弧電壓越高，空氣侵入的可能性越大，就越可能產(chǎn)生氣孔。焊接速度主要影響熔池的結(jié)晶速度。焊接速度慢，熔池結(jié)晶也慢，氣體容易逸出;焊接速度快，熔池結(jié)晶快，則氣體不易排出，易產(chǎn)生氣孔。
磷化處理是種強堿弱酸鹽，處理時一般會在處理藥劑中適當增加一些活性劑。若工件表面情況良好，且焊接是滿焊，那么一般情況下是沒有氣孔產(chǎn)生的;若工件的表面粗糙，焊接時存在一些縫隙，那么容易產(chǎn)生一些焊縫的腐蝕，造成氣孔，不過氣孔的大小和處理時間的長短有一定的關(guān)系。
氣孔允許存在的指標在標準中都有規(guī)定，不同的行業(yè)焊接有不同的規(guī)定，關(guān)鍵焊縫和普通焊縫也不同，這在檢測標準中都有的。產(chǎn)生的氣孔主要有N氣孔和H氣孔相對來說H氣孔較容易產(chǎn)生，具體原因焊條焊絲含有過多的水分，工件有污物(如鐵銹，水分)，保護氣體不純或是氣體流量調(diào)節(jié)不好，還有就是焊接時候有穿堂風存在。
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