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1、二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊(上上篇篇)焊接设备气孔.飞溅溶滴过渡一二三目录 三焊接材料为焊接提供电流、电压并具有适合该焊接方法所要求的输出特性的设备。一一.概述概述第一节 焊接设备焊接电源:3COCO2气体保护焊的电源均为直流电源，要求电源具有平硬外特性曲线。焊接电源有整流电源和逆变式整流电源两大类。1.焊接电源分类、应用：逆变式整流电源晶闸管整流电源硅整流电源整流电源 一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备 送丝系统：（送丝软管和焊枪）。供气系统：包括CO2气瓶或集中供气系统、气体预热器、干燥器、减压阀、流量计和电磁气阀等。控制和调节系统：冷却系统：空冷、水冷（水冷系统，焊接电流超
2、过600A使用）。焊接电源包括：一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备电弧电压无级可调，焊接参数可达到最佳匹配，网路电压自动补偿、焊接过程稳定，可实现一元化调节。与抽头式硅整流焊机相比，性价比高。适用质量要求较高的焊接工程。（1）晶闸管整流 CO2焊机 一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备比晶闸管焊机更优异。反应速度更快，除了获得更平稳的电弧外，还可按焊接工艺特殊要求，对短路电流波形和脉冲电流波形进行逻辑程序控制，利用软件控制功能对焊接参数实行更广泛的一元化控制。（2）逆变式整流 CO2焊机 一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备 NB-350型半自动焊机外部接线图 一一.焊接电源焊接电源第
3、一节 焊接设备二氧化碳特点是：结构简单，灵活方便，可用较大直径的焊丝（0.8-1.6mm），对软管质量要求高，软管长度短，推丝式焊枪的操作范围限制在24m以内。（3）CO2半自动送丝方式1）推丝式 一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备焊丝直径0.8mm。送丝电动机、减速器、送丝滚轮和小型焊丝盘都装在焊枪上，结构紧凑，但比较笨重，焊枪的操作范围大。2）拉丝式 一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备送丝系统的原理：将焊丝按一定的速度连续不断地送至焊接电弧区，并在电弧热的作用下，熔化并作为填充金属而形成焊缝。送丝系统包括：送丝机（电动机、减速机、校直机）送丝软管 焊丝盘等 二二.送丝系统第一节 焊
4、接设备11（1）送丝机 二二.送丝系统送丝系统第一节 焊接设备双轮单驱动四轮双驱动12（2）送丝轮按焊丝直径选择相应规格送丝轮和压丝槽，在压丝槽同侧印有相应规格：0.8、1.0、1.2、1.6等数字。二二.送丝系统送丝系统第一节 焊接设备13 二二.送丝系统送丝系统第一节 焊接设备U型槽：送丝轮和焊丝面接触，送丝力量大，对焊丝的损伤最小，适合各种实芯和药芯焊丝。V型槽：送丝轮和焊丝点接触，压力小时送丝力量不够，易打滑，压力大时，会引起焊丝变型。压丝槽的形式：压丝槽的形式：3）焊枪插座总成（出口嘴、导丝嘴、导套帽）安装1.21.2 二二.送丝系统送丝系统第一节 焊接设备1.5mm1.21.61.
5、21.21.6 二.送丝系统送丝系统第一节 焊接设备1）抬起加压臂,将焊丝由导导向管向管插入导套帽导套帽 2-32-3cmcm。2）加压臂复位,手动送丝，焊丝经过导丝嘴导丝嘴送入焊枪焊枪。焊丝安装压臂压臂压臂压臂加压手柄加压手柄导向管导向管加压手柄加压手柄焊枪的作用是导电、导丝、导气。把焊丝送入焊接熔池，同时将保护气体引向焊枪端部的保护嘴并喷射出去，实现对焊接区进行气体保护。三.焊枪第一节 焊接设备送丝软管是焊丝从送丝机到导电嘴之间的通道，担负着向焊枪输送焊丝的任务。（1）送丝软管 三.焊枪第一节 焊接设备65Mn钢丝热塑管管端头具有一定的抗拉强度,推送焊丝或受力时尽可能不拉长，具有较好的柔性
6、，以便于焊工的灵活操作。三.焊枪第一节 焊接设备送丝软管的要求：1.使用性能：2.送丝性能：3.密封性能：4.足够弹性:5.适应焊丝:要求内壁光滑、内径适宜，送丝 阻力小,保证匀速送丝。用于一线式电缆时,为防止保护气体往回泄露,热塑管和密封圈应具有良好的密封效果。应能承受较大的弯曲,而不产生永久的变形。内径应与焊丝直径匹配，过大过小均会影响稳定送丝。3）送丝软管的定期清理送丝软管中焊丝切粉及污物过多会严重影响送丝的稳定性，使焊接不能顺利进行，送丝软管必须定期清理。清理时可在干净、平整的平面上将软管逐段摔打（注意不要损坏热塑管），使软管内的焊丝切粉及污物松动，然后用干燥的压缩空气进行清除。三.焊
7、枪第一节 焊接设备1）送丝软管的使用要求软管出现硬弯、拉长不能使用软管长度不够，热塑管或密封圈损坏不能使用 三.焊枪第一节 焊接设备L L22送丝软管的安装 三.焊枪第一节 焊接设备推入软管不要过快、造成软管折弯，继续推动送丝管，直至O形密封胶圈完全推进去。23 导电咀是直接向焊丝传递电流的零件,导电咀内孔与焊丝接触而导电,导电咀外表面与喷嘴内壁之间流过保护气体。4.导电嘴 三.焊枪第一节 焊接设备1）导电嘴型号 三.焊枪第一节 焊接设备M6*45-0.8，M6*45-1.2、M6*40-1.2、M6*20-1.2。常用的有0.8mm，0.9mm，1.0mm，1.2mm，1.4mm，1.6mm
8、，2.0mm。导电咀剖视图25导电嘴必须拧紧！否则导电差，电弧不稳。有时因接触不良而断弧，导致焊接中断。导电咀导电咀接头导电嘴始终与焊丝滑动接触导电，当导电嘴内孔磨损成椭圆孔时，焊丝摆动，导电性能差，电弧不稳。2）导电嘴安装与更换 三.焊枪第一节 焊接设备5.保护嘴 三.焊枪第一节 焊接设备保护嘴一般是紫铜材料，跟据内部含不含绝缘套含不含绝缘套可分可分为为一体和分体。一体和分体。一般常用规格有：150A，180A，350A，500A等。三.焊枪第一节 焊接设备焊枪零部件的安装与更换焊枪零部件的安装与更换弯管（镇定管）弯管（镇定管）连杆导电嘴保护嘴连杆绝缘座导电嘴气筛 保护嘴QTB-180AQT
9、B-180A（200A200A）QTB-350A.QTB-350A.（500A500A）1.6（1 1）焊枪总成与送丝机的连接）焊枪总成与送丝机的连接 三.焊枪第一节 焊接设备送丝机加热器电源（36V）后面板8A保险P板1A保险 供气系统的控制1.提供加热电源2.控制电磁阀通断3.控制提前、滞后供气4.气体检查、焊接状态控制 四四.供气系统供气系统第一节 焊接设备减压器：（预热干燥器、流量计）使气瓶内的液态CO2通过减压器后变为质量符合要求，具有一定流量的气态CO2。（1）减压器 四四.供气系统供气系统第一节 焊接设备（2）流量计安装好的流量计要与地面垂直，否则指示流量的浮动球就不能正确工作，
10、所指示的流量也不准确。四四.供气系统供气系统第一节 焊接设备控制系统的作用是：在焊接过程中对供电、供气、送丝等系统实现按程序控制。启 动提前送气（1-2S）送 丝供 电开始焊 接停止焊 接稍后停 气停 丝停 电CO2气体保护焊的控制程序 五五.控制系统系统第一节 焊接设备工件的点固，短焊缝焊接，应设置在收弧 无无 的状态下焊接。At焊接电流按TS松TS1）收弧 无：无：五五.控制系统系统第一节 焊接设备1.收弧 无无 有有 功能大电流，长焊缝焊接结束时可变为小电流收弧。先设置在收弧 有有 的状态下，然后再分别设定收弧电压、收弧电流。收弧电压、收弧电流。At焊接电流按TS再松TS松TS收弧电流再
11、按TS 五五.控制系统系统第一节 焊接设备2）收弧 有：有：快速更换焊丝：按下手动送丝按钮，送丝电机转动，将焊丝输送到焊枪。此时焊机无空载电压输出，焊丝不带电。此时焊机无空载电压输出，焊丝不带电。60100200300400500AV电电 流流 调调 整整电电 压压 调调 整整手动送丝手动送丝162025303540453）手动送丝功能 五五.控制系统系统第一节 焊接设备按住手动送丝按钮，调节焊接电流旋钮可改变手动送丝速度。调节电压旋钮预设电弧电压，此时数字电压表显示电弧电压的预设值。（6）电弧电压预设 五五.控制系统系统第一节 焊接设备空载时显示电压的给定值，（焊接电源的输出电压）焊接时显示
12、实际焊接的电弧电压值。电弧电压值。V电电 压压 调调 整整16202530354045（7）焊接电流预设 空载时显示送丝速度送丝速度的相对值。焊接时显示实际焊接焊接电流电流值，送丝速度是分米/分钟（dm/mindm/min）。五五.控制系统系统第一节 焊接设备调节电流旋钮预设焊接电流，此时数字电流表显示焊接电流的预设值。（实际是送丝速度）（实际是送丝速度）60100200300400500A电电 流流 调调 整整不同焊丝直径、电流、电压、焊缝空间位置及不同的操作者都会对电弧力有不同的要求。电弧推力越小，电弧软，飞溅小，适于小电流焊接（I150A）。（8）电弧推力调节 五五.控制系统系统第一节
13、焊接设备电弧推力越大，电弧挺直度好，但飞溅大，适于大电流焊接（I150A）。供电电源容量不足将引起焊机输出焊接电压、电流的变化。每台焊机应单独配置一个开关！电源线连接紧固，装好输入端子防护罩！必须安装接地线。六六.焊接电源对供电系统的要求第一节 焊接设备焊机应尽量安装在湿度小、灰尘少、风速较弱的场所。焊接电源对环境的要求20cm 一一.焊接电源焊接电源第一节 焊接设备空间小或封闭的作业场所应采取除尘措施。有强烈气流时应采取防风措施。焊接用的CO2是将钢瓶装的液态CO2经气化后变成气态CO2。液态和气态分别占钢瓶容积的80和20。CO2从液态转变至气态的沸点很低（-78-78），常温下极易汽化。
14、1kg液态CO2可气化成509L气态CO2。液态CO2气态CO2 一一.概述概述第二节 焊接材料43CO2是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化碳和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损。气体纯度应大于99.599.5，含水量不超过0.050.05。一一.气体气体第二节 焊接材料44 二.焊丝第二节 焊接材料CO2焊使用的焊丝既是填充材料又是电极，焊丝既要保证一定的化学性能和机械性能，又要保证具有良好的导电性能和工艺性能。CO2焊丝分为：实芯焊丝 药芯焊丝焊丝（ER50-6）直径有：0.5、0.8、1.0、1.2、1.65.0mm。焊丝表面有镀铜镀铜和不镀铜不镀铜两种，镀铜可防止焊丝生锈
15、，有利于焊丝的存放和改善其导电性。（1）实芯焊丝 二.焊丝第二节 焊接材料焊丝型号特征及适用范围H08Mn2SiA冲击值高，送丝均匀，导电好。H04Mn2SiTiA脱氧、脱氮、抗气孔能力强，适用于200A以上电流。H04Mn2SiAlTiA脱氧脱氮抗气孔能力更强,适用于填充和CO2-O2混合气体保护焊。H08MnSiAMAG 焊实芯焊丝的型号、特征及适用范围 二.焊丝第二节 焊接材料药芯焊丝型号有：EF015020、EF035005、EF04 5020等，用于重要的低碳钢及500MPa级低合金钢的焊接。（2）药芯焊丝 二.焊丝第二节 焊接材料48钢号H08Mn2SiA 化学成分 CMnSiCr
16、Ni其他SP0.111.82.1650.950.200.3Cu0.200.030.03直径规格（mm）0.8、1.0、1.2、1.6、2.0 用 途 可焊接低碳钢、低合金钢及低合金高强度钢（3）H08Mn2SiA的牌号（ER50-6）化学成分 二.焊丝第二节 焊接材料（4）ER50-6 的焊缝金属机械性能抗拉强度b(Kgmm)屈服强度s(Kgmm)伸长率 断面收缩率 冲击吸收功AK(KgM/cm2)20 20 544020489.04.0 二.焊丝第二节 焊接材料50（5）常用碳钢和低合金钢CO2焊丝选用表钢种钢 号保护气体焊丝牌号焊丝型号低碳钢Q235、Q255、Q27515、20、20g、
17、22g、20RCO2CO2+ArH08MnSiH08Mn2SiH08Mn2SiAER50-4ER49-1中碳钢35、45CO2CO2+ArH08Mn2SiAER49-1低合金钢Q295（09Mn2）09Mn2SiQ345（16Mn）16MnR 16MnCu、14MnNb、Q390（16MnNb15MnV）CO2CO2+ArAr+CO2H08Mn2SiAER49-1ER50-651在电弧热作用下，焊丝或焊条端头的金属熔化并形成熔滴，在各种力的作用下，通过电弧空间向熔池过渡的过程，称为熔滴过渡。一一.概述第三节 熔滴过渡研究熔滴过渡的意义研究熔滴过渡是为了控制熔滴过渡，从而得到稳定的焊接过程。尤其
18、在气体保护焊时，熔滴不受熔渣的拘束，在力的作用下，易造成飞溅而破坏电弧的稳定性。二二.熔滴过渡的定义第三节 熔滴过渡 短路过渡（细丝0.51.2mm）滴状过渡（粗丝1.65.0mm）三三.熔滴过渡的形式第三节 熔滴过渡（1）短路过渡小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。短路过渡频率高，电弧稳定，飞溅小，焊缝成形好，电弧电压低，焊接电流较小，焊接热输入低，适宜于薄板及全位置焊缝的焊接。二二.熔滴过渡的形式第三节 熔滴过渡CO2保护焊在采用粗焊丝、电弧电压和焊接电流较高时，会出现滴状过渡。细滴过渡（射滴过渡）粗滴过渡滴状过渡电弧长度较长，熔滴可自由
19、长大，直至下落力大于表面张力时，脱离焊丝落入熔池。（2）滴状过渡 二二.熔滴过渡的形式第三节 熔滴过渡56电流、电压比短路过渡稍高，电流大于3 300A00A，溶滴较大且不规则，过渡频率较低，易形成偏离焊丝轴线方向的过渡。2）粗滴过渡 二二.熔滴过渡的形式第三节 熔滴过渡57非轴线方向过渡这种大颗粒非轴向过渡是电弧不稳定，飞溅大，成型差。57 2）细滴过渡 二二.熔滴过渡的形式第三节 熔滴过渡焊接电流、电弧电压进一步增大，焊接电流在 400A400A以上以上。过渡频率也随之增加，熔滴细化，飞溅相对较少，电弧较稳定，焊缝成形好。细滴过度58 CO2焊接时，熔池表面没有熔渣覆盖，CO2气流又有冷却
20、作用，因此，结晶较快，容易在焊缝中产生气孔。3.氮气孔2.氢气孔1.一氧化碳气孔气孔类型 一一.概述第四节 气孔59当焊丝中脱氧元素不足，使大量的FeO不能还原而溶于金属中，所生成的CO气体若来不及逸出，就会在焊缝中形成气孔。焊丝中要有足够的脱氧元素Mn和Si，并严格限制焊丝中的含C量，就可以减小产生CO气孔的可能性。CO2焊时，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能性不大。1 1.一氧化碳气孔第四节 气孔60 氢的来源主要是焊丝、焊件表面的铁锈、水分和油污及CO2气体中含有的水分。如果熔池中溶入大量的氢，就可能形成氢气孔。为防止产生氢气孔，应尽量减少氢的来源，焊前要清除焊丝和焊件表面的杂质，此
21、外，由于CO2CO2气体氧化性气体氧化性很强，很强，可减弱氢的不利影响，所以CO2焊接时形成氢气孔的可能性较小。2 2.氢气孔第四节 气孔61CO2焊最常见的是氮气孔，而氮气主要来自于空气。焊接速度过快、气流量又太小、喷嘴堵塞、气体不纯，空气中的氮就会大量溶入熔池内。当熔池结晶凝固时，若氮气来不及从熔池中逸出，便形成气孔（氮气孔）。加强对CO2气流的保护效果，这是防止CO2焊缝中产生气孔的重要途径。3 3.氮气孔第四节 气孔62熔焊过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象称为飞溅。不同成分的焊丝，熔滴过渡形式，都具有不同的飞溅率。飞溅产生的同时也会引起电弧的不稳定。一一.概述概述第五节 飞
22、溅 63在大电流的作用下，熔池温度高，液态金属在其作用液态金属在其作用下似乎要沸腾，呈许多细小颗粒往外飞溅，下似乎要沸腾，呈许多细小颗粒往外飞溅，熔池中发出“兹兹”的响声，有如沸腾的水，形成许多小泡泡直往外冒。当电流过小时，熔滴过渡频率减小，熔滴尺寸随焊接电流的减小而增大，此时焊缝成形恶化，飞溅加大。1 1.焊接电流引起的飞溅第五节 飞溅 电弧电压过小，会产生顶丝、跳丝、这时熔滴呈颗粒状过渡、大小不均，液态金属流动性很差，熔池粘稠、熔滴在熔池中总是跳个不停，产生“啪啪啪”的响声，电弧不稳，熔池得不到均匀的焊丝给进。熔合不良，一些液态金属受其影响飞出熔池形成大颗粒飞溅。2 2.电弧电压引起的飞溅
23、（1）第五节 飞溅 65电弧电压过大时，熔滴悬挂在焊丝端部呈3.54mm绿豆大的颗粒状，始终偏离焊丝朝一方歪斜，而且在熔池的表面可以很清晰地看见有一股吹动力量在排挤熔滴的过渡，致使熔滴过渡非常困难，有的甚至直接飞离熔池，飞溅不仅多而且受力大，颗粒也较大。2 2.电弧电压引起的飞溅（2）第五节 飞溅 焊接速度过慢、熔池的焊缝金属会因高温停留时间长而超前，如涨水一样，往外流，形成焊瘤及瘤挂，比飞溅问题还严重。另外,还会因熔池温度过高，使氧化生成的CO气体急剧膨胀，最终突破液态熔滴和熔池表面的约束形成爆破，从而形成大量的细颗粒飞溅。3 3.焊接速度引起的飞溅（1）第五节 飞溅 焊接速度过快、焊丝脱离
24、熔池先行，整个焊接过程被破坏，熔化金属送给不足，熔池内熔合不好，电弧不稳，导致顶丝、跳丝,熔池中的金属受到熔滴过渡的作用力很不均匀，而使金属熔滴与熔池金属相互撞击，部分金属熔滴因此飞离熔池，形成飞溅。3 3.焊接速度引起的飞溅（2）第五节 飞溅 68焊丝伸出长度过短，促进熔滴过渡的力与阻碍熔滴过渡的力产生极大的对抗，同时作用在熔滴上致使熔滴过渡困难，导致焊花四溅，不仅溅污焊件表面，还因喷嘴过低，飞溅物粘附在喷嘴上易损坏导电喷嘴，扰乱焊丝的正常送给而影响送丝速度。4 4.焊丝伸出长度引起的飞溅（1）第五节 飞溅 焊丝伸出长度过长，焊丝与母材接触的瞬间会产生大量的电阻热，焊丝在电弧还没有引燃之前就
25、爆断，电弧无法引燃，就这样焊丝不断地送出，又不断地爆断，直致电弧引燃，声音似放爆竹“噼噼啪啪”,飞溅多、颗粒大。4 4.焊丝伸出长度引起的飞溅（2）第五节 飞溅 70焊丝直径大、熔滴颗粒大、飞溅大。焊丝直径小、熔滴颗粒小、飞溅小。电流超过350A，将产生细颗粒过渡，这时飞溅减小.5 5.熔滴过度引起的飞溅第五节 飞溅 71正接时，由于正离子飞向焊丝末端，正离子撞击焊丝熔滴的力，大于反接时电子撞击熔滴的力，造成熔滴过渡困难，并引起大量飞溅使焊缝成形恶化。正接飞溅大、反接飞溅小 6 6.极点压力引起的飞溅第五节 飞溅+-+-+-正离子电子72右焊法飞溅明显增加 焊丝运行呈后拉式，后拉式，熔池是被焊
26、丝牵着走向待焊金属，焊丝始终先行于熔池走在前面，这种运行方式使得焊缝金属刚刚熔化形成熔池，焊丝又继续前行，焊丝就像桨划水一样将液态划出熔池，形成大量大颗粒金属滴往外飞溅，还伴有“噼里啪啦”地响声，如同放爆竹。右焊法飞溅情况如同电弧电压的影响。7 7.焊接方向引起的飞溅第五节 飞溅 73焊枪与焊缝的夹角过小时，母材金属在电弧热作用下刚刚开始熔化就被焊丝送进的惯性给铲出熔池，飞溅特别多，大小不均，密密麻麻地铺在焊缝边缘。而当角度过大时，一是保护套会挡住熔池视线，影响运条的稳定，熔滴的过渡也就失稳。二是焊丝牵着熔池先行，形成与右焊法一样飞溅。8 8.焊枪角度引起的飞溅第五节 飞溅 74电缆线的搭接非
27、常重要，离工件太远，接触又不牢固时，电阻增大，会产生顶丝、跳丝，焊接不能正常进行。同短路过渡的飞溅情形一样 9 9.焊接回路引起的飞溅（地线）第五节 飞溅 75 多层多道焊：焊丝表面的镀铜、焊缝两侧的油污、铁锈、氧化皮等在电弧热的作用下，被氧化分解形成一种似熔渣样的非金属物质，似熔渣样的非金属物质，薄薄的小面积地覆盖在焊缝金属的表面。焊接下一道焊缝时,这层熔渣总是阻碍焊丝的运行。这些都是接触不良问题的症结 10 10.焊缝清理不当引起的飞溅（1）第五节 飞溅 点焊渣未清除：焊丝过渡至此受焊渣阻隔（因导电不及时），而断弧，也出现顶丝、跳丝、熔池的形成也因此受阻,部分金属熔滴在焊点阻力与熔滴过渡的作用下被挤出熔池，形成飞溅。10 10.焊缝清理不当引起的飞溅（2）第五节 飞溅 焊接电流过大时，送丝速度就快（CO2气保焊是等速送丝）熔池较深而稍宽，液态金属在熔池中像水一样。液态金属在熔池中像水一样。在操作时，很难掌握，手（焊枪）只要轻轻一晃动，液态金属就会被顺势带出，像流水一样流出熔池形成大片焊瘤及瘤挂。一一.概述第六节 焊瘤 78谢谢结束结束