堆焊修复焊丝CO2气体保护焊的冶金特点
CO2气体保护焊堆焊修复焊丝的冶金特点主要表现在以下几个方面:
(1)合金元素的氧化及脱氧。
CO2高温分解成CO和O2,氧分子继续分解成氧原子。原子氧有强烈的氧化作用,氧化熔滴和熔池中的Fe、Si、Mn、C等元素形成相应的氧化物FeO、SiO2、MnO、CO等。CO2气体高温时强烈的氧化性,使CO2焊产生三方面的严重问题:合金元素烧损、CO气孔和飞溅。尤其是FeO存在于液态金属中会造成CO气孔和飞溅,残留在焊缝金属中将造成焊缝力学性能下降。
改善CO2电弧焊焊缝性能的重要方法是对FeO进行脱氧。具体措施就是在堆焊修复焊丝的药粉中加入足够的脱氧剂。可作为脱氧剂的常见元素有Si、Mn、Al、Ti等。
为了减少气孔、飞溅,还应尽量减少堆焊修复焊丝中的碳含量。碳含量降低将使焊缝金属强度降低,为了弥补碳减少带来的强度下降,需要增加其他的合金元素。
(2)气孔的问题。
CO2气体保护电弧焊焊接气孔主要有以下三种:CO气孔、氮气孔、氢气孔。
CO气孔:堆焊修复焊丝中脱氧元素不足,以致大量FeO不能还原而溶于熔池金属,在焊缝凝固时产生CO气体,CO由于来不及逸出而形成气孔。
氮气孔:当CO2气流的保护效果不好,或者CO2气体纯度不高而含有一定的空气时,空气中的氮大量溶于熔池金属,在焊缝凝固时,氮在金属中的溶解度突然降低,来不及从熔池逸出,便形成氮气孔。所以必须保证气流在焊接过程中稳定与可靠。
氢气孔:由氢形成气孔的过程与氮气孔相同。CO2气体保护时,氢的来源是工件和高硬度堆焊焊丝表面的铁锈、油污等杂物,以及CO2气体中含有的水分。如果熔池金属中有大量的氢存在,就可能形成氢气孔。为防止产生氢气孔,应尽量减少氢的来源,如对工件及堆焊修复焊丝表面作适当的清洁,对CO2气体进行提纯和干燥处理。