二氧化碳气体保护焊泥浆泵液缸修复中的应用.docVIP

二氧化碳气体保护焊在泥浆泵液缸修复中的应用 ? 1 　问题症状　　由于所购置设备是CO2 气体保护圆柱面全自动立焊机,而焊接工件即泥浆泵液缸的部分所需焊孔是圆锥孔,超出了焊机焊接适应范围,内孔焊接条件较差;同时,由于电焊工对新焊机不够熟悉,焊接工艺、焊接参数的选择有待进一步探索,焊机没有调整到最佳状态,焊接过程中的CO2 气体保护亦存在一定问题。所以,CO2 气体保护全自动立焊机在投入使用后的头几个月,表现为飞溅过大、喷嘴易被飞溅堵塞、焊缝气孔多、有裂纹、所焊泥浆泵液缸合格率低。 2 　原因分析　　在对泥浆泵液缸进行CO2 气体保护焊的过程中,造成飞溅过大、喷嘴易堵塞、焊缝气孔多、有裂纹、所焊泥浆泵液缸质量合格率低的主要原因有以下几个方面:2. 1 　焊接参数　　(1) 焊接电流和电弧电压。为保证焊缝成形良好,焊接电流必须与电弧电压配合适当,如果焊接电流、电弧电压过大,焊接过程中的飞溅就大,导致喷嘴易被飞溅堵塞、焊缝气孔多;而焊接电流过小时,容易导致未焊透、未熔合和夹渣等缺陷以及焊缝成形不良。　　(2) 焊接速度。焊接时电弧将熔化金属吹开,在电弧下形成一个凹坑,随后将熔化的焊丝金属填充进去,如果焊接速度太快,这个凹坑不能完全被填满,将导致咬边或内凹等缺陷,以及CO2 气体的保护效果变差,容易出现气孔;相反,若焊接速度太慢,熔敷金属堆积在电弧下方,使熔深减少,将导致焊道不均、未熔合、未焊透等缺陷。　　(3)焊丝伸出长度。若焊丝伸出过长,该段焊丝的电阻热大,易引起成段熔断,且喷嘴至工件距离较大,CO2 气体的保护效果差,飞溅严重,焊接过程不稳定,熔深浅和气孔增多;若焊丝伸出过小,喷嘴至工件距离较小,飞溅的金属易引起喷嘴堵塞,破坏了CO2 气体的保护,会出现更严重的气孔。 2. 2 　实心焊丝中的合金元素　　CO2 是一种氧化性气体,在电弧高温区分解为CO并放出O2 ,具有强烈的氧化作用,使合金元素烧损,容易产生气孔及飞溅。为了防止气孔、减少飞溅和保证焊缝具有一定的力学性能,要求焊丝中含有足够的合金元素。　　如果用碳脱氧,将产生飞溅及气孔,故焊丝中含碳量应小于0. 1 %;如果仅用硅脱氧,将产生高熔点的二氧化硅,不容易浮出熔池,容易引起夹渣;如果仅用锰脱氧,生成的氧化锰密度大,不容易浮出熔池,也容易引起夹渣。 2. 3 　CO2 气体纯度及流量 　　(1) CO2 气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大的影响。CO2 气体中的主要杂质是水分和氮气,氮气一般含量较少,危害也较小,但水分危害较大。随着CO2气体中水分的增加,焊缝金属中的扩散氢含量也增加,焊缝金属的塑性变差,容易出现气孔,还可能产生冷裂纹。 　　(2) 如果CO2 气体流量过小,CO2 气体就不能有效地覆盖焊接区,不能很好地隔绝空气,从而降低CO2 气体的保护效果;如果CO2 气体流量过大,会引起外界空气卷入焊接区,同样会降低CO2 气体的保护效果。此外,焊接现场附近使用风扇或门窗吹风等也会造成CO2 气体的保护效果不好,影响焊接质量。 2. 4 　焊接工艺　　泥浆泵液缸的修复,有时要对圆锥面进行焊接,而NBC - 500 型CO2 气体保护圆柱面全自动立焊机,只适用于圆柱面的焊接;由于焊机在圆周焊接过程中没有变径功能,只能通过工艺手段,将液缸内圆锥面加工成圆柱面以满足焊接要求,再在圆锥小头增加焊接层数来达到目的。 2. 5 　液缸的焊接性　　焊接性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度,与材料、工艺、结构和使用条件等因素密切相关。金属材料的焊接性除用各种焊接性试验来进行评定外,还可以用碳当量进行间接评估,国际焊接学会推荐的碳当量计算公式为:CE(ⅡW) = C +Mn/ 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15 ( %) 。一般情况下,当CE(ⅡW) 小于0. 4 %时,焊接性优良;当CE(ⅡW) 处于0. 4 %～0. 6 %范围内时,焊接性稍差,焊接时需适当预热;当CE(ⅡW) 大于0. 6 %时,焊接性差。3NB - 1300C泥浆泵液缸和SL —1300A 泥浆泵液缸的材料分别为:30CrNiMo 和35CrMo ,计算得它们的碳当量CE(ⅡW) 分别为1. 0 %和0. 95 %,说明液缸的焊接性差。2. 6 　网络电压的波动　　由于CO2 气体保护焊机安装在机修厂加工车间内,该车间除了本焊机外,还有大功率各种机床、吊车等设备30 多台套。这些设备共用一套电源线,功率大小突变必然导致输入焊机电压的波动,轻则造成焊接电流和电弧电压等焊接参数的改变,影响焊接质量;重则造成焊机无法正常施焊。2. 7 　喷嘴堵塞　　CO2 气体保护焊的缺点之一是飞溅较大,而飞溅大的直接危害是容易堵塞