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焊接技术
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浅析气体保护焊常见问题及对策

浅析气体保护焊常见问题及对策

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【摘要】:
随着我国企业焊接技术的不断改进,气体保护焊焊接工艺方法以其优质、高效、节能、低成本、环境污染小等优点得到不断发展;随着最近几年举行的CO2焊接技术推广应用交流会,气体保护焊技术在机械金属结构行业中得到大力推广和应用,为CO2焊接技术持续、稳定、蓬勃发展打下基础。气体保护焊不仅能适应自动化方向发展的要求,而且促进了企业进步和产业升级,所以气体保护焊在很多机械制造、建筑等企业中占居了主导地位。但是在发
随着我国企业焊接技术的不断改进,气体保护焊焊接工艺方法以其优质、高效、节能、低成本、环境污染小等优点得到不断发展;随着最近几年举行的CO2焊接技术推广应用交流会,气体保护焊技术在机械金属结构行业中得到大力推广和应用,为CO2焊接技术持续、稳定、蓬勃发展打下基础。气体保护焊不仅能适应自动化方向发展的要求,而且促进了企业进步和产业升级,所以气体保护焊在很多机械制造、建筑等企业中占居了主导地位。但是在发展中也有一些不足之处,影响其进一步的发展。
 
1焊接人员因素
“人乃质量之本”。任何制造和安装质量形成过程都离不开人去操作和管理,人的技能、质量意识和严谨作风及心理状态是关键因素,也是产生缺陷的主要原因。在企业生产当中,往往会出现焊接人员配备不齐,焊接人员工作安排不当,焊接人员技能和素质不高等问题。
焊接人员的配备,应该根据企业的规模和焊接工程大小来配备合适的人员,焊接人员应包括:焊接行政人员、焊接技术人员、焊接质量检测人员、各类焊工(点装焊工、烧焊焊工、补焊焊工等)焊接热处理人员以及必要的辅助人员。对焊接人员的技能和素质不高问题,应当加大其培训力度。
 
2 焊接设备因素
如若调整不当焊机会出现焊丝送给不均匀、送丝电动机停止运行或电动机运转而不送丝、保护气体流量不均、焊接参数变化过程中出现弧坑、焊丝在送丝滚轮和软管进口处发生卷曲、打结、焊接电流失调等;不符合规定要求,具体表现在:
2.1焊丝送给不均匀
产生原因如下:送丝滚轮压力调整不当、送丝滚轮V型槽口磨损、减速箱故障、送丝轮电动机电源插头松、焊枪开关或控制线路接触不良、送丝软管接头处或内层弹簧管松动或堵塞、焊丝绕制不好、时松时紧或弯曲、焊枪导电部分接触不良,导电嘴孔径不适合。
具体对策:调整送丝轮压力,更换新滚轮,检修、插紧、修理、更换一盘或重绕调直焊丝。
2.2送丝电动机停止运行或电动机运转而不送丝
产生原因如下:电动机本身故障(包括碳刷磨损)、电动机电源变压器损坏、熔丝烧断、送丝轮打滑、继电器触点或线卷烧损、焊丝和导电嘴熔合在一起、焊枪开关接触不良或控制器线路断路、控制按扭损坏、焊丝卷曲卡在焊丝进口管处、调速电路和故障、硅元件击穿、控制变压器损坏接触不良或断线、三极管、晶闸管击穿电位器接触不良。
具体对策:检修或更换碳刷、熔断丝、调正送丝轮压紧器的紧力、更换导电嘴、更换开关或检修控制线路。
2.3气体流量不均产生气孔
产生原因如下:气体阻塞或接头漏气、气瓶内气压不足甚至没气、电磁气阀故障、喷嘴内孔堵塞、预热器未通电、气体流量不足、焊件上有油污、工作场地空气对流大。
具体对策:检查气路、拧紧接头;更换新瓶;检修;清理喷嘴;检修预热器电路;加大气流量;清理焊件待焊处;设挡风板等措施挡风。
2.4焊接参数变化焊接过程中焊弧不稳
产生原因如下:送丝滚轮磨损;焊接参数不合适;导电嘴磨损严重;焊丝弯曲角太大;焊件和焊丝不清洁;接触不良。
具体对策:更换、调整焊接参数;检修送丝滚轮;更换导电嘴;调直焊丝;清理焊丝和待焊处。
2.5焊丝在送丝滚轮和软管进口处发生卷曲、打结
产生原因如下:送丝滚轮、软管接头和导丝接头不在一条直线上;导电嘴内孔太小;导电嘴与焊丝粘住;送丝轮压力过大;焊丝变形;送丝轮内孔小堵塞;送丝轮离软管接头进口的距离太远。
具体对策:调直;更换导电嘴;调整压力;清洗或更换软管;缩短两者之间距离。
2.6焊接电流、电压失调
产生原因如下:送线电动机或其线路故障;焊接回路故障;晶闸管调速电路故障。
具体对策:更换合适的导电嘴;拧紧接头;检查电动机及供电系统;拧紧联接处;拧紧镙母。
 
3 焊接工艺因素
3.1产生的问题及原因具体表现以下几个方面 
操作不熟练、标准不清楚,如不清楚角焊缝的具体尺寸和超高的危害,出现角焊缝尺寸超高、焊缝外观差等问题;过大的气体流量将增加焊缝的 氧化反应,使之碳、锰、硅元素大量烧损,引起接头强度下降,经常出现咬边超标、弧坑多而大的问题; 由于不重视点焊质量、对要求一知半解,导致焊接程序不当,引发封口焊缝质量差的问题。
3.2针对以上问题,提出的对策如下
总原则是:加强培训,规范操作工艺,实行考核制度,自检、互检相结合。 针对焊脚尺寸超高和影响外观的问题,设置标准如下: 角焊缝的尺寸按照工程要求而定,工程没有具体要求时以薄一侧工件厚度为准,过高的焊缝造成应力集中,变形增加,同时浪费焊材和增加焊接工时。 针对电流过大产生的系列问题,根据标准和焊接工艺评定制定合适的焊接作业指导书和焊接工艺卡,对焊接电流、焊接电压使用范围进行明确规定。尽量减少焊接接头,对不能避免焊接接头的地方,接头处使之保护有效,同时节省气体,保证焊缝成形美观,强度满足要求。并且在收弧前衰减电流;填满弧坑。针对咬边超标的问题,严格按工艺卡规定的焊接参数进行操作,适时调整焊枪角度,焊接时看清熔池,两边多作停留。针对封口焊缝质量差的问题,一方面取消封口焊缝,合理安排焊接程序,把封口焊缝用直接过渡焊的方法改为普通中间接头;另一方面,必须进行封口焊时,或封口处存在缺陷需补焊则降低焊接电流,实行短路过渡断弧焊的方法。
 
4 材料因素
焊接材料主要指母材及焊材,可能出现的问题主要是母材和焊材化学成分和物理性能达不到要求。
针对焊材易出现的问题,应当加强母材和焊材的质量检验,绝不允许漏过一个不合格的材料进入焊接作业场地,对焊材应有专门的场地来堆放,焊材的领用应有专门人员来管理和发放。
 
5 气体保护焊过程中容易出现的故障
气体保护焊在气孔、烧穿、夹渣、裂缝、飞溅大、熔深不够、焊缝形成这些方面不符合规定要求,具体表现在:
5.1气孔
由于气保护效果差、焊丝表面有油、锈和水,气体纯度不高、焊丝内锰硅含量不足、焊枪摆幅过大,角度不当出现许多的气孔。针对气孔现象,提出的对策有加大气流量,注意挡风、清理喷嘴;焊前清理焊件及焊丝;焊接用气体纯度>99.5%,CO2气体、Ar气体>99.95%;选用合适的焊丝;培训操作技能调整角度。
5.2烧穿
由于坡口根部间隙过大、钝边过小、焊速过慢、电流过大,出现烧穿现象。针对该现象,提出的对策有按工艺调整电流;加工坡口,增大钝边或减小电流;合理选择参数。
5.3 夹渣
由于前层焊渣未清除;小电流、慢速焊、熔敷金属过厚;采用左焊法时,熔渣流到熔池前面;焊枪摆动过大,使熔渣卷入熔池内,出现夹渣现象。针对该现象,提出的对策有清除层间焊渣;调整电流,加快焊速;改变操作方法及角度;减小摆动,多道多层焊。
5.4 裂缝
由于焊丝、焊件有油锈及水分,熔深过大,焊后焊件有很大的内应力,多层焊时第一层焊缝过小,CO2气体含水量过大,出现裂缝现象。针对该现象,提出的对策有清理焊件;合理选择焊接参数;合理选择焊接顺序;消除应力;加强第一层焊缝的质量;对CO2气体除水、干燥。
5.5飞溅大
    由于短路过渡时电感量过大或过小;电弧在焊接中摆动;焊丝及焊件清理不彻底;出现飞溅大的现象。针对该现象,提出的对策有调整电感量;更换导电嘴;彻底清理焊件及焊丝。
5.6 熔深不够
由于焊接电流过小;焊丝伸出长度太大;送丝不均匀;焊接速度太快;坡口角度及根部间隙过小;钝边过大等原因,而出现熔深不够的现象。针对该现象,提出的对策有加大焊接电流;调整焊丝伸出长度;检查送丝机构;减慢焊速;调整坡口尺寸。
 
6 结束语
为保证焊接质量,必须严格控制焊接施工中的人、机、料、法、环五个环节,从焊接管理人员、焊接技术人员到焊接施工人员都应当对每个环节严格把关,绝不放过每个可能造成焊接缺陷的因素。焊接管理人员和技术人员要做到标准和实际相结合,指定合理的管理制度和焊接作业文件;焊接操作人员要做好自检和互检,对质量自我控制,使焊接产品符合规定要求。

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