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1、第一节第一节第一节第一节 COCOCOCO2 2 2 2焊的特点及应用焊的特点及应用焊的特点及应用焊的特点及应用一、一、一、一、COCOCOCO2 2 2 2焊的实质焊的实质焊的实质焊的实质 定义：定义：二氧化碳气体保护焊是二氧化碳气体保护焊是利用利用COCOCOCO2 2 2 2作为焊接保护气的一种作为焊接保护气的一种熔化极、气体保护的电弧焊方法。熔化极、气体保护的电弧焊方法。按照按照GB/T5185-1985GB/T5185-1985GB/T5185-1985GB/T5185-1985金属金属焊接及钎接方法在图样上的表示焊接及钎接方法在图样上的表示方法方法以及以及ISOISOISOISO的
2、相关规定，二的相关规定，二氧化碳气体保护焊属于氧化碳气体保护焊属于MAGMAGMAGMAG（熔（熔化极活性气体保护焊化极活性气体保护焊 ）的一种，）的一种，所以它的代号也是所以它的代号也是135135135135。为何要用为何要用COCO2 2作为焊接保护气？作为焊接保护气？焊条药皮造气剂的造气结果就是焊条药皮造气剂的造气结果就是 COCO2 2，工业生产中产生大量，工业生产中产生大量 廉价的廉价的COCO2 2。与焊条电弧焊相比，熔化极气体保护焊效率高。与焊条电弧焊相比，熔化极气体保护焊效率高。第1页/共40页二、二、二、二、COCOCOCO2 2 2 2焊焊焊焊的特点的特点的特点的特点1
3、1、优点：、优点：、优点：、优点：焊接生产率高：比焊接生产率高：比焊接生产率高：比焊接生产率高：比MMAMMA（手工电弧焊）（手工电弧焊）（手工电弧焊）（手工电弧焊）高高高高2 24 4倍倍倍倍焊接成本低：是焊接成本低：是焊接成本低：是焊接成本低：是MMAMMA（手工电弧焊）或（手工电弧焊）或（手工电弧焊）或（手工电弧焊）或SAWSAW（埋弧自动焊埋弧自动焊埋弧自动焊埋弧自动焊）的）的）的）的404050%50%焊接变形小：尤适于薄板焊接焊接变形小：尤适于薄板焊接焊接变形小：尤适于薄板焊接焊接变形小：尤适于薄板焊接焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低焊接
4、质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低适用范围广：全位置焊接能力好，打底适用范围广：全位置焊接能力好，打底适用范围广：全位置焊接能力好，打底适用范围广：全位置焊接能力好，打底/填充填充填充填充/盖面、厚盖面、厚盖面、厚盖面、厚/薄板均宜薄板均宜薄板均宜薄板均宜操作简便：比操作简便：比操作简便：比操作简便：比MMAMMA（手工电弧焊）容易操作、适于自动焊（手工电弧焊）容易操作、适于自动焊（手工电弧焊）容易操作、适于自动焊（手工电弧焊）容易操作、适于自动焊绿色环保：绿色环保：绿色环保：绿色环保：COCO2 2来自可再生资源来自可再生资源来自可再生资源来自可再生资源
5、2 2、“缺点缺点缺点缺点”：（1 1）飞溅较大；（）飞溅较大；（）飞溅较大；（）飞溅较大；（2 2）焊接设备较）焊接设备较）焊接设备较）焊接设备较“复杂复杂复杂复杂”；（3 3）抗风能力差；（）抗风能力差；（）抗风能力差；（）抗风能力差；（4 4）不能焊接有色金属。）不能焊接有色金属。）不能焊接有色金属。）不能焊接有色金属。CO2焊的熔敷速度第2页/共40页三、三、COCO2 2焊焊的应用的应用材料：黑色金属材料：黑色金属低碳钢、合金结构钢低碳钢、合金结构钢厚度：厚薄均可，尤薄板有优势厚度：厚薄均可，尤薄板有优势位置：全位置位置：全位置结构：车辆、船舶、机械、容器等。结构：车辆、船舶、机械、
6、容器等。第3页/共40页第二节第二节 COCOCOCO2 2 2 2焊设备焊设备以半自动以半自动COCOCOCO2 2 2 2焊设备焊设备焊设备焊设备为例为例一、一、COCOCOCO2 2 2 2焊设备焊设备焊设备焊设备的组成和作用的组成和作用组成：焊接电源、送丝机构、焊枪、供气系统、控制系组成：焊接电源、送丝机构、焊枪、供气系统、控制系统统 有的还有循环水冷系统。有的还有循环水冷系统。第4页/共40页（一）焊接电源：直流电源一）焊接电源：直流电源1 1、平特性电源、平特性电源用于细丝（短路过渡）焊接，配用等速送丝系统；用于细丝（短路过渡）焊接，配用等速送丝系统；2 2、下降特性电源、下降特性
7、电源用于粗丝焊接，配用变速送丝系统；用于粗丝焊接，配用变速送丝系统；3 3、对动特性的要求、对动特性的要求细丝短路过渡焊机对动特性有特别的要求，即对短路电流上升速细丝短路过渡焊机对动特性有特别的要求，即对短路电流上升速度、短路电流峰值、电弧电压恢复速度三个指标有一定的要求，目的度、短路电流峰值、电弧电压恢复速度三个指标有一定的要求，目的是保证短路过渡过程可靠的同时又控制飞溅。是保证短路过渡过程可靠的同时又控制飞溅。老式焊机通常通过改变接入回路电感来调节。老式焊机通常通过改变接入回路电感来调节。COCO2 2焊机的型号编制请参见焊机的型号编制请参见GB/T10249-1998GB/T10249-
8、1998电焊机型号编制方法电焊机型号编制方法，如，如NBC-250NBC-250等。等。第5页/共40页（二）送丝系统（二）送丝系统送丝方式的变化主要在于细丝送丝方式的变化主要在于细丝/平特性（等速送丝）焊机上，以适应不平特性（等速送丝）焊机上，以适应不同场合的要求。同场合的要求。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1 1、送丝方式、送丝方式推丝式推丝式焊枪简单、轻巧，焊枪简单、轻巧，以鹅颈式焊枪多见，实际应用较以鹅颈式焊枪多见，实际应用较多；送丝距离有限（通常多；送丝距离有限（通常5M5M），），送细丝效果欠佳。送细丝效果欠佳。推丝式送丝机推丝式送丝机CO2焊机及其推丝式送丝
9、机、枪焊机及其推丝式送丝机、枪第6页/共40页拉丝式拉丝式焊枪复杂、较重，焊枪复杂、较重，以手枪式焊枪多见，薄板结构使以手枪式焊枪多见，薄板结构使用较多；适于送细丝用较多；适于送细丝/远距离送丝。远距离送丝。CO2焊机及其拉丝式焊枪拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪内）内）焊丝盘焊丝盘送丝电机送丝电机送丝机构送丝机构第7页/共40页 还有一种还有一种“线式送丝线式送丝”：多级串联的行星式送丝即为线式：多级串联的行星式送丝即为线式送丝，可远距离稳定地送细的软焊丝（如送丝，可远距离稳定地送细的软焊丝（如0.8mm0.8mm的铝焊丝）的铝焊丝）推拉式送丝焊枪（手工焊
10、接用）推拉式送丝焊枪（手工焊接用）推拉丝式推拉丝式焊枪结构复焊枪结构复杂，适用于远距离送（细、杂，适用于远距离送（细、软）丝，多用于机器人焊接软）丝，多用于机器人焊接和铝的熔化极气体保护焊。和铝的熔化极气体保护焊。第8页/共40页2 2、送丝机构（送丝机）、送丝机构（送丝机）由送丝电机、减速装置、送丝滚轮和压紧机构等组成；由送丝电机、减速装置、送丝滚轮和压紧机构等组成；COCO2 2焊专用焊焊专用焊机的送丝机采用单主动送丝即可。机的送丝机采用单主动送丝即可。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第9页/共40页送丝机多为独立式，也有与电源做为一
11、体者。送丝机多为独立式，也有与电源做为一体者。有专业厂家专门生产配套的送丝机，接口兼容或以德国宾采尔有专业厂家专门生产配套的送丝机，接口兼容或以德国宾采尔（BINZELBINZEL）焊枪为标准。）焊枪为标准。电源、电源、送丝机送丝机分体之分体之CO2焊机焊机电源、电源、送丝机送丝机一体之一体之COCO2 2焊机焊机注意：两机使用的都是鹅颈式焊枪（推丝枪）注意：两机使用的都是鹅颈式焊枪（推丝枪）第10页/共40页（三）焊枪（三）焊枪半自动焊枪半自动焊枪推丝式焊枪推丝式焊枪拉丝式焊枪拉丝式焊枪以上为常见的通用焊枪，用量很大，有专以上为常见的通用焊枪，用量很大，有专业厂家配套生产，以德国宾采尔业厂家
12、配套生产，以德国宾采尔（BINZELBINZEL）焊枪为事实上的行业标准。）焊枪为事实上的行业标准。推拉式焊枪推拉式焊枪送不同材质的焊丝，要用不同的送丝套管送不同材质的焊丝，要用不同的送丝套管（如送钢焊丝用钢质套管即可，而送铝焊（如送钢焊丝用钢质套管即可，而送铝焊丝通常要用特氟隆套管）。丝通常要用特氟隆套管）。自动焊枪多见于专用焊机上。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。在生产中应用十分广泛。第11页/共40页易损件易损件喷嘴：形式喷嘴：形式圆柱形（常用）圆锥形（用于深坡口或窄间隙内）圆柱形（常用）圆锥
13、形（用于深坡口或窄间隙内）材料材料铜镀铬（多见）陶瓷（易碎，少用）铜镀铬（多见）陶瓷（易碎，少用）导电嘴导电嘴 纯铜或铜合金做纯铜或铜合金做以上易损件是事实上的以上易损件是事实上的“标准件标准件”，使用时应注意：，使用时应注意：不同品牌的焊枪，其易损件的尺寸不同，往往无法替代；不同品牌的焊枪，其易损件的尺寸不同，往往无法替代；有专业厂家专门生产焊枪易损件，同一种易损件可能有不同品牌的有专业厂家专门生产焊枪易损件，同一种易损件可能有不同品牌的选择（其寿命、价格不一）；选择（其寿命、价格不一）；喷嘴端部与导电嘴端部的距离会影响焊丝伸出长度，从而影响到喷嘴端部与导电嘴端部的距离会影响焊丝伸出长度，从
14、而影响到电弧的稳定性和焊接质量电弧的稳定性和焊接质量此点初学者往往容易忽略。此点初学者往往容易忽略。第12页/共40页（四）供气系统四）供气系统由气瓶（铝白色）、预热器、减压流量计、气管和电磁气阀组成，由气瓶（铝白色）、预热器、减压流量计、气管和电磁气阀组成，必要时可加装干燥器。必要时可加装干燥器。通常将预热器、减压器、流量计做为一体，叫通常将预热器、减压器、流量计做为一体，叫COCO2 2减压流量计（通常减压流量计（通常属于焊机的标准随机配备）。属于焊机的标准随机配备）。不同气体的减压流量计按规定不能互换使用。不同气体的减压流量计按规定不能互换使用。流量计流量计气压表气压表减压及预热装置减压
15、及预热装置开关开关CO2减压流量计第13页/共40页二、典型二、典型COCO2 2焊设备（焊设备（COCO2 2焊专用焊机）焊专用焊机）1、北京“时代”逆变焊机，节能节材；可靠性尚可，价格相对便宜，售后服务较好。逆变焊机，节能节材；可靠性尚可，价格相对便宜，售后服务较好。2、唐山“松下”晶闸管焊机，但精细表现出色且可靠性极高；售后服务较好，价格较贵晶闸管焊机，但精细表现出色且可靠性极高；售后服务较好，价格较贵但性价比高，但性价比高，3、美国林肯 普通普通CO2焊机总体性能不错，但无价格优势。值得推介者为其焊机总体性能不错，但无价格优势。值得推介者为其STT（表面（表面张力过渡）张力过渡）CO2
16、焊机：飞溅极小、成形极佳，但价格极贵。焊机：飞溅极小、成形极佳，但价格极贵。除以上之外，除以上之外，通用通用CO2焊机国内的品牌多如牛毛，但普遍市场占有率低。除价格较低焊机国内的品牌多如牛毛，但普遍市场占有率低。除价格较低外，其它方面往往乏善可陈。外，其它方面往往乏善可陈。欧洲国家一般不做欧洲国家一般不做CO2焊专用焊机，而是焊专用焊机，而是MIG/MAG（CO2）一体，所以其送丝机通）一体，所以其送丝机通常为双主动送丝。常为双主动送丝。如果焊机标可如果焊机标可MIG/MAG/CO2焊，但却是单主动送丝，其效果有限（目前国产焊机这焊，但却是单主动送丝，其效果有限（目前国产焊机这种情况比较多见）
17、。种情况比较多见）。第14页/共40页第三节第三节 COCO2 2焊的冶金特性和焊接材料焊的冶金特性和焊接材料一、合金元素的氧化与脱氧一、合金元素的氧化与脱氧 作为焊接保护气体，作为焊接保护气体，COCO2 2表现出很强的氧化性表现出很强的氧化性 COCO2 2 CO +OCO +O +M=MO+CO M=MO M=MO+CO M=MO结果：结果：合金元素烧损；合金元素烧损；可能造成气孔、飞溅和夹渣。可能造成气孔、飞溅和夹渣。解决之道：冶金脱氧解决之道：冶金脱氧对脱氧剂的要求（能脱氧但不能带来如夹渣、气孔等副对脱氧剂的要求（能脱氧但不能带来如夹渣、气孔等副作用）作用）Mn-SiMn-Si联合脱
18、氧联合脱氧 COCO2 2焊专用焊丝焊专用焊丝H08Mn2Si&H08Mn2SiA(GB8110-H08Mn2Si&H08Mn2SiA(GB8110-87)87)脱氧剩下的脱氧剩下的MnMn、SiSi用于补充碳和合金元素的损失用于补充碳和合金元素的损失二、二、关于关于CO2CO2焊的气孔问题焊的气孔问题 正常焊接条件下，正常焊接条件下，COCO2 2焊并不容易产生气孔。相反，由焊并不容易产生气孔。相反，由于于COCO2 2 气氛的氧化性，其抗氢气孔能力较强。气氛的氧化性，其抗氢气孔能力较强。第15页/共40页三、三、CO2 CO2焊的飞溅及防止焊的飞溅及防止1 1、飞溅产生的原因、飞溅产生的原
19、因与与COCO2 2电弧的行为有关电弧的行为有关具体包括以下几个方面：具体包括以下几个方面：气体爆破引起（通过脱氧可以改善）气体爆破引起（通过脱氧可以改善）电弧斑点压力引起（通过采用直流反接可以改善）电弧斑点压力引起（通过采用直流反接可以改善）焊接参数不当引起（采用合理的参数可以改善）焊接参数不当引起（采用合理的参数可以改善）短路过渡引起短路过渡引起 这是这是COCO2 2焊产生焊产生飞溅的主要原因。过去的焊机采用改变回路接入电感来飞溅的主要原因。过去的焊机采用改变回路接入电感来调节，效果非常有限。美国林肯公司建立在逆变焊机基础上的表面张力过调节，效果非常有限。美国林肯公司建立在逆变焊机基础上
20、的表面张力过渡（渡（STTSTT）专利技术使这一问题基本得以解决。）专利技术使这一问题基本得以解决。第16页/共40页 能在微秒级内产生过渡和改变电流能在微秒级内产生过渡和改变电流 专门针对半自动焊接（焊接速度、送丝速度和伸出长度专门针对半自动焊接（焊接速度、送丝速度和伸出长度 都在变化）而设计都在变化）而设计 电源可以适应不同的保护气体，包括电源可以适应不同的保护气体，包括100100COCO2 2、COCO2 2与与ArAr甚甚至至HeHe的混合气体的混合气体 主要优点：主要优点：显著地减少飞溅显著地减少飞溅 易于焊接（伸出长度变化时电弧仍保持稳定、允许更大的易于焊接（伸出长度变化时电弧仍
21、保持稳定、允许更大的焊枪角度变化）焊枪角度变化）更低的电弧辐射和更少的焊接烟尘、降低薄板焊接时的热更低的电弧辐射和更少的焊接烟尘、降低薄板焊接时的热输入输入 COCO2 2焊熔滴过渡的最新成果：焊熔滴过渡的最新成果：STTSTT（Surface Tension Surface Tension Transfer Transfer 表面张力过渡）表面张力过渡）（美国林肯公司专利已（美国林肯公司专利已有商品焊机）有商品焊机）第17页/共40页 上图为无上图为无STTSTT和有和有STTSTT在立焊和平焊时的焊接飞溅对比在立焊和平焊时的焊接飞溅对比下图为无下图为无STTSTT和有和有STTSTT焊接时
22、焊缝的外观对比焊接时焊缝的外观对比第18页/共40页 基本电流基本电流(T(T0 0T T1 1)：短路前的电流，稳定在：短路前的电流，稳定在50-100A50-100A之间；之间；成滴时间成滴时间(T(T1 1T T2 2)：在刚短路时，弧压感测器给出：在刚短路时，弧压感测器给出“电弧短路电弧短路”的信号，的信号，基本电流在约基本电流在约0.750.75毫秒内迅速降低至毫秒内迅速降低至10A10A；“掐断掐断”阶段阶段(T(T2 2T T3 3)：紧接着成滴时间阶段，以双波上升的形式对短路：紧接着成滴时间阶段，以双波上升的形式对短路的焊丝施加一大电流，通过产生的电磁收缩力加速熔化金属向熔池过
23、渡。的焊丝施加一大电流，通过产生的电磁收缩力加速熔化金属向熔池过渡。注意：在此阶段，焊丝与工件之间的电压不为零，这是由于铁在注意：在此阶段，焊丝与工件之间的电压不为零，这是由于铁在15501550的的熔点时的高电阻率导致的；熔点时的高电阻率导致的；第19页/共40页 （短路）电压上升速度计算（短路）电压上升速度计算(T(T2 2T T3 3)：这一计算包含：这一计算包含在掐断阶段内。当计算结果表明达到特定的电压上升速在掐断阶段内。当计算结果表明达到特定的电压上升速度时，意味着熔滴分离即将发生，电流在若干个微妙内度时，意味着熔滴分离即将发生，电流在若干个微妙内降低到降低到50A50A（注意这一事
24、件在熔滴分离前发生，（注意这一事件在熔滴分离前发生，T T4 4表明表明熔滴分离已发生，但电流较低）；熔滴分离已发生，但电流较低）；冲击电弧阶段冲击电弧阶段(T(T5 5T T6 6)：这一事件紧接着焊丝从熔池：这一事件紧接着焊丝从熔池分离之后，它是焊丝快速分离之后，它是焊丝快速“回熔回熔”的大电流阶段（在的大电流阶段（在这一阶段焊丝熔化末端的几何形状很不规则）这一阶段焊丝熔化末端的几何形状很不规则）燃弧阶段燃弧阶段(T(T6 6T T7 7)：这一阶段是电流从等离子流冲击：这一阶段是电流从等离子流冲击降低到基本电流的周期。降低到基本电流的周期。有关介绍有关介绍STTSTT的原版英文文献，请参
25、看网络课程的相关内容。的原版英文文献，请参看网络课程的相关内容。第20页/共40页 1 1、气体的性质、气体的性质无色、无味，比空气重无色、无味，比空气重0.50.5倍，升华凝华，压缩才能液化，高温下会倍，升华凝华，压缩才能液化，高温下会分解分解铝白色标准钢瓶装（铝白色标准钢瓶装（40L/25kg40L/25kg），允许使用的最高环境温度），允许使用的最高环境温度4040；压力表指示乃瓶内压力表指示乃瓶内COCO2 2饱和蒸气压（与液态多少无关）饱和蒸气压（与液态多少无关）使用气瓶时应遵守有关的安全规程。使用气瓶时应遵守有关的安全规程。主要杂质：水主要杂质：水(减压器中预热装置乃防止水分冻结堵
26、塞管路减压器中预热装置乃防止水分冻结堵塞管路)去除水分的办法（去除水分的办法（P100P100）：）：倒置排水；倒置排水；正置后使用前再预排气；正置后使用前再预排气；使用干燥器（现已少见）；使用干燥器（现已少见）；瓶内气压低至瓶内气压低至1MPa1MPa即停止使用即停止使用焊接用焊接用COCO2 2应符合应符合HG/T2537-1993HG/T2537-1993焊接用二氧化碳焊接用二氧化碳的要求，其纯度的要求，其纯度标准为合格品标准为合格品99.599.5、一等品、一等品99.799.7、优等品、优等品99.999.9（V/VV/V）。）。其它指标请参见其它指标请参见机械工程标准汇编焊接卷机械
27、工程标准汇编焊接卷四、四、CO2 CO2焊的气体及焊丝焊的气体及焊丝（一）CO2气体第21页/共40页（二）焊丝（二）焊丝1 1、对焊丝的要求、对焊丝的要求 2 2、焊丝牌号和化学成分、焊丝牌号和化学成分 根据最新的国家标准，焊丝用型号表示，已不再用牌号表示！根据最新的国家标准，焊丝用型号表示，已不再用牌号表示！实芯焊丝实芯焊丝(solid wire)(solid wire)GB/T8110-1987 GB/T8110-1987二氧化碳气体保护焊用钢焊丝二氧化碳气体保护焊用钢焊丝采用的是牌采用的是牌号表示法，如号表示法，如H08Mn2SiAH08Mn2SiA。GB/T8110-1995 GB/
28、T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝采采用的是型号表示法，如用的是型号表示法，如ER50-6ER50-6。焊丝的直径系列有（焊丝的直径系列有（0.50.5）、（）、（0.60.6）、）、0.80.8、1.01.0、1.21.2、（、（1.41.4）、）、1.61.6、2.02.0、2.52.5、（、（3.03.0）、）、3.2mm3.2mm，表面通常镀铜以防生锈（最新，表面通常镀铜以防生锈（最新的技术使焊丝已取消镀铜，改为涂层，效果更好，如锦泰焊丝）。的技术使焊丝已取消镀铜，改为涂层，效果更好，如锦泰焊丝）。第22页/共40页2 2、药芯焊丝
29、、药芯焊丝(flux-cored wire)(flux-cored wire)GB/T10045-1988GB/T10045-1988碳钢药芯焊丝碳钢药芯焊丝采用型号表示法，如采用型号表示法，如EF035042EF035042GB/T17493-1998GB/T17493-1998低合金钢药芯焊丝低合金钢药芯焊丝采用型号表示法，采用型号表示法，如如E601T1-B3E601T1-B3注意：注意：同是药芯焊丝，碳钢药芯焊丝和低合金钢药芯焊丝同是药芯焊丝，碳钢药芯焊丝和低合金钢药芯焊丝型号表示的规则不同。型号表示的规则不同。实芯焊丝的国内品牌较多，药芯焊丝的国内品牌不多。无实芯焊丝的国内品牌较多，
30、药芯焊丝的国内品牌不多。无论是实芯焊丝或药芯焊丝，目前进口的质量比较好，品种比较论是实芯焊丝或药芯焊丝，目前进口的质量比较好，品种比较齐全，尤其是药芯焊丝。国内品牌中综合性能好、质量比较过齐全，尤其是药芯焊丝。国内品牌中综合性能好、质量比较过硬的是锦泰系列焊丝。硬的是锦泰系列焊丝。第23页/共40页第四节第四节 COCO2 2焊工艺焊工艺 COCOCOCO2 2 2 2气体保护焊一般多用于碳钢、普低钢的焊接，用药芯焊丝也可以焊一些高合金钢。气体保护焊一般多用于碳钢、普低钢的焊接，用药芯焊丝也可以焊一些高合金钢。COCOCOCO2 2 2 2气体保护焊工艺的一般原则气体保护焊工艺的一般原则 坡口
31、的选择：坡口的选择：可参照可参照GB/T985-1988GB/T985-1988GB/T985-1988GB/T985-1988气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸形式与尺寸选择。选择。COCOCOCO2 2 2 2电弧的穿透能力较强，与电弧的穿透能力较强，与MMAMMAMMAMMA（手工电弧焊）相比，可坡口角度稍（手工电弧焊）相比，可坡口角度稍小、钝边稍大。小、钝边稍大。COCOCOCO2 2 2 2焊的焊丝较细，所以间隙应小些（尤自动焊）。焊的焊丝较细，所以间隙应小些（尤自动焊）。焊前清理：焊前清理：COCOCOCO2 2 2 2的
32、氧化性强，所以抗锈能力强。除非要求特别严格，否则坡口上的少量的氧化性强，所以抗锈能力强。除非要求特别严格，否则坡口上的少量黄锈如不作清理，一般不会引起气孔，也不会导致焊缝严重增氢。但为保险起见，仍然要黄锈如不作清理，一般不会引起气孔，也不会导致焊缝严重增氢。但为保险起见，仍然要求焊前对焊件进行严格清理。求焊前对焊件进行严格清理。平焊一般多采用左焊法、立焊可采用下向焊：平焊一般多采用左焊法、立焊可采用下向焊：成形较好，但熔深较浅成形较好，但熔深较浅。第24页/共40页一、（细丝）短路过渡一、（细丝）短路过渡COCO2 2焊焊工艺工艺实际生产中应用最多的是细丝（实际生产中应用最多的是细丝（1.6
33、mm 1.6 mm）/短路过渡短路过渡COCO2 2焊，其焊，其工艺要点工艺要点工艺参数：焊接电流工艺参数：焊接电流I I、焊接电压、焊接电压U U、焊丝直径、焊丝直径、焊接速度、焊接速度v v、气体流量、气体流量L/minL/min、焊丝伸出长度、焊丝伸出长度L L一般考虑板厚、层数、位置等因素确定焊丝直径（打底推荐使一般考虑板厚、层数、位置等因素确定焊丝直径（打底推荐使用用 0.8 mm0.8 mm），再确定合适的焊接电流，然后匹配以最佳的焊接电），再确定合适的焊接电流，然后匹配以最佳的焊接电压。压。焊接电压与焊接电流的最佳匹配范围较窄，通常只有约焊接电压与焊接电流的最佳匹配范围较窄，通常
34、只有约1V1V。对于对于0.80.8、1.0mm1.0mm的焊丝，有一个简捷的寻找的焊丝，有一个简捷的寻找I/UI/U最佳匹配的办法：以最佳匹配的办法：以100A/20V100A/20V为基准进行参数调节（可以通过观察电弧的行为、焊丝的为基准进行参数调节（可以通过观察电弧的行为、焊丝的熔化、铁水的铺展、收弧时熔滴球的大小等现象，听电弧的声音等熔化、铁水的铺展、收弧时熔滴球的大小等现象，听电弧的声音等来辅助判断参数是否合适）。来辅助判断参数是否合适）。焊丝伸出长度焊丝伸出长度l10l10，气体流量一般取，气体流量一般取9 915L/min15L/min。自动焊还要考虑焊接速度是否合适。自动焊还要
35、考虑焊接速度是否合适。第25页/共40页焊接电流与送丝速度的关系焊接电流与送丝速度的关系焊接速度与焊缝成形的关系焊接速度与焊缝成形的关系1 1焊缝厚度焊缝厚度 2 2熔深熔深 3 3焊缝宽度焊缝宽度（焊丝直径（焊丝直径1.6mm1.6mm，焊接电流，焊接电流450A450A，电电 弧电压弧电压38V38V，COCO2 2流量流量20L/min20L/min）细丝短路过渡细丝短路过渡CO2CO2焊工艺参数的确定也可参考下列的图表。焊工艺参数的确定也可参考下列的图表。第26页/共40页焊接电压与焊缝成形的关系焊接电压与焊缝成形的关系1 1焊缝厚度焊缝厚度 2 2熔深熔深 3 3焊缝宽度焊缝宽度（焊
36、丝直径焊丝直径1.6mm1.6mm，焊接电流，焊接电流450A450A，焊接速度，焊接速度70cm/min70cm/min，COCO2 2流量流量20L/min20L/min）焊接电流与焊缝成形的关系焊接电流与焊缝成形的关系1 1焊缝厚度焊缝厚度 2 2熔深熔深 3 3焊缝宽度焊缝宽度第27页/共40页不同直径焊丝焊接不同直径焊丝焊接12mm12mm钢板时的焊接电流和电弧电压范围钢板时的焊接电流和电弧电压范围短路过渡短路过渡 粗滴过渡粗滴过渡 焊丝直径焊丝直径 第28页/共40页合适的电弧电压与焊接电流范围合适的电弧电压与焊接电流范围焊丝直径焊丝直径（mmmm）短路过渡短路过渡颗粒状过渡颗粒状
37、过渡焊接电流焊接电流（A A）电弧电压（电弧电压（V V）焊接电流（焊接电流（A A）电弧电压（电弧电压（V V）0.50.530306060161618180.60.630307070171719190.80.85050100100181821211.01.07070120120181822221.21.2909015015019192323160160400400252538381.61.614014020020020202424200200500500262640402.02.0200200600600272740402.52.5300300700700282842423.03.0500
38、50080080032324444第29页/共40页二、（粗丝）细滴过渡二、（粗丝）细滴过渡COCO2 2焊焊工艺工艺 粗丝（粗丝（1.6 mm 1.6 mm）/滴状过渡滴状过渡COCO2 2焊工艺要点焊工艺要点工艺参数：工艺参数：I I、U U、v v、L/minL/min、（、（l l）、送丝速度）、送丝速度 大规范：大电流、高电压、大气体流量大规范：大电流、高电压、大气体流量更适合于平位置的填充、盖面焊，飞溅较大，建议更适合于平位置的填充、盖面焊，飞溅较大，建议在在COCO2 2中加入少量中加入少量ArAr。请参阅请参阅JB/T9186-1999JB/T9186-1999二氧化碳气体保护
39、焊工艺规程二氧化碳气体保护焊工艺规程（见（见机械工程标准汇编焊接卷机械工程标准汇编焊接卷 ）第30页/共40页第五节 CO2焊的其它方法一、药芯焊丝一、药芯焊丝COCO2 2焊焊 药芯焊丝药芯焊丝COCO2 2焊焊，就，就是用药芯焊丝为电极、用是用药芯焊丝为电极、用COCO2 2作为外加保护气的熔作为外加保护气的熔化极电弧焊。化极电弧焊。药芯焊丝药芯焊丝把焊药（或金属粉）包在钢带中做成的焊丝（焊条是把焊药（或金属粉）包在钢带中做成的焊丝（焊条是把焊药包覆在焊芯的外面）把焊药包覆在焊芯的外面）药芯焊丝分自保护用（烟尘大、机械性能较低）、埋弧焊用（多用于药芯焊丝分自保护用（烟尘大、机械性能较低）、
40、埋弧焊用（多用于高合金钢及堆焊）和气保护用（使用广泛）；按保护气成分，又可分为高合金钢及堆焊）和气保护用（使用广泛）；按保护气成分，又可分为COCO2 2焊用（用量最大，用于焊结构钢）以及焊用（用量最大，用于焊结构钢）以及MIGMIG、MAGMAG、TIGTIG焊用焊用（即使（即使被焊金属相同，不同的保护气体其药芯焊丝原则上也不能相互代用）。被焊金属相同，不同的保护气体其药芯焊丝原则上也不能相互代用）。第31页/共40页按药粉类型分：按药粉类型分：有渣型有渣型焊后有较多的熔渣，但易于调整焊缝化学成分：焊后有较多的熔渣，但易于调整焊缝化学成分：酸性（酸性（焊接工艺性能较好、焊缝含氢量达碱性焊条水
41、准）（如金红石焊接工艺性能较好、焊缝含氢量达碱性焊条水准）（如金红石型和药芯焊丝型和药芯焊丝COCO2 2焊用的钛型）焊用的钛型）碱性（焊缝含氢量超低，但工艺性能稍差）（如药芯焊丝自保护焊多用碱性（焊缝含氢量超低，但工艺性能稍差）（如药芯焊丝自保护焊多用的高氟弱碱渣系）的高氟弱碱渣系）无渣型无渣型金属粉芯型：焊后熔渣较少（多层焊层间可不清渣），焊接金属粉芯型：焊后熔渣较少（多层焊层间可不清渣），焊接效率更高，但有些性能不如熔渣型。多用于埋弧焊、自动焊或机器人焊接以效率更高，但有些性能不如熔渣型。多用于埋弧焊、自动焊或机器人焊接以及高速及高速COCO2 2焊）。焊）。第32页/共40页焊药或金属
42、粉焊药或金属粉药芯焊丝的各种截面形状药芯焊丝的各种截面形状按截面形状分：按截面形状分：OO形（形（2.0mm/2.0mm/有缝或无缝）（无缝者可镀铜）复杂截面形有缝或无缝）（无缝者可镀铜）复杂截面形直径：从直径：从0.8mm0.8mm到到6.0mm,6.0mm,用的最多的是用的最多的是1.0mm1.0mm。3.0mm3.0mm以上的粗丝多用于堆焊。以上的粗丝多用于堆焊。第33页/共40页药芯焊丝的型号药芯焊丝的型号 我国已进入国家标准的药芯焊丝计有：我国已进入国家标准的药芯焊丝计有：（1 1）碳钢药芯焊丝：）碳钢药芯焊丝：GB/T10045-2001GB/T10045-2001碳钢药芯焊丝碳钢
43、药芯焊丝，如，如E501T-1MLE501T-1ML等。等。（2 2）低合金钢药芯焊丝：）低合金钢药芯焊丝：GB/T17493-1998GB/T17493-1998低合金钢药芯焊丝低合金钢药芯焊丝，如，如E601T1-E601T1-B3B3等。等。（3 3）不锈钢药芯焊丝：）不锈钢药芯焊丝：GB/T17853-1999GB/T17853-1999不锈钢药芯焊丝不锈钢药芯焊丝，如，如E308MoT1-3E308MoT1-3等。等。注：以上焊丝并非都用于注：以上焊丝并非都用于COCO2 2焊，有的型号是自保护焊丝，有的可用于埋弧焊。焊，有的型号是自保护焊丝，有的可用于埋弧焊。第34页/共40页其优
44、点：其优点：1 1、高熔敷率；、高熔敷率；2 2、可全位置焊；、可全位置焊；3 3、焊缝平滑；、焊缝平滑；4 4、药芯成分可以调、药芯成分可以调整以适应不同的需要；整以适应不同的需要；5 5、用便宜气体（如、用便宜气体（如100%CO100%CO2 2）仍获好的焊接）仍获好的焊接效果；效果；6 6、能耗低、综合成本低。、能耗低、综合成本低。低碳钢焊丝在不同电流下的熔敷速度（低碳钢焊丝在不同电流下的熔敷速度（kg/hkg/h）注：注：rutile CE-rutile CE-金红石焊条金红石焊条SW-SW-实芯焊丝实芯焊丝第35页/共40页其缺点：其缺点：1 1、焊丝制造复杂、焊丝制造复杂/价贵；
45、价贵；2 2、焊丝易受潮，保管复杂。、焊丝易受潮，保管复杂。同样直径的焊丝，由于药芯焊丝的导电截面比实芯焊丝的小，所以它的熔敷效率同样直径的焊丝，由于药芯焊丝的导电截面比实芯焊丝的小，所以它的熔敷效率比实芯焊丝的还要高。另外，由于有焊药，可通过调整焊药的成分，使药芯焊丝焊接比实芯焊丝的还要高。另外，由于有焊药，可通过调整焊药的成分，使药芯焊丝焊接的适应性、灵活性更好。的适应性、灵活性更好。由于药芯焊丝有其无法替代的独特优点，近年发展迅速，在各种大型工由于药芯焊丝有其无法替代的独特优点，近年发展迅速，在各种大型工程特别是合金钢焊接结构野外施工，如西气东输中得到广泛应用。程特别是合金钢焊接结构野外
46、施工，如西气东输中得到广泛应用。近年来，我国药芯焊丝的消耗量增长很快，近年来，我国药芯焊丝的消耗量增长很快，国产药芯焊丝的品牌也很多，国产药芯焊丝的品牌也很多，但以但以“大路货大路货”较多，较有名的有：较多，较有名的有：锦泰（广泰、天泰、瑞泰）、三英、大锦泰（广泰、天泰、瑞泰）、三英、大西洋、瑞达、金太阳、金桥、大桥、铁锚等，西洋、瑞达、金太阳、金桥、大桥、铁锚等，但每年还要进口大量药芯焊丝，但每年还要进口大量药芯焊丝，主要是一些高档次、专用的焊丝，主要是一些高档次、专用的焊丝，主要有神钢（日本）、现代（韩国）、林主要有神钢（日本）、现代（韩国）、林肯（美国）等肯（美国）等。第36页/共40页
47、药芯焊丝焊接对焊接设备的要求药芯焊丝焊接对焊接设备的要求 对电源的要求对电源的要求使用实芯焊丝的设备完全可以使用药芯焊丝，但最好同时具备以使用实芯焊丝的设备完全可以使用药芯焊丝，但最好同时具备以下功能：下功能：1 1、极性转换：不同渣系要用不同的极性，而自保护焊多用直流、极性转换：不同渣系要用不同的极性，而自保护焊多用直流正接，需要转换极性；正接，需要转换极性；2 2、电源外特性微调：以适应不同的焊药成分的要求；、电源外特性微调：以适应不同的焊药成分的要求；3 3、电弧挺度调节：以调节熔滴过渡形态（、电弧挺度调节：以调节熔滴过渡形态（COCO2 2焊也可得到喷射焊也可得到喷射过渡），减少飞溅、
48、改善全位置焊性能。过渡），减少飞溅、改善全位置焊性能。对送丝的要求对送丝的要求加粉系数较小的药芯焊丝可用实芯焊丝送丝机；加粉系数较小的药芯焊丝可用实芯焊丝送丝机；加粉系数较大的药芯焊丝，应用药芯焊丝专用送丝机（双主动送加粉系数较大的药芯焊丝，应用药芯焊丝专用送丝机（双主动送丝送丝轮开形槽；送丝送丝轮开形槽；送1.4mm1.4mm以上焊丝槽内压花）。以上焊丝槽内压花）。第37页/共40页药芯焊丝药芯焊丝COCO2 2焊特点焊特点优点：优点：生产效率更高；生产效率更高；气渣联合保护，效果更好；气渣联合保护，效果更好；成形好、飞溅小成形好、飞溅小 扩展了扩展了COCO2 2焊的应用范围（可焊高合金钢
49、、可野外现场作业）。焊的应用范围（可焊高合金钢、可野外现场作业）。缺点：缺点：焊丝易受潮且价高焊丝易受潮且价高焊接烟雾大焊接烟雾大对送丝机构要求高对送丝机构要求高打底打底/全位置焊的全位置焊的能力不如实芯焊丝。能力不如实芯焊丝。药芯焊丝的选用药芯焊丝的选用 药芯焊丝的种类、型号很多，性能、特点和用途各不相同，而且即使焊接同一种药芯焊丝的种类、型号很多，性能、特点和用途各不相同，而且即使焊接同一种金属，由于施工条件（如板厚、坡口形式和尺寸、焊接位置、焊后热处理等）等不同，金属，由于施工条件（如板厚、坡口形式和尺寸、焊接位置、焊后热处理等）等不同，适用的焊丝也会有所变化。适用的焊丝也会有所变化。因
50、此，焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部的质量要求、焊接施工条件以及因此，焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部的质量要求、焊接施工条件以及成本等因素进行综合考虑。其大致原则如下：成本等因素进行综合考虑。其大致原则如下：对强度用钢，按对强度用钢，按“等强原则等强原则”选用，对特殊用钢（如耐热钢等）则侧重考虑焊选用，对特殊用钢（如耐热钢等）则侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相近；缝金属与母材化学成分的一致或相近；除非对接头的力学性能有特别的要求，一般很少选用碱性焊丝，因其工艺性能除非对接头的力学性能有特别的要求，一般很少选用碱性焊丝，因其工艺性能差，而且一般的酸性焊丝其焊缝含氢量已很低（达到