蘇州建設交通高等職業技術學校 郭有瑞
氣體保護焊焊機具有操作簡單、價格便宜、適用性強、焊接強度高等諸多優點,是很多汽車維修企業和學校的必備維修設備。氣體保護焊焊機故障較少,常見的有焊絲卡絲和保護氣氣流不暢等。本文以戴卡mig 6250焊機為例,介紹其保護氣氣流不暢的原因及故障檢修。
在進行金屬焊接時,如果焊接件直接暴露在空氣中,高溫下的液態金屬會與空氣中的氮氣、氧氣和氫氣等發生反應,使金屬在凝固過程中產生氣孔和裂紋等缺陷,造成焊接區域強度降低或脆化等不良后果。
為了保證良好的焊接強度,焊接時都會采用一定的保護措施,如手工電弧焊是在焊條表面包覆一層藥皮,在焊接時藥皮分解熔化,覆蓋于焊縫表面,隔絕空氣,較好地去除有害氣體的影響,保證良好的焊接效果,此方法適用于厚鋼板的焊接,不適用汽車維修類薄鋼板的焊接。在汽車維修中常采用氣體保護焊焊機進行焊接,一般用純二氧化碳或者二氧化碳和氬氣混合氣作為保護氣,保護氣通過送氣管路輸送至焊接區。送氣管路的通斷由控制電磁閥執行,受焊槍開關控制,扣下焊槍開關,焊機先打開控制電磁閥,讓氣瓶與焊槍送氣管路接通,將待焊接區空氣排出去,保證焊接區無有害氣體,然后才通電焊接;松開焊槍開關,焊接結束,焊機延遲關閉控制電磁閥,讓焊縫在保護氣的保護下冷卻,提高焊接質量,保證焊接強度。
由上述分析可知,保護氣在氣體保護焊中決定焊接的質量,那么如何判斷保護氣是否正常呢?
首先在焊接作業前要養成檢查的習慣,擰松氣瓶閥門,與閥門連接的減壓器壓力表(圖1)將顯示氣瓶內保護氣的壓力,通過壓力表示數的大小可判斷氣瓶內保護氣的儲量;其次在焊接過程中發現煙霧變大,焊接區熔池的金屬有沸騰的現象,這都是氣流不暢導致保護氣不足所產生的現象;最后檢查焊縫質量,如果發現焊縫出現較多氣孔,如圖2所示,說明焊接時保護氣不足或無保護氣。

圖1 減壓器壓力表

圖2 保護氣不足焊縫出現氣孔
作業前需檢查氣瓶內保護氣儲量,如果氣瓶內保護氣儲量充足,焊接過程中依然出現保護氣不暢的情況,常見的原因有以下幾方面。
(1)焊機熔絲熔斷。為了避免電涌等電流突然變大對焊機造成的破壞,氣體保護焊焊機安裝有熔絲,當熔絲熔斷時,仍然能聽到焊機排熱風扇工作的聲音,但保護氣不會接通,送絲結構也不工作,這種故障比較容易判斷。
(2)送氣管路堵塞。這是導致焊機保護氣氣流不暢最常見的原因,焊機工作環境惡劣,灰塵和顆粒物較多,對焊機的清潔保養較難到位,使用焊機時為保證焊絲的順暢滑動會在焊槍送絲管滴潤滑油,隨著使用時間的延長,灰塵和顆粒物等的集聚可能會造成送氣管路堵塞。此外,送氣管路彎折和重物擠壓也會造成送氣管路堵塞,導致氣流不暢。
(3)控制電磁閥(圖3)異常。當控制電磁閥正常時,能按需接通和關閉送氣管路,從而實現焊接保護和節約用氣。如果控制電磁閥異常,則會出現通電無法打開,控制電磁閥處于常閉狀態,保護氣不能被輸送到焊接區,導致無保護氣。

圖3 送氣管路控制電磁閥
了解了氣體保護的原理和保護氣氣流不暢的原因,保護氣氣流不暢的故障排除并不困難,檢修方法通常是從氣瓶開始按照保護氣流動方向進行分段檢查,比較高效的做法是先以控制電磁閥為界,分段排查故障,再借助儀表顯示進行判斷。檢查步驟如下。
(1)檢查氣瓶氣壓。旋開氣瓶閥門,如果減壓器上的壓力表顯示氣瓶氣壓為0 MPa,說明氣瓶沒氣或壓力表異常。旋松減壓器和氣瓶的連接螺紋,如果氣流較弱說明氣瓶無保護氣,應換灌滿保護氣的氣瓶,重新測試氣流是否通暢;反之說明減壓器的壓力表異常,需要檢修或更換減壓器。如果氣瓶氣壓不為0 MPa,則進行下一步檢查。
(2)檢查控制電磁閥。把控制電磁閥出口管拆下,旋開氣瓶閥門和旋轉流量計控制旋鈕,讓控制電磁閥前段的氣流暢通,按焊機測試通氣開關或焊槍開關送氣,檢查控制電磁閥出氣口氣流是否正常,如果正常,說明控制電磁閥出氣口前段送氣管路正常,可跳至第6步驟進行檢查;如果控制電磁閥出氣口氣流異常,則進行下一步檢查。
(3)檢查控制電磁閥進氣口氣流。如果控制電磁閥進氣口氣流正常,則說明控制電磁閥有故障;如果控制電磁閥進氣口氣流異常,則進行下一步檢查。
(4)檢查氣體流量計(圖4)。把氣體流量計出口管拆下,氣瓶閥門打開,旋轉流量計控制旋鈕調節供氣流量從小到大再到小變化,檢查指示流量示數大小的小鋼球是否隨之變化。如果示數變化異常,檢修氣體流量計入口是否堵塞或更換氣體流量計重新測試;如果示數變化正常,則進行下一步檢查。
(5)檢查控制電磁閥進氣口前的送氣管路。如果氣瓶儲氣量充足,減壓器和氣體流量計正常,氣流不暢的原因是氣體流量計出口至控制電磁閥的送氣管路堵塞,可以疏通或更換送氣管路。如果控制電磁閥進氣口前的送氣管路正常,則進行下一步檢查。
(6)檢查焊槍電線與焊機機身接口至焊槍氣體分流器(圖5)之間的氣流。保護氣從焊機機身送出,流經焊槍送氣管路,從分流器噴出,用氣槍吹氣測試此段送氣管路是否通暢,如果不通暢,分別檢查或更換氣體分流器和送氣管路;如果此段通暢,則進行下一步檢查。
(7)檢查控制電磁閥后的焊機機身內的送氣管路。這段送氣管路整體上處于封閉狀態,一般很少出故障,可能會出現彎折或擠壓,造成送氣管路不暢,可進行修復或更換。

圖4 氣體流量計通氣正常

圖5 焊槍氣體分流器
故障現象焊接實訓室冬季采購一臺戴卡mig 6250焊機,使用時間不超過4個月,之前工作一直比較穩定,在一次焊接過程中突然出現焊接煙霧增大、焊件表面污濁、熔池沸騰、焊縫高、內部布滿氣孔的現象。
故障診斷單獨調試焊機,發現焊機保護氣氣流不暢,造成焊縫失去保護。由于使用時間不長、使用率不高,且機身從未拆過,發生堵塞非常罕見。按照前述保護氣氣流不暢的檢查步驟進行檢查,經檢查,檢查步驟前6步涉及的可疑部件均正常。然后進行拆機檢查,控制電磁閥后的送氣管路、電路板、相關元件均正常,順著送氣方向繼續檢查送氣管路,發現在焊機另一側的送絲機構后的送氣管路彎折變形嚴重,如圖6所示,導致保護氣無法通過,將送氣管路轉彎處整理成圓滑過渡后試機,焊機通氣順暢,工作正常,故障排除。

圖6 送氣管路彎折
為何購機后4個月就突然出現故障,而不是購機時就出現故障,故障根源在哪里呢?設備出現故障的常見原因有:違規操作、環境影響、設計缺陷等。由于此焊機不存在違反操作說明的使用,排除人為操作的原因;故障發生在高溫夏季,購機在冬季,環境溫度有著明顯區別,送氣管路是塑膠材質,溫度低時比較硬,溫度高時會變軟,安裝時溫度低,送氣管路抗彎折力大,隨著溫度升高,送氣管路開始變軟,抗彎折力變小,彎折程度變嚴重,送氣管路內的氣體壓力也不能脹開送氣管路,于是焊機就出現了保護氣氣流不暢的故障。為了防止故障的再次發生,使用高粘合力膠帶固定送氣管路,如圖7所示。

圖7 送氣管路防折彎加固
故障排除 用高粘合力膠帶固定送氣管路后試機,故障徹底排除。
故障總結 該故障表面上是由于環境溫度的變化使送氣管路彎折導致故障的發生,其實是送氣管路長度偏短導致的,是設計的問題。維修人員要具有設備的基本保養和維修技能,對于焊機的常見故障,不要受困于常規思路,要大膽突破,設計有時也會存在問題。