1、。二氧化碳气体保护焊理论培目的;为了提高才车间焊工理论水平安全用电注意事项1、焊工必须穿好劳保防护用品,带皮手套。2、焊工在拉、合电闸或接触带电物体时,必须单手进行。因为双手拉合闸或接触带电物体,如发生触电,会通过人体心脏形成回路,造成触电者迅速死亡。电流通过人体的途径 通过人体的心脏、肺部或中枢神的电流越大,危险越大,因此电流从人体左手到右脚的触电事故最危险。3、绝对禁止在电焊机开动情况下,接地线,接手把线。4、焊接电缆软线(二次线),外皮烧损超对两处,应更换检修再用。在容器内部施焊时,照明灯电压应采用12V,登高作业不准将电缆线缠在焊工身上或搭在背上。我国规定的安全电压;在干潮的地方为36
2、V,在空气潮湿或容器内为12V。什么是十不焊;1、焊工无操作证,又没有正式焊工在场指导,不能焊割。2、凡属一、二、三级动火范围的作业,未经审批不得焊割。3、不了解作业现场及周围情况,不准焊接和热切割。4、不了解焊接与热切割物内都情况,不准焊接和热切割。5、盛装过易燃、易爆、有毒物质的容器、管道,未经彻底清洗、置换,不准焊接和热切割。6、用可燃材料做保温层的部位及设备未采取靠的安全措施,不准焊接和热切割。7、有压力或密封的容器、管道,不准焊接和热切割。8、焊接现场附近有易燃、易爆物品,在未彻底清理或采取有效安全措施前,不准焊接和热切割。9、作业点与外单位相邻,在未弄清对外单位和区域有无影响或明知
3、危险而未采取有效的安全措施前,不准焊接和热切割。10、作业现场及附近有与明火相抵触的工作,不准焊接和热切割。什么是焊接;就是通过加热或加压,或两者并用,并用或引不用填充材料,使焊件达到原子结合的一种加工方法。什么是熔化焊;就是将焊件接头加热至熔化 状态,不加压完成焊接的方法。什么是电弧焊;就是利用电弧作热源的熔焊方法。什么是电弧偏吹;焊接过程中,因气流的干扰,磁场的作用或焊条药皮偏心的影响,使电弧中心偏离电极轴线的现象。焊接热输入;熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量,称为线能量,亦称焊接热输入。焊接热循环;在焊接过程中热源沿焊件移动,在焊接热源作用下,焊件上某点的温度随时间变化的过程
4、,叫该点的焊接热循环。正就法;焊接时,电极正极接焊件,负极就焊条的接线方法。反接法;电源正极接焊条,负极接焊件的接线法。什么是CO2焊;用二氧化碳作为保护气体的焊接方法。第一章 概 述 我国从1955年开始研究CO2气体保护焊,60年代开始用于生产。几十年来CO2气体保护焊已在造船、机车制造、汽车制造、石油化工、工程机械、农业机械等部门广泛应用,成为我国重点推广的熔化焊工艺。第一节 CO2气体保护的工作原理及特点 一 CO2气体保护焊的工作原理 CO2气体保护焊是利用喷嘴中喷出的CO2气体隔绝空气,保护熔池的一种先进的熔焊方法。CO2气体保护焊又叫活性气体保护焊,简称MAG焊,从喷嘴中喷出的C
5、O2气体e,在高温下分解为CO并放出氧气,温度越高,CO2的分解率越高,放出的氧气越多。在3000K时,三种气体的百分比分别为;CO2、43%;CO、38%;O2、19%。在焊接条件下,二氧化碳和氧气会使铁和其它合金元素氧化。因此,在进行CO2气体保护焊时,必须采取措施,防止母材和焊丝中合金元素的烧损。二 CO2气体保护焊的特点 1、优点 (1)生产效率高,(2)对油锈不敏感,(3)焊接变形小,(4)冷你裂倾向小,(5)采用明弧焊接,(6)操作简单,(7)成本低。2 缺点 (1)飞溅较大,(2)弧光强,(3)抗风能力小,(4)不够灵活。第二节 CO2气体保护焊电弧与熔滴过渡一、CO2气体保护焊
6、电弧 1电弧的静特性 弧长不变,电弧稳定燃烧时,电弧两端电压与电流的关系叫电弧的静特性。由于CO2气体保护焊采用的电流密度很大,电弧的静特性处于上升阶段,即焊接电流增加时,电弧电压也要增加。2 电弧的极性 通常,CO2气体保护焊都采用直流反接电源。采用直流反接时,电弧稳定,飞溅小,熔深大,成形较好,焊缝金属中扩散氢的含量少。二、CO2 气体保护焊熔滴过渡形式CO2气体保护焊过程中,电弧燃烧的稳定性和焊缝成形的好坏取决于熔滴过渡形式。此外,熔滴过渡对焊接工艺和冶金点也有影响,故必须研究熔滴过渡问题。CO2气体保护焊熔滴过渡大致可分为三种形式。1短路过渡 当焊接电流很小,电弧电压很低时,由于弧长小
7、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,这种过渡形式叫做短路过渡。短路过渡过程的焊接电流,电弧电压波形如下图;短路过渡时,熔滴越小,过度越快,焊接过程越稳定。短路频率越高,焊接过程越稳定。为了获得最高的短路频率,要选择最合适的电弧电压,对于1.2mm的焊丝,该值是20V左右,最高短路频率约100HZ。当采用短路过渡形式焊接时,由于电弧不断地发生短路。因此,可听见均习的啪啪声。如果电弧电压太低,侧弧长很短,短路频率很高,电弧燃烧时间短,可能焊丝端部还来不及熔化就焊缝插入熔池,会发生固体短路,因短路电流很大,致使焊丝突然爆断,产生严重的飞溅,焊接过程极不稳定。
8、2、颗粒过渡 当焊接电流较大、电弧电压较高时,会发生颗粒过渡,焊接电流对颗粒过渡的影响非常显著,随着焊接电流的增加,熔滴体积减小,过度频率增加。颗粒过渡分为三种过渡形式。1)、端部形成的熔滴不仅左右摆动,而且上下跳动,最后落入熔池中,大颗粒过渡 当电弧电压较高,弧长较大时,但焊接电流较小时焊丝这种过渡形式叫大颗粒过渡。大颗粒过渡时,飞溅较多,焊缝成形不好,焊接过程很不稳定,没用应有价值。2)、小颗粒过渡 对于直径1.2mm的焊丝,当焊接电流超过280A时,熔滴较细,过渡频率较高,称为小颗粒过渡。此时飞溅小,焊接过程稳定,焊缝成形良好,焊丝熔化效率高,这种过渡形式适用于焊中、厚板。3)、喷射过渡
9、 对于直径1.2mm的焊丝,当焊接电流超过400A时,发生喷射过渡。很小的熔滴如水流从焊丝端部脱落,如射流状冲向熔池,使熔池翻浆,焊缝成形很坏,CO2气体保护焊时不采用这种过渡形式。3、半短路过渡 前面讲到,在焊接电流小和电弧电压低时产生短路过渡;而焊接电流大和电弧电压高时,会发生细颗粒过渡;若焊接电流和电弧电压处于上述两种情况中间时对于直径1,2mm的焊丝,焊接电流为180260A,电弧电压为2431时,即发生半短路过路,在这种情况下,除有少量颗粒状的大滴飞落到熔池外,还会发生短路过渡。半短路过渡时,焊缝成形较好,但飞溅大,当焊机特性适合时,飞溅损失可减小到百分之几以下。半短路过渡可用于62
10、8mm中厚度钢板的焊接。第二章 焊 接 材 料本章只讨论CO2气体保护焊常用的气体及焊丝。一、CO2气体1 CO2气体的性质 纯CO2是无色、无嗅的气体,有酸味。密度为1、977KG/M3,比空气重。2 CO2纯度对焊缝质量的影响 CO2的纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大的影响。CO2气体中的杂质是水分和氮气。氮气一般含量较少,危害较小。水分的危害较大,随着CO2气体水分的增加,焊缝中的扩散氢含量也增加,焊缝金属的塑性变差,容易出现气孔,还可能产生冷裂纹。根据CO2气体保护焊工艺规程JB/Z28687规定,焊接用CO2气体的纯度不应低于995%(体积法),其含水量不超过0、005%(重量法)
11、。3 瓶装CO2气体 工业上使用的瓶装液态CO2即经济又方便。规定钢瓶主体喯成银白色,用黑漆标明“二氧化碳”字样。容量为40L的标准钢瓶,可灌入25KG液态的二氧化碳。应防止CO2气瓶靠近热源或烈日暴晒,以免发生爆炸事故。液体二氧化碳中可溶解约0、05%(按重量)的水,多余的水沉在瓶底,这些水和液态二氧化碳气体一起挥发后,将混入二氧化碳气体中一起进入焊接区。溶解在液态二氧化碳中的水也可蒸发成水蒸气混入二氧化碳气中,将影响气体的纯度。水蒸气的蒸发量与气瓶中气体的压力有关,气瓶内压力越低,水蒸气含量越高。二、实心焊丝 CO2是一种氧化性气体,在电弧高温区分解为一氧化碳并放出氧气,具有强烈的氧化作用
12、,使合金元素烧损,容易产生脐孔及飞溅。为了防止气孔、减少飞溅和保证焊缝具有一定的力学性能,要求焊丝 中含有足够的合金元素。若用碳脱氧,将产生飞溅并产生气孔,故限制焊丝中含碳量小于0、1%以下。若仅用硅脱氧,将产升高熔点的二氧化硅(SiO2),不易浮出熔池,容易引起夹渣;若仅用锰脱氧,生成的氧化锰(MnO)密度大,不宜浮出熔池,也容易引起夹渣;若用硅和锰联合脱氧,并保持适当的比例,则硅和锰的氧化物形成硅酸锰盐,它的密度小,容易从熔池中浮出,不会产生夹渣,因此,二氧化碳气体保护焊用焊丝都含有较高的锰和硅。GB811087二氧化碳气体保护焊用钢丝标准中规定:使用于低碳钢和低合金结构钢二氧化碳气体保护
13、焊用钢丝按化学成分分为优质和普通型两种;按含S、P量多少来区分。焊丝含有其它的合金有碳(C)锰(Mn)硅(Si)铬(Cr)镍(Ni)硫(S)磷(P)。三、药芯焊丝 药芯焊丝是用薄钢带卷成圆形管或异形管,再其管中填上一定成分的药粉径拉制而成的焊丝,通过调整药粉的成分和比例,可以获得不同性能、不同用途的焊丝。第三章 CO2气体保护焊设备 第一节 设备简介 半自动CO2气体保护焊设备由四部分组成;1、供气系统 由气瓶减压流量调节器及管道组成,有时为了除水,气路中还需串联高压和低压干燥器。2、焊接电源 由一个平特性的三相晶闸管(可控硅)整流器及控制线路组成,面板上装有指示灯及调节旋钮等。3、送丝机构
14、该机构是送丝的动力,包括机架,送丝电机,焊丝矫直轮、压丝轮和送丝轮等,还有装卡焊丝盘、电缆及焊枪机构。要求送丝机构能均速送焊丝。4、焊枪 用来转导电流、输送焊丝和保护气体。一、供气系统、本系统的功能是向焊接区提供流量稳定的保护气体的供气系统,由气瓶、减压阀、预热器、流量计、干燥器及管路组成。二 焊接电源1、对焊接电源的要求;(1)具有平的或缓降的外特性曲线、电源输出电压和输出电流的关系叫做电源的外特性。当输出电流增加时,输出电压不变或缓慢降低的电源的外特性叫平特性或缓降特性。(2)、具有合适的空载电压 二氧化碳气体保护焊机的空载电压为3870V。(3)良好的动特性。(4)合适的调节范围、能根据
15、需要方便地调节焊接工艺参数,满足生产需要。2、CO2气体保护焊电源的种类、根据焊接工艺参数调节方法不同,焊接电源可分为两类。(1)一元化调节电源。(2)多元化调节电源。3、焊接电源的负载持续率。任何电器设备在使用时都会发热,使温度升高,如果温度太高,绝缘损坏,就会使电器设备烧毁。为了防止设备烧毁,必须了解焊机的额定焊接电流和负载持续率及它们之间的关系。(1)负载持续率 按以下公式计算;燃弧时间 负载持续率=*100%焊接时间(2)额定负载持续率 在焊机出厂标准中规定了负载持续率。我国规定额定负载持续率为60%。(3)额定焊接电流 在额定负载持续率下,允许使用的最大焊接电流叫额定焊接电流。(4)
16、允许使用的最大焊接电流 当负载持续率低于60%时,允许使用的最大焊接电流比额定焊接电流大,负载持续率越低,可以使用的焊接电流越大。当负载持续率高于60%时,允许使用的最大焊接电流比额定焊接电流小。焊接电源的铭牌 铭牌上给出了焊接电源的参数,使用时严格遵守铭牌上的全部规定。三、送丝机构1、对送丝机构的要求(1)送丝速度均匀稳定。(2)调速方便。(3)机构牢固轻巧。2、送丝方式 送丝方式可分为三种。(1)推丝式送丝(2)拉丝式送丝(3)推拉式送丝3、送丝轮 根据送丝轮的表面形状和结构的不同,可将推丝式送丝机构分为两类;(1)平轮V形槽送丝机构 送丝轮上切一V形槽,靠焊丝与V形槽两个接触点的摩擦李送
17、丝。(2)行星双曲线送丝机构4、推丝式送丝机构的简单介绍 装焊丝时应根据焊丝直径选择合适的V形槽,并调整好压紧力,若压紧力太大,将会在焊丝上压出棱边和很深的齿痕,送丝阻力增大,焊丝导电嘴内孔易磨损;若压紧力太小,则送丝不均匀,甚至送不出焊丝。四、焊枪1、焊枪的种类 根据送丝方式的不同,焊枪可分为两类。(1)拉丝式焊枪(2)推丝式焊枪2、根据焊枪形状不同,可分为两种;鹅颈式焊枪和手枪式焊枪。3、鹅颈式焊枪的结构;由喯嘴、焊丝嘴(又称导电嘴)、分流器、绝缘接头、枪体、送丝弹簧软管第组成,第一节 焊机的使用和维护 一、焊机的安装1、安装要求(1)、电源电压、开关、熔丝容量必须符合焊机铭牌上的要求,千
18、万 不能将额定输入电压为(2)、每台设备都有一个专用的开关供电,设备离墙距离应大于0、3米,保证通风良好。(3)、设备导电外壳必须就地线,地线截面必须大于12平方毫米。(4)、凡需用水冷却的焊枪电源或焊枪,在安装处必须有充足可靠的冷却水。(5)、根据焊接电流的大小,正确使用电缆软线的截面。2、焊机的安装步骤 焊机安装前必须认真地阅读设备使用说明书,搞清基本要求后才能按下述步骤进行安装。(1)、查清电源的电压,开关和熔丝的容量。这些要求必须与设备铭牌上标明的额定输入参数完全一致。(2)、焊接电源的导电外壳必须可靠接地。(3)、用电缆将焊接电源输出端的负极和工件接好,将正极与送丝机接好。注意;二氧
19、化碳气体保护焊通常都采用直流反接,可获得较大熔深和生产效率。(4)、接好遥控盒插头,以便焊工能在焊接处灵活地调整焊接工艺参数。(5)、将流量计至焊接电源及焊接电源至送丝机处的送气管道接好。(6)、将减压调压器上的预热器的电缆插头,插至焊机插座上并拧紧。(7)将焊枪与送丝机接好。(8)接好焊接电源至供电电源开关间的电缆,若焊机固定不动,焊 机至开关这段电缆,按要求应从埋在地下的钢管中穿过。若焊机需移动,最好采用截面合适和绝缘良好的四芯橡套电缆。二、焊机的使用与调整方法,1、选择控制按钮,焊机上的切换按钮开关必须在焊前调整好,焊接过程开始后不再调整。2、装焊丝,按下述步骤装焊丝;(1)、将焊丝盘装
20、在轴上并锁紧。(2)、将压紧螺钉松开并转到左边,素食顺时针翻起压力臂。(3)、将焊丝通过矫直轮,并经与焊丝直径对应的V形槽插入导管电缆约2030毫米。(4)、放下压力臂并拧紧压紧螺钉。(5)、调整矫直轮压力。(6)、安遥控器上的步进按钮,直到焊丝头超过导电嘴端1020毫米为止。3、安装减压调压阀并调整流量4、选择焊机的工作方式。5、调整焊接工艺参数。6、调整收弧工艺参数。第四章 焊 接 工 艺 第一节 常 用 破 口 形 式 CO2气体保护焊可以焊接的接头形式与空间位置是十分灵活 的,但由于CO2气体保护焊使用的电流密度大,因此在焊接破口的角度较小,钝边较大的情况下也能焊透;CO2气体保护焊使
21、用的破口形式及尺寸,按国家标准JB/Z26887二氧化碳气体保护焊工艺规程中的要求开设。二、破口加工方法 1、刨床加工 2、铣床加工 3、数控气割或半自动气割加工 4、手工加工 5、车床加工 6、转床加工。第二章 焊 接 工 艺 参 数 的 选 择 合理地选择焊接工艺参数,因焊接工艺参数是保证质量,提高效率的重要条件,二氧化碳气体保护焊的工艺主要包括:焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性、焊枪角度、贲嘴高度等。下面分别讨论每个参数对焊缝成形的影响及选择原则。一、焊丝直径 焊丝愈粗,允许使用的焊接电流愈大。通常根据工件的厚度、施焊位置及效率等要求来选择。焊接薄
22、板或中厚板的立、横、平焊缝时,多才用直径16毫米以下的焊丝。电流相同时,熔深将随着焊丝直径的减小而增加。的但由于CO2气体保护焊使用的电流密度大,因此在焊接破口的角度较小,钝边较大的情况下也能焊透;CO2气体保护焊使用的破口形式及尺寸,按国家标准JB/Z26887二氧化碳气体保护焊工艺规程中的要求开设。二、破口加工方法 1、刨床加工 2、铣床加工 3、数控气割或半自动气割加工 4、手工加工 5、车床加工 6、转床加工。第二章 焊 接 工 艺 参 数 的 选 择 合理 地选择焊接工艺参数,因焊接工艺参数是保证质量,提高效率的重要条件,二氧化碳气体保护焊的工艺主要包括:焊丝直径、焊接电流、电弧电压
23、、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性、焊枪角度、贲嘴高度等。下面分别讨论每个参数对焊缝成形的影响及选择原则。一、焊丝直径 焊丝直径愈粗,允许使用的焊接电流愈大。通常根据工件的厚度、施焊位置及效率等要求来选择。焊接薄板或中厚板的立、横、平焊缝时,多才用直径16毫米以下的焊丝。电流相同时,熔深将随着焊丝直径的减小而增加。焊丝直径对焊丝的熔化速度也有明显的影响。当电流相同时,焊丝越细则熔敷速度越高。二、焊接 电流 焊接电流是重要工艺参数之一,应根据工件厚度、材质、焊丝直径、施焊位置及要求的熔滴过渡形式来选择焊接电流的大小。焊丝直径与焊接电流的关系;每种直径的焊丝都有一个合适的电流范围,只有在
24、这个范围内焊接过程才能稳定进行。通常直径0816毫米的焊丝,短路过渡的焊接电流在40230A范围;细颗粒过渡的焊接电流在250500A范围内。当电源外特性不变时,改变送丝速度,此时电弧电压几乎不变,焊接电流发生变化。送丝速度越快,焊接电流越大。在相同的松丝速度下,随着焊丝直径的增加,焊接电流也增加。焊接电流的变化对熔池深度有决定性影响,随着焊接电流的增大,熔深显著地增加,熔宽略有增加。焊接电流对熔敷速度及熔深的影响,随着焊接电流的增加,熔敷速度和熔深都会增加。但应注意:焊接电流过大时,容易引起烧穿、焊漏和产生裂纹等缺陷,且工件的变形大,焊接过程中飞溅很大;而焊接点流过小时,容易产生未焊透,未熔
25、合和夹渣等缺陷以及焊缝成形不良。通常在保证焊透,成形好的条件下,尽可能采用合适的大电流,以提高生产效率。三、电弧电压 电弧电压是重要的工艺参数之一。送丝速度不变时,调节电源外特性,此时焊接电流几乎不变,弧长将发生变化,电弧电压也会变化。电弧电压对焊缝成形的影响,为保证焊缝成形良好,电弧电压必须与焊接电流配合适当。通常焊接点流过小时,电弧电压较低,电弧电压较大时,电弧电压较高。在焊接打底焊缝或空间位置焊缝时,常采用短路过渡方式,在立焊和仰焊时,电弧电压应略低于平焊位置,以保证短路过渡过程稳定。短路过渡时,熔滴在短路状态一滴一滴的过渡,熔池较粘,短路频率为5100HZ。短路过渡方式下,电弧电压和焊
26、接电流的关系,通常电弧电压为1724V。随着焊接电流的增大,合适的电弧电压也增大。电弧电压过高或过低对焊缝成形、飞溅、气孔及电弧的稳定性度有不利的影响。应注意,焊接电压与电弧电压是两个不同的概念,不能混淆。前面已经说过电弧电压是在导电嘴与工件间测得的电压。而焊接电压则是电 焊机上电压表显示的电压,它是电弧电压与焊机和工件间连接的电缆上的电压降之和。显然焊接电压比电弧电压高,但对于同一台焊机来说,当电缆长度和截面不变时,它们之间的差值是很容易计算出来的,特别是当电缆较短,截面较粗时,由于电缆上强调压降很小,可用焊接电压代替电弧电压;若电缆很长,截面又小,则电缆上的电压降不能忽略,在这至情况下,若
27、用焊机电压表上读出的焊接电压代替电弧电压将产生很大的误差。严格的说:电焊机电压表上读 出的电压都是焊接电压,不是电弧电压。如果想知道电弧电压,可以按下式求得:四、焊接速度 焊接速度失重要焊接工艺参数之一。焊接时电弧将熔化的金属吹开,在电弧下形成一个凹坑,随后将熔化的焊丝金属填充进去,如果焊接速度太快,这个凹坑不能完全被填满,将产生咬边或下陷等缺陷;相反,若焊接速度过慢时,熔敷金属堆积在电弧下方,使熔深减小,将产生焊道不均匀、未熔合、未焊透等缺陷。焊接速度对焊缝成形的影响,在焊丝直径、焊接电流、电弧电压不变的条件下,焊接速度增加时,熔宽与熔深都减小。如果焊接速度过高,除产生咬边、未熔合等缺陷外,
28、由于保护效果变坏,还可能会出现气孔;若焊接速度过低,除降低生产率外,焊接变形将会增大。一般半自动焊时,焊接速度在560/h范围内。五、焊丝伸出长度 焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到工件的距离,保持焊丝伸出长度不变是保证焊接过程稳定的基本条件之一。这是因为二氧化碳气体保护焊采用的电流密度较高,伸出长度越大焊丝预热作用越强,反之亦然。预热作用的强弱嗨将影响焊接工艺参数和焊接质量。一般焊丝伸出长度为焊丝直径的1015倍。当送丝速度不变时,若焊丝伸出长度增加,因预热作用强,焊丝 熔化快,电弧电压高,使焊接电流减小,熔滴与熔池温度降低,将造成热量不足,容易引起未焊透,未熔合等缺陷。相反,若焊丝伸出长度减小
29、,将使熔滴与熔池温度提高,在全位置焊时可能因起熔池铁水流失。预热作用的大小还与焊丝的电阻率、焊接电流 和喊声直径有关。对于不同直径,不同材料的焊丝,允许使用焊丝伸出长度是不同的。焊丝伸出长度过小,妨碍观察电弧,影响操作;还容易因导电嘴过热夹住焊丝,甚至烧毁导电嘴,破坏焊接过程正常进行。焊丝伸出长度太大时,电弧位置变化较大,保护效果变坏,将使焊缝成形不好,容易产生缺陷。焊丝伸出长度对焊缝成形的影响如下图所示,从图中可以看出;直流正接时(正极性),工件接阳极,焊丝接阴极,在电流相同时,焊丝熔化快(其熔化速度是反极性的1、6倍),熔深较浅,堆高大,稀释率较小,但飞溅大。根据这些特点,正极性焊接主要用
30、于堆焊、铸铁补焊及大电流高速二氧化碳气体保护焊。七、气体流量 二氧化碳气体的流量,应根据对焊接区的保护效果来选择。接头形式、焊接电流、电弧电压、焊接速度及作业条件环境对流量都有影响。流量过大或过小都影响保护效果,容易产生焊接缺陷。通常细丝焊接时气体流量为515L/min;粗丝焊接时,约为1525L/min.八、焊枪的倾角 焊枪的倾角也是不容忽视的因素。当焊枪倾角小于10度时不论是前倾或是后倾,对焊接过程及焊缝成形都没有明显的影响;但倾角过大时将增加熔宽并坚信熔深,还会增加飞溅。焊枪倾角对焊缝成形的影响如下图所示。由图中可以看出;焊丝伸出长度小时,电阻预热作用小,电弧功率大,熔深大、飞溅小;伸出
31、长度大时,电阻对焊丝的预热作用强,电弧功率小,熔深浅、飞溅多。六、电流极性 二氧化碳气体保护焊通常采用直流反接(反极性);工件接阴极,焊丝接阳极。焊接过程电弧稳定,飞溅小、熔深大。当焊枪与工件成后倾角时(电弧始终指向待焊部位),焊缝窄,余高大,熔深较大,焊缝成形不好;填充时可以用但倾角角度不能过大。当焊枪与工件成前倾角时(电弧始终指向待焊部位),如果角度过大时,焊缝宽,余高小,熔深较浅,焊缝成形良好;但是容易产生未熔合、未焊透、夹渣、气孔等缺陷;盖面时可以用。通常焊工都习惯右手持焊枪,采用左向焊法时(从右向左焊接),焊枪采用较小的前倾角,不仅可得到较好的焊缝成形,而且能够清楚地观察和控制熔池,
32、因此二氧化碳气体保护焊时,通常采用左向焊法。九、喷嘴与工件间距离 喷嘴与工件间距离根据焊接电流来选择;300安倍以下喷嘴到工件我1020毫米,300安倍以上为2025毫米。第三节 基 本 操 作 技 术 二氧化碳气体保护焊的质量是由焊接过程的稳定性决定的。而焊接过程的稳定性,除通过 调节设备选择合适的焊接参数保证外,更主要的是取决于焊工实际操作的技术水平。因此每个焊工都必须熟悉二氧化碳气体保护焊的注意事项,兵掌握基本操作手法,才能根据 不同的实际情况,灵活地运用这些技能,获得满意的效果。一、操作注意事项1、选择正确的持枪姿式 由于二氧化碳气体保护焊的焊枪比手工电弧焊钳重,焊枪后面又拖了一根沉重
33、的送丝导管,因此焊工是较吃力的,为了能长时间坚持生产,每个焊工都应根据焊接位置,选择正确的持枪姿式。采用正确的持枪姿式,焊工既不能感到别扭,又能长时间,稳定地进行焊接。正确的持枪姿式应满足以下条件;1)、操作时用身体的某个部位承担焊枪的重量,通常手臂都处自然状态,手腕能灵活带动焊枪平移或转动,不感到太累。2)、焊接过程中,软管电缆最小的曲率半径应大于300毫米,焊接时可以随意拖动焊枪。3)、焊接过程中,能维持焊枪倾角不变,还能清楚,方便地观察熔池。4)、将送丝机放在合适的地方,保证焊枪能在需焊接的范围内自由移动。2、保持焊枪与工件合适的相对位置 二氧化碳气体保护焊焊接过程中,焊工必须使焊枪与工
34、件间保持合适的相对位置。主要是正确控制焊枪与工件间的倾角和喷嘴高度。在这种位置焊接时,焊工既能方便观察熔池,控制焊缝形状,又能可靠地保护熔池,防止出现缺陷。合适的相对位置因焊缝的空间位置和接头形式而异,在实际操作中练习时交待。3、保持焊枪匀速向前移动 整个焊接过程中,必须保持焊枪匀速前移,才能获得满意的焊缝。通常焊工可根据焊接电流的大小、熔池的形状、工件熔合情况、装配间隙、钝边大小等情况,调整焊枪向前移动速度,力争匀速前进。4、保持摆幅一致的横向摆动 象手工电弧焊一样,为了控制焊缝的宽度和保证熔合质量,二氧化碳气体保护焊焊枪也要作横向摆动。焊枪的摆动形式及应用范围见下表。为了减少输入线能量,减
35、小热影响区,减小变形,通常不希望采用大的横向摆动来获得宽焊缝,提倡采用多层多道细焊道来焊接厚板,当破口焊时,如焊接打底层焊缝时可采用锯齿形较小的横向摆动,填充层可用锯齿形较大的横向摆动。注意;二氧化碳气体保护焊的每道焊缝横向摆动宽度最大不得大于20毫米。二、基本操作技术 根手工电弧焊一样,二氧化碳气体保护焊的基本操作技术也是引弧、收弧、接头、摆动等。由于没有焊条送进运动,焊接过程中只需维持弧长不变,并根据熔池情况摆动和移动焊枪就行了,因此二氧化碳气体保护焊操作比手工电弧焊容易掌握。虽然我们在讲诉二氧化碳气体保护焊工艺时,讨论过焊接工艺参数对焊缝成形的影响,也介绍了调整焊接规范的方法,但那些都是
36、理性的东西,进行基本操作之前,每个焊工都应调好焊接工艺参数,并积累根据试焊结果判断焊接工艺参数是否合适的经验。1、引弧 二氧化碳气体保护焊与手工电弧焊引弧的方法稍有不同,不采用伐擦式引弧,主要是碰撞引弧,但引弧时不必抬起焊枪。具体操作步骤如下: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工件间应保持的距离,超长部分剪去。若焊丝端部出现球状时,必须预先剪去,否则引弧可困难。2)、将焊枪按要求(保持合适的倾角和喷嘴高度)放在引弧处。注意此时焊丝端部与工件未接触。喷嘴高度由焊接电流决定。若操作不熟练时,最好双手持枪。3)、按焊枪上的控制开关,焊机自
37、动提前送气,延时接通电源,保持高电压,慢送丝,当焊丝碰撞工件短路后,自动引燃电弧。短路时,焊枪有自动顶起的倾向,故引弧是要稍用力下压焊枪,防止因焊枪抬起太高,电弧太长而熄弧。2、焊接 引燃电弧后,通常都采用左向焊法,焊接过程中,焊工的主要任务是保持焊枪合适的倾角和喷嘴高度,沿焊接方向尽可能地均匀移动,当坡口较宽是,为保证两侧熔合好,焊枪还要作横向摆动。焊工必须能够根据焊接过程,判断焊接工艺参数是否合适。象手工电弧焊一样,焊工主要依靠在焊接过程中观擦熔池的情况,电弧的稳定性,飞溅的大小以及焊缝成形的好坏来选择焊接工艺参数。在前面我们曾讨论了焊接公用参数对焊缝成形的影响。当焊丝直径不变时,实际上使
38、用的焊接工艺参数只有两组。其中一组的焊接工艺参数用来焊薄板或打底层焊道,另一组的焊接工艺参数用来焊中厚板或盖面焊。下面讨论这两组焊接工艺参数在焊接过程中的特点。1)、焊薄板或打底焊的焊接工艺参数 这组焊接工艺参数的特点是焊接电流较小,电弧电压较低。在这种情况下,由于弧长小于熔滴自由成形的熔滴直径,频繁地引起短路,熔滴为短路过渡,焊接过程中可观察到周期性的短路,电弧引燃后,在电弧热的作用下,熔池和焊丝都熔化,焊丝端头形成熔滴,并不断地长大,弧长变短,电弧电压降低,最后熔滴与熔池发生短路,电弧熄灭,电压急剧下降,短路电流逐渐增大,在电磁收缩力的作用下,短路熔滴形成缩颈并不断变细,当短路电流达到一定
39、值后,细颈断开,电弧又重新引燃,如此不断地重复。这就是短路过渡的全过程。,保证短路过渡的关键是电弧电压必须与焊接电流配合好,对于直径0.8、1.0、1.2、1.6毫米的焊丝,短路过渡时的电弧电压在22V左 右。采用多元化控制系统的焊机进行焊接时,要特别注意电弧电压的配合。采用一元化控制的焊技进行焊接时,如果选用小电流,控制系统会自动选择合适的低电压,只需根据焊缝成形稍加修正,就能保证短路过渡。请注意:采用短路过度方式进行焊接时,若工艺参数合适,主要是焊接电流与电弧电压配合好,则焊接过程中电弧稳定,可观察到周期性的短路,可听到均匀的,周期性的啪啪声,熔池平稳,飞溅小,焊缝成形好。如果电弧电压太高
40、,熔滴短路过渡频率降低,电弧功率增大,容易烧穿甚至熄弧。若电压太低,可能在熔滴很小时就引起短路,焊丝未熔化部分插入熔池后产生固体短路,在短路电流作用下,这段焊丝突然爆断,使气体突然膨胀,从而冲击熔池,产生严重的飞溅,破坏焊接过程。2)焊接中厚板填充和盖面焊的焊接工艺参数 这组焊接工艺参数的焊接电流和电弧电压都较大,但焊接电流小于引起喷射过渡的临界电流,由于电弧功率较大,焊丝熔化较快,填充效率高,焊缝长肉考快。实际上使用的是半短路过渡或小颗粒过渡,熔滴较细,过渡频率高,飞溅小,电弧较平稳,操作过程中应根据坡口两侧的熔合情况掌握焊枪的摆动幅度和焊接速度,防止咬边和未熔合。3、收弧 焊接结束前必须收
41、弧,若收弧不当容易产生弧坑、并出现弧坑裂纹(火口裂纹),气孔等缺陷。操作时可以采取以下措施;1)二氧化碳气体保护焊机有弧坑控制电路,则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)若气体保护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。不论采用哪种方法收弧,操作时需特别注意,收弧时焊枪除停止前进外,不能抬高喷嘴,即使弧坑已填满,电弧已熄灭,也要让焊枪在弧坑处停留几秒钟后才能移开,因为灭弧后,控制线路仍
42、保证延迟送气一段时间,以保证熔池凝固时能得到可靠的保护,若收弧时抬高焊枪过快,则容易因保护不良引起缺陷。4、接头 二氧化碳气体保护焊不可能避免地要接头,为保证接头质量,建议按下述步骤作;1)、将待焊接头处用角向磨光机打磨成斜面。2)、在斜面顶部引弧,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前焊接。注意:这个操作很重要,引燃电弧后向斜面底部移动时,要注意观察熔孔,若未形成熔孔则接头处背面焊不透;若熔孔太小,则接头处背面产生缩颈;若熔孔太大,则背面焊缝太宽或焊漏。这是打底焊。3)、在斜面底部前24毫米引弧,电弧引燃后动作要快讯速移至斜面顶部转一圈返回后继续向前焊接。压紧轮压力太小
43、送丝不均匀 进丝嘴孔太大,或进丝嘴与送丝轮间距太大焊丝容易打弯,送丝不畅 进丝孔太小摩擦阻力大,送丝受阻 弹簧软管内径太大焊丝打弯,送丝受阻 弹簧软管内径太小或被脏物堵住摩擦阻力大,送丝受阻 弹簧软管太短焊丝打弯,送丝不畅弹簧软管太长摩擦阻力大,送丝受阻导电嘴磨损或孔径太大接触点经常变化、电弧不稳、焊缝不直导电嘴孔径太小摩擦阻力大,送丝不畅软管弯曲半径太小焊丝在软管中的摩擦阻力大,送丝受阻,送丝速度不均或送不出丝喷嘴飞溅堵死气体保护不好,产生气孔,电弧不均喷嘴松动吸入空气、保护不好、产生气孔地线松动或接触处锈未除净接触电阻太大,引不然弧或电弧不稳定二、操作不当引起的缺陷 1、气孔 焊接开始前,
44、必须正确地调整好保护气体的流量、使保护气体能均匀地、充分地保护好焊接熔池,防止空气渗入。如果保护不良,将使焊缝中产生气孔。引起保护不良的原因有;1)、CO2气体纯度低 含水或含氮气较多,特别是含水量太高时,整条焊缝上都有气孔。2)、没有保护气体 焊前未打开二氧化碳气瓶上的高压阀、或预热器未接通电源,就开始焊接,因没有保护气,整条焊缝都是气孔。3)、有风 在保护气体流量合适时,因风较大,可将保护气体吹离熔池,保护效果不好,引起气孔。4)、气体流量不合适 流量太小时,因保护区小,不能可靠地保护熔池;流量大时易产生涡流,将空气卷入保护区。因此气体流量不合适宜,都会使焊缝中产生气孔。5)、喷嘴被飞溅堵
45、塞 焊接过程中,喷射到喷嘴上的飞溅未及时清理除去,保护气体产生涡流,也会吸入空气,使焊缝产生气孔.因此焊接过程中必须经常地清除喷嘴上的飞溅,并防止损坏喷嘴内圆的表 面粗糙度。为便于清除飞溅,焊接前最好在喷嘴的内表面喷一层防飞溅喷剂或刷一层硅油。6)、焊枪倾角太大 焊枪倾角度太大也会吸入空气,使焊缝中产生气孔。7)、焊丝伸出长度太大或喷嘴位置太高 焊丝伸出长度太大或喷嘴位置太高时,保护效果不好,容易引起气孔。8)、弹簧软管内孔堵塞 弹簧软管内孔被氧化皮或其它赃物堵塞;其前半段密封塑胶管破裂或进丝嘴处的密封圈漏气,保护气从焊枪的进口处外泄,使喷嘴处的保护气流量减小,这也是产生气孔的重要原因之一。在
46、这种情况下,往往能听到送丝机焊枪的连接处漏气的嘶嘶声,通常在整条焊缝上都是气孔,焊接时和还可看到熔池中冒泡。2、未焊透 1)破口加工或装配不当 破口太小,钝边太大,间隙太小,错边量太大,都会引起未熔透。2)、打底焊道不好 打底焊道凸起太高,易引起未熔合,故打底时应控制焊枪的摆动幅度,保证打底焊道与两侧破口面熔合好,才能覆盖好二层焊道。3)、接头不好 接头处如果位未修磨或引弧不当,接头在一起未错开,接头处易产生未熔合。为保证焊缝接好头,要求将接头处打磨成斜面,在斜面顶部引弧,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前焊接。在斜面底部前24毫米引弧,电弧引燃后动作要快讯速移至斜面顶部转一圈返回后继续向前焊接。4)、焊接工艺参数不合适 焊接速度太小,焊接电流太大,使熔敷系数太大或焊枪焊枪的倾角度太大都会引起未焊透。为防止未焊透,其它焊接参数不变,必须根据熔合情况调整焊接速度,保证焊接电弧位于熔池前部。5)电弧位置不对 电弧未对准破口中心,或焊枪摆动时电弧偏向一侧,都会引起未焊透。6)、位置限制 由于结构限制,使电弧不能对中或达不到破口的边缘,也会引起未焊透。