2气体保护焊表面张力过渡的控制策略探析'> CO2气体保护焊表面张力过渡的控制策略探析

【摘要】在分析CO2气体保护焊的表面张力过渡策略时，要从研究CO2气体保护焊短路过渡的理论基础上进行，只有深入研究了表面张力过渡的不同参数与送丝速度之间的关系之后，才能得到准确的数据与解决方法。经过研究，随着送丝速度的不同变化，并根据表面张力过渡对电源的一些要求，总结得出了几种解决方案。本文对CO2气体保护焊表面张力过渡的控制策略，以及CO2气体保护焊表面张力过渡的发展与应用做出了具体的讨论与分析。

【关键词】CO2气体保护焊；表面张力过渡；控制策略；应用

1.引言

随着对CO2气体保护焊过程和技术的研究，对焊接的质量的要求也在提高，因为CO2焊成为钢生产中最主要的方法之一。CO2气体保护焊具有的优点有：高效节能、生产效率高、成本较低、能耗小、抗锈、抗裂等，这些优点使得CO2气体保护焊在实现焊接的过程中实现自动化与机械化，这对工作人员来说是十分方便的[1]。但是它也存在很多的不足之处，比如：在采用过渡方式进行焊接的时候，根部就会很容易内凹与未焊接的现象。针对这些优缺点，焊接工作者们进行了深刻的研究，本文就对CO2气体保护焊表面张力过渡过程控制策略以及如何去实施的方案进行了进一步的分析，并且简要说明了CO2气体保护焊表面张力过渡的应用与未来发展的内容问题。

2.CO2气体保护焊表面张力过渡的控制策略

我国在50年代末期就开始研究与应用CO2焊，但是由于当时社会的生产力并不高，所以发展的水平一直不高该方法进步也比较缓慢，后来由于大量进口了一些国外的焊接材料与先进的技术，这些都很大程度的推动了我国CO2焊接技术的快速发展。这些技术的引进对我国很多方面的建设都提供了良好的基础，比如用于铁路、公路、机场等地的建设上，因此，我国很多学者与研究该方面的人员都对CO2焊接做出了很多的研究工作。

2.1对焊接材料与表面张力过渡的控制问题

通常，为了提高CO2焊的工艺及性能，会用保护气体与焊接材料来对电弧的状态和熔滴过渡进行改进，比如：在CO2气体中添加一些氩气，然后通过氩气的比例不断的增大，使得飞溅减少，因此焊接缝隙也就更加美观了。表面张力过渡的要点是：让熔滴与熔池在接触时用较小的电流，才能够减少飞溅的产生[2]。在熔滴离开焊丝之后就增大电流来让焊缝成形，在检测的时候根据电压的不同变化来觉得增大电流的时间，保证每次焊接的过程足够稳定。

2.2对送丝方式的控制问题

送丝的方式实现起来形式总是多种多样的，但是主要是以一送一停的方式进行的，采用脉动送丝的方式也是常见用法之一，它还包括焊接电流合作控制与送丝回抽等，可以大大降低飞溅。通过实践发现，送丝方式有规律的进行可以让熔滴过渡变得具有规律。当熔滴形成之后，焊丝就会以很快的速度进入熔池之中，即完成了短路的过渡。这种强制的方式有利于对各种不同的阻碍力的克服，快速的进入熔池中就使飞溅降到最低。这种方式的特点是不用去过度控制电压与电流，很适用于不严格的焊接任务。但是这种方式也有它的不足，不足在于很难去保证焊丝的动作与熔滴的同时进行。

2.3外加磁场对CO2焊飞溅的控制问题

在一定的焊接规范条件下，外加磁场作用于CO2飞溅时，通常会有一个最好的磁场范围，在这个区间内飞溅的降低程度最为明显，在一定的强力磁场作用下，CO2焊熔滴的过渡会慢慢增加，把短路初期的飞溅也就减小到最小的程度。外加磁场焊接电弧有很强的抑制作用，能防止熔滴以外产生的飞溅。随着电子技术的发展，精细波形的控制也是一大重点问题，为了精确的分析与控制熔滴过程中的电流，就需要根据不同的阶段中不同特点形成的电压电流等，如此智能的控制也使控制的效果发生了根本的改变与进步。

2.4对电器因素的控制策略与改进

一般传统的控制方式是在焊接的电源回路中接入一个电抗，因为电抗的存在，所以短路的电流受到了压制，也就降低了飞溅。与此同时，电抗还有存储能量的作用，当电弧重燃之后，电抗就会向电弧释放能量这样就能制造出良好的焊缝[3]。但是这种方式的缺点是电抗的大小是一定的，即无法根据焊接的条件变换要求，所以一旦电抗的值不合适的时候就会使焊接的效果变坏。

3.CO2气体表面张力过渡技术的应用与发展

目前，CO2气体表面张力过渡技术在国内的应用还是占少数，应该说是还处于起步的阶段，但是在国外的市场这一技术的应用则是很多，美国的一些电厂会利用这一技术焊接与修复不锈钢板，因为这些不锈钢板都来自烟气的壳体，由于高温与烟气的作用下会让不锈钢板受到腐蚀，他们利用CO2气体表面张力过渡技术焊接了不锈钢板，使它们很难被烧穿弥补了传统焊接的缺陷，这种技术不仅可以作用在不锈钢板上，还可以作用于低合金钢及其他材质的物件上，应用领域十分广泛，因此，CO2气体表面张力过渡技术得到了很快的应用与快速的发展。目前，该技术已经被中国的管道公司利用，在试用中发现飞溅量变得很小，受到较高的好评。

4.总结语

综上所述，可以得出以下几个结论：第一，从熔滴的受力方面能够分析出短路过渡的主要作用，表面张力也能在短路的过程中发挥出作用。第二，短路过渡飞溅的多少与电的参数有很大的关系，即当电弧功率在最大的时候，可以很好的减少飞溅量。第三，减少飞溅的方式除了以上几种，还有一元化方法、脉冲方法等，但是焊接的过程中受到干扰太多，所以还需要继续去研究才能解决CO2气体保护焊的飞溅问题。可以看出CO2气体保护焊表面张力过渡的工艺的焊接飞溅的程度明显降低，它的飞溅率仅仅是传统的CO2焊接的10%，这种明显的优势也对CO2气体保护焊表面张力过渡这一技术在焊接领域的应用开辟出一条光明的道路。

参考文献

[1]赵宝琨.STT型CO2气体保护焊在薄板焊接中的应用2010，2010全国机械装备先进制造技术（广州）高峰论坛――云南省分论坛

[2]王健，王健，杨代立.低飞溅CO2气体保护焊方法[J].科技信息，2010（35）

[3]刘珊中，汪运浩，赵予龙.CO2气体保护焊逆变电源闭环控制系统[J].焊接学报，2015（1）

作者简介

邵宏霖，男，1982年12月，籍贯：云南曲靖，现工作单位：云南工业技师学院，现有职称：二级实习指导教师，主要研究方向：焊接（CO2气体保护焊应用）。