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1、焊接方法与设备焊接方法与设备 二氧化碳气体爱护电弧焊二氧化碳气体爱护电弧焊第四章第四章 二氧化碳气体爱护电弧焊二氧化碳气体爱护电弧焊n定义：是利用CO2作为爱护气体的熔化极电弧焊方法。n产热n爱护第一节CO2焊的特点及应用-CO2焊的实质n n历史n n提出于20世纪30年头 问题：氧化、气孔n n实际应用于1935年用于钢材的焊接n n氧化性气氛爱护焊n n缺点：氧化性n n优点：便宜、低氢、防氮第一节CO2焊的特点及应用-CO2焊的实质n n分类：焊丝直径分类焊丝直径分类n n细丝细丝COCO2 2焊（焊（1.6mm1.6mm）n n粗丝粗丝COCO2 2焊（焊（1.6mm1.6mm）操作
2、方式分类操作方式分类n n半自动半自动COCO2 2焊焊n n 自动自动COCO2 2焊焊第一节CO2焊的特点及应用-CO2焊的特点n n优点焊接生产率高（电流大、不清渣）焊接生产率高（电流大、不清渣）焊接成本低（气体便宜、电能利用率高）焊接成本低（气体便宜、电能利用率高）焊接变形小（受热面积小、气体冷却作用）焊接变形小（受热面积小、气体冷却作用）焊接质量好（裂纹敏感性小）焊接质量好（裂纹敏感性小）全位置焊接全位置焊接,不同厚度的焊缝不同厚度的焊缝操作简便（不清渣、明弧、易于机械化）操作简便（不清渣、明弧、易于机械化）第一节CO2焊的特点及应用-CO2焊的特点n n缺点：n n飞溅严峻n n一
3、般不能运用沟通电，设备困难n n抗风实力差n n不能焊接简洁氧化的有色金属n n焊缝外形比较粗糙n n劳动条件差（弧光、气体）第一节CO2焊的特点及应用-CO2焊的应用n n适用材料适于低碳钢、低合金钢等黑色金属适于低碳钢、低合金钢等黑色金属耐磨件堆焊、铸铁补焊及电铆焊耐磨件堆焊、铸铁补焊及电铆焊n n不适用材料：不锈钢 易氧化的有色金属n n适用领域：汽车制造、机车车辆制造、化工机械、农业汽车制造、机车车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械机械、矿山机械飞机制造飞机制造其次节 CO2焊设备其次节 CO2焊设备n n半自动半自动CO2焊设备焊设备其次节CO2焊设备n n自动自动CO2焊设备焊设
4、备其次节CO2焊设备-焊接电源其次节CO2焊设备-焊接电源n n一般是直流反接n n细丝-等速送丝-平特性电源n n燃烧稳定、焊接参数易调整、避开回烧n n粗丝-变速送丝-下降特性电源其次节CO2焊设备-焊接电源n n电源动特性n n粗丝细滴过渡时电流变更比较小，对焊接电源动特性要求不高n n细丝短路过渡时，焊接电流不断变更，要求外特性品质比较高n n短路电流增长速度n n合适的峰值电流n n电弧电压复原速度其次节CO2焊设备-送丝系统n n变速送丝：3.0mmn n等速送丝：2.4mm其次节CO2焊设备-送丝系统2-5m0.8mm15m其次节CO2焊设备-送丝系统其次节CO2焊设备-送丝系统
5、其次节CO2焊设备-焊枪n n要求：n n送气稳定、送丝匀整、导电牢靠n n结构简洁、经久耐用、修理便利n n运用性良好其次节CO2焊设备-焊枪半自动自动其次节CO2焊设备-焊枪n n白自动焊枪推丝式推丝式n n鹅颈式鹅颈式n n手枪式手枪式拉丝式拉丝式其次节CO2焊设备-焊枪其次节CO2焊设备-焊枪其次节CO2焊设备-焊枪其次节CO2焊设备-焊枪其次节CO2焊设备-供气系统其次节CO2焊设备-供气系统灰色气瓶灰色气瓶 黄色字体黄色字体液态液态CO2其次节CO2焊设备-供气系统100-150w其次节CO2焊设备-供气系统n n干燥剂：n n硅胶n n脱水硫酸铜n n无水氯化钙：吸水性好，不能重
6、复利用n n场合：含水量高的时候运用其次节CO2焊设备-供气系统第三节 CO2焊冶金特性和焊接材料第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧CO2 O+CO 吸热反应氧化作用温度高氧化性强合金元素浓度合金元素与氧的亲和力第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧n n电弧高温区电弧高温区第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧n n低温区低温区-熔池后部熔池后部第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧n n氧化反应的结果FeFe、SiSi、MnMn、C C、AlAl、TiTi、NiNi烧损烧损反应产物：反应产物：n nFeOF
7、eO熔渣及进一步与熔池中的合金元素反应熔渣及进一步与熔池中的合金元素反应n nSiOSiO2 2和和MnOMnO形成熔渣形成熔渣n nCOCO 飞溅飞溅（温度高）（温度高）气孔气孔（温度低）（温度低）第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧n n原理，利用脱氧剂使FeO还原，氧化产物作为熔渣排出，剩余的合金元素强化焊缝。n n在兼顾经济性的前提下接受还原性强的元素（Al、Ti、Si、Mn）第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧n nSi-Mn联合脱氧n n留意问题n n含量适当n n过低n n过高
8、Si-焊缝热裂倾向大 Mn-冲击值下降n n比例合适第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊气孔及防止n n缘由：没有熔渣覆盖并且CO2气流的冷却作用n n类别：CO、N2、H2第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊气孔及防止n nCO气孔n n机理：CO来不及逸出n n形态：针尖状n n位置：焊缝根部或者近表面n n缘由：脱氧剂不足、碳含量偏高n n防止：增加脱氧剂、削减碳含量、加大热输入第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊气孔及防止n n氮气孔n n机理：溶解度变更n n形态：蜂窝状n n位置：焊缝近表面n
9、n缘由：爱护气层破坏n n爱护气不纯n n流量小n n喷嘴堵塞或者位置不合适n n侧向风第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊气孔及防止n n防止：提高纯度提高纯度调好流量调好流量检查气路检查气路防风措施防风措施固氮元素固氮元素第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊气孔及防止n n氢气孔n n机理：离子态进入熔池，溶解度变更n n形态：圆球形n n位置：焊缝中n n缘由：油污和铁锈，气体中的水分n n防止：清除油污和铁锈，排出气体中的水分第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止n n产生缘由：n n气体爆炸
10、n n斑点压力（气体分解收缩电弧）n n小桥爆断n n焊接参数第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止n n削减飞溅的措施n n正确选择焊接参数n n细丝过渡的时候在气体中加入氩气n n限制金属小桥爆断能量n n低飞溅率焊丝第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止n n正确选择焊接参数焊接电流与电压焊接电流与电压焊丝伸出长度焊丝伸出长度焊枪角度焊枪角度第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止成本问题性能问题第三节 CO2焊的冶金特性和焊
11、接材料-CO2焊飞溅及防止n n防止原理：设法实现短路液桥的金属过渡趋于稳定n n防止方法：n n回路中串接附加电感n n直径细、过渡频率高-要求大电流增长速度-小电感（设备简洁，限制精度一般）n n电流切换n n电流波形限制法第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料-CO2焊飞溅及防止n n超低碳焊丝n n药芯焊丝n n活化处理焊丝（CS2CO3、K2CO3）n n被动-涂层材料第四节 CO2气体及焊丝第三节 CO2气体及焊丝-CO2气体n n无色、无味、无毒n n密度为空气的1.5倍n n高温分解n n状态：三态第三节 CO2气体及焊丝-CO2气体n n液态CO2高于-11时比水轻常温下气罐中
12、CO2在水的上部n n气瓶中80%液态CO2，其余20%为气态CO2n n一瓶液态CO2可以气化成为12725L CO2气体n n平安问题：温度对压力的影响第三节 CO2气体及焊丝-CO2气体n n提高CO2纯度的措施n n倒置放水：倒置1-2小时，开阀门2-3次，每次放水间隔30分钟n n正置放气：正置2小时，开阀门2-3分钟n n运用干燥器n n留意气瓶压力：存在液态CO2气瓶压力不变，当只有气态CO2时，随着运用压力将持续下降，并且水分含量将提高，低于10个大气压就不能运用了。第三节 CO2气体及焊丝-CO2气体第三节 CO2气体及焊丝-焊丝n n作用：导电、合金化第三节 CO2气体及焊
13、丝-焊丝n n要求n n合适的Si、Mn含量及比例n n限制C、S、P的含量n n渡铜：防锈、导电第三节 CO2气体及焊丝-焊丝n n牌号：牌号：H08Mn2Si H08Mn2SiH08Mn2Si H08Mn2SiA A第三节 CO2气体及焊丝-焊丝第四节 CO2焊工艺第四节 CO2焊工艺n n短路过渡工艺短路过渡工艺n n细滴过渡工艺细滴过渡工艺第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺n n特点细丝、低电压、小电流细丝、低电压、小电流熔滴细小、过渡频率高熔滴细小、过渡频率高电弧稳定、飞溅小、成型美观电弧稳定、飞溅小、成型美观n n适用于薄板、全位置焊接第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺
14、n n焊接工艺参数的选择n n焊丝直径n n焊丝直径0.6-1.6mm，直径增加飞溅颗粒增大n n相同电流下，焊丝越细，熔化速度越高。n n假如电流过大，这要是用极大的送丝速度，从而引起熔池翻腾和焊缝成形恶化第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺n n焊接速度焊接速度n n速速度度加加快快-焊焊缝缝厚厚度度、焊焊缝缝宽宽度度、焊焊缝缝余余高均减小高均减小n n过过快快咬咬边边 驼驼峰峰焊焊缝缝n n过过慢慢焊焊道道变变宽宽 漫漫溢溢第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺n n爱护气流量n n与焊接电流有关n n
15、200A以下10-15L/minn n200A以上15-25L/minn n侧向风对爱护效果影响显著2m/s气孔明显增加第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺n n焊丝伸出长度焊丝伸出长度一般伸出长度为焊丝一般伸出长度为焊丝直径的直径的1010倍倍第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺n n电感值n n限制电流增长速度n n调整电弧燃烧时间第四节 CO2焊工艺-短路过渡CO2工艺n n电源极性第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节
16、CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第四节 CO2焊工艺-CO2工艺第五节 CO2焊的其他方法第五节 CO2焊的其他方法-药芯焊丝CO2焊n实质：气渣联合爱护第五节 CO2焊的其他方法-药芯焊丝CO2焊n n优点：n n效率高n n成形美观、飞溅少n n交直流都可运用、可焊材料广n n抗气孔实力强n n缺点n n制造困难、成本高n n外表面易腐蚀，药粉易吸潮，须要烘干n n送丝困难，对送丝机构要求高第五节 CO2焊的其他方法-药芯焊丝CO2焊2.4mm第五节 CO2焊的其他方法-CO2点焊第五节 CO2焊的其他方法-CO2点焊第五节 CO2焊的其他方法-CO2气电立焊人有了学问，就会具备各种分析实力，明辨是非的实力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富学问，培育逻辑思维实力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培育文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的学问面。有很多书籍还能培育我们的道德情操，给我们巨大的精神力气，鼓舞我们前进。