CO2焊的电弧电压大小对焊接过程有什么影响?如何选取合适的电弧电压?
电弧电压是指从导电嘴到工件之间的电压,通常地,在标准焊机配置的情况下(焊机输出电缆长度为3m或5m),焊机输出电压和电弧电压的大小很接近,二者之间差值不到1V。习惯地就把焊机面板上的焊机输出电压读数当成电弧电压。
电弧电压是一个主要的工艺参数,其大小将影响焊接过程的稳定性、熔滴过渡特点、焊缝成形和焊接飞溅等。
短路过渡时弧长较短,并具有均匀密集的短路小桥破断的爆炸声。随着电弧电压的增加,弧长增长,这时短路小桥破断的爆炸声不规则,同时飞溅明显增加;若进一步增大电弧电压,一直可以达到无短路过程。相反,随着电弧电压的降低,弧长变短,出现较强的短路小桥破断的爆炸声,进而还可以引起焊丝与熔池的固体短路。
短路过渡时焊接电流一般在200A以下,这时,对应于某一焊接电流,合适的电弧电压范围较窄,其变化范围一般仅为2~3V,电弧电压与焊接电流之间的关系可以下式表示:
U=0.04I+16±2 (1)
细丝的电弧电压与焊接电流的匹配关系如图11和表3所示。从表4-3可以看出,立焊和仰焊时的电弧电压都比平焊时低些。这是由于在较低的电弧电压下,当熔滴形成较小尺寸时就可与熔池短路,从而避免了熔滴的飘摆,保证了短路过渡的可靠性。

表3 短路过渡CO2焊时焊接电流与电弧电压的最佳配合
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焊接电流/A |
电弧电压/V |
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平焊 |
立焊和仰焊 |
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70~120 |
18~21.5 |
18~19 |
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130~170 |
19.5~23 |
18~21 |
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180~210 |
20~24 |
18~22 |
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220~260 |
21~25 |
- |
当焊接电流在200A以上时,即使采用较小的电弧电压,也难以获得稳定的短路过渡过程,这时的电弧电压往往较高。电弧电压与焊接电流之间的关系可用下式表示。
U=0.04I+20±2 (2)
这时基本上不发生短路,飞溅较小且电弧稳定,成为带有偏熔特点的射滴过渡形式。
在粗丝情况下,焊接电流在600A以上时,电弧电压一般选择在40V左右。
如果焊接电缆需要加长时,焊接电源的输出电压值需按表4所列数据修正式(1)、(2)。
表4 加长电缆修正电弧电压表
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电流/A
电缆长/m |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
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10
15
20
25 |
约1V
约1V
约1.5V
约2V |
约1.5V
约2.5V
约3V
约4V |
约1V
约2V
约2.5V
约3V |
约1.5V
约2.5V
约3V
约4V |
约2V
约3V
约4V
约5V |
电弧电压对焊缝成形的影响十分明显,如图12和图13。不论是小电流(短路过渡区)还是大电流(射滴过渡区)时,焊缝成形的规律大致相同。通常电弧电压高时熔深变浅,熔宽明显增加,余高减小,焊缝表面平坦。相反,电弧电压低时,熔深变大,焊缝表面变得窄而高。


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