新C02气体保护焊作业指南(松下)

11.基础知识1.1焊接方法分类两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。焊接方法熔化焊压力焊钎焊电弧焊气焊激光焊电子束焊气体压焊常温压焊电阻压焊锻焊摩擦压焊爆炸压焊超声波焊硬钎焊软钎焊点焊凸焊缝焊电阻对焊埋入式对接焊焊条电弧焊半自动(自动)弧焊埋弧焊TIG焊等离子弧焊实芯药芯CO2气体保护焊CO2气体保护焊MIG焊CO2焊：用纯度99.5%的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊。MAG焊：1.用混合气体75～95%Ar+25～5%CO2，（标准配比：80%Ar+20%CO2）做保护气体的熔化极气体保护焊。2.用98%Ar+2%O2或95%Ar+5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法。MIG焊：1.用高纯度氩气Ar≥99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属。2.用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。焊接的省略语TIG：TungstenInertGas。MIG：MetalInertGas。MAG：MetalActiveGas。CO2焊接在学术上包括在MAG焊接内。21.2熔化极气体保护焊的原理与特点（1）熔化极气体保护焊的原理CO2/MAG/MIG焊接均属于熔化极气体保护电弧焊。熔化极气体保护电弧焊是在焊丝和母材间产生电弧，用保护气体将焊接区域与空气隔离，通过电弧产生的高温熔化母材和焊丝的焊接方法。广泛应用于作业者手持焊枪的半自动焊接以及机器人焊接和自动焊接领域。熔化极气体保护焊工作原理焊丝送丝电机焊接电源送丝轮喷嘴导电嘴保护气体熔化极气体保护焊根据保护气体的种类，大体分为MAG焊接和MIG焊接。MAG焊接使用CO2、或在氩气内混合C02或氧气（这些称为活性气体）。只使用CO2气体的焊接称为CO2电弧焊接，与MAG焊接相区别。MIG焊接使用氩气、氦气等惰性气体。3（2）CO2气体保护焊的特点焊接速度快：单位时间内熔化焊丝比焊条电弧焊快一倍。引弧性能好：能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断，接头位置减少。辅助工时少：气体保护焊不需像手工焊那样清理焊渣。焊接范围广：１种焊丝能适用板厚和母材材质的范围广，可进行全位置焊。熔深大：熔深是手工焊的1.5～２倍，坡口加工小。焊接质量好：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小。熔敷效率高：手弧焊焊条熔敷效率是60%，CO2焊焊丝熔敷效率是92%。要领易掌握：熔池状态易观察;焊枪操作要领简单，学习时间约为手工焊的1/2～1/3。CO2焊可广泛应用于低碳钢及低合金钢等黑色金属的焊接。（3）MAG/MIG气体保护焊的特点MAG/MIG焊除了具有上述CO2焊接所具有的熔化极气保焊的特点外，因其保护气体为富氩或惰性气体，还有如下特点。MAG/MIG焊是以富氩或惰性气体保护的弧焊方法，因此焊接电弧稳定，不但在射滴过渡与射流过渡时电弧稳定，即使在小电流MAG焊短路过渡的情况下，电弧对熔滴的排斥作用也较小，飞溅量可减少50%以上。MAG/MIG焊熔滴过渡均匀稳定，所以焊缝成形均匀、美观。MAG/MIG焊的电弧气氛氧化性很弱，甚至无氧化性，因此不但可以焊接碳钢，高合金钢，而且还可以焊接许多活泼金属及其合金，如铝及铝合金、镁及镁合金等。1.3CO2气体保护焊的自动稳弧功能熔化极气保焊在焊接时保持电弧长度的稳定是保证焊接质量的重要因素。CO2/MAG/MIG焊通过采用等速送丝配以恒压特性电源的方式实现自动稳弧功能。例如：送丝机将直径1.2mm的焊丝以6m/分的速度送丝时,为熔化此焊丝需要200A的焊接电流,24V的焊接电压,此时稳定的电弧长度为10mm。4电压电流L=15mmL=10mmL=5mm24V100A300A200A0电源特性电弧特性焊接过程中如电弧长度突然发生变化从10mm变为5mm,焊接电流也会从200A变为300A，因为焊接电流与焊丝熔化速度有一定的比例关系，所以焊丝熔化速度也随之增大1.5倍，而送丝速度未变，就将使电弧变短的焊丝瞬间熔化，电弧长度恢复到10mm位置。如电弧长度突然从10mm变为15mm,焊接电流也会从200A变为100A，焊丝熔化速度随之减小1倍，而送丝速度未变，就会使电弧长度瞬间恢复到10mm位置。上述电弧长度自动恢复的功能既自动稳弧功能是在极短的时间内完成的，以送丝速度6m/分计算，5mm长的焊丝只需0.05秒，另外自动稳弧功能是在电弧长度开始发生变化时就起作用的，因此在焊接过程中当电弧长度在一定的范围内变化时，焊接电流并不会发生上百安培的激烈波动，从而实现了良好的自动稳弧性能。CO2气保焊在焊接过程中自动稳弧性能的好坏主要取决于送丝系统的稳定性，因此操作者在焊接、调整、维护、保养时要尽可能的减少送丝阻力，以实现稳定的等速送丝。1.4焊丝的熔滴过渡方式焊丝的熔滴过渡形式主要有三大类:短路过渡、自由过渡和混合过渡。（1）短路过渡短路过渡主要发生在CO2与MIG焊接的小电流、低电压区域，被应用于熔深较浅的薄板焊接。5（2）自由过渡在不同的焊接条件下，自由过渡又可分为滴状过渡和喷射过渡。a)滴状过渡：CO2焊接为非轴向滴状过渡，焊缝略显不规则，飞溅较多。MAG焊接为轴向滴状过渡，焊缝成型美观，飞溅较少。:B）喷射过渡：喷射过渡又可分为射滴过渡和射流过渡。射滴过渡射流过渡（3）混合过渡在一定条件下，熔滴过渡不是单一形式，而是短路过渡与自由过渡的混合形式。例如大电流CO2焊接时，熔滴有时就是以这种混合过渡形式过渡到熔池的。1.5焊丝焊接作业中应根据母材材质和焊接质量要求选择相应型号的焊丝，以保证焊接质量。（1）CO2焊接常用焊丝的牌号和型号电弧熔滴短路燃弧重复电弧非轴向过渡射滴过渡：熔滴尺寸与焊丝直径相近，多发生在铝焊丝超过临界电流值的焊接条件下。射流过渡：熔滴尺寸远小于焊丝直径，多发生在钢焊丝超过临界电流值的焊接条件下。采用脉冲电流，使脉冲电流的峰值在临界电流以上、平均电流在临界电流以下。也可在小电流实现射流过渡。6焊丝牌号举例：H08Mn2SiA优质品。（S、P含量均≤0.03%）含Si量≤1%含Mn量约2%含C量约0.08%焊丝焊丝型号举例：ER50--6同类焊丝的不同品种熔敷金属抗拉强度(最低值500MPa)焊丝(实芯焊丝)（2）CO2焊丝的电流使用范围焊丝直径mm电流使用范围A0.640～1000.850～1501.090～2501.2120～3501.6140～500（3）其它焊丝的牌号表示方法举例:药芯焊丝:YJ50Ni-1Y：药芯焊丝；J：焊接结构钢用；50：抗拉强度；Ni：添加元素。铜及铜合金焊丝：HSCuZn-1HS：焊丝；CuZn：主要组成元素；-1：同一主要化学元素组成中的不同品种。铝及铝合金焊丝：SALMg-1S：焊丝；ALMg：主要组成元素；-1：同类焊丝的不同品种。1.6气体保护气体的种类、纯度和流量直接影响着焊接效果.(1)CO2气体7液态CO2CO2重量%水分重量%＞99.5＜0.005瓶装液态CO2容量一般为25kg、30kg、35kg。1kg液态CO2在00C时可释放510L气体（）。30kg液态CO2可释放15300L气体，若流量按15L/分计则可连续使用17小时。CO2气体的适宜流量：180、200、350型焊枪500型焊枪(2)Ar气纯度（%）水分（mg/L）氧气（%）氢气（%）氮气（%）＞99.9＜0.02＜0.002＜0.01＜0.1氩气一般被压缩成150个大气压后储存于气瓶中，气瓶容量为7立方米时，一个气瓶可释放出7000L气体。(3)气体种类与气瓶标记气体种类气瓶颜色字样字色CO2银白液化二氧化碳黑O2淡兰氧黑H2淡绿氢大红Ar银灰氩深绿He银灰氦深绿乙炔白乙炔不可近火大红2.半自动气保焊机的构成与类型2.1焊机的构成与机能喷嘴喷嘴20～25L/min15～20L/min8（1）焊接电源半自动气保焊机通常采用具有恒压特性的直流焊接电源，主要作用是向焊接部位提供焊接能量。焊机的控制系统通常以印刷线路板的形式安装在焊接电源内部，控制焊接的工作程序、实现焊接的各种控制机能，以满足焊接工艺对焊接设备的需求。（2）送丝机送丝机是向焊枪输送焊丝的装置，稳定的送丝性能是保证焊接质量的必要条件。通常调节焊接规范的遥控盒也安装在送丝机上，以方便焊工的操作。（3）焊枪焊枪的作用是把送丝机送出的焊丝引导到焊接部位，通过导电咀将电流传给焊丝，同时也将CO2气体引导到焊枪前端自喷嘴喷出。控制焊接过程的焊枪开关也通常安装在焊枪的枪把上，以方便焊工的操作。（4）气体调节器气体调节器安装在气瓶上，其功能是将瓶内5MPa左右的高压气体降为0.25MPa输出，为防止气体由高压变为低压时急剧膨胀而耗热导致气路冻结，CO2气体调节器内都安装加热器，为满足气体保护效果，焊接前需通过调节器上的流量调节旋钮设定适宜的气体流量。2.2焊机的规格与类型气保焊机的规格主要有适用于薄板焊接的160～180A型，用于薄板、中板焊接的焊接电源气体调节器送丝机焊枪9200～350A型，以及用于厚板焊接的500A型。中高档气保焊机的类型以内部结构划分可分为晶闸管整流焊机、IGBT逆变焊机和全数字焊机三大类：（1）晶闸管整流焊机的代表机型---KR系列CO2/MAG气保焊机IC控制KR系列CO2/MAG通用型晶闸管整流焊机，广泛应用于汽车、摩托车、造船、铁路机车车辆、桥梁、石油化工、电力、机械、建筑安装等行业。主要适用于碳钢、普通低合金钢的焊接。使用CO2（不锈钢药芯焊丝）可用于不锈钢的焊接。（2）IGBT逆变焊机的代表机型---AG系列MAG/MIG气保焊机AG2微电脑波形控制脉冲MAG/MIG逆变焊机，焊接电源采用逆变电路，以其完善的功能和优异的焊接性能可实现铝及铝合金、铜及铜合金、不锈钢和低碳钢、低合金钢的高品质焊接。（3）全数字焊机的代表机型---GR3系列CO2/MAG气保焊机GR3系列焊机的焊接电源采用IGBT逆变电路，送丝速度和焊接规范的设定全部实现数字化控制，可轻松实现与电脑和焊接机器人的连接。除可进行CO2/MAG焊接外，还可进行不锈钢MIG焊接，作为第三代数字焊机，GR3以其卓越的性能和合理的价格，代表了今后焊接技术和设备发展的方向。3.半自动气保焊机的调整与功能应用3.1半自动气保焊机的调整与设定10（1）焊接电源的调整与设定:KR系列焊机焊接电源前面板示意图a)焊丝直径和焊丝选择开关:开关的设置必须与所用焊丝的直径和种类保持一致。b)气体开关：开关置于检查位置用于气体流量的调节，调节完毕置于焊接位置。c)收弧开关：薄板、小电流、短焊缝或点焊时可将开关置于无的位置，此时焊接过程为按下焊枪开关开始焊接，松开焊枪开关焊接结束。当大电流、厚板、长焊缝或自动焊时应将开关置于有的位置，此时焊接过程为按下焊枪开关开始焊接，松开焊枪开关继续保持焊接，再按焊枪开关焊机由焊接规范转为收弧规范，再松焊枪开关焊接结束。d)收弧电流调整和收弧电压调整旋钮：在收弧有时第二次按下焊枪开关后，焊机由遥控盒所设定的焊接规范自动转为收弧电流调整和收弧电压调整旋钮所设定的收弧规范。收弧规范的设定方法：先根据焊接条件选定相应的收弧电流，然后计算收弧电压值电压（V）0.04收弧电流(I)+161.5当焊接规范为一元化调节且收弧有时,应将收弧电压调整旋钮置于中间位置，只调节收弧电流旋钮，收弧电压自动跟随变化，此时收弧电压旋钮可用于电压微调整。（2）送丝机的调整:11送丝机的驱动机构根据不同用途可分为3种：１驱１从方式２驱２从方式４驱方式１驱１从方式：通常采用的焊丝驱动方式。如KR系列CO2/MAG通用型焊机。２驱２从方式：更适合于不锈钢焊丝、药芯焊丝的焊丝驱动方式。送丝的稳定性强于１驱１从方式。如GR3系列CO2/MAG焊机。４驱方式：送丝的稳定性更强，输送铝焊丝时尤为显著。如AG2系列MAG/MIG焊机。４驱方式焊丝加压调整推荐值：其它驱动方式将加压手把调整到所用焊丝直径刻度的上方。（3）遥控器的调整：铝（mm∅）钢（