熔化极气体保护电弧焊

熔化极气体保护电弧焊松下焊接（华南）技术应用中心2010年12月29日培训目录二.熔滴过渡一.焊接基础知识三.焊接工艺参数四.焊接缺陷五.压缩机焊接工艺要点六.松下MAG焊机介绍一.焊接基础知识焊接分类等离子弧焊非熔化极TIG激光焊电子束焊钎焊电渣焊MAG压力焊铝热焊气焊CO2MIG电弧焊熔化极手工焊埋弧焊熔化焊接熔化极气体保护电弧焊定义气体保护下，利用连续送进的焊丝与工件之间形成的电弧不断熔化焊丝及母材形成熔池，冷却后形成焊缝的一种焊接方法。熔化极气体保护电弧焊分类按保护气体进行分类：MIG、MAG、CO2按焊丝进行分类：实芯和药芯焊丝电弧焊一.焊接基础知识定义及分类一.焊接基础知识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一.焊接基础知识特点及应用CO2气体保护焊的特点及应用•焊接速度快引弧性能好•辅助工时少焊接范围广•熔深大焊接质量好•熔敷效率高要领易掌握•CO2焊广泛应用于低碳钢及低合金钢等金属焊接一.焊接基础知识特点及应用MAG/MIG气体保护焊的特点及应用除具有上述CO2焊接所具有的特点外，还有如下特点：•焊接电弧稳定•熔滴过渡均匀稳定，所以焊缝成形均匀、美观•不但可以焊接碳钢，高合金钢，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CO2气体保护焊的冶金特性•高温下，CO2分解成CO和O，具有强烈氧化性CO2CO+O,温度越高，分解度越大,氧化性增强•电弧空间和接近电弧的熔池中发生如下反应[Fe]＋CO2FeO＋CO↑[Fe]＋OFeO[Si]＋OSiO2[Mn]＋OMnO[C]＋OCO•在远离电弧温度较低的熔池中将发生如下反应2FeO＋[Si]2[Fe]＋SiO2FeO＋[Mn][Fe]＋MnOFeO＋[C][Fe]＋CO↑一.焊接基础知识冶金特性CO2气体保护焊的脱氧措施•通常在焊丝中加入足够数量的脱氧元素，常用的是硅和锰•在远离电弧温度较低的熔池中将发生如下反应：2FeO＋[Si]2[Fe]＋SiO2FeO＋[Mn][Fe]＋MnO•脱氧产物能结合成复合物硅酸盐，其熔点为1270℃，密度也较小（约3.6g/cm)，同时易结成大块而以渣的形式浮出熔池表面。•焊丝中的硅和锰比例必须适当，联合脱氧效果才好。一.焊接基础知识脱氧措施一.焊接基础知识产生飞溅原因CO2气体保护焊产生飞溅的原因•CO气体膨胀爆破产生的飞溅•阴极斑点压力引起的飞溅•短路过渡不正常引发的飞溅•焊接工艺参数不当引起的飞溅•磁偏吹、焊丝直径、保护气体成分及焊枪角度对飞溅都有影响一.焊接基础知识减少飞溅的措施CO2气体保护焊减少飞溅的措施•正确选择焊接电流与电弧电压•选择合适的保护气体•选择含碳量低的焊丝或活化焊丝•采用直流反极性进行焊接•选择合适的电感值•采用具有电流波形控制功能的电源，适当控制短路电流上升斜率一.焊接基础知识设备组成设备分类按操作方式分为半自动焊、自动焊设备组成焊接电源送丝系统焊枪供气系统冷却系统控制系统气体调节器焊接电源气瓶遥控器焊丝焊枪送丝装置母材熔滴过渡的几种形式短路过渡喷射过渡大滴过渡二.熔滴过渡影响熔滴过渡的因素：电流大小及种类•电压•焊丝直径与成分•保护气体•焊丝伸出长度脉冲射滴过渡三.焊接工艺焊接参数焊接电流电弧电压焊接速度干伸长度电源极性焊枪角度焊丝直径保护气体成分和流量焊接接头形式与焊接位置坡口形式什么是焊接工艺焊接工艺是指焊接施工过程按照产品图样和技术要求编制的一整套工艺程序和技术规程，其内容包括：焊接方法、焊接设备、焊接材料、焊前准备加工、装配、焊接顺序、焊接规范参数以及焊后处理等。三.焊接工艺焊接电流选择依据：根据焊接条件（板厚、焊接位置、焊接速度、材质等参数）选定相应的焊接电流。调电流实际上是在调整送丝速度。因此焊接电流必须与焊接电压相匹配，即一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔化能力一致，以保证电弧长度的稳定。1.61.21.00.8034567891011121314m/min同一（材料、直径相同）焊丝，送丝速度越快电流越大。电流相同，丝越细送丝速度越快。三.焊接工艺焊接电流和送丝速度关系A500400300200100三.焊接工艺电弧电压焊接电压既电弧电压:提供焊接能量。电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就越大。根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然后根据下列公式计算焊接电压。300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+16±1.5)伏300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+20±2.0)伏三.焊接工艺电弧电压电压偏高时•弧长变长,飞溅颗粒变大•易产生气孔•焊道宽而平,熔深和余高变小电压偏低时•焊丝插向母材,飞溅增加•焊道变窄，熔深和余高大啪嗒！啪嗒！嘭！嘭！嘭！母材母材三.焊接工艺焊接速度在焊接电压和焊接电流一定的情况下：焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝一定的热量.焊接热量三要素：热量=I2RtI2：焊接电流的平方R:电弧及干伸长度的等效电阻t:焊接速度越快t越小半自动：焊接速度为30-60cm/min自动焊：焊接速度可高达250cm/min以上焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。小于300A时:L=(10～15)倍焊丝直径.大于300A时:L=(10～15)倍焊丝直径+5mm定义:焊丝从导电咀到工件的距离.导电咀L工件焊丝直径(mm)干伸长度(mm)0.88--121.010--151.212--181.621--29三.焊接工艺干伸长度三.焊接工艺干伸长度焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一。焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电流降低，电弧热量减少。热量=干伸长度热量+电弧热量干伸长度过短时：•看不清电弧•飞溅大，喷嘴易被飞溅物堵塞•熔深变深•焊丝易与导电咀粘连干伸长度过长时：•气体保护效果不好，易产生气孔•引弧性能差•电弧不稳,飞溅加大•熔深变浅，成形变坏直流反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。直流正极性特点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝熔化速度快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时才采用。CO2焊、MAG焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。工件焊枪直流反极性接法KRⅡ500AV+工件焊枪直流正极性接法KRⅡ500AV+三.焊接工艺电源极性三.焊接工艺焊枪角度＜200前进法后退法•前进法(左焊法）特点：电弧推着溶池走，不直接作用在工件上，焊道平而宽，容易观察焊缝，气体保护效果好，熔深小，飞溅较大。适用场合：薄板、角焊缝、V型坡口打底焊。不宜采用大电流。•后退法（右焊法）特点：电弧躲着溶池走，直接作用在工件上，熔深大，飞溅较小，容易观察焊道，焊道窄而高，气体保护效果不太好。适用场合：厚板、V型坡口第二道以上焊缝、药芯焊丝。＜200熔池剖面形状对比三.焊接工艺焊丝直径焊丝直径（mm）电流范围（A）（CO2）适用板厚（mm）焊丝熔化速度(g/min)0.640~1000.6~1.60.850~1500.8~2.3----500.970~2001.0~3.2----601.090~2501.2~6.010--801.2120~3502.0~1020--1201.6300140-5006.040--160焊接电流：必须在焊丝许用电流范围之内。电流过大将引起溶池翻腾和焊缝成形恶化。电流过小能量集中性变差，飞溅变大，引弧困难，溶深浅，焊缝成形不好。丝径选用：在焊丝直径允许电流范围内，尽可能选用细焊丝，以提高焊丝溶化速度、提高引弧成功率，减少飞溅，增加溶深，改善焊缝成形，提高焊接质量。三.焊接工艺保护气体保护气流量•小于200A：气体流量为15--20升/分•大于200A：气体流量为20--25升/分熔化极气体保护焊使用的保护气体•氩气，二氧化碳，氦气，氧气，氮气，氢气•可以是单一气体，也可以是混合气体保护气体的主要作用•保护焊接区不受空气的影响•改善焊接工艺性能采用氧化性混合保护气体的作用提高熔滴过渡的稳定性稳定阴极斑点、提高电弧燃烧的稳定性改善焊缝熔深形状和外观成型增大电弧的热功率减小咬边倾向改善焊缝金属的力学性能三.焊接工艺保护气体碳钢.低合金钢CO2/MAG焊的气体选择常用的100%CO2气体属于活性气体。在熔滴和熔池两个反应区中，由焊丝08Mn2SiA进行脱氧反应。所以CO2焊接容易获得无气孔和无缺陷的焊缝并保证了焊接接头具有良好的机械性能。CO2气体不适合脉冲焊接；熔滴为短路过渡和颗粒过渡，有飞溅。三.焊接工艺保护气体Ar+20%CO2混合气体的特点具有氩弧的特性电弧燃烧稳定、飞溅小、喷射过渡具有氧化性降低熔池的表面张力；克服纯氩保护时的熔池液体金属沾稠，易咬边和斑点漂移等问题。改善焊缝成型，具有深圆弧状熔深。可用于喷射过渡、脉冲射滴过渡、短路过渡等电弧熔滴过渡形态三.焊接工艺保护气体三.焊接工艺焊接接头形式与焊接位置水平焊立焊横焊仰焊对接搭接角接T接焊接接头形式焊接位置三.焊接工艺坡口形式开坡口的目的：•调节熔合比•使电弧深入焊缝根部，使根部焊透•获得良好的焊缝成形坡口分为单面坡口和双面坡口•单面坡口的形式有：•双面坡口的形式有：四.压缩机的MAG焊接工艺•压缩机壳体纵缝的MAG焊接•专机要求•压缩机壳体环缝的MAG焊接•节拍要求－焊接速度－焊接电流电压•飞溅•压缩机三点焊接•点焊时间，焊接电流，焊接角度五.焊接缺陷•飞溅粘附•成形不良•咬边•收弧处缩孔•气孔晶闸管逆变全数字体积更小，重量更轻，功能更多，性能更好六.松下MAG焊机电源类型六.松下MAG焊机晶闸管焊机它是将电网输入工频交流电经主变压器降压，再经晶闸管整流，成为脉动频率为300Hz的直流电，经电抗器滤波后输出，其输出功率的调节是通过改变晶闸管的导通角实现的。这类焊机结构简单，工艺成熟，可靠性高，是90年代后应用最广泛的传统焊机。３００Hz（３.３ms）晶闸管式TRANSSCRDCL输出反馈信号给定值六.松下MAG焊机逆变式焊机它是将电网输入的工频交流电先经过整流和滤波，得到直流电压，再经逆变主回路的功率开关器件（一般用IGBT）组成电子开关，将直流电压转换成几万Hz的中频电压，再经中频变压器降压，再经整流器整流，直流电抗器滤波，输出直流电压。它的效率可达80～90%，比传统整流式焊机节能10～20%，节约配电容量40%左右，重量轻，体积小，具有良好的动特性。３００００Hz（３３μs）逆变式TRANSIGBTDCL输出反馈信号给定值３.３ms３３μs50Hz和30kHz输出电流比较350GR3500GR3350GM3500GM3350GL3500GL3400GE2松下全数字焊机碳钢铝不锈钢六.松下MAG焊机松下焊机GR3全数字控制CO2/MAG焊机•完善的可再现特性•四轮双驱动送丝方式，GR3送丝马达带有编码器，实现高稳定性送丝•内置松下特有的专家系统，17种焊接条件配合专家系统参数设置，精细波形控制•可通过软件修改和升级，对应个性化需求•焊接条件存储和调用方便•可通过数字接口在焊机间及各种外部数字设备进行通讯•飞溅小，比以往机型降低10～20％六.松下MAG焊机松下焊机性能特点六.松下MAG焊机设备选用技术要求和使用条件选择因素根据工件的材料种类和厚度电源额定电流和脉冲功能根据确定的焊接工艺方法焊机种类（CO2/MAG/MIG）焊接使用的规范参数范围和自动化程度电源额定电流和负载持续率使用的保护气体种类和成分焊枪负载持续率和冷却方式（水冷/气冷）自动化程度（产能、节拍）专机、机器人现场施工条件管线、造船、钢结构50～70mm无控制线电缆节能及投资条件逆变、全数字焊接设备选用的原则六.松下MAG焊机负载持续率什么叫额定负载持续率负载持续率指焊接电源在一定电流下连续工作的能力。额定负载持续率指允许焊机以额定电流连续焊接的时间与工作周期（国家标准十分钟）的百分比叫额定负载持续率。•注意负载持续率！•不许超过额定电流使用！•坚持日常维护保养！负载持续率的计算公式实际负载持续率/额定负载持续率=（额定电流）/（焊接电流）承蒙垂听