CO2氣體保護焊理論培訓講義

2022-07-12 21:21:04 字數 4774 閱讀 4338

一、 概述

什麼叫co2氣體保護焊:採用可熔化的焊絲與被焊工件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬,並向焊接區輸送保護氣體(co2氣體)來保護電弧、焊絲、熔池及母材金屬的一種焊接方法。

優點:1)具有成本低、搞氫氣孔能力強、焊縫質量高,可進行全位置焊接。

2)與惰性氣體(ar氣)保護焊相比成本低,當採用細絲焊時,電弧穩定性好,焊縫質量高。

3)與電弧焊相比:可以焊薄件,焊接速度快,生產率高,不必清焊渣,同時易於實現自動化(不必換焊條)。

應用範圍:根據焊條化學成分不同,可焊接低碳鋼、低合金鋼、 低合金高強度鋼、不鏽鋼等。

如用h08mnsia焊絲:可焊普通低碳鋼、低合金鋼;

用h18crmnsia焊絲:可焊高強度鋼;

用h1cr18ni9ti焊絲:可焊不鏽鋼;

分類:co2氣體保護又分為粗絲焊和細絲焊。

>1.2粗絲 0.5—1.2為細絲

對焊絲的要求:1、焊絲必須有足夠的脫氧元素。

2、焊絲含c量要低<0.1。

3、應保證焊縫金屬有滿意的強度和抗裂性。

電弧:分為弧柱、陰極區、陽極區(10-3—10-6cm)

二、 co2氣體保護焊的特點

1、 co2氣體保護焊冶金特點

co2氣體在電弧高溫(6000℃—8000℃)作用下,發生分解反應,co2 co+1/2o2反應後的體積比原先增大了1.5倍,氣體體積的增大,有力地排除了大氣對焊接區的危害。

co2是一種氣體,它不能溶解於鋼中,但有可能形成氣孔,由於焊接過程中,熔池是沸騰的,所以一般是易產生氣孔。

氧是一種氧化性很強的氣體,在高溫下,可與熔池中的各種元素發生化學反應,它有利有弊。

不利的一方面:

在高溫下,o2與鐵進行化合反應[fe]+1/2o2→[feo]

進入熔池中形成夾渣,又與mn、si發生化合反應。

mn+o mno si+2o sio2一方面對這種有利的元素燒損,並形成夾渣,但許多研究表明,如果採用mn、si共同脫氧,且mn、si的比例合適時,則可得到feo—mno—sio2氧化性溶渣,其熔點比液態金屬低得多,流動性好,可在液體金屬凝固前浮出表面,而不會產生夾渣。(焊條中加入一定的mn、si脫氧)

有利的一面:

o2與熔池中的有害雜質如c、s、p發生化合反應。

[c]+[feo]→[fe]+co↑

[s]+[feo]→[fe]+so2↑

2[p]+5[feo]→5[fe]+p2o5↑

c、s、p的燒損改善了焊縫金屬的抗裂性,使焊縫不易產生裂紋,同時,co2氣體中的水氣、焊絲及母材表面吸附的水汽(鏽蝕)由於o2的分壓增加而受到抑制,而不易分解。(2h2o

2h2+o2),即使分解,又被氧化成h2o或oh,無法進入熔池。即使熔池中進入一定的h,但在熔池的沸騰作用也容易跑出,所以co2氣體保護焊對鐵鏽和水汽的敏感性很低。

以上講了為什麼要用co2氣體做保護氣體。

2、 co2焊的三種熔滴過渡形式

1) 滴狀過渡:在粗絲焊中,熔滴一般呈較粗大的滴狀過渡(5—20次/秒),熔滴直徑大於焊絲直徑,主要依靠熔滴自重而進入熔池,電弧長,過渡軸向性差、飛濺大,工藝過程不穩定,焊縫成形差,一般很少採用。

2) 短路過渡:在細絲co2焊中,通過焊絲末端連續頻繁地與焊接熔池接觸,促使熔滴由電極向熔池過渡的過程,叫短路過渡。

在電弧熱的作用下,焊絲末端形成熔滴並逐漸長大,當熔滴與工件短路時,電弧熄滅,電流突然增大,而電流所產生的磁場對熔滴的壓縮力也突然增大,強迫熔滴向熔池過渡。當熔過渡後,電極末端與熔池之間立即斷開,電壓立即回公升,迅速引燃電弧,又產生熔滴,長大、重複上述過程,形成「短路→斷弧→引燃」三階段連續而均勻的焊接。50—200次/秒

特點:電弧較短,電弧較穩定,飛濺小,薄板廣泛採用。

短路過渡時焊接電流和電壓波形

3) 潛弧過渡:電弧電壓和焊接電流比短路過渡大,電弧在工件表面以下燃燒而形成潛弧。

特點:焊絲端頭不與熔池短路,熔滴細小,軸向性很強的射滴過渡,焊接過程較穩定,適合於中、厚板焊接。

3、co2氣體保護焊的主要缺點是焊接過程中產生金屬飛濺,飛濺不但會降低焊絲的熔敷係數,增加焊絲成本,而且飛濺金屬會粘著導電嘴端麵和噴嘴內壁,引起送絲不暢,使電弧燃燒不穩定,降低氣體保護作用,使勞動條件惡化。

飛濺產生原因:金屬內部的co氣體急劇膨脹而產生劇烈**;短路過渡後電弧重新引燃時產生的對熔池的過大衝擊力,使液體金屬濺出。

減少飛濺的措施:

1) 工藝方面:採用盡量小的焊絲直徑、合適的焊接電流和電壓引數匹配、合適的短路電流上公升速度以及峰值短路電流。(短路電流上公升速度和峰值短路電流可以通過焊接迴路串接的電感來調節)

2) 冶金方面:合適的焊絲、工件表面清理來減少液體金屬內部冶金反應生成的co氣體膨脹**而造成的飛濺。

三、 工藝引數及對焊接的影響

1、 焊接電流和電弧電壓

焊接電流和電弧電壓的大小以及他們的匹配對焊縫成型及減小飛濺及缺陷都有很大關係。只有電弧電壓與焊接電流匹配得比較好,(電壓在18—24v,電流在80—180a),才能獲得較穩定的短路過渡。

在一定的焊絲直徑與焊接電流下,電壓越高(電弧越長)熔滴生產尺寸越大,引起熔滴氧化和飛濺加劇,焊縫成形差。

電弧電壓過低,熔滴短路時,金屬過橋不易斷開,易發生焊絲插入熔池,產生滅弧和頂絲的問題。

所以一定的焊接電流必須匹配乙個恰當的電壓值。

2、 短路電流上公升速度和峰值短路電流

短路電流上公升速度和峰值短路電流(短路時達到的最大電流值)對飛濺大小焊接過程穩定性有重要的影響。

對於一定的焊絲直徑、電流上公升速度過快和峰值電流過大,則使熔滴在過渡中因過熱**而產生大量的小顆粒金屬飛濺,反而則使熔滴不能立即過渡,或過渡後金屬橋不易斷開,產生大顆粒飛濺,甚至由於焊絲短路而使整段焊絲燒斷。

在細絲co2焊中,由於焊絲熔化速度快,短路過渡周期短頻率高,因此需要較大的短路電流上公升速度,峰值電流也會較高。

調節電流上公升速度和峰值電流可以通過調節電感來實現。電感大,短路電流上公升速度和峰值電流即越小;電感小,短路電流上公升速度和峰值電流即越大。

3、 焊絲直徑和焊絲伸出長度

在細絲焊一般採用0.5—1.2mm直徑焊絲,焊絲細,飛濺顆粒細,焊絲直徑>1.6mm的焊絲一般採用潛弧射滴過渡。

焊絲直徑一般在工藝規程中作出規定:δ≤4 d0.5—1.2

4 d1—1.6

伸出長度:細絲由於焊絲細伸出長度對焊絲電阻熱不可忽視,伸出長度大,焊絲電阻熱使焊絲過熱而成段熔斷。同時,焊嘴離工件遠,氣體保護效果差,飛濺嚴重,焊接過程不穩定。

過短焊嘴離工件近,飛濺金屬容易堵塞焊嘴,焊絲伸出一般為5—15mm範圍。

4、 氣體流量

一般細絲小電流短路過渡氣體流量為5—15l/mm;粗絲潛弧射滴過渡為10—20l/mm;氣體流量小,對焊縫保護不好,飛濺大,焊縫產生缺陷機會多。

在焊接電流大、焊縫伸出長度較大,或在室外作業,氣體流量應相應增大。

5、 焊接速度

焊接速度直接影響到焊件所得到的線熱能率和焊縫截面形狀。焊接速度過快,焊件所得到的線熱能少,熔化不充分,焊縫窄而高,成形不好,強度差<30m/n;速度慢,焊件容易過燒或燒通,反面漏焊多。

所以焊速應根據實際情況而定,因人的技術素質、焊縫接頭形式、材料厚薄、焊接方法(平、立、仰)間隙大小而定。

焊接規範:焊絲直徑、電流、電弧電壓、氣體流量(主要規範引數)極性、焊接速度、焊絲伸出長度。

6、 焊接工藝引數

四、 操作技術

1、 焊前準備

1)氣體連線

co2氣瓶→減壓閥→預熱器→焊機進氣閥→焊機出氣閥→co2焊槍(各界面必須扎好,以免漏氣)

2)裝焊絲

清除焊絲上的油汙,將焊絲裝入焊絲盤,再將焊絲裝進電纜導管內,開動開關,使之伸出槍口。

注意調整壓絲輪的壓力

導電嘴選擇:0.5絲選0.8mm導電嘴

0.8絲選1.0mm導電嘴

1. 0絲選1.2mm導電嘴

3)輸入電源線連線

輸入電源接線板在焊機右側下方,用1.5mm2以上四芯電纜線接好輸入電源,並將焊機接地。

4)連線輸出電纜

焊槍電纜線接焊機「正極」,工件接「負極」,稱之為「反接法」。一般焊接時都採用「反接法」,但堆焊時用「正接法」。

為什麼採用反接法?這是因為採用正接法時,陰極輝點位於焊絲末端,熔滴受到的衝擊壓力比反接大,飛濺較為嚴重,電弧難以穩定,同時,焊絲熔化速度快,焊縫堆積高度增大,而工件溶得小。此外,正接時焊縫的氣孔傾向也比反接時大。

5)接通預熱乾燥器

在焊機上,有預熱乾燥器插座。

焊前檢查和試動作

a 作完焊前準備工作後,再檢查一遍是否正確。

b 接通電源開關,看電源指示燈是否已亮,用電壓表檢查預熱器是否有電。

c 按下焊槍上的送絲按鈕,檢查是否提前送氣、氣路是否漏氣、送絲是否正常,調節送絲速度旋鈕,看看送絲速度調節範圍是否合適,鬆開送絲按鈕,看送絲是否停止,按退絲按鈕,看退絲是否正常。

d 調節電壓分檔開關,觀察空載電壓是否正常。

2、試焊

引弧試焊,觀察焊機上的電壓、電流錶,根據焊縫成形情況,調節電壓分檔開關、送絲速度旋鈕,獲得最佳焊接電壓、電流,然後開始焊接。

3、焊槍運動:在保持焊嘴離工件一定距離範圍內作穩定勻速運動。

co2氣體保護焊時,焊槍的運動(快慢、角度、高低等)在很大程度上影響著焊接過程的穩定性、焊接區的保護完善程度、金屬飛濺的強烈強度、焊縫的形狀及質量等。

一般0.8mm焊絲,焊嘴離工件5—15mm。

4、焊槍角度:平焊時,焊槍應作5—15°的前傾或後傾,其中後傾更能保護熔化金屬和改善焊縫成形,如果傾角達到30°或更大,則損害焊接過程的穩定性,並促使焊縫產生氣孔、合金元素燒損,成形不好等缺陷。

5、手式半自動焊接厚1—2mm薄件時,焊槍不作橫向擺動,工件立焊的對接和角接最好從上向下焊接。對焊接厚金屬,可以作適當的橫向擺動。

五、 焊槍構造、電氣原理及輔助裝置

CO2氣體保護焊概述

co2的焊接是一種高效率,低成本的焊接方法,這種焊接方法在工業界有著極為廣泛的應用。工業化國家co2焊接佔據了整個焊接生產的主導地位,1988年日本焊接總量的71 即是由co2焊接完成的。我國的co2焊接的應用僅佔10 左右,使用量上呈上公升趨勢,一方面是co2焊接應用範圍逐步擴大,另一方面卻是人們...

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1 概述 為進一步提高貯運廠2000m3c5球罐的焊接質量及焊接速度,將採用co2氣體保護參與c5球罐焊接。2 co2氣體保護焊的主要特點 2.1 焊縫成型美觀,焊縫焊接成型後無需再打磨處理,焊縫幾何尺寸均勻一致。2.2 焊接飛濺少,藥芯焊絲在其藥芯中加入了穩弧劑,電弧燃燒穩定,熔滴呈滴狀均勻過度,...

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這是因為,用於保護焊接區域不受空氣侵害的co2氣體大都是釀酒廠或酒精廠的副產品,不可避免地含有或多或少的水分或其它含氫物質,同時混合氣體中的氬氣也常含有水分。如果保護氣體中的水分和其它含氫物質的總含量超過一定限度,那麼焊縫金屬中氫氣孔的產生將是必然的。但是,如果保護氣體中的水分和其它含氫物質的含量按...