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1、第四单元第四单元 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊学习目标学习目标通过本单元的学习，要使学生掌握熔化极气体通过本单元的学习，要使学生掌握熔化极气体保护焊的特点、过程实质及应用范围，熟悉影响焊保护焊的特点、过程实质及应用范围，熟悉影响焊接质量的因素和保证焊接质量的措施；了解熔化极接质量的因素和保证焊接质量的措施；了解熔化极气体保护焊设备的特点、电气原理和应用范围；具气体保护焊设备的特点、电气原理和应用范围；具有正确选择和合理使用设备的能力。有正确选择和合理使用设备的能力。综合知识模块一综合知识模块一 熔化极气体保护焊的特点和应用熔化极气体保护焊的特点和应用熔化极气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊
2、是指使用熔化电极，用外加是指使用熔化电极，用外加气体作为电弧介质并保护电气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。作为弧和焊接区的电弧焊。作为熔化电极的焊丝，有实心和熔化电极的焊丝，有实心和药芯两类，前者一般含有脱药芯两类，前者一般含有脱氧用的和焊缝金属所需要的氧用的和焊缝金属所需要的合金元素；后者的药芯成分合金元素；后者的药芯成分及作用与焊条的药皮相似。及作用与焊条的药皮相似。能力知识点一能力知识点一 熔化极气体保护焊的分类及特点熔化极气体保护焊的分类及特点1 1熔化极气体保护焊的分类熔化极气体保护焊的分类熔化极气体保护焊的分类熔化极气体保护焊的分类按使用保护气体和焊丝的种类不同，熔化按使
3、用保护气体和焊丝的种类不同，熔化极气体保护焊分类如下极气体保护焊分类如下:2 2熔化极气体保护焊的特点熔化极气体保护焊的特点熔化极气体保护焊的特点熔化极气体保护焊的特点（1 1）优点）优点1 1）焊接生产率高，焊接变形小。）焊接生产率高，焊接变形小。2 2）可以获得含氢量较焊条焊为低的焊缝金属。）可以获得含氢量较焊条焊为低的焊缝金属。3 3）烟雾少，可以减轻对通风的要求。）烟雾少，可以减轻对通风的要求。4 4）在相同电流下，熔深比焊条电弧焊大。）在相同电流下，熔深比焊条电弧焊大。5 5）明弧焊接，焊工可以观察到电弧和熔池的状）明弧焊接，焊工可以观察到电弧和熔池的状态和行为。态和行为。6 6）可
4、以进行全位置焊接。不像埋弧焊只能处在）可以进行全位置焊接。不像埋弧焊只能处在平焊位置焊接。平焊位置焊接。7 7）无需清渣。）无需清渣。(2)(2)缺点缺点n n1 1）焊接过程受环境制约。为了确保焊接区获）焊接过程受环境制约。为了确保焊接区获得良好的气体保护，在室外操作需有防风装得良好的气体保护，在室外操作需有防风装置。置。n n2 2）半自动焊枪比焊条电弧焊焊钳重，不轻便、）半自动焊枪比焊条电弧焊焊钳重，不轻便、操作灵活性较差。对于狭小空间的接头，焊操作灵活性较差。对于狭小空间的接头，焊枪不易接近。枪不易接近。n n3 3）设备较复杂，对使用和维护要求较高。）设备较复杂，对使用和维护要求较高
5、。能力知识点二能力知识点二 熔化极气体保护焊的应用熔化极气体保护焊的应用1 1适焊的材料适焊的材料MIGMIG焊主要用于铝、铜、钛及其合金，以及焊主要用于铝、铜、钛及其合金，以及不锈钢、耐热钢的焊接。不锈钢、耐热钢的焊接。MAGMAG焊和焊和COCO2 2焊主要用焊主要用于焊接碳钢、低合金高强度钢。于焊接碳钢、低合金高强度钢。2.2.焊接位置焊接位置熔化极气体保护焊适应性较好，可进行全位熔化极气体保护焊适应性较好，可进行全位置焊接，其中以平焊和横焊位置焊接效率最高。置焊接，其中以平焊和横焊位置焊接效率最高。3.3.可焊厚度可焊厚度熔化极气体保护焊可焊接的金属厚度范围很广，熔化极气体保护焊可焊接
6、的金属厚度范围很广，最薄可焊至最薄可焊至1mm1mm以下，最厚几乎不受限制。以下，最厚几乎不受限制。综合知识模块二综合知识模块二 熔化极气体保护焊设备熔化极气体保护焊设备能力知识点一能力知识点一 设备组成及要求设备组成及要求熔化极气体保护焊所用的设备有半自动焊机和自动焊机两类。在实际生产中,半自动焊机使用较多。焊机主要由焊接电源、送丝系统、焊枪及行走机构（自动焊）、供气系统和水冷系统等部分组成。下图为半自动熔化极气体保护焊机示意图。熔化极气体保护焊机一熔化极气体保护焊机一般配直流弧焊电源。各种般配直流弧焊电源。各种类型的弧焊整流器均可采类型的弧焊整流器均可采用。用。（1 1）电源外特性）电源外
7、特性 1 1）平特性电源）平特性电源2 2）下降外特性电源）下降外特性电源（2 2）电源主要技术参数）电源主要技术参数1 1）电弧电压）电弧电压2 2）焊接电流）焊接电流1焊接电源焊接电源2 2送丝系统送丝系统送丝系统通常是由送丝机构（如图送丝系统通常是由送丝机构（如图4-44-4）、）、送丝软管、焊丝盘等组成。送丝软管、焊丝盘等组成。图4-4 送丝机构及组成 单主动式单主动式送丝机构送丝机构双主动式双主动式送丝机构送丝机构压紧轮压紧轮主动轮主动轮熔化极气体保护焊焊机的送丝系统根据其送丝方式的熔化极气体保护焊焊机的送丝系统根据其送丝方式的不同，通常可分为三种类型：不同，通常可分为三种类型：推丝
8、式（图推丝式（图4-5a)4-5a)应用最广，但送丝软管不能太长。应用最广，但送丝软管不能太长。拉丝式拉丝式(图图4-5b4-5b、c c）送丝稳定性好，但焊枪重量增加。）送丝稳定性好，但焊枪重量增加。推拉丝式推拉丝式（图（图4-5d4-5d）送丝软管可加长，但结构复杂。）送丝软管可加长，但结构复杂。图4-5 半自动焊机送丝方式示意图3焊枪焊枪n n焊枪应起到送气、送丝和导电的作用。焊枪按用焊枪应起到送气、送丝和导电的作用。焊枪按用焊枪应起到送气、送丝和导电的作用。焊枪按用焊枪应起到送气、送丝和导电的作用。焊枪按用途分为半自动焊枪和自动焊枪。途分为半自动焊枪和自动焊枪。途分为半自动焊枪和自动焊
9、枪。途分为半自动焊枪和自动焊枪。n n1)1)半自动焊枪半自动焊枪半自动焊枪半自动焊枪 一般按焊丝给送的方式不同，半自一般按焊丝给送的方式不同，半自一般按焊丝给送的方式不同，半自一般按焊丝给送的方式不同，半自动焊枪可分为推丝式和拉丝式两种。动焊枪可分为推丝式和拉丝式两种。动焊枪可分为推丝式和拉丝式两种。动焊枪可分为推丝式和拉丝式两种。用于推丝式送丝的鹅颈式焊枪用于推丝式送丝的鹅颈式焊枪CO2焊机及其推丝式送丝机、枪焊机及其推丝式送丝机、枪拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪内）拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪内）2)2)自动焊枪自动焊枪自动焊枪自动焊枪自动焊枪多见于专用焊机上。把半自动焊枪夹于
10、焊接小车自动焊枪多见于专用焊机上。把半自动焊枪夹于焊接小车自动焊枪多见于专用焊机上。把半自动焊枪夹于焊接小车自动焊枪多见于专用焊机上。把半自动焊枪夹于焊接小车上进行自动焊，现在生产中应用十分广泛。上进行自动焊，现在生产中应用十分广泛。上进行自动焊，现在生产中应用十分广泛。上进行自动焊，现在生产中应用十分广泛。（3 3）焊枪的喷嘴和导电嘴）焊枪的喷嘴和导电嘴 喷嘴形状多为圆柱形，也有圆锥形，喷嘴内孔直径与喷嘴形状多为圆柱形，也有圆锥形，喷嘴内孔直径与电流大小有关，通常为电流大小有关，通常为121224mm24mm。电流较小时，喷嘴直。电流较小时，喷嘴直径也小；电流较大时，喷嘴直径也大。喷嘴采用紫
11、铜或陶径也小；电流较大时，喷嘴直径也大。喷嘴采用紫铜或陶瓷材料制作。瓷材料制作。导电嘴的材料要求导电性良好、耐磨性好和熔点高，导电嘴的材料要求导电性良好、耐磨性好和熔点高，一般选用紫铜、铬紫铜或钨青铜。导电嘴孔径的大小对送一般选用紫铜、铬紫铜或钨青铜。导电嘴孔径的大小对送丝速度和焊丝伸出长度有很大影响。如孔径过大或过小，丝速度和焊丝伸出长度有很大影响。如孔径过大或过小，会造成工艺参数不稳定而影响焊接质量。会造成工艺参数不稳定而影响焊接质量。喷嘴和导电嘴都是易损件，需要经常更换，所以应便喷嘴和导电嘴都是易损件，需要经常更换，所以应便于装拆。并且应结构简单、制造方便和成本低廉。于装拆。并且应结构简
12、单、制造方便和成本低廉。n n4供气系统供气系统n nMIGMIG焊、焊、焊、焊、MAGMAG焊的供气系统相同焊的供气系统相同焊的供气系统相同焊的供气系统相同,如图如图如图如图a a所示。但所示。但所示。但所示。但COCO2 2气体保护焊一般气体保护焊一般气体保护焊一般气体保护焊一般还需在还需在还需在还需在COCO2 2气瓶出口处安装预热器和干燥器。如图气瓶出口处安装预热器和干燥器。如图气瓶出口处安装预热器和干燥器。如图气瓶出口处安装预热器和干燥器。如图b b所示。所示。所示。所示。n n使用瓶装液态使用瓶装液态使用瓶装液态使用瓶装液态COCO2 2时，注意设置气体预热装置，因瓶中高压气体经减
13、时，注意设置气体预热装置，因瓶中高压气体经减时，注意设置气体预热装置，因瓶中高压气体经减时，注意设置气体预热装置，因瓶中高压气体经减压降压而体积膨胀时，要吸收大量的热，使气体温度降到零度以下，压降压而体积膨胀时，要吸收大量的热，使气体温度降到零度以下，压降压而体积膨胀时，要吸收大量的热，使气体温度降到零度以下，压降压而体积膨胀时，要吸收大量的热，使气体温度降到零度以下，会引起会引起会引起会引起COCO2 2气体中的水份在减压器内结冰而堵塞气路，故在气体中的水份在减压器内结冰而堵塞气路，故在气体中的水份在减压器内结冰而堵塞气路，故在气体中的水份在减压器内结冰而堵塞气路，故在COCO2 2气体气体
14、气体气体未减压之前须经过预热。未减压之前须经过预热。未减压之前须经过预热。未减压之前须经过预热。流量计流量计气压表气压表减压及预热装置减压及预热装置开关开关图图图图a a图图图图b b用水冷式焊枪，必须有水冷系统，一般由水用水冷式焊枪，必须有水冷系统，一般由水箱、水泵和冷却水管及水压开关组成。冷却水可箱、水泵和冷却水管及水压开关组成。冷却水可循环使用。水压开关的作用是保证当冷却水没流循环使用。水压开关的作用是保证当冷却水没流经焊枪时，焊接系统不能启动，以达到保护焊枪经焊枪时，焊接系统不能启动，以达到保护焊枪的目的。的目的。（2 2）水冷系统）水冷系统）水冷系统）水冷系统.熔化极气体保护焊机型号
15、熔化极气体保护焊机型号 实际生产中有实际生产中有CO2专用焊机，但一般不做专用于专用焊机，但一般不做专用于MIG焊的焊机，焊的焊机，而是而是MIG/MAG/CO2焊通用，统称熔化极气体焊通用，统称熔化极气体保护焊设备。保护焊设备。能力知识点二能力知识点二 典型控制电路典型控制电路2.典型控制电路典型控制电路熔化极气体保护焊的控制系统由基本控制系统和程序控制系统两部分组成。基本控制系统的作用主要是在焊前或焊接过程中调节焊接工艺参数；程序控制系统的主要作用是对整套设备的各组成部分按照预先设计好的焊接工艺程序进行控制，以便协调地完成焊接。半自动半自动熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机典型控制电路典
16、型控制电路半自动半自动半自动半自动熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机典型控制电路特点：典型控制电路特点：典型控制电路特点：典型控制电路特点：n n11）主电路为带平衡电抗器的双反星型晶闸管整流方式）主电路为带平衡电抗器的双反星型晶闸管整流方式采用三路触发。采用三路触发。n n2)2)同步电路简单，同步点稳定，为网压正弦波的过零点。同步电路简单，同步点稳定，为网压正弦波的过零点。n n3)3)没有反馈电路简单直接从网压提取前馈信号具有没有反馈电路简单直接从网压提取前馈信号具有较强的网路电压补偿能力。较强的网路电压补偿能力。n n4)4)具有空载节电功能：当焊
17、枪开关释放具有空载节电功能：当焊枪开关释放25s25s后。交流接后。交流接触器自动断开主变压器断电实现了空载节电。触器自动断开主变压器断电实现了空载节电。n n5 5）具有良好的引弧特性：具有去球功能。）具有良好的引弧特性：具有去球功能。n n6 6）能实现）能实现COCO2 2和和MAGMAG焊两种焊接方法。焊两种焊接方法。n n7 7）有缺相保护和过热保护功能。）有缺相保护和过热保护功能。综合知识模块三综合知识模块三 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳气体保护焊是利用COCO2 2作为保护气体的作为保护气体的熔化极气体保护焊方法，简称为熔化极气体保护焊方
18、法，简称为COCO2 2焊。焊。COCO2 2焊是目焊是目前焊接黑色金属材料的重要焊接方法之一。前焊接黑色金属材料的重要焊接方法之一。能力知识点一能力知识点一 CO2 2焊的原理及特点焊的原理及特点1 1COCO2 2焊的原理焊的原理COCO2 2焊是利用焊是利用COCO2 2气气体使焊接区与周围空气体使焊接区与周围空气隔离，防止空气中的氧、隔离，防止空气中的氧、氮对焊接区的有害作用，氮对焊接区的有害作用，从而获得优良的机械保从而获得优良的机械保护性能。护性能。COCO2 2电弧焊的电弧焊的原理示意图如图原理示意图如图4-124-12所所示。示。图4-12 CO2焊的原理示意图（1 1）COC
19、O2 2的焊接电流密度大，焊丝熔化率高，穿透能力强，的焊接电流密度大，焊丝熔化率高，穿透能力强，焊后一般无须清渣，所以焊后一般无须清渣，所以COCO2 2焊的生产率高。焊的生产率高。（2 2）COCO2 2气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊接成本降低。接成本降低。（3 3）可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都）可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。由于电弧加热集中，所以焊接变形小。能焊接。由于电弧加热集中，所以焊接变形小。（4 4）对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能好。）对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性
20、能好。（5 5）飞溅率较大，并且焊缝表面成形较差。）飞溅率较大，并且焊缝表面成形较差。（6 6）电弧气氛有很强的氧化性，不能焊接易氧化的金属材）电弧气氛有很强的氧化性，不能焊接易氧化的金属材料。抗侧向风能力较弱，需有防风措施。料。抗侧向风能力较弱，需有防风措施。（7 7）焊接弧光较强，特别是大电流焊接时，要注意对操作人）焊接弧光较强，特别是大电流焊接时，要注意对操作人员防弧光辐射保护。员防弧光辐射保护。2CO2 2焊的工艺特点焊的工艺特点COCO2 2电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。只能用于对焊缝性能要求不高的等黑色金属。只能用于对焊缝性能要求不
21、高的不锈钢工件。不锈钢工件。COCO2 2焊还可用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的焊还可用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的焊补以及电铆焊等方面。此外，焊补以及电铆焊等方面。此外，COCO2 2焊还可以用焊还可以用于水下焊接。于水下焊接。COCO2 2焊所能焊接的材料厚度范围较大，最薄焊所能焊接的材料厚度范围较大，最薄的目前焊到的目前焊到0.8mm0.8mm，最厚的已经焊到，最厚的已经焊到250mm250mm左左右。右。3CO2 2焊的应用能力知识点二能力知识点二 CO2焊的冶金特性焊的冶金特性1 1合金元素的氧化合金元素的氧化COCO2 2焊所用的焊所用的COCO2 2气体是一种氧化性气体，在高气体是一种
22、氧化性气体，在高温下进行分解，具有强烈的氧化作用，使合金元温下进行分解，具有强烈的氧化作用，使合金元素氧化烧损或造成气孔和飞溅。素氧化烧损或造成气孔和飞溅。脱氧措施及焊缝金属合金化脱氧措施及焊缝金属合金化COCO2 2焊的脱氧一般采用在焊丝中加入足够的脱焊的脱氧一般采用在焊丝中加入足够的脱氧剂来解决。目前国内广泛应用的氧剂来解决。目前国内广泛应用的H08Mn2SiAH08Mn2SiA焊焊丝，就是采用丝，就是采用SiSi、MnMn联合脱氧的。联合脱氧的。如果能在脱氧的同时对烧损掉的合金元素给予如果能在脱氧的同时对烧损掉的合金元素给予补充，保证焊缝金属的合金化，则补充，保证焊缝金属的合金化，则CO
23、CO2 2气体的氧化气体的氧化性所带来的问题基本上可以解决。性所带来的问题基本上可以解决。（1 1）COCO气孔气孔 这类气孔通常出现在焊缝的根部或近表面的部这类气孔通常出现在焊缝的根部或近表面的部位，且多呈针尖状。只要焊丝中有足够的脱氧元素，以及限制位，且多呈针尖状。只要焊丝中有足够的脱氧元素，以及限制焊丝中的含碳量，就能有效地防止焊丝中的含碳量，就能有效地防止COCO气孔。气孔。（2 2）氮气孔）氮气孔 氮气孔产生的主要原因是保护气层遭到破坏，使氮气孔产生的主要原因是保护气层遭到破坏，使大量空气侵入焊接区。避免大量空气侵入焊接区。避免N N2 2气孔，必须改善气保护效果。此气孔，必须改善气
24、保护效果。此外，在野外施工中最好选用含有固氮元素（如外，在野外施工中最好选用含有固氮元素（如TiTi、AlAl）的焊丝。）的焊丝。（3 3）氢气孔）氢气孔 COCO2 2气体可以抑制氢气孔的产生，只要焊前对气体可以抑制氢气孔的产生，只要焊前对COCO2 2气体进行干燥处理，去除水分，清除焊丝和工件表面的杂气体进行干燥处理，去除水分，清除焊丝和工件表面的杂质，产生氢气孔的可能性很小。质，产生氢气孔的可能性很小。CO2焊时，由于熔池表面没有熔渣盖覆，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固比较快，故增加了产生气孔的可能性。可能出现的气孔有CO气孔、氮气孔和氢气孔。2CO2 2焊的气孔（1 1）飞溅产生
25、的原因）飞溅产生的原因1 1）由冶金反应引起。）由冶金反应引起。2 2）由电弧的斑点压力引起。）由电弧的斑点压力引起。3 3）由于短路过渡不正常引起。）由于短路过渡不正常引起。4 4）当焊接参数选择不当引起。）当焊接参数选择不当引起。（2 2）减少金属飞溅的措施）减少金属飞溅的措施 1 1）合理选择焊接工艺参数。）合理选择焊接工艺参数。2 2）细滴过渡时在）细滴过渡时在COCO2 2中加入中加入ArAr气。气。3)3)合理选择焊接电源特性，并匹配合适的可调电感。合理选择焊接电源特性，并匹配合适的可调电感。4 4）采用低飞溅率焊丝，如采用活化处理焊丝或选用）采用低飞溅率焊丝，如采用活化处理焊丝或
26、选用药芯焊丝。药芯焊丝。3CO2焊的飞溅及防止措施能力知识点三能力知识点三 CO2焊的焊接材料焊的焊接材料1 1COCO2 2气体气体气体气体（1 1）COCO2 2气体的性质气体的性质COCO2 2气体来源广，可由专门生气体来源广，可由专门生产厂提供，也可从食品加工厂（如酒精厂）的副产品中获产厂提供，也可从食品加工厂（如酒精厂）的副产品中获得。用于焊接的气体，其纯度要求得。用于焊接的气体，其纯度要求99.5%99.5%。COCO2 2气钢瓶外气钢瓶外表涂铝白色，并写有黑色表涂铝白色，并写有黑色“COCO2 2”字样。字样。用于用于COCO2 2焊的是由瓶装液态焊的是由瓶装液态COCO2 2所
27、产生的所产生的COCO2 2气体。通气体。通常容量为常容量为40L40L的标准钢瓶内，可以灌入的标准钢瓶内，可以灌入25kg25kg的液态的液态COCO2 2，约占钢瓶容积的约占钢瓶容积的8080，其余，其余2020左右的空间则充满气化了左右的空间则充满气化了的的COCO2 2。一瓶液态。一瓶液态COCO2 2可以汽化成可以汽化成12725L12725L气体。若焊接时气体。若焊接时气体流量为气体流量为15L/min15L/min时时,可以连续使用可以连续使用1414小时左右。小时左右。气瓶的压力与环境温度有关，所以气瓶不得放在火炉、气瓶的压力与环境温度有关，所以气瓶不得放在火炉、暖气等热源附近
28、，也不得放在烈日下爆晒，以防发生爆炸。暖气等热源附近，也不得放在烈日下爆晒，以防发生爆炸。1 1）将新灌气瓶倒立静置）将新灌气瓶倒立静置1-2h1-2h，以便使瓶中自由状态的水，以便使瓶中自由状态的水沉积到瓶口部位沉积到瓶口部位,然后打开阀门放水然后打开阀门放水2 23 3次，每次放水间次，每次放水间隔隔30min30min。2 2）放水处理后）放水处理后,将气瓶正置将气瓶正置2h,2h,打开阀门放气打开阀门放气2 23min3min，放，放掉一些气瓶上部的气体，然后再套接输气管。掉一些气瓶上部的气体，然后再套接输气管。3 3）可在焊接供气的气路中串接高压和低压干燥器，用以）可在焊接供气的气路
29、中串接高压和低压干燥器，用以干燥含水较多的干燥含水较多的COCO2 2气体。气体。4 4）当瓶中气体压力低于）当瓶中气体压力低于1106Pa1106Pa（1010个大气压）时，个大气压）时，CO2CO2气体的含水量急剧增加，这将引起在焊缝中形成气孔。气体的含水量急剧增加，这将引起在焊缝中形成气孔。所以低于该压力时不得再继续使用。所以低于该压力时不得再继续使用。（2 2）提高）提高）提高）提高COCO2 2气体纯度的措施气体纯度的措施气体纯度的措施气体纯度的措施 :对焊丝的要求如下：对焊丝的要求如下：（1 1）焊丝必须含有足够的脱氧元素。）焊丝必须含有足够的脱氧元素。（2 2）焊丝的含碳量要低，
30、要求）焊丝的含碳量要低，要求C C0.110.11。（3 3）要保证焊缝具有满意的力学性能和抗裂性能。）要保证焊缝具有满意的力学性能和抗裂性能。焊丝应保证有均匀外径，还应具有一定的的硬度和焊丝应保证有均匀外径，还应具有一定的的硬度和刚度和挺直度。通常在焊接低碳钢或低合金钢时，可选刚度和挺直度。通常在焊接低碳钢或低合金钢时，可选用的焊丝较多，一般首选的是用的焊丝较多，一般首选的是H08Mn2SiAH08Mn2SiA。也可选用其。也可选用其它的焊丝，如它的焊丝，如 H10MnSiH10MnSi，比较便宜，与前者相比其含，比较便宜，与前者相比其含C C量稍高，而含量稍高，而含 SiSi、MnMn量较
31、低，故焊缝金属强度略高，但量较低，故焊缝金属强度略高，但焊缝金属的塑性和冲击韧度稍差。焊缝金属的塑性和冲击韧度稍差。2焊丝表表4-2 CO2焊常用的焊丝牌号、化学成分和用途焊常用的焊丝牌号、化学成分和用途 焊丝牌号焊丝牌号合金元素含量合金元素含量(%)用途用途CSiMnTiAlCrMoVSPH10MnSi0.140.60.90.81.1-0.20-0.030.04焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢H08MnSi0.100.71.01.01.3-0.20-0.030.04焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢H08Mn2SiA0.100.650.951.82.1-0.20-0.0300.
32、035焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢H04MnSiAlTiA0.040.40.81.41.80.350.650.20.4-0.0250.025焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢H10MnSiMo0.140.71.10.91.2-0.200.150.25-0.030.04焊接低合焊接低合金高强钢金高强钢H08MnSiCrMoA0.100.60.91.51.9-0.81.10.50.7-0.030.03焊接低合焊接低合金高强钢金高强钢H08MnSiCrMoVA0.100.60.91.21.5-0.951.250.60.80.250.40.030.03焊接低合焊接低合金高强钢金高强钢
33、H08Cr3Mn2MoA0.100.30.52.02.5-2.53.00.350.5-0.030.03焊接焊接贝氏体钢贝氏体钢在CO2焊中，为了获得稳定的焊接过程，可根据工件要求采用短路过渡和细滴过渡两种熔滴过渡形式，其中短路过渡焊接应用最为广泛。能力知识点四能力知识点四 CO2 2焊工艺焊工艺l电弧非常稳定，飞溅小l焊缝成形美观l生产率高、变形小l焊接操作容易掌握l主要用于焊接薄板及全位置焊接 一、短路过渡一、短路过渡CO2电弧焊工艺电弧焊工艺 1短路过渡焊接的特点采用细焊丝、低电压和小电流时形成短路过渡。采用细焊丝、低电压和小电流时形成短路过渡。（l）焊丝直径短路过渡焊接采用细焊丝，常用焊
34、丝直径为0.61.6mm，随着焊丝直径的增大，飞溅颗粒相应增大。因此各种直径焊丝的最大电流要有一定的限制。2、焊接工艺参数的选择主要的焊接工艺参数有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、焊丝伸出长度及电感值等。(2)焊接电流焊接电流是重要的工艺参数，是决定焊缝熔深的主要因素。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常关键的焊接参数。短路过渡合适的电弧电压合适的电弧电压与焊接电流范围见上表。与焊接电流范围见上表。焊丝直径焊丝直径(mm)电弧电压电弧电压(V)焊接电流焊接电流(A
35、)0.50.81.01.21.6171918211822192322263070501007012090200140300（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。在焊接电流和电弧电压一定的情况下，焊接速度加快时，焊缝的熔深、熔宽和余高均减小。通常半自动焊时，熟练焊工的焊接速度为3060cmmin。（5）保护气体流量气体保护焊时，保护效果不好将发生气孔，甚至使焊缝成形变坏。在正常焊接情况下，保护气体流量与焊接电流有关，在200A以下薄板焊接时为1015Lmin，在200A以上的厚板焊接时为1525Lmin。1、特点细滴过渡CO2焊的特点是电弧电压比较高，焊接电
36、流比较大，须采用较大的保护气体流量大的保护气体流量。此时电弧是持续的，不发生短路熄弧的现象。焊丝的熔化金属以细滴形式进行过渡，所以电弧穿透力强，母材熔深大。适合于进行中等厚度及大厚度工件的焊接。更适合于平位置的填充、盖面焊，飞溅较更适合于平位置的填充、盖面焊，飞溅较大，建议在大，建议在COCO2 2中加入少量中加入少量ArAr。二、细滴过渡CO2电弧焊工艺 2、工艺参数选择、工艺参数选择（1）电弧电压与焊接电流为了实现滴状过渡，电弧电压必须选取在3445V范围内，焊接电流则根据焊丝直径来选择。在一定焊丝直径下，选用较大的焊接电流，就要匹配较高的电弧电压。(2)焊接速度细滴过渡CO2焊的焊接速度
37、较高。与同样直径焊丝的埋弧焊相比，焊接速度高0.51倍。常用的焊速为4060mh。(3)保护气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焊提高l2倍。常用的气流量范围为2550Lmin。三、CO2电弧焊技术观看电教片了解。综合知识模块四综合知识模块四 熔化极惰性气体保护焊熔化极惰性气体保护焊熔化极惰性气体保护焊是采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的气体保护焊方法，英文简称为MIG焊。MIG焊是目前常用的气体保护焊方法之一。本模块主要讲述MIG焊的特点和应用范围、熔滴过渡形式及特点、保护气体种类及焊接工艺等内容。能力知识点一能力知识点一 MIG焊的
38、特点焊的特点1 1MIGMIG焊的基本原理焊的基本原理MIGMIG焊时采用惰性气体焊时采用惰性气体（氩气或氦气）或它们的混（氩气或氦气）或它们的混合气体作为保护气体，因而合气体作为保护气体，因而具有良好的保护效果。焊接具有良好的保护效果。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成连续喷出，在电弧周围形成保护层；使用的焊丝既作为保护层；使用的焊丝既作为电极又作为填充金属，在焊电极又作为填充金属，在焊接过程中焊丝不断熔化并过渡到熔池中去，成为焊缝金属接过程中焊丝不断熔化并过渡到熔池中去，成为焊缝金属的一部分。在焊接结构生产中，特别是在高合金材料和有的一部分。在焊接
39、结构生产中，特别是在高合金材料和有色金属及其合金材料的焊接中，色金属及其合金材料的焊接中，MIGMIG焊占有很重要的地位。焊占有很重要的地位。由于由于MIGMIG焊采用的是惰性气体作为保护气体，焊采用的是惰性气体作为保护气体，与其它电弧焊相比，它具有如下一些特点：与其它电弧焊相比，它具有如下一些特点：（1 1）焊接质量好）焊接质量好（2 2）焊接生产率高）焊接生产率高（3 3）适用材料范围广）适用材料范围广MIGMIG焊的缺点在于无脱氧去氢作用，因此对焊的缺点在于无脱氧去氢作用，因此对母材及焊丝上的油、锈很敏感，易形成缺陷，所母材及焊丝上的油、锈很敏感，易形成缺陷，所以对焊接材料表面清理要求特
40、别严格；另外以对焊接材料表面清理要求特别严格；另外MIGMIG焊抗侧向风能力差，不适于野外焊接；焊接设备焊抗侧向风能力差，不适于野外焊接；焊接设备也较复杂。也较复杂。2MIG焊的特点MIGMIG焊适合于焊接低碳钢、低合金钢、耐焊适合于焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金。低熔点或低热钢、不锈钢、有色金属及其合金。低熔点或低沸点金属材料如铅、锡、锌等，不宜采用熔化极沸点金属材料如铅、锡、锌等，不宜采用熔化极惰性气体保护焊。目前在中等厚度、大厚度铝及惰性气体保护焊。目前在中等厚度、大厚度铝及铝合金板材的焊接中，已广泛地应用了铝合金板材的焊接中，已广泛地应用了MIGMIG焊。焊。M
41、IGMIG焊可分为半自动焊和自动焊两种。自焊可分为半自动焊和自动焊两种。自动动MIGMIG焊适用于较规则的纵缝、环缝及水平位置焊适用于较规则的纵缝、环缝及水平位置的焊接；半自动的焊接；半自动MIGMIG焊大多用于定位焊、短焊缝、焊大多用于定位焊、短焊缝、断续焊缝以及铝容器中封头、管接头、加强圈等断续焊缝以及铝容器中封头、管接头、加强圈等工件的焊接。工件的焊接。3MIG焊的应用能力知识点二能力知识点二 MIG焊的焊接材料焊的焊接材料（1 1）氩气（）氩气（ArAr）氩气保护的优点是电弧燃烧非常稳氩气保护的优点是电弧燃烧非常稳定，进行定，进行MIGMIG焊时焊丝金属很容易呈稳定的轴向射流过渡，焊时
42、焊丝金属很容易呈稳定的轴向射流过渡，飞溅极小。缺点是焊缝易成飞溅极小。缺点是焊缝易成“指状指状”焊缝。焊缝。（2 2）氦气（）氦气（HeHe）在相同的焊接电流和弧长条件下，在相同的焊接电流和弧长条件下，氦气的电弧电压比氩气的高，使电弧具有较大的功率，对氦气的电弧电压比氩气的高，使电弧具有较大的功率，对母材热输入也较大。但是，由于氦气的比重比空气小，要母材热输入也较大。但是，由于氦气的比重比空气小，要有效地保护焊接区，需要的流量应比氩气大约高有效地保护焊接区，需要的流量应比氩气大约高2323倍，倍，而且，氦气比较仰贵，所以一般很少使用。而且，氦气比较仰贵，所以一般很少使用。（3 3）氩气）氩气+
43、氦气（氦气（Ar+HeAr+He）在焊接大厚度铝及铝合金在焊接大厚度铝及铝合金时，可改善焊缝隙成形、减少气孔及提高焊接生产率，时，可改善焊缝隙成形、减少气孔及提高焊接生产率，HeHe所占的比例随着工件厚度的增加而增大。在焊接铜及合金所占的比例随着工件厚度的增加而增大。在焊接铜及合金时，时，HeHe所占比例一般为所占比例一般为5070%5070%。1 1保护气体保护气体MIGMIG焊使用的焊丝成分通常应与母材的成分相近，焊使用的焊丝成分通常应与母材的成分相近，它应具有良好的焊接工艺性，并能提供良好的接头性能。它应具有良好的焊接工艺性，并能提供良好的接头性能。在某些情况下，为了满意的进行焊接并获得
44、满意的焊缝金在某些情况下，为了满意的进行焊接并获得满意的焊缝金属性能，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。属性能，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。MIGMIG焊使用的焊丝直径一般在焊使用的焊丝直径一般在0.82.5mm0.82.5mm范围内。范围内。焊丝直径越小，焊丝的表面积与体积的比值越大，即焊丝焊丝直径越小，焊丝的表面积与体积的比值越大，即焊丝加工过程中进入焊丝表面上的拔丝剂、油或其它的杂质相加工过程中进入焊丝表面上的拔丝剂、油或其它的杂质相对较多。这些杂质可能引起气孔、裂纹等缺陷。因此，焊对较多。这些杂质可能引起气孔、裂纹等缺陷。因此，焊丝使用前必须经过严格的清理。另外，由于焊丝需要连续
45、丝使用前必须经过严格的清理。另外，由于焊丝需要连续而流畅地通过焊枪送进焊接区，所以，焊丝一般以焊丝卷而流畅地通过焊枪送进焊接区，所以，焊丝一般以焊丝卷或焊丝盘的形式供应。或焊丝盘的形式供应。2焊丝能力知识点三能力知识点三 MIG焊工艺焊工艺MIGMIG焊熔滴过渡的形式主要有短路过渡、射流过渡、焊熔滴过渡的形式主要有短路过渡、射流过渡、焊熔滴过渡的形式主要有短路过渡、射流过渡、焊熔滴过渡的形式主要有短路过渡、射流过渡、脉冲射流过渡。在用脉冲射流过渡。在用脉冲射流过渡。在用脉冲射流过渡。在用MIGMIG焊焊接铝及铝合金时，如果采焊焊接铝及铝合金时，如果采焊焊接铝及铝合金时，如果采焊焊接铝及铝合金时
46、，如果采用射流过渡的形式，因焊接电流大，电弧功率高，对熔用射流过渡的形式，因焊接电流大，电弧功率高，对熔用射流过渡的形式，因焊接电流大，电弧功率高，对熔用射流过渡的形式，因焊接电流大，电弧功率高，对熔池的冲击力太大，造成焊缝形状为池的冲击力太大，造成焊缝形状为池的冲击力太大，造成焊缝形状为池的冲击力太大，造成焊缝形状为“蘑菇蘑菇蘑菇蘑菇”形，容易在形，容易在形，容易在形，容易在焊缝根部产生气孔和裂纹等缺陷。同时，由于电弧长度焊缝根部产生气孔和裂纹等缺陷。同时，由于电弧长度焊缝根部产生气孔和裂纹等缺陷。同时，由于电弧长度焊缝根部产生气孔和裂纹等缺陷。同时，由于电弧长度较大，会降低气体的保护效果。
47、所以为了解决以上问题，较大，会降低气体的保护效果。所以为了解决以上问题，较大，会降低气体的保护效果。所以为了解决以上问题，较大，会降低气体的保护效果。所以为了解决以上问题，在焊接铝及铝合金时，常采用亚射流过渡。在焊接铝及铝合金时，常采用亚射流过渡。在焊接铝及铝合金时，常采用亚射流过渡。在焊接铝及铝合金时，常采用亚射流过渡。亚射流过渡采用较小的电弧电压，弧长较短。亚射亚射流过渡采用较小的电弧电压，弧长较短。亚射亚射流过渡采用较小的电弧电压，弧长较短。亚射亚射流过渡采用较小的电弧电压，弧长较短。亚射流过渡是介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式。流过渡是介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式。
48、流过渡是介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式。流过渡是介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式。1 1熔滴过渡特点熔滴过渡特点熔滴过渡特点熔滴过渡特点MIGMIG焊的焊接工艺参数主要有焊丝直径、焊接电流、焊的焊接工艺参数主要有焊丝直径、焊接电流、焊的焊接工艺参数主要有焊丝直径、焊接电流、焊的焊接工艺参数主要有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量、焊丝伸出长度、喷电弧电压、焊接速度、保护气流量、焊丝伸出长度、喷电弧电压、焊接速度、保护气流量、焊丝伸出长度、喷电弧电压、焊接速度、保护气流量、焊丝伸出长度、喷嘴直径等。嘴直径等。嘴直径等。嘴直径等。（1 1）焊丝直径）焊丝直径）焊丝
49、直径）焊丝直径 焊丝直径应根据工件的厚度及施焊位置来选择。细焊丝直径应根据工件的厚度及施焊位置来选择。细焊丝直径应根据工件的厚度及施焊位置来选择。细焊丝直径应根据工件的厚度及施焊位置来选择。细焊丝（直径小于或等于焊丝（直径小于或等于焊丝（直径小于或等于焊丝（直径小于或等于1.2mm1.2mm）以短路过渡为主，较粗）以短路过渡为主，较粗）以短路过渡为主，较粗）以短路过渡为主，较粗焊丝以射流过渡为主。焊丝以射流过渡为主。焊丝以射流过渡为主。焊丝以射流过渡为主。在平焊位置焊接大厚度板时，可采用直径为在平焊位置焊接大厚度板时，可采用直径为在平焊位置焊接大厚度板时，可采用直径为在平焊位置焊接大厚度板时，
50、可采用直径为3.25.6 mm3.25.6 mm的焊丝，这时焊接电流可调节到的焊丝，这时焊接电流可调节到的焊丝，这时焊接电流可调节到的焊丝，这时焊接电流可调节到5001000A5001000A。这种粗丝大电流焊的优点是熔透能力强、。这种粗丝大电流焊的优点是熔透能力强、。这种粗丝大电流焊的优点是熔透能力强、。这种粗丝大电流焊的优点是熔透能力强、焊道层数少、焊接生产率高、焊接变形小。焊道层数少、焊接生产率高、焊接变形小。焊道层数少、焊接生产率高、焊接变形小。焊道层数少、焊接生产率高、焊接变形小。2焊接工艺参数的选择2 2、焊接电流、焊接电流 应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、焊丝直径大小、应根据焊