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活性CO_2焊丝的研究

石中泉  
【摘要】:CO_2气体保护焊作为一种高效率、低成本的焊接方法,已经被广泛应用于钢铁材料的焊接中。短路过渡是CO_2焊的主要过渡方式, CO_2气体本身的性质以及短路末期的金属过热引起了大量飞溅。成形差是CO_2气体保护焊另外一个严重问题。 本文尝试在焊丝表面添加活性剂制作成活性焊丝,以改进CO_2焊的工艺性能。活性剂中的易电离物质降低了电弧气氛的的实效电离电压,提高了电弧气氛的实效电离度,增加了带电粒子数量,从而提高电弧导电性;活性剂中的表面活性物质大大降低了熔滴的表面张力,并改变了熔滴受的其他力,使熔滴可以在较小的尺寸下过渡,促进了熔滴过渡。 本文用高速摄影记录了活性焊丝和普通焊丝的熔滴过渡过程,对记录结果的分析表明,活性焊丝的熔滴过渡频率有所提高,其中瞬间短路的比例降低,还因为熔滴尺寸的细化,所以飞溅率降低,尤其是大颗粒飞溅比例降低。 对活性焊丝和普通焊丝短路周期分布的统计结果显示,与普通焊丝相比,活性焊丝短路过渡周期集中在平均值附近区域,过渡周期方差小,离散度小,表明焊接过程稳定性提高了。活性焊丝和普通焊丝特征综合参数计算结果显示,活性焊丝熔滴过渡更均匀,焊接综合性能提高了。 活性剂对电弧特性的影响使熔深变大;活性剂对熔滴表面张力的影响使熔宽变大;熔宽、熔深变大使余高减小;活性焊丝焊接过程稳定性的提高使焊缝表面粗糙程度降低。焊缝成形得到改善。


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