MIG问题和补救措施

GMAW:常见的MIG问题和补救措施
1997年9月/ 10月《今日实际焊接》杂志许可转载,1997年版权由克罗伊登集团有限公司,罗克福德,IL

与自动变速器简化了驱动过程的方式,气体金属弧焊(GMAW)简化了焊接过程。在所有焊接方法中,据说GMAW是最容易学习和执行的。主要原因是因为电源几乎所有的工作都在调整焊接参数以处理不同的条件时;非常像自动变速器的复杂电子产品。

因为需要较少的技能,所以许多操作员能够在具有有限训练的可接受的水平下GMA焊缝。然而,这些同样的运营商遇到了麻烦,但是,当他们开始创建劣质焊缝并且无法诊断并纠正自己的问题时。下面列出的指导方针将有助于缺乏经验的运营商创造高质量的焊接,以及为那些使用GMAW流程的人提供了多年的人提供提示。

最常见的焊接问题可分为四类:

  1. 焊缝气孔
  2. 焊缝形状不正确
  3. 缺乏融合
  4. 有缺陷的电线交付与设备设置和维护有关。

1.焊接金属孔隙率

孔隙率问题#1:表面状况不当
焊缝气孔最常见的原因是金属表面条件不适当。例如,在母材上的油、锈、油漆或油脂可能会阻止适当的焊接渗透,从而导致气孔。产生渣的焊接工艺,如保护金属电弧焊(SMAW)或药芯电弧焊(FCAW)往往比GMAW更能容忍表面污染,因为在渣内发现的部件有助于清洁金属表面。在GMAW中,唯一的污染保护是由合金化到导线中的元素提供的。

补救措施
为了控制孔隙率,在线中使用脱氧剂,例如硅,锰或痕量的铝,锆或钛。线材化学可以通过参考美国焊接社会(AWS)电线分类系统来确定。

测试各种类型的电线,以找到适合特定应用的正确化学成分。首先,尝试最常见的电线类型,ER70S-3(林肯L50),它含有0.9% - 1.4%的锰和0.45- 0.75%的硅。如果在完成的焊缝中仍然存在气孔,通过切换到ER70S-4 (Lincoln L54)或ER70S-6(硅(0.8 - 1.15%)和锰(1.4- 1.8%)含量最高的焊丝,增加硅和锰的含量。有些操作人员更喜欢使用三重除氧剂,如ER70S-2(林肯L52),除了硅和锰之外,还含有铝、锆或钛。

除了更换金属丝外,还可以用研磨机或化学溶剂(如脱脂剂)清洗金属表面,以防止气孔。但要注意的是,如果使用溶剂,一定不要在焊接电弧附近使用氯化脱脂剂,如三氯乙烯——烟尘可能与电弧发生反应,产生有毒气体。

孔隙度问题2:气体覆盖
焊缝中气孔的第二个主要原因是保护气体覆盖的问题。GMAW工艺依靠保护气体从物理上保护焊缝不受空气的影响,并起到电弧稳定器的作用。如果保护气体受到干扰,那么空气就有可能污染焊缝水坑,导致气孔。

补救措施
屏蔽气流根据线尺寸,电流,传输模式和风速而变化。典型的气体流量应约为每小时30-40立方英尺。使用流量计,检查是否正确设置屏蔽气流。今天市场上有各种流量计,从简单的表盘仪表到球流动一直到精密,电脑模型。一些操作员错误地认为压力调节器是必需的,但压力表不会设置流量。

纯二氧化碳屏蔽气体需要使用专为二氧化碳设计的特殊流量计。这些特殊的流量计不受可能随着二氧化碳从液体形式变为气体而发生的糖粉的影响。

如果大风将保护气体吹离水坑,可能需要竖起挡风板。根据美国焊接学会结构焊接规范,当风速大于5英里/小时时,建议不要进行GMA焊接。在室内,通风系统可能会妨碍气体覆盖。在这种情况下,改变气流方向,远离水坑。如果烟气提取是必要的,使用专门为此目的设计的设备,如林肯电气公司的MAGNUM™提取枪——它们将去除烟气,但不会干扰保护气体。

当气体离开喷枪时,湍流也可能导致孔隙率问题。理想情况下,气体会像毯子一样覆盖在焊缝水坑上。湍流气体流动可由流速过高、喷枪喷嘴内的飞溅物过多或飞溅物积聚在气体扩散器中引起。

导致气体流量不足的其他可能原因可能是枪、电缆、煤气管道、软管或气体配件松动。这些损坏的附件可能会产生所谓的“文丘里效应”,空气通过这些开口被吸入,流量减少。

最后,用拖曳或反手技术焊接可能会导致气体覆盖问题。试着用推或正手技术焊接,把气层放在电弧前面,让气体进入接头。

气孔问题#3:贱金属性能
焊缝气孔的另一个原因可能简单地归因于母材的化学性质。例如,贱金属的含硫量可能极高。

补救措施
不幸的是,如果气孔的问题在于贱金属的特性,那就没有什么办法了。最好的解决办法是使用不同等级的钢或改用产生渣的焊接工艺。

2.焊缝形状不正确
如果操作人员遇到凸形或凹形珠,这可能表明热输入或技术有问题。

不正确的珠子问题#1:热量不足
一个凸面或“粘”珠表明,正在使用的设置是太冷的材料被焊接的厚度。换句话说,焊缝中没有足够的热量使其能够穿透母材。

补救措施
为了纠正运行“过冷”的问题,操作人员必须首先确定电流是否适合材料的厚度。图表可从主要制造商,包括林肯电气,提供在不同条件下的安培使用指南。

如果安培被确定足够高,检查电压。电压过低通常伴随着另一个问题的迹象:大量的飞溅。另一方面,如果电压过高,操作人员就会在控制过程中遇到问题,焊缝就会有塌陷的趋势。

检查电压是否设置正确的一种方法是通过听来测试。一个正常运行的弧线会有一定的声音。例如,在低安培的短电弧传输中,电弧应该有稳定的嗡嗡声。在高安培使用喷雾电弧转移,电弧将产生噼啪声。电弧声也可以表明问题——稳定的嘶嘶声表明电压过高,操作人员容易削价;而响亮、刺耳的声音可能表明电压过低。

珠子问题#2:技术
凹形或凸形胎圈也可以是通过使用不正确的焊接技术引起的。例如,推动或正正常技术倾向于产生比拉拉或反手技术更平坦的珠子形状。

补救措施
有关最佳珠子形状,建议使用5-10度的按钮。

不正确的珠子问题#3:工作电缆不足
工作电缆的问题可能导致电弧处可用电压不足。工作电缆问题的证据将是不当的珠形或热工电缆。

补救措施
如果它们太小或过度磨损,工作电缆具有过热的趋势。在更换电缆时,请咨询图表以根据正在使用的长度和电流确定大小。电流越高,距离越高,电缆需要越大。

3.未焊透
如果消耗品不正确地粘附到基础金属上,则可能发生缺乏融合。不合适的融合会产生弱,低质量的焊缝,最终可能导致成品中的结构问题。


熔接不足问题:短弧转换过程中的冷研磨

在短弧转移中,电线直接触及焊接池,系统中的短路导致电线的末端熔化并分离液滴。这种短路每秒发生40到200次。当焊接池中的金属熔化时可能发生融合问题,但是没有足够的能量将其熔化到基板上。在这些情况下,焊接将具有良好的外观,但是金属中没有一个实际连接在一起。由于缺乏融合难以在视觉上检测到,因此必须通过染料渗透,超声波或弯曲测试来检查。

补救措施
为了保证正确的熔合,请确保电压和安培设置正确。如果操作人员在进行这些调整后仍有问题,则可能需要改变焊接技术。例如,改用药芯焊丝或改用喷雾电弧转移法。在喷涂电弧转换过程中,电弧永不熄灭,因此不存在冷搭接和熔合不足的问题。喷射弧焊在足够高的安培电流下进行,足以熔化金属丝的末端,并推动熔滴穿过电弧进入熔池。

4.电线送货故障
如果送线不顺畅,或者操作人员在枪电缆内听到了震颤声,可能是送线系统出了问题。大多数与电线输送有关的问题归因于设备的设置和维护。

问题#1:联系提示
运营商之间存在倾向于使用超大尖端,这可能导致接触问题,弧形,孔隙度和珠子差的不一致。

补救措施
确保焊枪内的接触头处于工作状态,尺寸与所使用的焊丝适当。目视检查尖端,如果它磨损(变成鸡蛋形状),它将需要更换。

有缺陷的电线交货问题#2:枪衬里
枪衬套,就像接触头一样,必须与通过它的电线大小一致。当送丝不顺利时,也需要清洗或更换。

补救措施
要清洁衬里,请用从接触尖端的低压压缩空气吹出,或更换衬里。

问题#3:破损的枪
在枪内是非常精细的铜线股线,最终会突破并随着时间的推移磨损。

补救措施
如果在一个特定区域使用时枪变得非常热,则表明存在内部损坏,需要更换。此外,确保枪足够大,适用于申请。操作员喜欢使用小枪,因为它们在手上很容易,但如果枪对应用枪太小,则会过热。

问题#4:驱动辊
送丝机上的传动辊定期磨损,需要更换。

补救措施
如果需要更换,轧辊的沟槽上通常有明显的磨损迹象。同时,确保驱动辊张力设置正确。要检查张力,断开焊接输入电缆从馈线或切换到冷馈线选项。把铁丝插进去,在它离开枪的时候用拇指和食指捏住它。如果钢丝可以通过夹紧停止,则需要更多的驱动辊张力。最佳张力将通过夹丝时不停止的送料来表示。如果驱动辊张力太高,它可能会使电线变形,导致鸟窝(缠结)和烧回(当电弧爬升电线和熔合到接触尖端)。

确保驱动辊和导流管尽可能地靠在一起。接下来,检查从电线离开卷筒到它进入驱动卷筒的路径。电线必须与传入的引导管对齐,所以没有刮削的电线,因为它通过管。在一些电线馈线,线轴的位置是可调的-调整它,使它成为一个直的路径进入管。

错误的电线交付问题#5:电线离开卷轴和缠结
发生一些送丝问题,因为在释放枪支触发后,钢丝卷轴的惯性使其在海岸上。

补救措施
如果卷轴继续滑动,卷轴上的金属丝就会松开,金属丝就会脱落或缠结在一起。大多数送丝系统在线轴上有一个可调节的制动器。应设置制动张力,使卷筒不滑动。

通过以下这四个指导方针,焊接世界新的GMAW操作员甚至更有经验者更具经验者,在影响工作质量之前,应该更容易诊断问题。