低碳鋼板平對接鎢極氬弧焊的質(zhì)量控制探討

江小山 王平

中國中車長江銅陵車輛有限公司 安徽銅陵 244142

低碳鋼液態(tài)金屬具有良好的流動性，并且在焊接中容易成型，因此已經(jīng)成為一種廣泛推廣的焊接材料。從現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展情況來看，鎢極氬弧焊因具有能量集中、保護(hù)效果好等優(yōu)點，成為低碳鋼焊接的有效方法。為了能夠更好的適應(yīng)未來焊接需求，相關(guān)人員應(yīng)該掌握其中的技術(shù)要領(lǐng)，避免質(zhì)量缺陷發(fā)生。

1 低碳鋼板平對接鎢極氬弧焊技術(shù)要點分析

在鎢極氬弧焊中，以氬氣為保護(hù)氣體，以鎢為電極，在低碳鋼板焊接期間，需要考慮多方面因素的影響，包括噴嘴規(guī)格、鎢極形狀、焊槍角度等，因此在焊接期間需要掌握其中的關(guān)鍵工藝操作要求。

1.1 裝配與定位焊

鈍邊0-0.5mm，保證坡口平直，設(shè)置裝配間隙3mm 左右；選擇與焊件焊接時相同牌號的焊絲定位焊，并電焊焊件的反面兩端位置，將焊點長度控制在10mm 左右；針對定位焊縫的缺陷問題，可考慮將存在質(zhì)量缺陷的焊縫打磨掉后做點焊，但嚴(yán)禁使用重新融化的處理方法。在焊接結(jié)束后，需將錯邊量控制在0.5mm 以下，超過這一標(biāo)準(zhǔn)需重新處理。

1.2 打底焊

在先將低碳鋼固定在水平位置后，將間隙小的一側(cè)放置在右側(cè)，焊接期間從右側(cè)逐漸向左焊接，操作者右手操作焊槍，左后拿焊絲，于焊件右側(cè)定位焊縫上引弧。在引弧結(jié)束后，焊槍在原有位置停留，低壓電弧向前帶至定位焊縫約5mm 的位置，焊槍沿著坡口兩側(cè)位置擺動，依次向前焊接。在焊絲用完后，第一時間更換焊絲[1]。若焊機設(shè)置了電流自動衰減裝置，可焊接至焊件的末端位置，但要注意控制焊槍與焊件之間的夾角位置，這種處理方法能夠確保熱量大部分集中的焊絲上，提高融化量，最終填滿弧坑，并切斷開關(guān)。此時在焊接期間，電流衰弱，熔池縮小，可回抽焊絲，但要避免脫離氬氣保護(hù)范圍。

2 焊接期間的常見缺陷以及處理措施

在低碳鋼板平對接鎢極氬弧焊期間，焊接缺陷問題不可避免，尤其是初學(xué)者而言，要合理處理焊接期間的各種質(zhì)量缺陷，這樣才能進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。

2.1 焊縫夾鎢

焊縫夾鎢問題在低碳鋼板焊接中較為常見，造成這一現(xiàn)象的主要原因就是焊接過程中的金屬鎢進(jìn)入到焊縫中。而因為氬氣電力電壓高，再加之鎢極逸出功高，在出現(xiàn)焊縫夾鎢問題后會導(dǎo)致鎢極被燒毀并進(jìn)入熔池中，這種現(xiàn)象會直接影響焊縫的耐腐蝕性能。目前低碳鋼板的焊接都是采用手工處理的，要求焊接人員必須要靈活掌握焊槍，避免鎢極插入熔池中并造成損壞。在焊接期間，使用較大的電流也有可能造成鎢極的蒸發(fā)、融化等，并引發(fā)焊縫夾鎢現(xiàn)象。

該問題的解決方法為：嚴(yán)格控制鎢極的相關(guān)參數(shù)（如直徑等），選擇符合鎢極的電流，減少鎢極在焊接時出現(xiàn)蒸發(fā)、融化現(xiàn)象。焊接期間，不建議使用接觸引弧，可選擇高頻振蕩器引弧，這種行為可進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。焊接期間應(yīng)根據(jù)要求選擇減少焊接的電流，并擰緊鎢極蓋帽，牢固鎢極。在焊接條件理想的情況下，可適當(dāng)降低鎢極的伸出長度，這是提高焊接水平的重要措施。在焊接前需要檢查鎢極狀態(tài)，不使用結(jié)構(gòu)破壞的鎢極。

2.2 氣孔問題

氣孔也是低碳鋼板平對接鎢極氬弧焊中的常見質(zhì)量缺陷，其原因主要為：在焊接期間，熔池的氣體在未凝固前大量溢出，最終導(dǎo)致在冷卻之后的焊縫位置出現(xiàn)大量的孔洞。在焊接期間，保護(hù)氣體并沒有發(fā)揮相應(yīng)的作用，造成空氣中的部分氣體進(jìn)入熔池，也會造成氣孔；或因為氬氣純度嚴(yán)重不足，焊接是未提前輸送保護(hù)氣體等；也有可能是工件在焊接前沒有做充分的清潔，導(dǎo)致板材上存在油污等情況。

在解決氣孔問題時，需要相關(guān)人員根據(jù)氣孔的成因進(jìn)一步不完善解決方案，包括以下幾點：①在焊接期間，需要正確把控焊槍的角度，確保保護(hù)氣體能夠均勻的覆蓋在焊縫上，避免保護(hù)氣體逸出。②應(yīng)該對保護(hù)氣體的濃度進(jìn)行質(zhì)量管理，選擇99.99%濃度的氬氣，并在焊接前輸送一定量的氬氣，發(fā)揮保護(hù)效果；在焊接結(jié)束后，焊槍不能立即離開，而是稍作停留直至送氣結(jié)束[2]。③在焊接工件前，需要對徹底清理焊件坡口兩側(cè)表面，避免因為油污問題而影響加工質(zhì)量。④在焊接期間，還需要結(jié)合坡口狀態(tài)、工件厚度等合理設(shè)定氣流量、噴嘴規(guī)格等，保證各種指標(biāo)滿足加工標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 燒穿

燒穿是指融化的金屬從坡口背面流出并造成的穿孔現(xiàn)象。根據(jù)目前低碳鋼板的焊接過程來看，燒穿一般發(fā)生在薄板或者第一層打底焊的接頭位置，造成這一現(xiàn)象的原因復(fù)雜，包括鈍邊小、電流大、間隙不符合標(biāo)準(zhǔn)等；或因為焊接人員的操作不當(dāng)，導(dǎo)致電弧在加工位置停留的較長時間，在持續(xù)的熱量輸出情況下造成工件燒穿。

該問題的解決方案為：技術(shù)人員可以根據(jù)板材的厚度合理選擇焊接電流，并根據(jù)質(zhì)量要求對焊接的速度進(jìn)行控制；焊接期間多觀察熔池狀態(tài)，根據(jù)焊接要求適當(dāng)添加焊絲，保證焊絲的運動能夠與焊絲運動相協(xié)調(diào)。最后要對坡口間隙、鈍邊大小等進(jìn)行優(yōu)化，保證焊接能順利完成。

2.4 末端塌陷問題

末端塌陷是低碳鋼板焊接中的嚴(yán)重問題，造成這一現(xiàn)象的主要原因就是焊接點流量較大，并且沒有補充焊絲；或因為焊槍的角度不對、收弧過早等，也有可能引發(fā)該問題[3]。

解決末端塌陷問題的措施包括：減少焊接時的電流；在焊接收尾階段嚴(yán)格控制焊槍的傾斜角度；焊接期間需要添加少量的焊絲，并做好收弧質(zhì)量控制。

3 結(jié)語

在低碳鋼板平對接鎢極氬弧焊期間，相關(guān)人員要正確認(rèn)識到焊接期間的各種質(zhì)量缺陷。從焊接的加工質(zhì)量管理入手，完善焊接的相關(guān)技術(shù)流程，從細(xì)節(jié)入手，避免質(zhì)量問題發(fā)生，這樣才能進(jìn)一步提高焊接水平，降低質(zhì)量缺陷發(fā)生率。