氣體保護(hù)焊因其電弧集中、電流密度大的特點(diǎn)，在焊接時(shí)特別是短路過(guò)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(lái)一定的輔助作業(yè)浪費(fèi)，因此焊接防飛濺劑產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)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(hù)膜，使得飛濺物容易清理。目前市場(chǎng)上防飛濺劑品牌繁多，且沒(méi)有公開(kāi)的配方和統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此我們認(rèn)為有必要通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)了解防飛濺劑對(duì)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(yàn)過(guò)程

       經(jīng)調(diào)研選購(gòu)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(yàn)分為以下兩項(xiàng)內(nèi)容：

       （1） 試驗(yàn)一、缺陷檢測(cè)試驗(yàn)  由于防飛濺劑為水溶性表面活性劑涂料，因此對(duì)焊接質(zhì)量可能的影響為產(chǎn)生氣孔、咬邊等肉眼可見(jiàn)的表面缺欠。

       試驗(yàn)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(shí)焊接過(guò)程和焊后的表面質(zhì)量。為消除操作者個(gè)人狀態(tài)的影響，試驗(yàn)采用軌道小車自動(dòng)焊，焊接速度模擬手工焊的一般焊速，約240mm/min；。母材為高強(qiáng)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(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 缺陷檢測(cè)試驗(yàn)

       （2）試驗(yàn)二、揮發(fā)速度試驗(yàn)  從前述試驗(yàn)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(shí)出現(xiàn)了難以接受的氣孔缺陷，而且焊接時(shí)產(chǎn)生了大量的煙塵，說(shuō)明其含有的水分和添加劑較多，且難以揮發(fā)。為驗(yàn)證，我們進(jìn)行了揮發(fā)速度試驗(yàn)，即測(cè)定常溫下四種品牌防飛濺劑的液體揮發(fā)所消耗的時(shí)間。

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

表3 揮發(fā)速度試驗(yàn)

2.試驗(yàn)結(jié)果分析

       通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)以下三點(diǎn)問(wèn)題：

       （1）四種防飛濺劑均能達(dá)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(wú)氣孔產(chǎn)生；C和D噴灑時(shí)形成明顯的積水和少量泡沫，液體揮發(fā)速度極慢（試驗(yàn)數(shù)據(jù)超過(guò)30min），焊接時(shí)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(yán)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(chǎng)上的防飛濺劑質(zhì)量參差不齊，因此批量采購(gòu)前需要經(jīng)過(guò)工藝評(píng)定和入廠檢驗(yàn)。

       （2）目前防飛濺劑產(chǎn)品尚無(wú)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可采用本文的試驗(yàn)方法加以進(jìn)一步完善作為檢驗(yàn)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(duì)后續(xù)的噴漆工序會(huì)否產(chǎn)生不利影響，需要進(jìn)一步試驗(yàn)研究。