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1、企业管理二氧化碳气体保护也孤焊一项百二焊条电孤焊工程五二氧化碳专体保护电瓠焊教学标：了斛二氧化碳气体保护焊的基本原理、工艺特点及应用范囹;能合理选用焊丝和控制冶金过程；能合理制定焊接工艺；掌握典型焊接接头半自动二氧化碳气体保护电弧焊操作技术；了斛二氧化碳与体保护也孤烽的新技术。教学活动设计：1在实训宓中进行讲练结合的现场教学；2、利用多媒体课件、仿真等辅助教学；教学重点：条电弧焊的原理、工艺特点制定焊条电弧烽工艺；掌握焊条电弧焊操作技术教学难点：对工艺制定及操作的掌握学习单元一认知CO2卷体保护烽一，CO2理的实质CO2专体保护电孤岸是利用C02作为保护气体的熔化极电弧焊方法。这种方法以C02
2、三、CO2烽的焊接技术1、焊前准备CO2焊时，为了获得最好的焊接结果，除选择好焊接设备和焊接工艺参数外，还应 做好烽前准备工作。(1)坡口形状CO2焊时推荐使用的坡口形式见表3-6。细焊丝短路过渡的CCh焊主 要焊接薄板或中厚板。一般开/形坡口；粗焊丝细谪过波的CO2焊主要焊接中厚板及厚 板，可以开较小的坡口。开坡口不伍为了壕透，而且要考虑到焊缝成形的形状及殊合比。(2)坡口加工方法与请理加工坡口的方法主要有机械加工、气割和碳孤气刨等。(3)定住焊 定核焊是为了保证坡。尺寸，防止由于焊接所引起的变形。通常C02 岸与那条长孤焊相比要求更坚固的定伐焊缝。定住焊缝本身易生成气扎和夹灌，它们是 随后
3、进行CO2焊时产生气扎和夹港的主要原因。所以必须认真地焊接走住焊缝。焊接薄板时定住焊缝应该细而短，长度为310mm,间距为3()50mm。它可以防止变 形及烽道不规整。焊接中厚板时定住焊缝间距较大，达100150mm,为增加定优烽的强 度，应增大走住焊缝长度，一般为1550mm。假设为熔遂焊时，点固处唯以实现反而成 形，应从反面进行点画。2、引孤与收孤()引孤工艺 半自动CO2焊时，啧嘴与焊件间的距离不好控制。当焊丝以一定速 度冲向焊件外表时，往往把焊枪顶起，结果使岸检远离焊件，从而破坏了正常保护。所 以，焊工应该注意保持焊枪到焊件的距离。半自动CO2焊时习惯的引弧方式是焊丝端头与焊接处划擦的
4、过程中按焊枪按钮，通常称为“划擦引孤” O(2)收孤方法 焊道收尾处往往出现凹陷，它被称为孤坑。CO2焊比一般焊条也孤焊 用的岸接也流大，所以孤坑也大。孤坑处易产生火口裂纹及缩扎等缺陷。为此，应设法 减小孤坑尺寸。目前主要应用的方法如下：1J采用带有曲流衰减装置的焊机时,2)没有也流衰减装置时，3J使用工艺板，也就是把孤坑引到工艺板上，焊完之后去掉它。3.平焊的焊接技术(1)单面焊双面成形技术从正面焊接，同时获得反面成形的焊道称为单面焊双面 成形，常用于焊接薄板及厚板的打底焊道。1J悬空焊接。无垫板的单面焊双面成形焊接时对焊工的技术水准要求较高,对坡口 精度、装配质量和焊接参数也提出了严格要求
5、。坡口间隙对单面焊双面成形的影响很大。2)加垫板的焊接。加垫板的单面岸双面成形比悬空焊接衮易控制,而且对焊接参数 的要求也不十分严格。垫板材料通常为纯铜板。为防止铜垫板与焊件焊到一起，最好采 用水冷铜垫板。加垫板时单面焊双面成形的典型焊接参数见表3-9。(2)对接焊缝的焊接技术 再板对接焊一般都采用短路过渡，中厚板大都采用细谪 过渡。坡口形状可采用I形、Y形、单边V形、U形和X形等。通常C02焊时的钝边较大而 坡口角度较小，最小可达45左右。在坡口内焊接时，如果坡口角度较小，燎化金属余易流到电孤前面去，而引起未焊 透，所以在焊接根部焊道时，应该采用右岸法和直线式移动。当坡口角度较大时，应采 用
6、左焊法和小幅摆动焊接根部焊道。平焊对接焊缝的典型焊接参数见表3-10。学习单元四CO2辉的其他方法一，药名母丝CO2烽药湛焊丝是将含有稳孤剂、连卷剂和合金扮等成分的扮未裹在金属外皮里面而构成 的。药核焊丝CO2焊的基本原理与普通CO2焊相同。焊接时，在也林作用下麻化的药桧 焊丝、母材金属和保护专体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液忐熔灌包覆 燥谪并覆盖殊池，对壕化金属形成了又一层的保护。实质上这种焊接方法是一种先一盛 联合保护的方法。1、药桧焊丝CO2焊的特点(1)优点1J焊接生产率高。约为焊条也弧焊的35倍，为卖桧焊丝CO2焊的L52倍。2)飞峨少，焊缝成形美观。采用专一灌娱合保护，
7、焊接工艺性能好，飞溅率为实桧 焊丝的1/3左右，且飞溅颗拉细，今易清除。焊缝因有熔盛覆盖成形美观。3J焊接迨应性强。调整药桧成分，就可焊接不同钢种。不仅可以焊接各种结构钢， 也可以焊接不锈钢等特殊材料。4)抗气扎能力强。由于焊接壕池受到CO2%体和壕灌两方面的保护，所以抗气扎能力比卖湛焊丝CO2焊强。（2）缺点1J焊丝制造比拟复杂，本钱离。2）焊丝外表今易锈蚀，药扮家易吸潮，使用前需经250300的烘干。3）送丝同难，对送丝机构要求高。药桧焊丝与实魅焊丝相比，其刚性较差，焊丝体 较软。送丝滚轮的压力不能太大，太大会使焊丝变形。通常需要用两对主动送丝滚轮， 客至用三对送丝滚轮的送丝机构。二，CO
8、2点烽CO2皮焊是在CO2气体保护下，利用焊丝和焊件间燃烧的高温电孤热量，将搭接接 头上板的整个厚度和下板的局部厚度燎化，形成斛钉状的焊皮，从而把两块钢板连接起 来。也称为CO2曲韵母，见图3-12。L CO2皮焊的特点CO2点焊迨用于薄板框架结构的焊接。左汽车制连、农业机械、化工机械等部门中 有着广泛的应用。它与电阻点焊相比有以下优点：1）不需要特殊的加压装置，焊接设备简单，也源功率较小，又是一种单面点焊的焊 接方法，因此不受焊接场所的限制，使用方便、灵活。2）对焊件外表质量要求不高。3J对上下板之间的装配精度要求不严格。4J不受焊点距离和极厚的F艮制，适用性强。5）焊接品质好，焊点强度比也
9、阻点焊离。2、C02点焊接头形式在进行水平住置C02点焊时，如果上下板厚度均在1mm以下，为提嵩抗剪强度，防 止烧穿，点焊时应加垫板。假设上板很厚（大于6mm）,壕透上板所需的电流又缺乏时， 可先将上板开一个锥扎，然后再施焊即“塞焊” ）o仰面住置CO2点焊时，为防止壕池 金属下落，在焊接参数上应尽量采用火电流、低也压、短时间及大的气体流量。对于垂 直住置C02皮焊，其焊接时间比仰焊时要更短。三、CO2年电立那完也立岸是厚极立焊时，在接头两侧使用成形器具（固定式或移动式冷却块）保持 燎池形状，强制焊缝成形的一种电弧焊，通常加CO2专体保护燎池。其优点是可不开坡 口焊接厚板，生产率高，本钱低。气
10、体作为保护介质，使也弧及熔池与周围空气隔离，防止空气中氧、氮、氤对燎谪和熔 池金属的有害作用，从而获得优鼠的机械保护性能。二、CO2辉的腾点L优点1J焊接生产率高。由于焊接电流密度较大，曲孤热量利用率较高，以及焊后不需清 盛，因此提嵩了生产率。CO2焊的生产率比普通的焊条电弧焊嵩24宿。2）焊接本钱低。C02气体来源广，价格廉价，而且也能请耗少，故使焊接本钱降低。 通常CO2焊的本钱只有埋弧焊或焊条电弧焊的40%50%。3J焊接变形小。由于电弧加热集中，焊件受热面积小，同时CO2%流有较强的冷却 作用，所以焊接变形小，特别适宜于薄板焊接。4J焊接品质较高。对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能
11、好。5）适用范围广。可实现会住置焊接，并且对于薄板、中厚板卷至厚板都能焊接。6）操作简便。焊后不需请读，且是明弧，便于监控，有利于实现机械化和自动化岸 接。2、缺点1J飞跳率较大，并且焊缝外表成形较差。金属飞滤是CO2焊中较为突出的问题，这 是主要缺点。2）很难用交流也源此行焊接，焊接设备比拟复杂。3J抗风能力差，给室外作业带来一定因难。4J不能焊接家易氧化的有色金属。CO2焊的缺点可以通过提嵩技术水准和改进焊接材料、焊接设备加以斛决，而其优 点却是其他焊接方法所不能比的。因此，可以认为C02焊是一种高效率、低本钱的节能焊 接方法。三，CO2烽的应用CO2焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金
12、属。对于不锈钢，由于焊缝金属有 增碳现象，影响抗晶间腐蚀性能。所以只能用于对焊缝性能要求不高的不锈钢焊件。此 外，C02焊还可用于研磨零件的堆岸、铸钢件的焊补以及电斜焊等方面。口前C02焊已左 汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、农业机械、矿，机械等部门得到了广泛的应用。学习单元二 CO2烽的冶金特性和焊接材料一 ,合金元素的氧化与脱氧1、合金元素的氧化C02及其在高温分解出的氧，都具有很强的氧化性。随着温度的提高，氧化性增强。 氧化反响的程度取决于合金元素在焊接区的浓度和它们对氧的亲和力。络谪和燎池金属 中Fe的浓度最大，Fe的氧化比拟激烈。Si、Mn、C的浓度虽然较低,但它们与氧的亲和 力
13、比Fe大，所以也很激处。2、氧化反响的结果反响生成的CO气体有两种情况：其是在高温时反响生成的CO专体,由于CO气体 体积急剧膨胀，在送出液忐金属过程中，往往会引起嫁池或嫁牖的爆破，发生金属的潴损与飞溅。其二是在低温时反响生成的co气体，由于液态金属呈现较大的粘度和较强 的外表张力，产生的co无法选出，最终留左焊缝中形成与扎。合金元素烷损、专扎和飞戏是C02焊中三个主要的问题。它们都与C02也弧的氧化性 有关，因此必须在冶金上采取脱氧措施予以斛决。但应指出，专扎、芯溅除和C02%体的 氧化性有关外，还和其它因素有关，这些问题以后还要讨论。3、CCh焊的脱氧加入到烽丝中的Si和Mn,在焊接过程中
14、一局部直接被氧化和蕤发，一局部耗于FeO 的脱氧，剩余的局部那么我剩名左焊缝中，起焊缝金属合金化作用，所以焊丝中加入的Si 和Mn,需要有足够的数量。但是焊丝中Si、Mn的含量过多也不行。Si含量过高会降低焊 缝的抗热裂纹能力；Mn含量过嵩会使焊缝金属的冲击值下降。此外，Si和Mn之间的比例还必须适当，否那么不能很好地结合成硅酸盐浮出壕池，而 会有一局部SiCh或者MnO大杂物殡第在焊缝中，使焊缝的塑性和冲击值下降。根据试验，焊接低碳钢和低合金钢用的焊丝，一般w (SiJ为1%左右。经过在也孤 中和熔池中烧损和脱氧后，还可在焊缝金属中剩下约0.4%0.5%。焊丝中w(Mn)一般为 1%2%左右
15、。二、CO2理的专乱及防止CO2岸时，由于壕池外表没有壕灌覆盖，CO2专流又有冷却作用，因而嫁池凝固比 较快。如果焊接材料或焊接工艺处理不当，可能会出现co专扎、氮专扎和氢毛扎。1、co先扎在焊接豚池开始结晶或结晶过程中，殊池中的C与FeO反响生成的CO气体来不及选 出，而形成co久扎。这类气扎通常出现在焊缝的根部或近外表的部伉，且多呈针尖技。2、氮专扎在电瓠高温下，熔池金属对N2有很大的溶解度。但当燎池温度下降时，N2在液忐金 属中的溶斛度便迅速减小，就会析出大量N2,假设未能选出壕池，便生成N2%扎。N2气扎 常出现在焊缝近外表的部位，呈峰禽状分布，严重时还会以细小完孔的形式广泛分布在 岸
16、缝金属之中。这种细小与乱往往在金相检验中才能破发现，或者在水压试验时被广大 成渗透性缺陷而表露出来。3、氢气扎氢气扎产生的主要原因是，豚池在高温时溶入了大量氢与，在结晶过程中又不能充 分排出，密在焊缝金属中成为气扎。三、CO2厚的飞减及防止1、芯滤产生的原因飞涯是CO2焊最主要的缺点，产重时兽至要影响焊接过程的正常进行。产生飞滤的 主要原因如下：1J气体爆炸引起的飞峨。2）由电弧放点压力而引起的飞战。3）短路过渡时由于波走小林爆新引起的飞滤。4）当焊接参数选择不当时，也会引起飞她。2、减少金属飞溅的措施（）正确选择焊接参数1J焊接电流与也孤电压。2）焊丝伸出长度。3J焊枪角度。叩、CO2蟀的卷
17、体及焊丝（一）CO2气体1、C02一体的性质CO2专体是无色又无味和无春气体。在常温下它的密度为1.98kg/m3,约为，史完的1、5 5僖。在常温时很稳定，但在嵩温时发生分解，至5000K时几乎能全局部斛。完瓶的压力与环境温度有关，当温度为。20时，瓶中压力为4.56.8X106Pa （4060 大气压）,当环境温度在30以上时，瓶中压力急剧增加，可达7.4X106pa （73大气压） 以上。所以气瓶不得放在火妒、骁专等热源附近，也不得放在烈日下爆脑，以防发生爆 炸。2、提高CO2气体纯度的措施（I）冼瓶后应该用热空气吹干 因为洗瓶后在钢瓶中往往戌留较多的自由状忐水。（2）倒置排水 液态的C
18、O2可溶解质量分数约0.05%的水分，另外还有一局部自由态 的水分沉积于钢瓶的底部。焊接使用前首先应去掉自由去水分“可将CO2钢瓶倒立静置 12h,以便使瓶中自由状去的水沉积到瓶口部住，然后翻开阀门放水23次，每次放水间隔30min,放水结束后，把钢瓶恢复放正。C3J正置放与 放水处理后，将军瓶正置2h,翻开阀门放完23min,放掉一些与瓶 上部的气体，因这局部气体通存含有较多的空气和水分，同时带走瓶阀中的空军。C4J使用干燥器 可在焊接供完的完路中串接过滤式干燥器。用以干燥含水较多的 82% 体。(5)使用时注意瓶中的压力在(二)理丝CO2焊焊丝既是埴充金属又是也极，所以焊丝既要保证一定的化
19、学成分和力学性能， 又要保证具有鼠好的导电性和工艺性能。1、对焊丝的要求(1)脱氧剂(2) C、S、P焊丝的含碳量要低C3J破铜为防锈及提高导也性，焊丝外表最好镀铜学习单元三CO2那工艺在C02焊中，为了获得稳定的焊接过程,隐靖过渡通常有两种形式，即短路过渡和 细谪过渡。短路过渡焊接在我国应用最为广没。一、短路过波CO2理工艺1、短路过渡焊接的特点短路过渡时，采用细岸丝、低电压和小电流。熔谪细小而过渡频率高，也孤非常稳定，飞跳小，焊缝成形美观。主要用于焊接薄板及全位置焊接。焊接薄板时，生产率高、 变形小，焊接操作家易掌握，对焊工技术水准要求不高。因而短路过渡的C02焊易于在 生产中得到推广应用
20、。2、焊接工艺参数的选择主要的焊接工艺参数有：焊丝直筱，焊接也流、也弧电压、焊接速度, 保护气体流 量、焊丝伸出长度及电感值等。()焊丝直径短路过波焊接采用细焊丝，常用焊丝直往为0.61.6mm,随着焊丝 直径的增大，飞溅颗拉相应增大。(2)焊接电流焊接电流是重要的焊接参数，是决定焊缝厚度的主要因素。电流大 小主要决定于送丝速度，(3)电弧电压短路过渡的电弧电压一般在1725V之间。因为短路过渡只有在较低 的弧长情况下才能实现，所以电弧电压是一个非蜜关键的焊接参数，如果电孤电压选得 过高(如大于29V),那么无论其它参数如何选择，都不能得到稳定的短路过渡过程。短路过渡时焊接电流均在200A以下
21、，这时电弧包压均在较窄的范围(23VJ内变动。 电版电压与焊接电流的关系可用下式来计算。U = 0.041+ (16 2)(4)焊接速度焊接速度对焊缝成形、接头的力学性能及气孔等缺陷的产生都有影 响。左焊接也流和也孤电压一定的情况下，焊接速度加快时，焊缝厚度(S)、宽度(c) 和余嵩(h)均臧小，如图3-6所示。(5J保护气体流量气体保护理时，保护效果不好将发生与品，卷至使焊缝成形变坏。(6)母丝伸出长度 短路过渡焊接时采用的焊丝都比拟细，因此焊丝伸出长度对焊 丝旗化速度的影响很大。此外，伸出长度太大，电瓠不稳，难以操作,同时飞流较大，焊缝成形恶化，卷至 破坏保护而产生气扎。相反，焊丝伸出长度
22、过小时，会缩短啧嘴与焊件间的距离，飞溅 金属意易堵塞啧嘴。同时，还阻碍观察电弧，影响焊工操作。二，细请过次CO2焊工艺特点1、特点细端过渡CO2焊的特点是电弧电压比拟高，焊接电流比拟大。此时也弧是持续的， 不发生短路熄孤的现象。焊丝的熔化金属以细谪形式进行过浪，所以也弧穿透力强，母 材壕深大。逡合于进行中等厚度及大厚度烽件的焊接。2、焊接参教选择(1)也低也压与焊接电流 为了实现谪状过渡，电低电压必须选取在3445V范囹内。 焊接电流那么根据焊丝直径来选择。对应于不同的焊丝直径，实现细筒过渡的焊接也流下 F艮是不同的。(2J焊接速度 细谪过渡C02焊的焊接速度较高。与同样直径焊丝的埋孤焊相比，焊 接速度离。.51.0僖。常用的焊速为4060m/h。(3)保护气体流量 应选用较大的气体流量来保证焊接区的保护效果。保护气流量通常比短路过渡的CO2焊提嵩12僖。常用的专流量范囹为2550L/min。.