07焊條焊接氣孔形成及工藝措013

1、J507焊條焊接氣孔形成及工藝 措013申請焊接技師論文堿性焊條焊接氣孔形成及預(yù)防措申請職稱：技師專 業(yè)：焊接姓 名：石書祥指導(dǎo)老師：譚建2013年7月30日堿性焊條焊接氣孔形成及預(yù)防措施煙臺工貿(mào)學(xué)校石書祥摘要：氣孔就是焊接時，熔池重的氣泡在凝固時未能逸出，而留下來形成的空穴。 J507堿性焊條焊接時多為氮氣孔、氫氣孔和CQ孔。平焊時要較其他位置氣孔 多；打底層要比填充、蓋面多；長弧要比短弧多；斷弧要比連弧多；引弧、收 弧和接頭處要比焊縫其他位置多。由于氣孔的存在，不但會降低焊縫的致密性, 削弱焊縫的有效截面積，還會降低焊縫的強度、塑性和韌性。文中以J507焊條 焊前準備、熔滴過渡的特點、選擇

2、焊接電源、合適的焊接電流、合理的引弧和 收弧、短弧操作直線運條等方面做以工藝措施控制，在焊接生產(chǎn)中得到了很好 的質(zhì)量保證。關(guān)鍵詞：氣孔熔滴過渡工藝參數(shù)短弧堿性焊條焊接氣孔形成及預(yù)防措施在 2010年山東省全國技校學(xué)生技能大賽選拔賽中，其中一項比賽項目是 板橫位J507堿性焊條打底，C02氣體保護焊填充蓋面。該項比賽后對焊件拍片 檢驗時發(fā)現(xiàn)：全省參賽選手的作品，只有聊城職教中心一家的焊件拍片合格， 其他十幾家學(xué)生焊件拍片都不過關(guān)。作為煙臺市的代表隊事后我們對造成焊件 拍片不過關(guān)的原因做了多方面的研究分析，翻閱了大量的資料，請教了工廠中 技術(shù)經(jīng)驗豐富的老師傅，請教了市職教室的老師，特別是暑假學(xué)習(xí)期

3、間有幸聽 了譚建老師的講課，并仔細向譚老師請教了這方面的問題，得到譚老師悉心指 導(dǎo)，最后對堿性焊條焊接過程中氣孔的形成機理和預(yù)防措施有了更加深入的認 識，總結(jié)出來以便大家共同探討使我們能把堿性焊條焊接教學(xué)工作做得更好。 有不足之處敬請各位前輩。同行批評指正。仁氣孔形成的原因氣孔產(chǎn)生的原因是焊接過程中產(chǎn)生的氣體及熔池周圍的氣體被液態(tài)金屬吸 收后在凝固過程中因溶解度急劇下降，這些氣體以氣泡形式逐漸自焊縫中逸出, 來不及逸出的氣體殘留在焊縫內(nèi)就形成氣孔。形成氣孔的氣體主要有氫氣和一 氧化碳。從氣孔的分布狀態(tài)看有單個氣孔、連續(xù)氣孔、密封氣孔；從氣孔的部 位不同可分為外部氣孔和內(nèi)部氣孔；從形狀看有針孔、

4、圓氣孔、條狀氣孔（氣 孔呈條蟲形，是圓氣孔的連續(xù)）、鏈狀和蜂窩狀氣孔等。J507堿性焊條的熔滴過渡狀態(tài)為粗熔滴短路狀態(tài)，加之焊條本身制造中出 現(xiàn)了偏心，焊藥藥皮脫落等原因以及對焊條烘干狀態(tài)要求比較高，因而往往在 操作中熔池保護不良形成了氣孔缺陷，這種氣孔缺陷往往存在于搭建焊或第一 層焊縫中。不但對焊接質(zhì)量造成影響，而且也給返修工作帶來了困難。2、控制氣孔產(chǎn)生的具體措施2.1潸理焊接部位堿性焊條的特點是對鐵銹、油污及水分的敏感性大，焊接時如不清理徹底極 易產(chǎn)生氣孔，因此，焊接部位要求在焊接前必須對坡口及焊縫兩側(cè)20mm的范圍 內(nèi)，包括內(nèi)部兩側(cè)進行仔細的清理，將鐵銹、油污、水分等贓物清理干凈，必

5、要時打磨，直至露出金屬光澤。多層多道焊時，將每道的熔渣、飛濺物仔細清 理，焊縫的表面盡可能的平滑，咬邊、焊瘤、焊趾過度過大的部位要用細砂輪 仔細打磨，直至表面光滑平整，方可進行下一道焊接。2.2選擇合理的坡口形式在焊接前，應(yīng)根據(jù)不同的技術(shù)要求選擇合理的坡口形式，當板厚在20mm以 上時對接坡口應(yīng)選用U型或雙邊U型坡口，而不應(yīng)選用V型或X型坡口因為V 型或X坡口根部夾角較小，焊條頂端不容易接近坡口根部，常在打底焊時造成 偏吹，其后果不是產(chǎn)生夾渣，未焊透，就是出現(xiàn)氣孔。而U型坡口具有焊條頂 端與坡口接觸面積較大，便于施焊，能有效地保證打底焊的焊接質(zhì)量，所以必 須選擇合理的坡口形式。另外在打底焊操作

6、過程中，一定要形成圓潤平滑的底 部成型，不要在焊道兩邊形成夾角，否則清渣不干凈，留下的殘渣在填充層焊 接時汽化后，不能全部逸出，很容易形成氣孔。2. 3選擇焊接電源，確保電弧穩(wěn)定J507焊條為高堿度的低氫型焊條，該焊條在直流焊機反極性時方可正常使用。 因此無論采用何種類型的直流焊機，其溶滴過渡均由陽極區(qū)向陰極區(qū)過渡。在 一般手工電弧焊時，陰極區(qū)溫度略低于陽極區(qū)溫度。因此，無論何種過渡形式 溶滴到陰極區(qū)后溫度均會降低，造成了該種焊條各溶滴的聚合過度到溶池中去, 即形成了粗溶滴過渡形式。但由于手工電弧焊是人為的因素：如焊工熟練程度、 電流電壓大小等不同，其溶滴的大小也是不均勻的，形成了氣孔等缺陷。

7、同時, 堿性焊條藥皮中又含有大量的螢石，在電弧作用之下分解出電離電位較高的氟 離子，使得電弧的穩(wěn)定性變差，進而又造成了電焊時溶滴過渡的不穩(wěn)定因素。 因此要解決J507焊條手工電弧焊的氣孔問題，必須從工藝措施上入手，以確保 電弧溶滴過渡的穩(wěn)定。我們通常采用直流焊接電源分為兩種類型：旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機和硅整流式直 流焊機。雖然它們的外特性曲線均屬下降特性，但是因旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機是通 過選裝換向極達到整流目的地，因而其輸岀的電流波形呈規(guī)則形狀的擺動，這 勢必在宏觀上為一額定電流，在微觀上輸出電流為小幅度變化，尤其在熔滴過 渡時造成擺動幅度增加。對于硅整流直流焊機是靠硅元件整流后進行濾波處理, 雖然輸出

8、電流有波峰和波谷，但總體上是平滑的，或稱在某一過程中是極少量 有擺動的，它因此可以認為是連續(xù)的。因此其受溶滴過渡的影響較小，在溶滴 過渡時引起的電流波動不大。在焊接工作中以兩種類型焊機焊接得出結(jié)論，硅 整流焊機比旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機出現(xiàn)的氣孔的幾率均有所降低。經(jīng)分析實驗結(jié)果, 認為采用J507焊條施焊時要選擇硅整焊機流焊接電源，這樣可以確保電弧穩(wěn)定 避免氣孔缺陷的產(chǎn)生。2.4、選擇合適的焊接電流由于采用J507焊條焊接，焊條除藥皮以外在焊芯中也含有大量的合金元素, 以增強焊縫接頭強度，消除產(chǎn)生氣孔缺陷的可能性。而由于采用較大的焊接電 流，溶池變深，冶金反應(yīng)激烈，同時造成合金元素燒損嚴重。；因為電流

9、過大， 明顯的使焊芯電阻熱猛增，焊條發(fā)紅，造成焊條藥皮中的有機物過早分解而形 成氣孔；而電流過小。熔池的結(jié)晶速度過快，熔池中氣體來不及逸出而產(chǎn)生氣 孔。加之采用直流反極性，陰極區(qū)溫度偏低，即使在激烈反應(yīng)下生成的氫原子 溶解于溶池之中也無法很快地被合金元素置換出來，即使氫氣迅速浮出焊縫之 外，而溶池過熱后又迅速冷卻，使得殘余的氫形成分子凝固在溶池焊縫之中形 成了氣孔缺陷，因此考慮合適的焊接電流是相當必要的。低氫型焊條比同規(guī)格 的酸性焊條一般略小1020%左右的電流。在生產(chǎn)實踐中，對低氫型焊條可用該 焊條直徑的平方乘以十作為參考電流。3.2mm焊條可定為90100A、4. Omm焊條 可定為160

10、170A作為參考電流，通過實驗作為選定工藝參數(shù)的依據(jù)。這樣可以 減少合金元素的燒損，避免氣孔出現(xiàn)的可能。2.5合理的引弧和收弧J507焊條焊接接頭產(chǎn)生氣孔的幾率比其他部位要大，這是因為接頭處往往在 焊接時比其他他部位的溫度略低。因為更換新焊條使原收弧處已經(jīng)有一段時間 的散熱，在新的焊條端部也有可能有局部銹蝕，使得在接頭處產(chǎn)生密集氣孔， 要解決由此造成的氣孔缺陷，除在剛開始操作時在起弧端部在引弧板上輕擦引 弧，以清除端部的銹跡。在中間各接頭部位，必須采用超前引弧的方法，就是 在焊縫前1020imn處引弧穩(wěn)定后，再拉回到接頭收弧處，以便對原收弧出進行 局部加熱，待形成溶池以后再低壓電弧，略上下擺動

11、2次即正常運條焊接。 收弧時應(yīng)盡量保持短弧，以保護溶池填滿弧坑，用點弧或來回擺動23次填滿 弧坑達到消除收弧處產(chǎn)生氣孔的目的。2. 6短弧操作直線運條一般J507焊條都強調(diào)采用短弧操作。短弧操作的目的在于保護溶池，使高 溫沸騰狀態(tài)下的溶池不受外界空氣的侵入而產(chǎn)生氣孔。但短弧應(yīng)保持時何種狀 態(tài)，我們認為要按不同規(guī)格的焊條而異。通常短弧是指弧長控制于焊條直徑2/3 的距離。因為過小的距離，不但溶池看不清、不易操作且會因短路造成斷弧。 過高及過低都達不到保護溶池的目的。在運條時應(yīng)采用直線運條為宜，回往復(fù) 擺動過大會造成溶池保護不當。對于厚度較大的（指可采用U型或雙U 型坡口來解決，在蓋焊面時也可以多道焊盡量減少擺動幅度。在焊接生產(chǎn)中采 用了以上方法，不但保證了內(nèi)在質(zhì)量而且焊道平滑整齊。在操作J507焊條施焊時，除以上一些工藝措施防止可能產(chǎn)生氣孔以外，對 一些常規(guī)要求的工藝處理不能忽視。例如：焊條烘干除水份油污，焊條的保溫