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1、电弧焊电弧焊电弧焊电弧焊nCO2气爱护焊气爱护焊start11/3/202215-1 CO2焊的特点及应用焊的特点及应用 第五章第五章 CO2气爱护焊气爱护焊一、一、基本原理基本原理 11/3/20222二、特点二、特点优点：优点：生产效率高生产效率高 节能、经济性好节能、经济性好 操作便利，易于实现机械化、自动化操作便利，易于实现机械化、自动化焊接质量好焊接质量好 缺点缺点弧光猛烈，要留意防灼伤弧光猛烈，要留意防灼伤 氧化性强，不宜焊不锈钢、易氧化性材料氧化性强，不宜焊不锈钢、易氧化性材料 飞溅大飞溅大 抗风实力差抗风实力差 5-1 CO2焊的特点及应用焊的特点及应用11/3/20223三、
2、应用三、应用5-1 CO2焊的特点及应用焊的特点及应用 黑色金属的焊接、电铆焊、打底焊。黑色金属的焊接、电铆焊、打底焊。适用板厚适用板厚0.5150 mm 11/3/20224一、一、合金元素氧化合金元素氧化 5-2 CO2焊冶金特点焊冶金特点O 作用，导致合金元素的烧损、作用，导致合金元素的烧损、CO气孔、飞溅问题气孔、飞溅问题二、二、脱氧措施及焊缝金属的合金化脱氧措施及焊缝金属的合金化 脱氧剂脱氧剂 强化强化 Al,Ti,Si,Mn 等等 Si,Mn,Cr,Mo,V（焊缝低碳，（焊缝低碳，0.15%）11/3/20225三、三、气孔问题气孔问题 5-2 CO2焊冶金特点焊冶金特点CO气孔气
3、孔 脱氧不足脱氧不足 N2气孔气孔 爱护不良爱护不良 H2气孔气孔 污染污染 物物11/3/20226一、一、COCO2 2气体气体 5-3 CO2气气爱护焊焊爱护焊焊接材料接材料1.物化性质物化性质 状态（固、液、气）。液态状态（固、液、气）。液态1KG=气态气态509L（0时）。时）。无色无味。密度：无色无味。密度：-11以下以下大于水，大于水，-11以上以上则小于则小于水。气化温度为水。气化温度为-88 ，为吸热反应吸热反应。2.纯度及对质量影响纯度及对质量影响 纯度大于等于纯度大于等于99.5%或或 99.8%。杂质：。杂质：水份水份和和氮气氮气。3.CO2提纯提纯 物理提纯物理提纯
4、11/3/20227二、焊丝二、焊丝5-3 CO2气气爱护焊爱护焊接材料接材料从冶金角度动身：合金钢焊丝从冶金角度动身：合金钢焊丝(实丝实丝)。特点：特点：低碳防飞溅。低碳防飞溅。加入脱氧剂及合金剂加入脱氧剂及合金剂Si,Mn,Ti,Al,Zr。从提高电弧稳定性从提高电弧稳定性改善熔滴过渡动身改善熔滴过渡动身 接受药芯焊丝接受药芯焊丝 表面活化焊丝表面活化焊丝 11/3/202285-3 CO2气气爱护焊爱护焊接材料接材料11/3/20229一、一、设备类型及组成设备类型及组成 5-4 CO2焊设备焊设备1.类型类型按自动化程度分按自动化程度分 自动焊自动焊半自动焊半自动焊单面焊单面焊双面焊双
5、面焊平角焊平角焊立焊立焊横焊横焊11/3/202210一、设备类型及组成一、设备类型及组成 5-4 CO2焊设备焊设备2.组成组成 弧焊电源、送丝系统、焊枪及弧焊电源、送丝系统、焊枪及行走系统、供气和冷却水系统、行走系统、供气和冷却水系统、限制系统五大部分组成。限制系统五大部分组成。11/3/2022115-4 CO2焊设备焊设备11/3/202212二、二、CO2焊电源焊电源 5-4 CO2焊设备焊设备1.外特性外特性 平、缓降（平、缓降（8V/100A）下降特性下降特性 等速送丝调整系统等速送丝调整系统 弧压反馈变送丝调整系统弧压反馈变送丝调整系统 2.动特性动特性 对于细丝短路过渡焊接须
6、要对于细丝短路过渡焊接须要 di/dt,Imax,du/dt 合适合适 di/dt的调整精度及范围的调整精度及范围 11/3/2022135-4 CO2焊设备焊设备3.工艺性能工艺性能 引弧引弧 熄弧熄弧 飞溅、成形限制飞溅、成形限制 其它程序限制其它程序限制 三、三、供气系统供气系统 任务：气瓶顺当供出合格的任务：气瓶顺当供出合格的CO2气体气体 预热器和干燥器预热器和干燥器 11/3/202214三、供气系统三、供气系统 5-4 CO2焊设备焊设备1.焊枪作用焊枪作用 传递电流传递电流输送输送CO2 送丝送丝 2.气体爱护效果影响因素气体爱护效果影响因素 气流流态气流流态 层流层流 紊流紊
7、流 形成条件形成条件 11/3/2022155-4 CO2焊设备焊设备d越小，越小，Vp小，小，大则易形成层流大则易形成层流 要求：要求：11/3/2022165-4 CO2焊设备焊设备进气进气导气导气出气出气隔板隔板筛网筛网等截面型等截面型收敛型收敛型扩散型扩散型径向径向轴向轴向焊枪结构焊枪结构 11/3/2022175-4 CO2焊设备焊设备进气部分结构进气部分结构 影响操作影响操作气流打转气流打转11/3/20221819爱护区爱护区增大增大焊枪导气部分结构焊枪导气部分结构 11/3/2022195-4 CO2焊设备焊设备焊枪出气部分结构焊枪出气部分结构 堵塞堵塞挡弧挡弧11/3/202
8、22021爱护爱护效果效果增加增加焊枪出气部分结构效果焊枪出气部分结构效果 11/3/2022215-4 CO2焊设备焊设备工艺参数工艺参数 气流流量（适中）气流流量（适中）喷嘴与工件距离喷嘴与工件距离（低）（低）侧向风、焊接速度侧向风、焊接速度 电弧功率电弧功率 焊接接头型式焊接接头型式 气流及爱护效果评价方法气流及爱护效果评价方法激光纹影法激光纹影法 气体染色法气体染色法 焊点法焊点法 焊缝表面质量比较法焊缝表面质量比较法 11/3/202222五、送丝五、送丝系统系统 5-4 CO2焊设备焊设备1.送丝方式送丝方式 推丝式推丝式拉丝式拉丝式 推拉丝式推拉丝式适合于粗丝适合于粗丝 适合于细
9、丝适合于细丝 适合于长距离送丝适合于长距离送丝 11/3/2022235-4 CO2焊设备焊设备1.送丝方式送丝方式 11/3/202224五、送丝五、送丝系统系统 5-4 CO2焊设备焊设备2.送丝机构类型送丝机构类型行星滚轮行星滚轮双曲面滚轮双曲面滚轮通用滚轮通用滚轮 恒速恒速脉动式脉动式11/3/2022255-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022265-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022275-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022285-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022295-4 CO2焊设备焊设备11/3/202230五、送丝五、送丝系统系统 5-4 CO2焊设
10、备焊设备3.送丝稳定性送丝稳定性 电机特性（硬好）电机特性（硬好）调整系统精度、灵敏度（反馈方式）调整系统精度、灵敏度（反馈方式）送丝阻力送丝阻力影影响响因因素素导电嘴（管径、内部结构）导电嘴（管径、内部结构）送丝滚轮（型式）送丝滚轮（型式）送丝软管（石墨管）送丝软管（石墨管）焊丝弯曲度、刚度、表面清洁度焊丝弯曲度、刚度、表面清洁度 11/3/202231六、限制系统六、限制系统 5-4 CO2焊设备焊设备质量检测限制质量检测限制 程控程控 七、七、CO2焊机举例焊机举例型号：型号：New-k P182-183图图5-28 1.功能功能等速送丝调整系统等速送丝调整系统 缓送丝高压引弧缓送丝高压
11、引弧 提前送气和滞后关气提前送气和滞后关气 低压去小球熄弧低压去小球熄弧 网压补偿、欠压、过流爱护网压补偿、欠压、过流爱护 11/3/2022325-4 CO2焊设备焊设备11/3/202233NEW-K CO2焊机电路简图11/3/2022343511/3/202235七、七、CO2焊机举例焊机举例5-4 CO2焊设备焊设备2.工作原理分析工作原理分析方法：围绕功能进行绽开：弧焊电源、调方法：围绕功能进行绽开：弧焊电源、调速系统、程序限制和其它限制。速系统、程序限制和其它限制。11/3/2022365-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022375-4 CO2焊设备焊设备11/3/20223
12、83911/3/2022395-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022404111/3/2022415-4 CO2焊设备焊设备11/3/2022425-4 CO2焊设备焊设备焊接按钮焊接按钮132111/3/2022435-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定一、一、工艺参数的选择工艺参数的选择1.焊丝直径焊丝直径依据：板厚和焊缝空间位置。细丝为依据：板厚和焊缝空间位置。细丝为1.2mm以下以下 2.焊接电流与电压焊接电流与电压细丝：细丝：短路过渡焊接短路过渡焊接11/3/2022445-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定11/3/2022455-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定
13、11/3/2022465-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定粗丝：粗丝：细颗粒过渡焊接细颗粒过渡焊接 电流与电压需有合适的协作电流与电压需有合适的协作 11/3/2022475-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定3.选择合适的电感选择合适的电感电感作用电感作用 抑制飞溅抑制飞溅调整电弧燃烧时间，限制熔深调整电弧燃烧时间，限制熔深平波电流，改善焊缝成形平波电流，改善焊缝成形 4.焊丝外伸长焊丝外伸长L与喷嘴高度与喷嘴高度选择：主要针对短路过渡。选择：主要针对短路过渡。焊丝直径焊丝直径增大增大di/dt,因此要使因此要使L,L=00.2 mH 影响：视察电弧、喷嘴堵塞；焊丝熔化速度；焊接电
14、流影响：视察电弧、喷嘴堵塞；焊丝熔化速度；焊接电流 确定因素：确定因素：丝。丝。L=1012丝丝 h=L+Lf 11/3/2022485-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定5.气体流量气体流量影响：气流的挺度；气流的流态。影响：气流的挺度；气流的流态。Q小，流态好，但小，流态好，但挺度小，抗干扰实力差挺度小，抗干扰实力差 确定：线能量。线能量大，则确定：线能量。线能量大，则Q也大也大 取值：取值：550L/min（520细丝；细丝；2550粗丝）粗丝）6.电源极性电源极性 影响：飞溅大小；熔深；生产率；焊缝含氢量影响：飞溅大小；熔深；生产率；焊缝含氢量 8.焊接速度焊接速度 影响：熔深影响
15、：熔深H，熔宽，熔宽B，余高；气流流态；生产率，余高；气流流态；生产率 11/3/2022495-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定二、削减飞溅的措施二、削减飞溅的措施 1.选择的工艺参数选择的工艺参数 最主要的最主要的I，U，避开混合过渡区。参见，避开混合过渡区。参见P182图图5-39 选择合适的电感，外伸长，焊枪角度，气流量，电源选择合适的电感，外伸长，焊枪角度，气流量，电源极性等极性等 2.接受混合气体接受混合气体 主要缘由是加入氩气，细化熔滴，改善电弧形态，主要缘由是加入氩气，细化熔滴，改善电弧形态，降低降低E 11/3/2022505-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定短路
16、过渡短路过渡细颗粒过渡细颗粒过渡11/3/2022515-5 CO2焊接工艺的制定焊接工艺的制定二、削减飞溅的措施二、削减飞溅的措施 3.选用先进的电源及送丝装置选用先进的电源及送丝装置 接受波形限制电源，能量限制，脉动送丝限制可显接受波形限制电源，能量限制，脉动送丝限制可显著降低飞溅著降低飞溅4.接受新型焊丝接受新型焊丝 药芯焊丝、表面活化焊丝、特种合金钢焊丝，改善药芯焊丝、表面活化焊丝、特种合金钢焊丝，改善电弧形态，提高电弧稳定性，细化熔滴。电弧形态，提高电弧稳定性，细化熔滴。11/3/2022525-6 特种特种CO2焊焊1.原理原理一、药芯焊丝焊一、药芯焊丝焊 11/3/2022535
17、-6 特种特种CO2焊焊一、药芯焊丝焊一、药芯焊丝焊 2.特点特点引入药芯后所起的结果引入药芯后所起的结果变更电弧特性，飞溅小变更电弧特性，飞溅小爱护效果好爱护效果好成形好成形好内在质量好内在质量好适用范围广适用范围广-如可焊不锈钢如可焊不锈钢电流大电流大11/3/2022545-6 特种特种CO2焊焊一、药芯焊丝焊一、药芯焊丝焊 3.焊丝结构焊丝结构无缝隙型无缝隙型11/3/2022555-6 特种特种CO2焊焊一、药芯焊丝焊一、药芯焊丝焊 4.应用应用方法：方法：平焊、全位置焊平焊、全位置焊自爱护焊自爱护焊-不重要结构不重要结构范围：造船、汽车、机械制造等。范围：造船、汽车、机械制造等。1
18、1/3/2022565-6 特种特种CO2焊焊二、二、CO2电弧点焊电弧点焊 1.原理原理11/3/2022575-6 特种特种CO2焊焊二、二、CO2电弧点焊电弧点焊 2.特点特点与电阻点焊相比：与电阻点焊相比：设备简洁、运用便利、适应性强和焊点质量好。设备简洁、运用便利、适应性强和焊点质量好。11/3/202258二、二、CO2电弧点焊电弧点焊 5-6 特种特种CO2焊焊3.应用结构应用结构11/3/2022595-6 特种特种CO2焊焊三、三、CO2螺柱焊螺柱焊1.原理原理11/3/2022605-6 特种特种CO2焊焊11/3/2022615-6 特种特种CO2焊焊三、三、CO2螺柱焊螺柱焊2.特点特点 不需填充材料、适用材料广、效率高、可进行全位不需填充材料、适用材料广、效率高、可进行全位置焊、节能。置焊、节能。3.应用应用 广泛应用于广泛应用于建筑、造船、锅炉、内燃机车、飞机、建筑、造船、锅炉、内燃机车、飞机、坦克、变压器以及化工设备坦克、变压器以及化工设备的制造。的制造。11/3/202262