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浅谈氩气在焊接中的应用

作者:     更新时间:2019-03-20    点击次数:415次


  1、氬氣(Ar)的性質
  氬氣是無色、無味、單原子的慵懒氣體,原子量為39.948,密度為 1.78kg/m3(空氣密度為 1.29kg/m 3)。
  氬氣的分量是空氣的1.4倍,可在熔池上方构成一層穩定的氣流層,具有杰出的保護功能。另外在焊接過程中,產生的煙霧較少,便於操控焊接熔池和電弧。
  氬氣是一種慵懒氣體,在常溫下與其它物質均不發生化學反應,在高溫下也不溶於液態金屬中,故在焊接有色金屬時更能顯示其優越性。
  氬氣是一種單原子氣體,在高溫下,氬氣直接離解為正離子和電子,因而能量損耗低。
  電弧燃燒穩定。同時分化後的正離子體積和品質較大,對陰極的衝擊力很強,具有強烈的陰極破碎效果。
  氬氣對電弧的冷卻效果小,所以電弧在氬氣中燃燒時,熱量損耗小,穩定性比較好。焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。
  氬氣對電弧的熱收縮效應較小,加上氬弧的電位梯度和電流密度不大,維持氬弧燃燒的電壓較低,一般10V即可。故焊接時電弧拉長,其電壓改變不大,電弧不易熄滅。這點對手艺氬弧焊十分有利。
  2、對氬氣純度的要求
  氬氣是制氧的副產品,因為氬氣的沸點介於氧、氮之間,差值很小,所以在氬氣中常殘留必定數量的雜質。焊接用氬氣按我國GB4842-84 (氬氣及其檢驗办法)標準要求,其純度應達到99.99%。具體技術要求見下表,假如氬氣中的雜質含量超過規定標準,在焊接過程中不但影響對熔化金屬的保護,并且極易使焊縫產生氣孔、夾渣等缺点,使焊接接頭品質變壞,並使鎢極的燒損量也添加。
  表---氬氣純度的技術要求
  項目名稱指標
  氬含量      %           ≥ 99.99
  氮含量      ppm      ≤ 70
  氧含量      ppm      ≤ 10
  氫含量      ppm      ≤ 5
  總碳含量  ppm      ≤ 10
  水分含量  ppm      ≤ 20
  3、瓶裝氬氣
  氬氣可在低於-184℃的溫度下以液態方式貯存和運送,焊接用氬氣大多以氣態方式裝人氣瓶中,每瓶大約可裝7000升氣體,氣瓶為灰色,用綠漆標明 ;氬氣 ;字樣,目前我國常用氬氣瓶的容積為33、40、44L,最高作业壓力為15MPa。焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
  氬氣瓶在使用中嚴禁敲擊、碰撞;不得用電磁起重機搬運氬氣瓶;夏日要防日光曝曬;瓶內氣體不能用盡;氬氣瓶應直立放置。
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