气体保护焊与碳弧气刨课件.ppt

1、气体保护焊 利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。电极是否熔电极是否熔化和保护气化和保护气体不同体不同气体保护焊非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG焊）熔化极气体保护焊（GMAW）熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）氧化性混合气体保护焊（MAG焊）CO2气体保护焊管状焊丝气体保护焊（FCAW）任务一 熔化极惰性气体保护焊【学习目标学习目标】1能够正确描述MIG焊的原理、特点及应用2能够正确描述MIG焊设备的构成与连接原理3能够正确描述各种MIG焊设备和工具的作用4能够正确选用焊接设备及焊接工具5能够根据实际问题制定正确的焊接工艺6能够准备MIG焊操作的

2、各种劳动保护7能够使用MIG焊设备规范地进行焊接操作一、任务分析 熔化极惰性气体保护焊，是以连续送进的焊丝作为熔化电极，采用惰性气体作为保护气体的电弧焊方法，简称MIG（Metal Inertia Gas）焊。在汽车钣金焊接维修作业中，熔化极惰性气体保护焊是最常用的方法之一，它主要应用于一些活性较强金属的焊接，例如不锈钢、耐热合金、铜合金及铝镁合金等。二、相关知识 根据保护气体类型和焊丝形式 根据操作方式2熔化极气体保护焊的原理熔化极气体保护焊的原理3.熔化极气体保护焊的特点主要优点：气体保护焊是一种明弧焊。通常的情况下不采用管状的焊丝。适用的范围广，生产率高。主要缺点：明弧且电流大，电弧光辐

3、射较强。不适合在有风的地方和露天施工。设备较复杂。熔化极气体保护焊适用于焊接大多数金属和合金，最适合焊接碳钢和低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。对于高强度钢、超强铝合金等高熔点金属要焊前进行相应的处理。对于低熔点的金属，不宜采用熔化极气体保护焊。焊接的最低厚度1mm。在焊接位置方面，适应性也较强。4.熔化极气体保护焊的应用范围1 1焊接电源焊接电源 2 2保护气体保护气体 3 3送丝轮送丝轮 4 4送丝系统送丝系统 5 5气源气源 6 6控制系统控制系统1.焊接电源 熔化极气体保护焊的焊接电源通常采用直流焊接电源。焊接电源的功率取决于个中用途所需要的电流范围。焊接电源的外特性（

4、平特性、陡降特性和缓降特性）电源主要技术参数的调节电弧电压电弧电压焊接电流焊接电流2.送丝系统 送丝系统通常由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮）、送丝软管、焊丝盘等组成 3.焊枪 熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪 半自动焊枪根据冷却方式不同可分为气冷式和水冷式4.供气系统 由高压气瓶（气源）、减压阀、流量计和气阀组成。高压气瓶高压气瓶 采用高强度合金钢压制而成，是公称压力等于或大于8MPa的气瓶，用于存储高压气体。在使用过程中，应注意轻拿轻放，并避免过热或过冷。减压阀减压阀 减压阀可以用来调节气体压力，也可以用来控制气体的流量。一般情况下，可采用较低压力的乙炔压力表（压

5、力调节范围为10150kPa）或带有流量计的医用减压阀。流量计流量计 流量计用来标定和调节保护气体的流量大小。通常采用转子流量计。实际的流量与流量计标定的流量有些差异。气阀气阀气阀是用来控制保护气体通断的元件。根据不同的要求，可采用机械气阀的通断或用电磁气阀开关控制系统来完成气体的准确通断。预热器预热器预热器应尽量装在钢瓶的出气口处。预热器的结构比较简单，一般采用电热式，在开气瓶之前，应先将预热器通电加热一段时间。干燥器干燥器为了最大限度地减少CO2气体中的水分含量，供气系统中一般设有干燥器。干燥器分为装在减压阀之前的高压干燥器和装在减压阀之后的低压干燥器两种5.水冷系统 冷却水系统一般由水箱

6、、水泵和冷却水管及水压开关组成。水箱里的冷却水经水泵流经冷却水管，经水压开关后流入焊枪，然后经冷却水管再回流入水箱，形成冷却水循环。水压开关的作用是保证当冷却水未流经焊枪时，焊接系统不能启动焊接，以保护焊枪，避免由于未经冷却而烧坏焊枪。6.控制系统1、基本控制系统的主要作用：调节焊接电流或电压、送丝的速度、焊接速度和气流量的大小。控制系统由基本控制系统和程序控制系统组成：2、程序控制系统将焊接电源、送丝系统、焊枪和行走系统、供气和冷却水系统有机地组合在一起，构成一个完整的、自动控制的焊接设备系统。程序控制系统的主要作用程序控制系统的主要作用 控制焊接设备的启动和停止。控制电磁气阀动作，实现提前

7、送气和滞后停气，使 焊接区受到良好保护。控制水压开关动作，保证焊枪受到良好的冷却。控制引弧和熄弧 控制送丝和小车的（或工作台）移动（自动焊时）。程序控制器由程序控制器由延时控制器延时控制器、引弧控制器引弧控制器、熄弧控制器熄弧控制器等组成。等组成。采用Ar、He或Ar+He作保护气，电弧稳定，几乎可以焊接所有的金属。由于用焊丝作为电极，可采用高密度电流，因此母材熔深大，填充金属熔敷速度快。在焊接铝、铜等金属时，要优于TIG焊。MIG焊可采用直流反接，焊接铝及和合金时有良好的阴极雾化作用。MIG焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。（1）氩气Ar 密度大、缺少活性、导热系数很小（

8、2）氦气He 密度小1/7、缺少活性、导热系数大（3）氩气和氦气的混合气体Ar+He1.保护气体保护气体（4）氮气 氮（N2）与铜及钢合金不起化学作用，因而对于铜及铜合金，N2相当于惰性气体，因此可用于铜及其合金的焊接 2.焊丝 熔化极惰性气体保护焊使用的焊丝直径一般为0.82.5mm。焊丝的直径越小，焊丝的表面积与体积的比值越大。熔化极惰性气体保护焊使用的焊丝成分通常应与母材的成分相近，它应具有良好的焊接工艺性，并能提供良好的接头性能。在某些情况下，为了满意的进行焊接并获得满意的焊缝金属性能，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。三、任务实施 焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备与组装、焊件和

9、焊丝表面的清理以及劳动保护等。与其他焊接方法相比，MIG焊对焊件和焊丝表面的污染物非常敏感，故焊前表面清理工作是焊前准备工作的重点。1焊前清理焊前清理化学清理：化学清理的方式随材质的不同而异。机械清理：机械清理有打磨、刮削和喷砂等，用以 清理金属表面的氧化膜。铝焊丝及坡口表面杂质对电弧静特性的影响 2其他准备其他准备（1）设备检查 一般应先检查焊接设备外部有无明显受伤的痕迹、电焊机部件有无缺损，并了解其维修史、使用年限、观察使用场所环境和焊接工艺等，然后再对电焊机进行检查。先检查电焊机的种类、接线、接地、配电容量以及使用的焊接工艺是否正确，当确定电焊机没有问题之后再检查其他设备。（2）焊件坡口

10、的准备与组装 厚度不大于3mm的碳钢、低合金钢、不锈钢、铝的对接接头，一般开I形坡口或不开坡口。对于汽车车身焊接来说，由于车身板件的厚度较小，一般不需开坡口进行焊接。厚度在312mm的上述材料，可开U形、Y形坡口。厚度大于12mm的上述材料，可开双U形或双Y形坡口。（3）劳动保护 作业人员工作前要穿戴好合适的劳动保护用品如口罩、防护手套、防护鞋、帆布工作服；在操作时戴好护目镜或面罩；在潮湿的地方或雨天作业时应穿上胶鞋。要注意做好防尘、防电、防烫、防火和防辐射等。MIG焊的工艺参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、极性、保护气体的种类和流量大小等。

11、（1 1）焊接电流与电弧电压）焊接电流与电弧电压 通常是根据工件的厚度选择焊丝直径，然后确定焊接电流和熔滴过渡类型。焊接电流与送丝速度的关系.电流的临界电流（2 2）焊接速度）焊接速度 单道焊的焊接速度是焊枪沿接头中心线的相对移动速度。在其他条件不变的时，熔深随焊速减小而增加。随着焊速的提高，熔深和容宽都减小。（3 3）焊丝伸出长度）焊丝伸出长度 焊丝伸出长度越长，焊丝的电阻热越大，则焊丝的熔化速度越快。长度过长，填充金属会过多。长度过短，容易烧导电嘴。长度约为焊丝直径的10倍。（4）焊丝位置）焊丝位置 焊丝轴线相对于焊缝中心线的角度和位置会影响焊道的形状和熔深。在焊丝轴线和中心线的平面内，焊

12、丝轴线和中心线垂线的夹角称为行走角。焊丝位置对焊缝成形的影响如图3-14所示。当其他条件不变，焊丝由垂直位置变为后倾焊法时，熔深增加，而焊道变窄且余高增大，电弧稳定，飞溅小。行走角为25的后倾焊法常可获得最大的熔深。行走角一般为515，以便良好地控制焊接熔池。在横焊位置焊接角焊缝时，工作角一般为45。喷射过渡可适合于平焊、立焊、仰焊位置。上坡焊和下坡焊。保护气体冲喷嘴喷出有两中情况：较厚的层流和接近紊流的较薄层流。通常喷口直径为20mm，气体流量为3060L/min。（5）焊接位置6）气体流量 熔化极气体保护电弧焊都是利用短路引弧法进行引弧，非熔化极气体保护焊大都采用非接触引弧法，但也有采用短

13、路引弧法。短路引弧法的原理如图所示。1 1引弧引弧 提高短路电流增长速度d，主要是改善电源的工作状态 减小接触电阻RA的衰减速度。引弧时令焊丝送进速度慢一些，以便减小焊丝与母材的压力增长速度，RA衰减速度减缓。送丝速度太慢也不利，通常选用1.53m/min。引弧成功后，应立刻转换为正常送丝速度。利用剪断效应引弧。导电嘴磨耗较大时，将增大B点处的接触电阻RB，不利于引弧。为此应及时更换导电嘴。提高引弧成功率的方法 MIG焊的施焊过程（包括定位、焊缝的起头、运条方法、焊缝的连接以及焊缝的收尾等）参照项目一中电弧焊的规则要求进行。2施焊施焊任务二 熔化极活性气体保护焊【学习目标学习目标】1、MAG焊

14、的原理2、MAG焊特点及应用3、MAG焊接工艺4、MAG常用保护气体5MAG焊接优缺点1、MAG焊接原理 MAG(Metal Aative Gas ARE Welding)焊是熔化极活性气体保护电弧焊的英文简称。它是在氩气中加入少量的氧化性气体（氧气，二氧化碳或其混合气体）混合而成的一种混合气体保护焊。我国常用的是80%Ar+20%二氧化碳的混合气体，由于混合气体中氩气占的比例较大，故常称为富氩混合气体保护焊。2、MAG焊特点特点 采用活性混合气体作为保护气体具有下列作用：（1）提高熔滴过渡的稳定性。（2）稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。（3）改善焊缝熔深形状及外观成形。（4）增大电弧的热

15、功率。（5）控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。（6）降低焊接成本。MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接，能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，可用于各种位置的焊接，尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。3、焊接工艺、焊接工艺 MAG焊的工艺内容和工艺参数的选择原则与MIG焊相似。焊前清理没有MIG焊要求那么严格。MAG焊主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属的焊接，尤其在不锈钢的焊接中得到广泛的应用 4、MAG常用保护气体常用保护气体（1）Ar+O2 Ar中加入 O2的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯Ar保护焊接

16、不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔，焊缝金属润湿性差而易引起咬边，阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。（2）Ar+CO2 这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比（体积）为Ar80%+CO20%，它既具有Ar弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点，又具有氧化性。克服了氩气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题，同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。（3）Ar+CO2+O2 用Ar80%+CO215%+O25%混合气体（体积比）焊接低碳钢、低合金钢时，无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。5 5、CO2/MAGCO2

17、/MAG焊接方法的优缺点：焊接方法的优缺点：优点优点缺点缺点CO2CO2焊接的优点：焊接的优点：有飞溅，焊缝外观稍差有飞溅，焊缝外观稍差焊接速度快焊接速度快适用材质仅限于钢系列适用材质仅限于钢系列熔池深熔池深熔敷效率高熔敷效率高一种焊丝可适用多种板厚一种焊丝可适用多种板厚焊接质量好焊接质量好焊后变形小焊后变形小一种焊丝可适用多种材质一种焊丝可适用多种材质可实现全位置焊接可实现全位置焊接成本低，效率高成本低，效率高易操作，易实现自动化易操作，易实现自动化MAGMAG焊接除具有焊接除具有CO2CO2焊接的优点之外：焊接的优点之外：适用材质仅限于钢系列适用材质仅限于钢系列焊缝外观美观焊缝外观美观保护

18、气体较贵保护气体较贵飞溅少飞溅少双面成形焊接、全位置焊接容易双面成形焊接、全位置焊接容易适合高速焊接适合高速焊接【学习目标学习目标】1能够正确描述CO2气体保护焊的原理、特点 及应用2能够正确描述CO2气体保护焊设备和工具的 构成及作用3能够准备CO2气体保护操作的各种劳动保护 及焊前准备4能够使用CO2气体保护焊设备规范地进行焊 接操作任务三任务三 二氧化碳气体保护电弧焊二氧化碳气体保护电弧焊 焊接过程焊接过程一、任务分析 二、相关知识 1.CO1.CO2 2气体气体2.2.焊丝焊丝（用于推丝式送丝的鹅颈式焊枪用于推丝式送丝的鹅颈式焊枪推丝式送丝机推丝式送丝机CO2焊机及其推丝式送丝机、枪焊

19、机及其推丝式送丝机、枪CO2焊机焊机及其及其拉丝拉丝式焊式焊枪枪拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪内）内）焊丝盘焊丝盘送丝电机送丝电机送丝机构送丝机构 单主动式单主动式送丝机构送丝机构双主动式双主动式送丝机构送丝机构压紧轮压紧轮主动轮主动轮电源、电源、送丝机送丝机分体之分体之CO2焊机焊机电源、电源、送丝机送丝机一体之一体之COCO2 2焊机焊机注意：两机使用的都是鹅颈式焊枪（推丝枪）注意：两机使用的都是鹅颈式焊枪（推丝枪）流量计流量计气压表气压表减压及预热装置减压及预热装置开关开关CO2减压流量计减压流量计三、任务实施 CO2CO2焊可采用短路过渡、细颗粒滴

20、状过渡和潜弧射焊可采用短路过渡、细颗粒滴状过渡和潜弧射滴过渡三种形式，其中以短路过渡形式应用最为广泛。滴过渡三种形式，其中以短路过渡形式应用最为广泛。短路过渡焊接的特点是短路过渡焊接的特点是焊丝细焊丝细、电压低电压低、电流小电流小，适合于焊接薄板及进行全位置焊接。焊接薄板时，生适合于焊接薄板及进行全位置焊接。焊接薄板时，生产率高、变形小，而且操作简便，对焊工技术水平要产率高、变形小，而且操作简便，对焊工技术水平要求不高。另外，由于焊接参数小，焊接过程中光辐射、求不高。另外，由于焊接参数小，焊接过程中光辐射、热辐射以及烟尘等都比较小，特别适合汽车车身板件热辐射以及烟尘等都比较小，特别适合汽车车身

21、板件的焊接的焊接。（1 1）防辐射和灼伤）防辐射和灼伤CO2CO2焊焊接时，由于电流密度大，电弧温度高，弧光焊焊接时，由于电流密度大，电弧温度高，弧光辐射比手工电弧焊时强得多，应特别注意加强安全防辐射比手工电弧焊时强得多，应特别注意加强安全防护，防止电光性眼炎及裸露皮肤灼伤。工作时应穿好护，防止电光性眼炎及裸露皮肤灼伤。工作时应穿好帆布工作服，戴好焊工手套，以防止飞溅灼伤。使用帆布工作服，戴好焊工手套，以防止飞溅灼伤。使用表面涂有氧化锌油漆的面罩，配用表面涂有氧化锌油漆的面罩，配用9 91212号滤光镜片，号滤光镜片，各焊接工位要设置专用遮光屏。各焊接工位要设置专用遮光屏。（2 2）防中毒）防

22、中毒CO2CO2气体保护焊不仅产生烟雾和金属粉尘，而且还产气体保护焊不仅产生烟雾和金属粉尘，而且还产生生COCO、NO2NO2等有害气体，应加强焊接场地通风。等有害气体，应加强焊接场地通风。1 1劳动保护的准备劳动保护的准备2 2焊接工艺参数的选择焊接工艺参数的选择（1 1）焊丝直径）焊丝直径 短路过渡焊接主要采用细焊丝，特别是直径在短路过渡焊接主要采用细焊丝，特别是直径在0.60.61.2mm1.2mm范围内的焊丝。随着直径增大，飞溅范围内的焊丝。随着直径增大，飞溅颗粒和数量都相应增大。颗粒和数量都相应增大。焊丝直径焊丝直径/mm焊件厚度焊件厚度/mm焊焊 接接 位位 置置0.813各种位置

23、各种位置1.01.561.22121.66251.6中厚中厚平焊、平角焊平焊、平角焊（2 2）焊丝伸出长度）焊丝伸出长度 焊丝伸出长度过大，焊丝容易发生过热而成段熔断；焊丝伸出长度过大，焊丝容易发生过热而成段熔断；喷嘴至焊件距离增大，保护效果变差，飞溅严重，焊喷嘴至焊件距离增大，保护效果变差，飞溅严重，焊接过程不稳定。接过程不稳定。焊丝伸出长度过小，喷嘴至焊件距离减小，飞溅金属焊丝伸出长度过小，喷嘴至焊件距离减小，飞溅金属容易堵塞喷嘴。容易堵塞喷嘴。一般焊丝伸出长度为焊丝直径的一般焊丝伸出长度为焊丝直径的1010倍较为合适，通常倍较为合适，通常在在5 515mm15mm范围内。范围内。（3）电

24、弧电压和焊接电流电弧电压决定了电弧的长短和熔滴的过渡形式。实现短路过渡的条件之一是保持较短的电弧长度。就焊接参数而言，短路过渡的一个重要特征是低电压。为减少飞溅，保证焊接电弧的稳定性，CO2焊应选用直流反接。焊丝直径焊丝直径/mm0.81.21.6电弧电压电弧电压/V181920焊接电流焊接电流/A100110 120135140180短路过渡焊接时适用的电流和电弧电压范围短路过渡焊接时适用的电流和电弧电压范围（4 4）焊接回路电感）焊接回路电感 在其他工艺条件不变的情况下，回路的电感值直在其他工艺条件不变的情况下，回路的电感值直接影响短路电流上升速度和短路峰值电流大小接影响短路电流上升速度和

25、短路峰值电流大小 （5 5）气体流量）气体流量 气体流量通常选用气体流量通常选用5 515L/min15L/min（粗焊丝可适量增（粗焊丝可适量增加）。若焊接电流增大，焊接速度加快，焊丝伸出长加）。若焊接电流增大，焊接速度加快，焊丝伸出长度较大或在室外作业等情况下，气体流量应加大，以度较大或在室外作业等情况下，气体流量应加大，以使保护气体有足够的挺度、加强保护效果。但气体流使保护气体有足够的挺度、加强保护效果。但气体流量也不宜过大，以免将外界空气卷入焊接区，降低保量也不宜过大，以免将外界空气卷入焊接区，降低保护效果。护效果。（6 6）焊接速度）焊接速度 焊接速度过快，易产生咬边、未熔合等缺陷，

26、且焊接速度过快，易产生咬边、未熔合等缺陷，且气体保护效果差，可能出现气孔；焊接速度过慢，气体保护效果差，可能出现气孔；焊接速度过慢，则易产生烧穿，焊件变形增大，生产率降低。一般则易产生烧穿，焊件变形增大，生产率降低。一般焊接速度在焊接速度在151540m/h40m/h。钢板厚度钢板厚度焊丝直径焊丝直径接头接头主要焊接工艺参数主要焊接工艺参数电弧电压电弧电压焊接电流焊接电流气体流量气体流量0.81.21.21.51.52.02.02.52.53.03.04.04.05.05.06.00.8平焊平焊对接对接161717191820192160808010090110100140681.0平焊平焊对

27、接对接2022212322231101401201501301608101.2平焊平焊对接对接2224242724281501801702101802501018短路过渡短路过渡CO2半自动焊焊接工艺半自动焊焊接工艺（二）基本操作技术（二）基本操作技术1 1引弧引弧 CO2气体保护焊一般采用接触短路法引弧。引弧前应调节好焊丝的伸出长度，引弧时应注意焊丝和焊件不要接触太紧，使焊丝端头与焊件保持23mm的距离。如焊丝端部有粗大的球形头应剪去。2 2熄弧熄弧 当焊接要结束时，不要立即熄弧，否则会在熄弧处当焊接要结束时，不要立即熄弧，否则会在熄弧处留下弧坑，并且易产生裂纹、气孔等缺陷。熄弧时应留下弧坑

28、，并且易产生裂纹、气孔等缺陷。熄弧时应在弧坑处稍作停留，待弧坑填满后再缓慢抬起焊枪，在弧坑处稍作停留，待弧坑填满后再缓慢抬起焊枪，以使熔池金属在凝固前仍受到良好保护。以使熔池金属在凝固前仍受到良好保护。3 3焊缝的连接焊缝的连接 焊缝接头的连接一般采用退焊法，其操作方法与手焊缝接头的连接一般采用退焊法，其操作方法与手工电弧焊相同。工电弧焊相同。4 4左焊法和右焊法左焊法和右焊法CO2CO2焊一般都采用左焊法。焊一般都采用左焊法。5 5运丝方式运丝方式 运丝方式有直线移动法和横向摆动法。运丝方式有直线移动法和横向摆动法。直线移动法焊出的焊道稍窄，主要应用于薄板和打直线移动法焊出的焊道稍窄，主要应

29、用于薄板和打底层焊接；底层焊接；横向摆动法运丝是指在焊接过程中焊丝以焊缝中心横向摆动法运丝是指在焊接过程中焊丝以焊缝中心线为基准作两侧横向交叉摆动，常用的方式有锯齿线为基准作两侧横向交叉摆动，常用的方式有锯齿形、月牙形、正三角形和斜圆圈形，与手工电弧焊形、月牙形、正三角形和斜圆圈形，与手工电弧焊的运条方法相似。的运条方法相似。（三）不同位置的焊接操作方法（三）不同位置的焊接操作方法1 1平焊平焊 平焊一般采用左焊法，焊丝前倾角为平焊一般采用左焊法，焊丝前倾角为1015。薄板和打底层的焊接采用直线移动运丝法焊接，坡薄板和打底层的焊接采用直线移动运丝法焊接，坡口填充层焊接时可采用横向摆动运丝法焊接

30、。口填充层焊接时可采用横向摆动运丝法焊接。2 2T T形接头和搭接接头的焊接形接头和搭接接头的焊接 焊接焊接T形接头时，易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等缺陷，形接头时，易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等缺陷，操作中应根据板厚和焊脚尺寸来控制焊枪角度。不等厚板的操作中应根据板厚和焊脚尺寸来控制焊枪角度。不等厚板的T形接头平角焊时，要使电弧偏向厚板，以使两板受热均匀。形接头平角焊时，要使电弧偏向厚板，以使两板受热均匀。3 3立焊立焊 CO2焊的立焊有两种方式，即向上立焊法和向下焊的立焊有两种方式，即向上立焊法和向下立焊法。向上立焊由于重力作用，熔池金属易下淌，立焊法。向上立焊由于重力作用，熔池金属易下淌

31、，加上电弧作用，熔深大，焊道较窄，故一般不采用这加上电弧作用，熔深大，焊道较窄，故一般不采用这种操作法。种操作法。横焊时的工艺参数与立焊基本相同，焊接电流可横焊时的工艺参数与立焊基本相同，焊接电流可比立焊时稍大些。比立焊时稍大些。4 4横焊横焊 掌握碳弧气刨工作原理、工艺特点及应用范围，正确选择工艺参数；能够对低碳钢、低合金结构钢、不锈钢进行正确的刨削操作，并对铸铁及有色金属进行碳弧切割。碳弧气刨目目 录录一、碳弧气刨的基本原理二、碳弧气刨的特点三、碳弧气刨的应用范围一、碳弧气刨的设备二、碳弧气刨的工具三、碳弧气刨的材料一、碳弧气刨的工艺参数二、碳弧气刨的操作三、碳弧气刨的常见缺陷一、低碳钢的

32、碳弧气刨二、低合金结构钢的碳弧气刨三、不锈钢的碳弧气刨一、碳弧气刨的危害二、碳弧气刨的安全操作技术 碳弧气刨是利用碳棒与金属工件之间产生的电弧高温，将金属工件局部熔化，并利用压缩空气流将熔化金属吹掉，从而在工件上加工出刨槽的一种工艺方法，如图8-1所示。图8-1 碳弧气刨原理示意图1碳棒 2碳弧气刨钳 3压缩空气 4电弧 5工件1）它不需要较大的操作空间，灵活性很大，可进行全 位置操作。2）可以清楚地观察到缺陷的形状和深度，提高了焊工 返修的合格率。3）碳弧气刨噪声小、效率高、劳动强度低，使用的设 备简单。4）能够切割用氧乙炔火焰难于切割的金属材料。5）碳弧气刨的缺点是：碳弧气刨有较大烟雾、较

33、多粉 尘污染及较强弧光辐射；并且需要功率较大的直流 电源，费用较高；对操作技术要求较高。1）主要用于低碳钢、低合金钢和不锈钢材料双面焊接 时，清除焊根。2）对于重要的金属结构件、常压容器和压力容器，存在 不允许的超标准焊缝缺陷时，可用碳弧气刨工艺清除 焊缝中的缺陷后，进行返修。3）手工碳弧气刨常用来为小件、单件或不规则的焊缝加 工坡口，特别是加工U形坡口时，更加显示出该工艺 的优点。4)清除铸件的飞边、毛刺、浇注系统、冒口和铸件的表 面缺陷。5)切割高合金钢、铜、铝及其合金等。对冷裂纹敏感的低合金钢厚板不宜采用碳弧气刨。碳弧气刨设备主要包括电源和压缩空气源。1.对碳弧气刨钳的要求碳弧气刨钳必须

34、符合下述三项基本要求。（1）碳棒夹持牢固，更换碳棒方便（2）良好的导电性和输送压缩空气准确有力（3）结构紧凑，操作方便2.碳弧气刨钳的种类及优缺点有侧面送风式和圆周送风式两种类型。侧面送风气刨钳的优点：结构简单，压缩空气紧贴碳棒喷射，碳棒长度调节方便。缺点：只能向左或向右单一方向进行气刨。圆周送风气刨钳的优点：喷嘴外部与工件绝缘，压缩空气由碳棒四周喷出，碳棒冷却均匀，适合在各个方向操作。缺点：结构复杂，紧固碳棒的螺丝易与工件发生短路。新型侧面送风碳弧气刨钳如图8-3所示。图8-3 新型碳弧气刨钳示意图1碳棒 2风孔 3角度可调钳口(导电嘴)4空气开关 5卡紧手柄 6电缆紧固螺钉 7电缆接口 8

35、压缩空气接头3.电风合一软管新式的电风合一的软管如图8-4所示。图8-4 电风合一软管1弹簧管 2外附加钢丝 3夹线胶管 4多股导线 碳棒在碳弧气刨操作中是主要的消耗材料，它具有传导电流和引燃电弧的作用。常用的是镀铜实芯碳棒。外形有圆碳棒和扁碳棒两种，圆碳棒主要用于焊缝背面清焊根或焊缝返修时清除缺陷；扁碳棒刨槽较宽，可以用于开坡口或切割铸铁、合金钢和有色金属。对碳棒的要求是1.导电性良好2.耐高温3.碳棒应有一定的强度 碳弧气刨的工艺参数包括电源极性、碳棒直径与电流、碳棒直径与板厚、碳棒伸出长度、碳棒倾角、压缩空气压力、电弧长度、刨削速度等。1.电源极性 低碳钢、低合金钢和不锈钢进行碳弧气刨时

36、，采用直流反接极。2.碳棒直径与电流3.碳棒直径与板厚碳棒直径与板厚的关系见表8-3。碳棒直径一般比所要求的刨槽宽度小24mm为佳。4.碳棒伸出长度 碳棒从导电嘴到碳棒端点的长度为伸出长度，如图8-6所示。外伸长度一般为80100mm。图8-6 碳棒伸出长度示意图5.碳棒倾角 碳棒与工件沿碳弧气刨方向的夹角称为碳棒倾角。一般手工碳弧气刨采用倾角2545左右为宜。碳棒倾角如图8-7所示。图8-7 碳棒倾角6.压缩空气压力一般要求压缩空气的压力为0.40.6MPa。7.电弧长度操作时要尽量采用短弧，一般弧长约l2mm。8.刨削速度一般刨削速度为0.51.2mmin较合适。1.基本操作（1）刨削前准

37、备工作（2）引弧（3）刨削 2.刨坡口 首先要根据板厚选择U形槽的宽度，然后确定碳棒的直径和刨削电流。注意碳棒中心线应与坡口的中心线重合，如果这两条中心线不重合，被刨削的坡口形状不对称。3.清除焊根 焊工应根据不同的材料、不同的板厚，选择合适的工艺参数。需要注意，一般环焊缝应先焊内环缝，这样就可避免用碳弧气刨清除内环缝焊根。若在进行外环缝清除焊根时，则总是要使熔化金属向下被吹掉。对较厚板进行清除焊根时，需要多次刨削才能达到要求。4.刨削焊缝缺陷 在清除焊缝缺陷时，使用的刨削电流要适当小一些。在刨削过程中，当看到缺陷露出来时，应当浅浅地再刨削一次，直到缺陷全部刨掉为止。1.夹碳2.粘渣3.铜斑4

38、.刨槽尺寸和形状不规则用碳弧气刨对低碳钢进行刨削后，并不影响其焊接性能。屈服点在450600MPa的钢种，且厚度较大或结构刚性较大的焊件，在进行碳弧气刨时，就要对工件进行预热，预热的温度应等于或稍高于焊接时的预热温度。要注意不锈钢碳弧气刨时的特殊性。避免碳弧气刨的飞溅物对介质接触面的损伤。使碳弧气刨槽远离介质接触面。防止碳弧气刨对不锈钢耐晶间腐蚀性能的影响，对于接触强腐蚀介质的超低碳不锈钢，不允许使用碳弧气刨铲焊根，而应采用角向磨光机磨削。1）操作者应按作业特点和要求穿戴好个人防护用品。2）检查焊机接地是否良好，连接部位的绝缘是否良 好；检查压缩空气管路接头是否牢固。3）对被刨削的工件进行安全性确认，封闭的管道、容 器等禁止刨削；对不明物应事先检查确认无危险后再 进行操作。并要认真检查作业现场，10m范围内严禁 存放易燃易爆物品，严防火灾。5）碳弧气刨时产生较大的烟尘，工作地点要加强通风；在容器内操作时，必须采取通风排烟除尘措施，并有 专人监护才能进行操作，防止中毒或窒息。4）作业时气流方向不能对人。露天作业时应顺风向 操作，雨雪天气禁止操作，以防触电。6）工作完成后，要切断电源，关闭空压机或空气管道 开关，清理好工作场地，确认无火种后，操作者方 可离开现场。7）其它安全措施与一般焊条电弧焊相同。