文档介绍：浅析油缸焊接过程中气孔的产生原因及防止措施
焊接熔池在结晶过程中由于某些气体来不及逸出残存在焊缝中就形成了气孔,气孔是焊接接头中最常见的缺陷。我公司油缸焊接采用MAG焊(熔化极活性气体保护焊)的焊接方法,保护气体为80%Ar+20%CO2。大多数气孔都出现在焊缝收弧处,比如缸底和活塞焊接时出现的气孔。根据产生气孔的气体种类,焊缝中的气孔主要有H2孔,N2孔以及CO气孔。由于产生气孔的气体不同,因而气孔的形态和特征也不同。
1、一氧化碳气孔
一氧化碳气孔主要是在焊接过程中,由于冶金反应产生了大量的CO,CO不溶于金属。反应如下:FeO+C=Fe+CO。
在熔池处于结晶温度时,该反应进行比较剧烈,由于熔池已经开始凝固,CO气体不易逸出,于是在焊缝中形成CO气孔。CO气孔多形成于焊缝内部,呈条虫状,内壁有氧化颜色。
如果焊丝中有足够的脱氧元素Si和Mn,以及限制焊丝中的含碳量,就可以抑制上述的还原反应,有效防止CO气孔的产生。所以MAG焊过程中,只要焊丝选择适当,产生CO气孔的可能性是很小的。
2、氢气孔
如果熔池在高温时溶入了大量氢气,在结晶过程中又不能充分排出,则遗留在焊缝金属中形成气孔。氢气孔的断面一般呈螺钉状,多数出现在焊缝表面(个别情况下也会出现在内部),呈喇叭口形,气孔四周有光滑内壁。
电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈,以及CO2气体中所含的水分。油污为碳氢化合物,铁锈中含有结晶水,它们在电弧高温下都能分解出氢气。减少熔池中氢的溶解量,不仅可以防止氢气孔的产生,而且还可以提高焊缝金属的塑性。所以,一方面焊前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈,另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。具体做法如下:
(1)焊前清理,消除气体来源。焊前须对焊缝表面、坡口及其附近20~30mm范围进行清理,去除表面锈蚀、氧化膜、油污和水分等杂质,露出金属光泽。所以焊件焊前清洗工作至关重要不容忽视,只有做好了清洗工作,才能从根源上消除气体的来源。
(2)CO2气体中的主要有害杂质是水分和氮气,氮气含量一般较少,危害大的是水分。随着CO2气体中水分的增加,焊缝中的含氢量亦增加,严重时就会出现气孔,所以控制CO2气体的纯度相当重要,%。可以通过以下措施减少CO2气体中的水分:①将新灌气瓶倒立静置1~2h,然后开启阀门,把沉积在下部的液态水排出。②经倒置放水后的气瓶,在使用前2~3min,放掉气瓶上面部分的气体。因为这部分气体通常含有较多空气和水分,这些空气和水分主要是灌瓶时混入瓶内的。③焊前必须检查CO2加热器是否工作正常,防止流量计冻结阻塞,还可以进一步减少CO
2气体中的水分。④当气体压力显示气体不足时,要及时更换气体。,不能再继续使用。