文 | 伯朗特机器人
焊接——这一工业艺术,通过高温或高压将两个金属材料紧密结合,仿佛在火星飞溅的工作台上上演了一次次金属的华丽转身。焊接技术不仅是制造业的核心,更因其独特的危险与魅力,吸引着工程师们不断地探索与创新。现代工业机器人的介入,使得这项技术迎来了新的发展机遇,它们以精确无误的操作,逐渐在各大生产线上扮演起了关键角色。
然而,即便是精密的机器人也不能避免焊接过程中的缺陷。这些缺陷可能由多种因素引起,它们不仅影响产品的质量,还可能对生产效率造成显著影响。因此,无论是传统的人工焊接还是现代的机器人焊接,了解并掌握这些缺陷的特点及相应的解决对策,都是提高焊接质量不可或缺的一环。
接下来,我将详细介绍焊接中常见的缺陷类型以及它们的成因和预防措施,帮助您在焊接技术的道路上更进一步。
1.焊接咬边
焊接咬边是在焊接过程中出现的一种质量问题,其现象通常是焊接接头中出现凹陷或不完全填充的情况。具体表现为焊缝两侧的金属没有完全融合,形成了一条或多条凹陷线,看起来就像是被咬去了一部分,因此得名“焊接咬边”。
焊接咬边可能会导致焊接接头的强度不足、密封性差,甚至可能引起裂纹等质量问题。
原因分析:焊接熔合线母材熔化,熔敷金属又不足以填充,形成的凹口部分
对策:
(1)咬边发生在焊高过高时:
① 降低焊接电流:减少电流可以控制焊接熔池的大小,避免过多熔化母材。
②增加焊丝伸出长度:在相同条件下,延长焊丝伸出长度可提高填充量,减少凹口形成。
③降低焊接速度:减缓焊接速度有助于更好地控制熔池形成和填充。
(2)咬边发生在焊高过低时:
降低电弧电压:增加电弧电压可以提高熔化速度和熔池的温度,有助于更好地填充焊缝,避免凹口。
(3)发生在平板一侧时:
将焊枪角度向立板方向抬起:调整焊枪的角度可以改变焊接位置,有助于填充焊缝并避免咬边问题。
(4)发生在立板一侧时:
将焊枪角度向平板一侧倾斜:调整焊枪的角度可以更好地填充焊缝,确保焊接质量并避免凹口的形成。
2.焊瘤
焊瘤表现为焊接接头上突出的金属凸起或疙瘩状的结构,与周围金属不连续。焊瘤可能会导致焊接接头表面不平整,影响美观度和机械性能。
原因分析:多发生在角焊缝的熔合线,填充金属没有和母材熔合,形成瘤状的部分
对策:
(1)发生在平板和立板两侧时:
①电弧电压低,与焊接电流不匹配,建议提高电压。
②提高焊接速度
(2)发生在平板时:
①将焊枪角度向立板一侧抬起。
②将焊丝前端向外侧移动1至2毫米。
③将焊枪行进角度抬高。(防止熔合金属被吹向前。
④将焊丝干伸长适当调整。(干伸长过长时易发生)
(3)发生在立板时:
①将焊枪角度向平板一侧倾斜。
②将焊丝位置调到立板一侧。
3.焊脚尺寸不足
也就是我们常说的焊缝高度不够,它是焊接过程中可能出现的一种质量问题,指的是焊接接头中所需的焊接金属量不足,导致焊接接头的尺寸不符合要求或者焊接强度不足。这种情况可能会影响焊接接头的质量和性能。
造成焊脚尺寸不足的原因包括焊接电流过低、焊接速度过快、焊接角度不正确、焊接时间不足等。为了解决焊脚尺寸不足的问题,可以采取以下措施:
对策:
(1)两侧全部尺寸不足时:
①提高焊接电流、电弧电压
②调长焊丝的干伸长度。
(2)其中一侧尺寸不足时:
向焊脚尺寸不足的相反方向调整焊枪角度。
4.焊高过高
焊接接头的焊缝高度超过了规定的标准要求。原因分析:焊高过高,与焊缝宽度不匹配。多发生在立焊时的向上焊接或倾斜焊缝的上坡焊时。
对策:
①调低焊接电流,减少单位熔敷量。
②调短焊丝的干伸长。
③提高电弧电压。
④尽量减少上行焊接,选择下行焊接。
5.焊高过低
焊高过低指的是焊接接头的焊缝高度低于规定的标准要求。
原因分析:焊缝表面凹陷,造成有效厚度减少。多在立面下行焊接或倾斜下行焊接时发生。
对策:
①降低焊接电流,减少单位熔敷量。
②调短焊丝的干伸长。
③降低电弧电压。
④缩小焊枪向前移动的角度。
⑤调整焊接速度。
⑥熔敷金属先行=提高焊接速度。
⑦熔敷金属迟行=降低焊接速度。
6.焊缝形状不整齐
表现为焊缝宽度、焊缝形状不整齐。送丝系统需要重点检查
对策:
①通过示教消除高度位置的上下变化。
②导电嘴的孔磨耗过大,更换。
③确认焊丝能否顺利输送。
④确认焊丝有无伤痕。
⑤确认输送轴、加压轴、焊丝导向装置有无伤痕、磨损状况。
7.焊缝不直
对策:
①调整矫正轮以固定焊丝的送丝方向。
②调整矫正轮使焊丝的打弯直 径大于500mm以上。
③确认导电嘴的圆孔直径。
④磁偏吹时(电弧偏向一个方向)改变焊接方向、地线方向。
8.焊接有气孔
原因分析:熔化金属遇到高温,吸收大量的氧气、氮气、氢气等气体,没有浮到表面、留在内部的气体形成内部气孔,留在表面上的气体形成外部气孔。
对策:
①将保护气体流量调整到导电嘴直径 5~10L/min
②当风速达到2m/分以上时,要采取防风措施。(2m/分可使香烟的烟柱横向飘动)
③彻底清除导电嘴内沉积的飞溅物。
④将焊枪的行进角度调整在90度以下、60度以上的范围。
⑤使用CO2气体时,将喷油嘴的高度控制在25mm 以内,混合气体控制在20mm以内。
⑥清除油、涂漆、锈、水分。
⑦使用Si、Mn、Ti等富含脱氧物质的焊丝。
⑧选择适当的焊丝和保护气体使用。
9.弧坑气孔
原因:表现为收弧时弧坑产生的微小气孔,发生在电流过高时。
对策:
①在处理填弧坑时,将电流调到标准电流的70%以下,提高焊接金属的收缩速度。
②使用Si、Mn、Ti等富含脱氧物质的焊丝。
③缩短电弧长度。(缩短导电嘴与母材之间的距离)
④在填弧坑未冷却状态下,重复焊接。(主焊接完成— 气体切断- 焊接)
10.熔合不良
对策:
①纠正所要进行的焊接可能产生的误差。
②焊接焊丝打弯要大。(ф500mm以上)
③导电嘴的孔磨损后,容易发生。所以要保 证导电嘴的质量。
④改变焊枪的角度。
⑤使用合适的保护气体。
11.内部焊穿
内部焊穿是指在焊接过程中,焊接金属或熔渣穿透了工件的厚度,在焊缝内部形成了一个或多个洞。内部焊穿是一种严重的焊接缺陷,可能会导致焊接接头的强度和密封性下降,甚至影响整个工件的性能。
内部焊穿可能由以下原因引起:
1. 不恰当的焊接参数:如焊接电流过高、焊接速度过快或焊接时间不足,都可能导致熔化金属穿透工件。
2. 板厚过薄:当焊接的工件板厚较薄时,容易发生内部焊穿现象。
3. 金属表面处理不当:如果工件表面存在油污、氧化物或其他杞浮物,会影响焊接的质量,可能导致内部焊穿。
对策:
①确保选择合适的焊接参数,避免焊接电流过高或速度过快。
② 在焊接前对工件表面进行清洁和处理,确保焊接接头质量。
③ 对于较薄的工件,可以采用适当的支撑或填充材料来减少内部焊穿的风险。