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氬氣、氦氣不同濃度在焊接中的影響

來源:北京方石亞盛科技發(fā)展有限公司   2010年10月12日 21:03  

Ar+He混合氣體比例對電弧特性有何影響?
  隨著氣體配比的變化,電弧形狀發(fā)生變化。氦氣的體積分數對電弧形態(tài)的影響如圖1-6所示。照片是焊接鎂合金時,采用數碼相機加焊接用濾光鏡片所得,相機鏡頭與電弧的距離不變。由圖1-6可以看出,隨著氦氣在混合氣體中比例的增大,電弧逐漸收縮,特別是當為純氦氣時,電弧形態(tài)較純氬氣時有明顯的改變,電弧收縮嚴重,弧柱細而集中。電弧顏色由白亮逐漸轉變?yōu)槌赛S,這主要是由于純氦氣的譜線位于橙色波長范圍內,隨著氦氣比例的增大,電弧中氦原子電離、復合的數目逐漸增多,其譜線的相對強度也不斷增大,宏觀上電弧顏色逐漸由白亮向橙色變化。 

 

  電弧穩(wěn)定性隨氦氣比例的增大而降低,當氦氣體積分數超過70%時,引弧困難,電弧不穩(wěn)定,保護效果差;當氦氣體積分數為90%時熔池飛濺嚴重;當氦氣體積分數達到90%以上時,引弧極其困難,且焊接過程電弧極不穩(wěn)定。
  4 Ar+He混合氣體比例對焊縫熔深有何影響?
  氦氣的體積分數對焊縫熔深的影響如圖1-7所示。該圖為鎂合金焊縫的熔深照片。由圖1-7中可以看出,隨著氦氣在混合氣體中比例的增大,熔深逐漸增大,形狀由蘑菇狀變成扁平狀,但在氦氣體積分數超過50%時,熔深變化較緩慢。這是因為氦弧的功率較氬弧的大,隨氦氣的增多,電弧能量密度增大,電弧收縮,熔透率增大,導致熔深變大。但由于受到工件厚度和焊接約束的作用,熔深達到6.5mm左右后不再明顯變化。

 
    5 Ar+He混合氣體比例對焊接的可操作性有何影響?
  隨著氦氣比例的增加,熔池飛濺逐漸嚴重,焊接煙氣增加。當氦氣的體積分數達到90%時,鎂合金蒸發(fā)嚴重,焊接煙氣很大,操作者有頭暈、胸悶、惡心癥狀,基本上無法實現正常焊接。從焊接的實用性、經濟性和環(huán)保性出發(fā),Ar+He混合保護氣中,可采用體積分數為30%~50%的氦氣進行鎂合金的焊接。
  6 Ar+He混合氣體TIG焊接鎂合金的接頭組織形態(tài)如何?
  當采用體積比為1∶1的Ar+He混合氣體對鎂合金進行TIG焊時,在焊接過程中電弧穩(wěn)定,陰極清理作用明顯,氧化膜易于破碎,熔池攪拌充分,保護氣氛良好。與母材相比,熱影響區(qū)的晶粒較粗大。焊縫區(qū)組織為細小的等軸晶粒,具有明顯的快速凝固組織特點,其晶粒明顯比母材區(qū)和熱影響區(qū)細小。這主要是與TIG焊接熱循環(huán)過程和鎂合金的物理特性有關。在焊接過程中,焊縫區(qū)的母材吸收大量的熱而熔化,凝固時由于鎂合金的熱導率大,散熱快,促進了焊縫區(qū)金屬的快速凝固結晶,從而導致了焊縫區(qū)的晶粒細化。此外,熔池攪拌作用也促進了焊縫區(qū)等軸晶的生長。熱影響區(qū)晶粒粗大,則是由于鎂合金的熔點低(一般在500~600℃范圍),導熱快,焊接時造成的熱影響區(qū)寬且易于過熱,吸收的熱量使熱影響區(qū)的組織發(fā)生晶粒長大,從而導致了熱影響區(qū)的組織晶粒粗大。
      為了是焊接效果達到*,氬氣、氦氣的配比濃度很重要。通過FTC200氬中氦氣濃度。很好的解決了氣體配比濃度。大大提高了焊接質量。

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