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焊接機器人藥芯焊絲氣保焊的保護氣的選擇

藥芯焊絲氣保焊(簡稱FCAW-G)是一種應用非常廣泛的焊接工藝。它廣泛應用于重型制造、建筑、造船、海上設施等行業中低碳鋼、低合金鋼和其它各種合金材料的焊接。FCAW-G焊接工藝經常采用100%的純CO2或者75%~80%的Ar和20%~25%的CO2混合氣體作為保護氣。

選擇焊接保護氣的時候,要重點考慮成本、質量、生產率等因素。

FCAW-G保護氣的選擇

進行藥芯焊絲焊接時,是選擇CO2 氣體保護還是選擇Ar/CO2混合氣體保護需要考慮以下三個方面。

1、保護氣的成本

通常,焊接總成本中有80%屬于人工和治理開支,20%屬于材料成本, 其中保護氣的成本大約占材料成本的1/4,或者說占焊接總成本的5%。假定保護氣的成本是唯一的決定因素,那么通過用CO2保護氣替代Ar/CO2混合保護氣的方式可以大大降低焊接成本。然而,通常其它成本也影響著焊接總成本,這將隨后討論。

CO2比Ar/CO2便宜,因為它可以低成本獲得。世界上CO2的資源廣泛而豐富。CO2通??梢酝ㄟ^其它工藝的副產品獲得。對焊接工業來說,一方面可以通過天然氣體的加工或分離獲得CO2, 另一方面也可以通過空氣獲得CO2。因為Ar在大氣中的含量不到1%,需要加工和處理大量的空氣才能提取一定量的Ar,并且需要專門的空氣分離裝置來處理空氣??諝夥蛛x裝置耗費大量的電力,也需要放置在專門的區域。

2、焊工的偏好和生產率的影響

當采用相同類型和大小的焊絲進行焊接時,采用Ar/CO2保護氣比單純采用CO2保護氣焊接時所獲得電弧更平穩、更弱,飛濺更小,因此深受焊工的喜愛。CO2保護氣施焊時焊接電弧輕易產生大的熔滴過渡(熔滴通常大于焊絲直徑),導致電弧不穩定,不連續,飛濺較大。Ar/CO2混合氣體保護飛濺過渡的熔滴較小(熔滴通常小于焊絲直徑),導致電弧更加穩定連續, 飛濺小。

Ar/CO2混合氣體保護的另一個特點也增加了焊工們對它的喜愛程度,與使用CO2保護氣施焊相比,它的熱傳導能力較低,因此它能保持熔池的熱度和液態程度。這能使熔池的反應更徹底,焊縫焊趾部分更輕易熔化充分。當進行非凡位置焊接時(比如上坡焊或仰焊時),采用Ar/CO2具有更大的吸引力,因為技術欠佳的焊工也能很好控制電弧,提高焊接生產率。

采用Ar/CO2混合氣體保護焊接時, 由于Ar含量較高,它比CO2保護氣焊接時向焊工放射更多的熱量。這就意味著焊工焊接時感覺更熱。此外,焊槍也會更熱(Ar/CO2保護氣下焊槍的占空比要比CO2保護氣的占空比低),這就要求采用更大的焊槍或者要求同型號焊槍及其易損組件的更換更加頻繁。

3、焊接質量

正如前面討論的一樣,使用Ar/CO2 混合保護氣體與使用CO2保護氣施焊相比,它能保持熔池的熱度和液態程度, 使熔池的反應更徹底,焊縫焊趾部分更輕易熔化充分。因此,它大大提高了焊縫成形能力和焊縫質量。

此外,Ar/CO2混合氣保護施焊時飛濺小,焊縫質量大大提高,同時降低了焊后清理的時間和成本。較低的飛濺量也改善了超聲波焊縫檢測的成本,因為飛濺過多的話,為確保超聲波檢測的準確性,必須要事先清理飛濺。


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