89CO2气体保护焊

焊接主讲：周斌阳光培训焊花铸就人生培训学习目标：了解CO2气体保护焊的冶金反应原理、焊接工艺特点和焊接设备，熟悉CO2气体保护焊的基本操作技术，掌握薄板对接CO2气体保护焊平焊、立焊、横焊技术。CO2气体保护焊目录第一节CO2气体保护焊概述一、CO2气体保护焊的工作原理二、CO2气体保护焊的工艺特点三、CO2气体保护焊的冶金特点四、CO2气体保护焊过程中的熔滴过渡五、CO2气体保护焊的气孔六、CO2气体保护焊的飞溅七、CO2气体保护焊的应用第二节CO2气体保护焊的焊接参数一、焊丝直径二、焊接电流CO2气体保护焊目录三、电弧电压四、焊接速度五、CO2气体的流量六、焊丝伸出长度七、电源极性八、回路电感九、焊枪的倾角第三节CO2气体保护焊焊机一、CO2气体保护焊焊机的分类及组成二、CO2气体保护焊焊机型号及主要技术参数三、CO2气体保护焊操作技术CO2气体保护焊目录第四节CO2气体保护焊技能训练实例训练1薄板对接平焊单面焊双面成形训练2薄板对接立焊单面焊双面成形训练3厚12mm板V形坡口对接横焊单面焊双面成形复习思考题CO2气体保护焊第一节CO2气体保护焊概述一、CO2气体保护焊的工作原理CO2气体保护焊是采用CO2气体作为保护气体隔绝空气，保护熔池的焊接方法，简称为CO2焊。二、CO2气体保护焊的工艺特点(1)生产效率高(2)焊接变形小(3)能耗少(4)适用范围广(5)抗锈能力强(6)机动灵活，操作简便(7)焊接综合成本低(8)明弧操作(9)焊接飞溅大(10)弧光强第一节CO2气体保护焊概述三、CO2气体保护焊的冶金特点1.CO2气体的保护作用从喷嘴中喷出的高压CO2气体隔绝空气，保护熔池不跟空气中的氧气、氮气等直接接触，保护效果很好。在焊接条件下，CO2和O２会使铁及其他合金元素氧化。必须采取措施，防止母材和焊丝中合金元素的烧损。2.CO2气体保护焊的脱氧措施必须进行脱氧，一般在焊丝中加入一定量的脱氧元素，如Si、Mn、Al、Ti等。3.焊缝金属的合金化药芯或焊丝中加入合金元素，熔化后过渡到熔池中，可提高焊缝金属中合金元素的含量，从而改善焊缝金属的性能。第一节CO2气体保护焊概述四、CO2气体保护焊过程中的熔滴过渡1.短路过渡当焊接电流很小、电弧电压很低时，由于弧长小于熔滴自由成形的直径，焊接时将不断发生短路，此时电弧稳定，飞溅小，焊缝成形好，这种过渡形式称做短路过渡。它被广泛用于薄板和空间位置的焊接。第一节CO2气体保护焊概述2.射滴(颗粒)过渡(1)大颗粒过渡当电弧电压较高、弧长较大但焊接电流较小时，焊丝端部形成的熔滴不仅左右摆动，而且上下跳动，最后落入到熔池中，这种过渡形式称为大颗粒过渡。(2)小颗粒过渡对于直径为1.6mm的焊丝，当焊接电流超过400A时，熔滴较细，过渡频率较高，称为小颗粒过渡。第一节CO2气体保护焊概述3.射流(喷射)过渡对于直径为1.6mm的焊丝，当焊接电流超过700A时，发生喷射过渡。第一节CO2气体保护焊概述六、CO2气体保护焊的飞溅为减少CO2气体保护焊的飞溅主要采取以下措施：CO2气体保护焊的气孔一氧化碳气孔氢气孔氮气孔4.采用低飞溅焊丝5.控制焊枪角度七、CO2气体保护焊的应用造船、机车制造、桥梁制造、工程机械制造、农业机械制造等部门，主要用于焊接低碳钢和低合金钢等黑色金属，也用于不锈钢的焊接、铸件的补焊、耐磨件的堆焊等。第一节CO2气体保护焊概述1.正确选择焊接参数2.改进焊接电源3.在CO2气体中加入氩气第二节CO2气体保护焊的焊接参数一、焊丝直径焊丝直径的选择可参阅表6-1。表6-1焊丝直径与使用的焊接电流国内普遍采用的焊丝直径是0.8mm、1.0mm、1.2mm和1.6mm几种。中厚板是指厚度4.5-25.0mm的钢板第二节CO2气体保护焊的焊接参数二、焊接电流通常直径0.8～1.6mm的焊丝，短路过渡的焊接电流在40～230A范围内；细颗粒过渡的焊接电流在250～500A范围内。三、电弧电压为保证焊缝成形良好，电弧电压必须与焊接电流配合适当。通常焊接电流小时，电弧电压较低；焊接电流大时，电弧电压较高。短路过渡时，通常电弧电压为17～24V。四、焊接速度焊接速度对焊缝成形的影响如图6-6所示。焊接速度增加时，熔宽与熔深都减小。一般半自动焊时，焊接速度可控制在5～60m/h范围内。第二节CO2气体保护焊的焊接参数图6-6焊接速度对焊缝成形的影响c—熔宽h—余高s—熔深五、CO２气体的流量CO２气体的流量，应根据对焊接区的保护效果来选取。通常细丝焊接时，流量为5～15L/min；粗丝焊接时，流量约为20L/min。第二节CO2气体保护焊的焊接参数六、焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到焊件的距离(也称为干伸长)。对于不同直径、不同材料的焊丝，允许使用的焊丝伸出长度是不同的，可按表6-2选择。表6-2焊丝伸出长度的允许值(单位：mm)第二节CO2气体保护焊的焊接参数七、电源极性CO２气体保护焊通常都采用直流反接(反极性)：焊件接阴极，焊丝接阳极。直流正接主要用于堆焊、铸铁补焊及大电流高速CO２气体保护焊。八、回路电感表6-3不同直径焊丝的焊接回路电感参考值短路过渡焊接需要焊接回路中有合适的电感值，用以调节短路电流的增长速度，使焊接过程中飞溅最小。第二节CO2气体保护焊的焊接参数九、焊枪的倾角焊枪倾角对焊缝成形的影响如图6-8所示。图6-8焊枪倾角对焊缝成形的影响当焊枪与焊件成前倾角时，焊缝宽，余高小，熔深较浅，焊缝成形好；当焊枪与焊件成后倾角时，焊缝窄，余高大，熔深较大，焊缝成形不好。第三节CO2气体保护焊焊机一、CO２气体保护焊焊机的分类及组成1.CO２气体保护焊焊机的分类分为半自动焊机和自动焊机两类。图6-9为半自动焊全套设备示意图，主要由焊接电源、送丝机构、供气系统、冷却系统、控制系统和焊枪组成。图6-9半自动CO２气体保护焊设备示意图1—焊接电源2—焊接电源线3—CO２气瓶4—CO２气体流量计5—气体输入6—送丝盘7—电流调节旋钮8—电压调节旋钮9—送丝控制开关10—气体输出11—焊枪12—焊件13—接焊件电源线14—接触器控制线15—送丝机构电源线(110V)第三节CO2气体保护焊焊机2.CO２气体保护焊焊机的组成(1)焊接电源对焊接电源的要求如下：②具有合适的空载电压。③良好的动特性。④合适的调节范围。(2)控制系统自动、半自动CO２气体保护焊机的控制系统包括引弧、熄弧、送丝控制、焊接程序控制、焊接参数调节、CO２保护气体加热和送气控制、焊接坡口的自动跟踪等电路。①具有平的或缓降的外特性曲线。(3)送丝系统1)对送丝机构的要求2)送丝方式：①推丝式送丝。②拉丝式送丝。③推拉式送丝。第三节CO2气体保护焊焊机鹅颈式焊枪的结构应用最广泛。其主要部件①喷嘴。②导电嘴。③分流器。④导管电缆。焊枪拉丝式焊枪、推丝式焊枪鹅颈式焊枪、手枪式焊枪气冷焊枪、水冷焊枪根据送丝方式形状不同冷却方式不同第三节CO2气体保护焊焊机(5)供气系统供气系统的功能是向焊接区提供流量稳定的保护气体，供气系统由气瓶、减压阀、预热器、流量计、干燥器和管路组成。第三节CO2气体保护焊焊机二、CO2气体保护焊焊机型号及主要技术参数1.CO2气体保护焊焊机型号按照GB/T10249—1988的规定，CO2气体保护焊用焊机的型号一般采用以下形式表示(型号中各位置符号表示含义见表6-4)：1大类名称2小类名称3附注特征4系列序号5基本规格CO2气体保护焊用焊机的型号：表6-4典型CO2气体保护焊机的技术数据12345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CO2与Ar的混合。MIG焊接使用氩气等惰性气体。第三节CO2气体保护焊焊机表6-4典型CO2气体保护焊机的技术数据（续）第三节CO2气体保护焊焊机2.CO2气体保护焊焊机的主要技术参数表6-5选择了几个典型CO2的焊机型号，并对其技术数据进行介绍。表6-5典型CO2气体保护焊机的技术数据第三节CO2气体保护焊焊机三、CO2气体保护焊操作技术1.CO2气体保护焊引弧1)引弧前先按遥控盒上的点动开关或按焊枪上的控制开关，点动送出一段焊丝，焊丝伸出长度小于喷嘴与焊件间应保持的距离，超长部分应剪去。若焊丝的端部出现球状时，必须预先剪去，否则引弧困难。2)将焊枪按要求(保持合适的倾角或喷嘴高度)放在引弧处。注意此时焊丝端部与焊件未接触。喷嘴高度由焊接电流决定。3)按焊枪上的控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压，慢送丝，当焊丝碰撞焊件短路后，自动引燃电弧。2.CO２气体保护焊焊枪的摆动方式★平对接焊：坡口间隙较小，为0.2～1.4mm时，一般采用直线焊接或者小幅度摆动；当坡口间隙为1.2～2.0mm时，采用锯齿形的小幅度摆动，如图6-15a所示，在焊道中心稍快些移动，而在坡口两侧大约停留0.5～1s；当坡口间隙更大时，焊枪摆动方式在横向摆动的同时还要前后摆动，如图6-15b所示。第三节CO2气体保护焊焊机★焊接平角焊缝时，可以采用小电流、做前后摆动的方法。★焊接船形焊角焊缝时，可以采用月牙形摆动的方法。图6-15CO２气体保护焊焊枪摆动方式a)间隙为1.2～2mm时，采用锯齿形摆动b)间隙较大时，采用倒退月牙形摆动第三节CO2气体保护焊焊机★当向下立焊时，应采用小的焊接参数，焊枪可以做直线式或小摆动法移动，依靠电弧的吹力把熔池金属推上去，焊枪角度如图6-16所示。图6-16向下立焊时焊枪的角度★向上立焊时，焊枪的位置如图6-18所示，通常焊枪都进行摆动，其摆动方式如图6-19所示。图6-18向上立焊时焊枪的角度第三节CO2气体保护焊焊机3.CO２气体保护焊焊缝的接头按以下步骤操作：1)将待焊接头处用磨光机打磨成斜面，如图6-21所示。图6-21接头处的准备图6-22接头处的引弧操作2)在焊缝接头斜面顶部引弧，引燃电弧后，将电弧移至斜面底部，转一圈返回引弧处后再继续向左焊接，如图6-22所示。第三节CO2气体保护焊焊机4.CO２气体保护焊焊缝的收弧操作时可以采取以下措施：1)CO２气体保护焊机有弧坑控制电路，焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流与电弧电压自动变小，待熔池填满时断电。2)若所用焊机没有弧坑控制电路，或因焊接电流小没有使用弧坑控制电路时，在收弧处焊枪停止前进，并在熔池未凝固时，反复断弧、引弧几次，直到弧坑填满为止。操作时动作要快，若熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合及气孔等缺陷。5.CO２气体保护焊的定位焊焊接定位焊缝时必须注意以下几点：1)必须按照焊接工艺规定的要求焊接定位焊缝。2)定位焊必须保证熔合良好，余高不能太高，焊缝的起头和收弧处应圆滑过渡不能太陡。第三节CO2气体保护焊焊机3)定位焊缝的长度、余高和间距见表6-6。表6-6定位焊缝的参考尺寸(单位：mm)4)定位焊缝不能焊在焊缝交叉处或焊缝方向发生急剧变化的地方，通常至少应离开这些地方50mm才能焊定位焊缝。5)为防止焊接过程中焊件裂开，应尽量避免强制装配，必要时可增加定位焊缝的长度，并减小定位焊缝的间距。6)定位焊后必须尽快焊接，避免中途停顿或存放时间过长，定位焊用焊接电流可比焊接电流大10%～15%。第三节CO2气体保护焊焊机6.CO２气体保护焊左焊法与右焊法右焊法时，熔池的可见度及气体保护效果较好，但因焊丝直指熔池，电弧将熔池中的液态金属向后吹，容易造成余高和焊波过大，影响焊缝成形，并且，焊接时喷嘴挡住待焊的焊缝，不便于观察焊缝的间隙，容易焊偏。图6-23右焊法和左焊法示意图a)右焊法b)左焊法左焊法时，喷嘴不会挡住视线，能够清楚地看见焊缝，故不容易焊偏，并且熔池受到的电弧吹力小，能得到较大熔宽，焊缝成形美观，所以左焊法应用比较普遍。第四节CO2气体保护焊技能训练实例1.厚度为12mm板的V形坡口对接平焊焊接要点●训练1薄板对接平焊单面焊双面成形图6-26对接平焊的焊枪角度2)试件位置：焊前先检查装配间隙及反变形是否合适，间隙小的一端放在右侧。1)焊枪角度与焊法：采用左向焊法，三层三道，对接平焊的焊枪角度如图6-26所示。