doc减少电弧焊接飞溅的方法文档格式.docx

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1.CO.焊飞溅产生的机理

CO,焊如表1所示,在小电流范围出现

短路过渡;

大电流范围成为颗粒过渡;

中电流

范围为短路过渡与颗粒过渡的混合状态.由

于熔滴过渡不同,电流对飞溅量有较大影响.

小电流范国的短路过渡,交替地引起短路与

电弧,由于焊丝与熔池的短路,在焊丝前端产

生熔滴过渡.这时,基本上由短路剜再产生电

弧的过程中形成飞溅,如围1所示.再产生电

弧时的电流越大,飞溅量也越多.

大电流范国的颗粒过渡,由于CO气体

江算机械.j违与自动记Il9口6—2朝

的冷却效果,电弧强烈地收缩.集中在图2所

示的熔滴表面.向上挤压熔滴阻止熔滴过

渡.

衰:

各种焊接法的熔滴过遮形态（扞丝DI～2ram

J焊接电癔

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短路过谖,

CO扞短路过谴颗粒挝豌

颗粒过蒋

短路过渡

MAG擤艋路过渡喷射过攫喷射过渡

脉冲MAG焊喷射过美喷射过诖喷射过蘸

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在电磁力作用下,飞溅量随之增大.另

外,在颗粒过渡中,尤其在熔滴过渡短路期

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虽对熔池短

路,电流豢中在路鄢俺啦再生电弧.

遘时珲世前端的熔滴强品棱吹散暇此,在理

论Ij:

CO焊耀免刍产生飞褪

.减c焊飞撬的方法

t1）采用新型弧埠电源

年代詹半期发展起来的避'

蕾式直流

瓠烨电源.是强焊电源发展史L的一次零艽

突破,随着电子技术的袂速发展强焊电源的

电子化程琵提高.控制性能更妁于完善

蕊是逆变式直流弧焊电潭的原理疑i赍形

茸先,单相或三柏的fOHz聋流电骡经

过整流和滤渡后.爱戚较平整酏直巍电.然精

通过大功率电子开关元件的作用,篮成l0

1OHz鲔交流电再经过变压器降压.将电

压降至适台于焊接的几十伏电压;

最后经夔

流,滤波辅出.并借助拄制器将硷i舅j和给定信

号比较,艟.以供结逆变器,调节符台焊接

需要的动,静态特性稳定电弧,减少飞溅.遗

砷电源体积小,重量轻,高效节能,动态响应

快.大幅度地提高了电源电气特性.

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80年代以来,日本,德国等汽车生产厂

家在CO2焊机中-采用了控制速度更高的晶

体营逆廑器控麟按术,在解决C02焊的溅

太和引弧可靠性差等问题上取得了重大进

展

（2）控制焊接电流的波形

最近采用线性控翩电瓠的方法,可以改

善对各种焊接要求的适碰性及操作性,弗提

高其可靠性.通过短路过渡删的熔滴控制,能

菊效地抑翩飞溅的发生.一是短路后不增加

电流,并适当减小电流,维持短路状态.这样,

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可防止鲢编滴嚣渡引起的微小短路所产生的

一℃溅曷一?

骚持缍一定时间短路后,以较慢的

速鹱加大电流.将电弧再生时的电流抑制列

最小倩图4为根掘这一原理进行的波形控

制实例.

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（3）改善焊丝性能

从降低飞溅的要求出发,CO焊接中,推

广应用低飞溉的管状焊丝,取得了良好的

成效管状焊丝比实苍焊丝的电弧柔软,焊缝

外形美观.图5为两种焊丝飞溅量比较.

翻5

近来,管状焊丝的进给性能与供电性能

更为优异.也具有良好的熔滴过渡性能

f江苏机械.I追与自动化儿g96～2期

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二,MAG焊接的飞溅

由于MAG焊采用cO+Ar的混台保

护气体.溶滴过渡形态与只以CO为保护气

体的情形l不同Ar气冷却敏果不比【:

O强.

电孤大时.可阻止熔滴过渡,电磁力也分敬,

缓和.另外.随着电流增大,也会产生促进熔

滴过渡方向上的分力.

l_熔滴过渡与保护气体的影响

MAG焊由于可进行喷射过渡.在临界

电流以下比CO:

焊的飞溅少些如果适当选

择气体的混台比和焊接电流,熔滴细化.不产

生短路而向母材过渡.即实现喷射过渡.便可

进一步地减少飞溅量.图6表示保护气体组

成与飞溅量的关系.Ar的混台比越高,飞溅

量越低当焊接电流为350A,Ar的比为70

～80时,飞溅量急剧地减少.并产生喷射过

渡电流为180A时.飞溅量不是最大蝠度地

减少而是逐步减少.为了实现稳定的喷射过

渡,Ar的比率需到80以上

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2.MAG焊中飞溅的对策

MAG焊中电流尚未接近临界电流时,

电弧不稳定.易产生飞溅.另外,由于喷射电

弧呈细长形,易产生向下凹陷等问胚.为此,

通常选择使电弧缩短的电压,即产生少量短

路的电压,也容易引起飞溅

由于MAG焊在短路电弧范围内产生飞

溅的原因与CO:

焊相同,因此应采用电源波

形能控制的逆变式电源,或脉冲电源.常用的

脉冲电源可以形成两种电流:

低强度电流.用

江苏机械.I追与自动恍,1996—2期

于熔化焊丝,不产生熔滴过渡{高强度电流,

用于喷射过渡采用喷射过渡可减少MAG

焊的飞溅而获得良好的焊缝.最近日本三菱

电机公司开发的脉冲电流压焊装置.可使电

流集中在钢板的接台面.形成撅薄的熔核,钢

板几乎不受热影响,焊接表面元压痕甩该装

置焊接镀镲锌及镀铝等钢板时.也可获得同

样的焊接稳定性.并减少飞溅采用逆变器控

制方式.可有效地挖制弥冲电流频率.电瓶长

度恒定,焊丝与母材间的短路现象稂,很

发生飞溅.并能高速地控制输出电流

三,脉冲MAG焊的飞溅

综上所述,减少CO:

焊,MAG焊中飞溅

量是有限的,而从根本上减少飞{曦发生的措

蘸是采用有脉冲电源的MAG焊接法.弥i巾

MAG焊采用设定I临界电流以上的弥i巾电

流,旨在实现全电流范围内的喷射过渡.该焊

接法采用如图7所示的同步弥i巾过渡的最优

控制方式,其最大特点是一个电流弥i巾产生

个熔滴地喷射过渡,能使因短路引起的飞

溅量最少,可实现在整个电流范围内无飞溅

另外.即使同样的喷射电弧,脉i巾MAG焊方

法也比MAG焊接法更为优异.

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焊接{生的1/5置右.

四改进焊丝进始装置及焊炬

从弧焊机方面研究减少CO:

焊,MAG

墀及脉冲MAG焊的飞溅的措施.焊丝的进

给椽定性与屏蔽性能板为重要.

苜先从前述的飞溅现象分析,通过电弧

控制方式以抑制飞溅,要求焊丝进给稳定,

电弧周围屏蔽良好

1.焊丝进给装置

电动机回转稳定.转矩足够,另外,即使

进给阻力变动.只要控制转速恒定,效果也较

好

当进给辊与焊丝之问有滑动时,进给不

会稳定.如粜进给辊引起焊丝损伤.进给阻力

会增大,电弧也不稳定

2.焊枪

样枪的基本性能要求有焊丝进给性能良

好,喷嘴导电性能可靠,耐久性好及屏蔽性能

优异等;

此外,要求焊枪轻便,电缆导管柔软

而且易弯曲,操作性能好;

还要求焊枪对包括

飞溅在内的焊接性能的影响要小,喷嘴等不

易粘附飞i赡.

五,改进焊接工艺

l焊枪的移动方法

在前进法中.焊枪向焊接进行方向的反

向倾斜,易观察电弧的状态,适用于半自动焊

接.这种方法的熔融金属由电弧向前方挤压,

熔深较浅,焊道呈偏平状但是,易发生大颗

粒的飞溅.

在后退法中,熔融金属由电弧发生点向

后方挤压,电弧力易直接作用在母材上,因此

熔深较大,焊道呈凸状,但不易发生飞溅.

通过倾斜母材的上坡焊,下坡焊与倾斜

焊枪具有同样效果.上坡焊相当于后退法l下

坡焊相当于前进法.9O.立向下焊时,焊枪一

方面与熔池大致呈垂直状态,一方面进行焊

接,输入热过大,熔滴从熔池飞出,发生较多

飞溅.这时,如果一面改变焊枪后退角度使熔

滴向上挤,一面焊接,可以有效地减少飞溉

L苏牝硅.j追与白动化'

1996—2期

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量.

2.电弧电压

电压升高时.电弧变长,焊丝前端的熔滴

颗粒增在,短路时,基本不产生大颗粒的飞溅

飞散现象,当电压缓慢降低时,电弧长度会渐

渐变短,会产生不规则的短路声音.尤其是降

低电压时,短路声音变得规则,次投增加,并

成为一种噪声反射信号.这种状态是最稳定

的焊接条件,产生的飞溅也最少.这种特性在

c焊,MAG焊中+只能在小电流范围内可

以见到.另外.太电流条件下如选择埋弧条件

进行焊接可较好地抑制飞溅的发生.

江苏机械制造与fa动化1199@-2期

3.焊丝的最佳伸出七乏髭

CO焊,MAG焊的焊丝是恒速进蛤的.

如果焊丝伸出长度保持一定,则电弧长度也

能保持一定.焊丝伸出变长,电流减少.电弧

长度稳定性羲,会导致大颗粒飞溅厦之,焊

丝伸出太短.电流增大电弧妊度短.焊丝熔

八熔池电弧不稳定,也容易发生飞溅暇此,

保持适当的焊丝伸出{乇是至关重要的通

常焊丝伸出长序探持焊丝意径的1O倍为

宜当使用的电流较大挣}.焊丝沛出确些为

佳.

4.焊接电蟪

通常.在c0t焊,MAG焊接电源中.焊

接电缆以投米长为好.电缆长度及直径的变

化对电弧的状态及焊接性能具有较大的影

响.电缆较长时,在主回路中附加R和I具

有相同的效果,因此.尽量不使用长电缆,同

时应尽可能使用断面积太的电缆.在大型工

厂等现场,由于设备配置的关系.必须加长电

缆时,电源厂家应预先根据电缆长度评价短

路电流控制常敬及脉冲条件,以求改善综合

焊接性能.

参考文献'

略）

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（上接第36页）

80年代初.国内只生产二相教型交流伺服电

动机,用于敬控机床的交流伺服系统和伺服

组件尚属空白,此后,一些厂家引进日本,美

国,西蓖的交流伺服电动机和驱动系统.因

此,从整体上来看,我国交流伺服电动机的生

产企业太多投还处于研制开发阶段,品种规

格少,不能满足各方面的要求,其电机的综合

技术水平与国外相比.尚有一定差距,为此,

必须集中一些人力和财力,大力发展交流伺

服电动机及其伺服系统并尽快形成生产能

力.

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