氣體保護焊因其電弧集中、電流密度大的特點，在焊接時特別是短路過渡條件下，由于熔滴爆裂產(chǎn)生較大的飛濺。飛濺的金屬熔滴粘附在焊縫及其周圍的母材上，清理比較困難，給生產(chǎn)帶來一定的輔助作業(yè)浪費，因此焊接防飛濺劑產(chǎn)品應(yīng)運而生。事實上，防飛濺劑并不能防止飛濺現(xiàn)象的產(chǎn)生，其原理是在焊縫坡口及其兩側(cè)形成能降低熔滴附著力的保護膜，使得飛濺物容易清理。目前市場上防飛濺劑品牌繁多，且沒有公開的配方和統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此我們認為有必要通過對比試驗了解防飛濺劑對焊接質(zhì)量的影響，以便于制定其使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

1.試驗過程

       經(jīng)調(diào)研選購了四種焊接防飛濺劑樣本，如表1和圖1所示。

表1  四種防飛濺劑品牌

圖1 四種防飛濺劑照片

       試驗分為以下兩項內(nèi)容：

       （1） 試驗一、缺陷檢測試驗  由于防飛濺劑為水溶性表面活性劑涂料，因此對焊接質(zhì)量可能的影響為產(chǎn)生氣孔、咬邊等肉眼可見的表面缺欠。

       試驗方案為使用相同的焊接材料、母材、焊接參數(shù)，觀察未使用任何防飛濺劑以及分別使用四種防飛濺劑時焊接過程和焊后的表面質(zhì)量。為消除操作者個人狀態(tài)的影響，試驗采用軌道小車自動焊，焊接速度模擬手工焊的一般焊速，約240mm/min；。母材為高強度耐大氣腐蝕鋼Q450NQR1，厚度6mm；焊接接頭采用較易出現(xiàn)氣孔缺欠的T形接頭角焊縫。按焊接參數(shù)大小分為較大熱輸入和較小熱輸入兩組。試驗結(jié)果如表2所示。

表2 缺陷檢測試驗

       （2）試驗二、揮發(fā)速度試驗  從前述試驗結(jié)果看四種品牌的防飛濺劑效果懸殊，其中A和B效果理想，而C和D不僅在小參數(shù)時出現(xiàn)了難以接受的氣孔缺陷，而且焊接時產(chǎn)生了大量的煙塵，說明其含有的水分和添加劑較多，且難以揮發(fā)。為驗證，我們進行了揮發(fā)速度試驗，即測定常溫下四種品牌防飛濺劑的液體揮發(fā)所消耗的時間。

試驗方案為，將防飛濺劑以相同的高度（100mm）向正下方點按一次噴在平整光潔的鋼板上，用秒表記錄時間，直到液體完全揮發(fā)，停止計時。試驗結(jié)果如表3所示。

表3 揮發(fā)速度試驗

2.試驗結(jié)果分析

       通過試驗過程和數(shù)據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)以下三點問題：

       （1）四種防飛濺劑均能達到降低飛濺物附著力的效果，噴用后飛濺物極易清理。

       （2）四種品牌的防飛濺劑質(zhì)量差距很大。A和B在試件表面形成的水膜均勻，且只是略顯潮濕，且液體揮發(fā)較快（5～6min），在大規(guī)范和小規(guī)范情況下均無氣孔產(chǎn)生；C和D噴灑時形成明顯的積水和少量泡沫，液體揮發(fā)速度極慢（試驗數(shù)據(jù)超過30min），焊接時形成濃烈的煙霧，操作者感到明顯的眼部和鼻咽部不適，且在小參數(shù)下產(chǎn)生嚴重超標(biāo)的氣孔缺陷。

       （3）適當(dāng)提高焊接線能量可以減少甚至消除氣孔缺陷的幾率。

3.結(jié)論

       （1）市場上的防飛濺劑質(zhì)量參差不齊，因此批量采購前需要經(jīng)過工藝評定和入廠檢驗。

       （2）目前防飛濺劑產(chǎn)品尚無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可采用本文的試驗方法加以進一步完善作為檢驗技術(shù)條件的基礎(chǔ)。

       （3）由于焊接防飛濺劑揮發(fā)后在焊縫兩側(cè)一定范圍內(nèi)形成覆膜，其對后續(xù)的噴漆工序會否產(chǎn)生不利影響，需要進一步試驗研究。