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发表于 2012-8-11 15:09:52
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CO2电弧焊时，由于熔池表面没有熔渣盖覆，CO2气流又有较强的冷却作用，因而熔池金属凝固比较快，但其中气体来不及逸出时，就容易在焊缝中产生气孔。
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可能产生的气孔主要有3种：一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。1 X$ W/ S! ~7 m# R, m
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1、一氧化碳气孔+ A$ N0 ?+ J3 `; ^
4 K7 h. Z: v& w* Z: D5 d4 J8 P1 D产生CO气孔的原因，主要是熔池中的FeO和C发生如下的还原反应：" w5 ?' Q/ W+ ?+ {/ O" q3 x
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FeO+C==Fe+CO
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! X/ F+ S+ O" q, h* |+ G. y该反应在熔池处于结晶温度时，进行得比较剧烈，由于这时熔池已开始凝固，CO气体不易逸出，于是在焊缝中形成CO气孔。2 Q0 R) N' n2 c+ w
4 ~1 G/ }# Q5 o! W! N如果焊丝中含有足够的脱氧元素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，有效地防止CO气孔的产生。所以CO2电弧焊中，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能性是很小的。, g$ a& s; T: G ^
7 J& m9 ?) z# a( l4 I9 w2、氢气孔
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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，则留在焊缝金属中形成气孔。8 t+ d5 D* o3 ^: I. `
8 h1 }- ~+ L. G/ t. F9 I& A6 g) _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，不仅可防止氢气孔，而且可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。
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/ B' l- u3 c6 \+ _5 c% e6 s另外，氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时，熔池为负极，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子又复合为原子，因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时，焊缝中含氢量为正极性时的1/3～1/5，产生氢气孔的倾向也比正极性时小。: \, A) ~/ Q; t& R; p
' G# U+ L" `5 R3 P6 r. s8 ?3、氮气孔
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氮气的来源：一是空气侵入焊接区；二是CO2气体不纯。试验表明：在短路过渡时CO2气体中加入φ（N2）=3%的氮气，射流过渡时CO2气体中加入φ（N2）=4%的氮气，仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少，φ（N2）≤1%。由上述可推断，由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大，焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。( g# i1 g# u7 K
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& @1 z" k) ]# E* o, K1 B) E) b造成保护气层失效的因素有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大，以及焊接场地有侧向风等。% z; G/ v7 w) r
) j% z5 H2 j/ I. M* M& b# _因此，适当增加CO2保护气体流量，保证气路畅通和气层的稳定、可靠，是防止焊缝中氮气孔的关键。
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( p0 ^: Q* I3 d5 N F( o$ I+ I另外，工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高，空气侵入的可能性越大，就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢，熔池结晶也慢，气体容易逸出；焊接速度快，熔池结晶快，则气体不易排出，易产生气孔。
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