CO2保护焊介绍 - 图文

二氧化碳气体保护焊 4.1焊接基本原理 1气体保护电弧焊的原理

气体保护电弧焊是用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊.它直接依靠从喷嘴中送出的气流,在电弧周围造成局部的气体保护层,使电极端部\\熔滴\\熔池与空气隔离开来,从而保证焊接过程的稳定性,并获得高质量的焊缝.气体保护电弧焊分为非熔化极气电焊和熔化极气电焊两种. 2特点

1) 采用明弧焊,可见度好,操作方便,由于气体是喷射的,适合全位置焊接,有利于机械化\\自动化.

2) 电弧热量集中,焊件变形小,裂纹倾向不大,适于薄板焊接. 3) 利用氩\\氦作保护气,焊接活泼性强的金属时焊接质量好. 4) 电弧光辐射强,焊接设备较复杂. 3气电焊分类

氩弧焊 非熔化极气电焊 氦弧焊 氢原子焊 混合气体保护焊 氩弧焊 CO2保护焊 熔化极所电焊 氦弧焊 氮弧焊 混合气体保护焊 4用途

非熔化极所电焊主要用于薄板焊接 ;熔化极气电焊用于厚2mm以上的薄板及中厚板焊接.应用最广泛的是氩弧焊和CO2保护焊.氦弧焊比氩弧焊熔深大,应用范围也很广,但氦气价格比较贵.氮弧焊用于磷脱氧铜焊接. 不同材料焊接时常用保护气体的选择见下表

被焊保护气体 混合比(%) 化学 焊接 对焊接质量的影响及适用范围 材料 CO2+O2 CO2 O2 15-20 性质 氧化性 氧化性 方法 熔化极 熔化极 可增加熔深,提高生产率,焊缝氢量低于纯CO2焊 效率高,成本低,短路过渡焊宜焊薄板,颗粒过渡宜焊中\\厚板,不宜焊性能要求高的低合金钢 可获得稳定的短路过渡和无飞溅的喷射过渡及脉冲喷射过渡,焊缝成形比Ar或纯CO2焊更好,可焊接σs>50kg/mm2的细晶结构钢 适合于镀锌钢板的焊接,焊渣很少 可实现喷射过渡及脉冲电弧焊 适于各种板厚的喷射及短路过渡焊接,特别适合于薄板焊接.能达到很高的速度焊接.间隙达标性好,飞溅少.可以焊接σs>50kg/mm2的细晶结构钢\\造船钢\\锅炉钢及某些高强钢 一般不用于熔化极,因为熔滴过渡及焊缝成形不如混合气 ;而用于钨极氩弧焊 可进行喷射及脉冲电弧焊,可以改善熔滴过渡,增大熔油深,减少飞溅,减少或消除气孔 可以改善短路或脉冲焊熔滴过渡,但焊缝可能少量增碳 最常应用,可进行喷射过渡及脉冲电弧焊,焊缝质量好,直流反接 ;钨极用交流 可以提高热输入量,适宜厚铝板焊接 可简化焊丝及焊件的表面清理,获得无气孔\\强度及塑性较好的焊缝,焊缝外观较平滑 适宜焊含镁量不大的铝合金,可提高热功率,稳定电弧 熔化极时可稳定的喷射过渡,焊大于6.5mm板厚应预热焊接 提高热功率,降低工件的预热温度,但飞溅较大 熔化极焊时适于水平位置喷射过渡电弧焊 熔化极时可提高输入热量,改善焊缝金属润湿性,适于水平位置射流过渡\\电弧焊及全位置脉冲短路电弧焊 焊接Ni基合金主要气体,可实现喷射\\短路过渡及脉冲电弧焊 可提高热输入量及改善熔化特性,同时可消除熔化不足的缺陷 提高热功率,焊波美观,焊接时金属流动性比纯Ar\\He焊好,钨极寿命长 碳钢及低合金钢 Ar+CO2 Ar+CO2 Ar+O2+CO2 CO2 15-20 CO2 10 O2 2 CO2 5 O2 6 CO2 5 氧化性 氧化性 氧化性 熔化极 熔化极 熔化极 Ar+O2+CO2 氧化性 熔化极 不锈钢及高强钢 Ar Ar+ O2 Ar+O2+CO2 Ar O2 1-5 O2 2 CO2 5 He <10 CO2 1-3 N2 0.2 N2 20 He 25 He 15-20 H2 6 惰性 氧化性 氧化性 惰性 惰性 氧化性 惰性 惰性 惰性 惰性 惰性 还原性 钨极 熔化极 熔化极 钨极 熔化极 钨极 熔化极 熔化极 熔化极 钨极 熔化极 熔化极 钨极 熔化极 钨极 熔化极 钨极 熔化极 钨极 熔化极 钨极 铝及铝合金 Ar+He Ar+ CO2 Ar+ N2 铜及铜合金 钛及钛合金 Ar Ar+ N2 Ar Ar+He Ar 镍基合金 Ar+He Ar+ H2 4.1.2CO2焊接

CO2焊是利用专门输送至熔池周围的CO2气体作为保护介质的一种电弧焊. 1CO2焊的特点

1) 成本比手工电弧焊和埋弧焊低 ;

2) 生产率高,熔深比手工焊大,可减少施焊层数和角焊缝焊脚尺寸 ; 3) 防锈能力强,抗裂性能好 ;

4) 采用细焊丝短路过渡焊接薄板不易烧穿,变形小,容易掌握 ; 5) 采用细焊丝短路过渡,可以进行全位置焊接.

CO2焊的缺点是大电流焊接时,焊缝表面成形不如埋弧焊和氩弧焊平滑. 2分类及应用

按焊丝直径分 按操作方法分 细焊丝CO2保护焊(焊丝直径小于等于1.6mm)适宜于薄板焊接 粗焊丝CO2保护焊(焊丝直径大于等于1.6mm)适宜于中厚板焊接 CO2保护焊(自动)适宜于长的规则焊缝和环缝 CO2保护焊(半自动)适宜于短的不规则焊缝 3 CO2焊的冶金特点

1)合金元素的氧化及脱氧方法

CO2在常温下呈中性,在高温时可进行分解,以致电弧具有强烈的氧化性. CO2气在电弧高温下分解为CO+O

温度越高,分解越完全,反应进行得越激烈.CO不熔于金属,也不会与金属发生作用 ;而O原子则使合金元素迅速氧化,生成FeO\\SiO2\\MnO\\CO

生成物FeO能大量熔于熔池中,将导致焊缝产生大量气孔.锰和硅氧化物SiO2\\MnO成为熔渣浮出.由于合金元素大量减少,机械性能降低 ;另外,碳氧化合生成CO气,还会增加焊接过程的飞溅,故必须采用有效的脱氧措施. 1) 气孔的产生与防止

产生气孔的原因是熔池金属中存在过量的气体,在熔池凝固过程中没有完全逸出,或者由于凝固过程中化学反应产生的气体来不及逸出. CO2焊时,可能产生以下三种气孔.

(1) CO气孔.产生原因是焊丝脱氧不足,以致大量FeO不能还原而熔于金属熔池中,凝固时与C发生以反应,生成Fe和CO,CO气体来不及逸出,形成气孔.保证焊丝有足够的脱氧元素,严格控制焊丝含碳量,即可减少CO气孔.

(2) 氮气孔.是由于CO2气流保护不好,或CO2气纯度不高(含有一定量的空气)而造成的.当氮大量地熔于金属熔池中,焊缝金属结晶凝固时,氮在金属中的熔解度突然降低,来不及逸出,从而形成气孔.影响CO2保护不好的因素有CO2气流量太小\\焊接速度过快\\焊接场地有风等.针对具体情况采取有效措施即可防止氮气孔的产生.

(3) 氢气孔.其形成过程与氮气孔形成过程相同.氢的来源与焊件\\焊丝表面的铁锈\\水分及油污等杂物\\CO2气含水分等有关.严格清理焊件\\焊丝表面杂物, CO2气体在提纯后使用,则可有效防止氢气孔的产生. 4CO2气体保护焊的熔滴过渡

CO2气体保护焊熔滴同熔化极电焊的熔滴过渡形式一样,有短路过渡\\颗粒过渡和喷射过渡等三种形式. 1) 短路过渡

短路过渡是在采用细丝CO2焊和小电流\\低电压焊接时出现.其过程是,在电弧很短\\焊丝未端的熔滴还未形成大滴时,即与熔池接触短路,电弧熄火,依靠电磁收缩力及熔池表面张力的共同作用而形成熔滴过渡 ;以后电弧又重新引燃,这种周而复始的周期性的短路-燃弧交替过程,即称为短路过渡.每秒钟熔滴过渡几十次至一百多次.短路过渡电流小,电弧稳定,飞溅小,焊缝成形良好,宜用于细丝焊接薄板及全位置焊接. 2) 颗粒过渡

电弧长度较大,焊丝熔化较快,但电磁收缩力不够大,以致熔滴的体积不断增大,并在熔滴自身重力作用下向熔池过渡,每秒过渡只有几滴到20多滴,中间伴有短路过渡发生. 3) 喷射过渡

在颗粒过渡的基础上,再增大焊接电流,使其达到一定值时,熔滴过渡形式就会变为喷射过渡.

一般焊法喷射过渡电弧稳定,几乎没有飞溅,焊缝成形美观.但对CO2焊,达到喷射过渡的焊接电流很大,产生很大的极点压力,形成强烈的喷射熔滴流,冲刷液态金属熔池,致使焊

缝无法成形.因此, CO2焊时难以采用喷射过渡形式. 5CO2气体保护焊的飞溅

CO2焊时,无论是短路过渡还是颗粒过渡均有飞溅产生,颗粒过渡的飞溅损失要求控制在焊丝熔化量的10%以下 ;短路过渡控制在2-4%范围内.

飞溅会降低生产效率,使熔敷系数下降,并增加焊接材料及电能的损耗,焊接过程中还需经常清除喷嘴和导电嘴上的飞溅物,焊后还要清除焊件表面的飞溅物,增加了辅助工作量.大量飞溅还会堵塞喷嘴,从而影响保护效果.产生飞溅的原因一般有以下几种. 1) 冶金反应引起的飞溅

CO2焊时,由于伴随有大量的CO气体产生,CO在熔池中不断聚合,形成气体压力,冲破熔池表面张力的约束形成爆破,引起飞溅. 2) 极点压力引起的飞溅

正极接时(当焊件接正,焊丝接负),正离子飞向焊丝末端,机械冲击力大,造成大颗粒飞溅 ;反极接时,电子撞击熔滴,极点压力大大减小,飞溅少,故CO2焊时采用直流反接. 3) 熔滴短路引起的飞溅

短路过渡或有短路的颗粒过渡时产生飞溅 ;焊接电源动特性不好产生飞溅更严重. 4) 工艺参数选择不当引起的飞溅 焊接电流回路电感选得不当会引起飞溅. 4.2焊接主要设备

CO2焊机主要由焊接电源\\焊丝送给系统\\焊枪\\供气系统和控制系统等部分组成. 4.3焊接工艺

CO2气体保护焊时,由于CO2气体对熔池有一定氧化作用,使金属熔池中的合金元素烧损,而且容易产生气孔和飞溅.为了防止气孔的产生,补偿合金元素的烧损,减少飞溅,要求焊丝成分中含有一定数量的脱氧元素如锰\\硅等.焊丝中含碳量应小于0.1%.

CO2焊时,具体选用哪一种焊丝,应根据焊件金属材料的性质\\焊接接头机械性能要求以

及有关质量要求来确定.如焊低碳钢和低合金结构钢,可选用H08MnSiA焊丝.

CO2焊用的焊丝的直径通常在0.5-5mm范围内.半自动焊主要用细焊丝,有0.5\\0.8\\1.0\\1.2mm等几种直径. CO2自动焊除可用细焊丝外,还可采用直径为1.6-5mm的粗焊丝.焊丝表面有镀铜和不镀铜两种.镀铜的目的是防止焊丝生锈,有利于焊丝的存放和提高导电性能. 4.3.2CO2气体

其用途是在进行CO2焊接时,有效地保护电弧和金属熔池区免受空气的侵袭.在焊接过程中,由于CO2气体具有氧化性,产生氢气孔的可能性较小.

供焊接用的CO2气体通常以液态形式装入钢瓶中,钢瓶外涂有黑色,并写有黄色字CO2的标志.容量为40升的气瓶,可灌装26kg的液体,约占气瓶容积的80%.需要了解瓶内CO2余量时,只有称钢瓶重量的办法来获取.

采用瓶装液态CO2供气时,为了减少瓶内水分与空气含量,提高CO2气体输出纯度,一般可采取下列措施.

首先,鉴于在温度高于-11℃时,液压CO2比水轻,所以可把灌气后气瓶倒置,静立1-2h,以便使瓶内处于自然状态的水分沉积于瓶口顶部,然后打开瓶口气阀,放水2-3次即可,每次放水时间间隔约30min.

其次,使用前先打开瓶口气阀,以放掉瓶内上部纯度较低的气体,然后再套接干燥器,以进一步减少CO2气体水分. 4.3.3焊接工艺参数

进行CO2焊时的焊接工艺参数主要包括焊丝直径\\焊接电流\\焊接速度\\电弧电压\\焊丝伸出长度\\电源极性\\回路电感等. 1焊丝直径

细焊丝用于焊接薄板.随着板材厚度的增加焊丝直径也需增加.焊丝直径的选择可参考下表.

焊丝直径(mm) 熔滴过渡形式 焊件厚度(mm) 焊缝位置 0.5-0.8 1.0-1.4 ≥1.6 1.6 短路过渡 颗粒过渡 短路过渡 颗粒过渡 颗粒过渡 短路过渡 1.0-2.5 2.5-4.0 2.0-8.0 2.0-12 >6 3.0-12 全位置 水平位置 全位置 水平位置 水平\\立\\横 水平 2焊接电流

根据焊丝直径大小与采用何种熔滴过渡形式来确定焊接电流.不同直径的焊丝的焊接电流选择范围见下表.

焊丝直径(mm) 0.8 1.2 1.6 2.4 焊接电流(A) 颗粒过渡(30-45V) 150-250 200-300 350-500 500-750 短路过渡(16-22V) 60-160 100-175 100-180 150-200 3焊丝伸出长度

是指从焊枪导电嘴到焊丝端头的距离,一般长度为10倍焊丝直径.如果焊接电流取上限数值,焊丝伸出长度也可适当增大些. 4电弧电压

细丝焊接时,电弧电压通常为16-24V,粗丝焊接时,电弧电压为25-36V.采取短路过渡时,电弧电压与焊接电流有一个最佳配合范围,见下表.

焊丝电流(A) 75-120 130-170 180-210 220-260 电弧电压(V) 平焊 18-21.5 19.5-23.0 22-24 21-25 立焊和仰焊 18-19 18-21 18-22 5电源极性 电源极性见下表

电源接法 反接(焊丝接正极) 正接(焊丝接负极) 一般应用范围 短路过渡及颗粒过渡的普通焊接过程 高速CO2焊接,堆焊及铸铁补焊 特点 电弧稳定,飞溅小,熔深大 焊丝熔化率高,熔深浅,熔宽及堆高较大 6回路电感

应根据焊丝直径\\焊接电流和电弧电压来选定.焊接回路电感的选择见下表.选择的电感

量是否适当,可通过试焊来验证和调整,若焊接过程稳定\\飞溅小,说明电感量是合适的.

焊丝直径(mm) 0.8 1.2 1.6 2.0 焊接电流(A) 100 130 160 175 电弧电压(V) 18 19 20 21 电感(mH) 0.01-0.08 0.01-0.16 0.30-0.70 7焊接速度

应根据焊件材料的性质与厚度来确定.半自动焊时,焊接速度一般在15-40m/h的范围内,自动焊时在15-30m/h的范围内. 8气体流量

不同的接头形式,其它焊接工艺参数及作业条件对气体流量的选择都有影响.通常,细焊丝焊接时,气体流量为8-15L/min ;而粗焊丝焊接时可选15-25L/min ;粗丝大电流时可选为25-50L/min.

总之,确定焊接工艺参数的程序是根据板厚\\接头形式\\焊接操作位置等确定焊丝直径和焊接电流,同时考虑熔滴过渡形式,然后确定其它参数.最后通过试焊验证,使这些参数满足焊接过程稳定\\飞溅小,焊缝外表美观,没有烧穿\\咬边\\气孔和裂纹,保证熔深,充分焊透等要求.

碳钢及低合金钢的细丝CO2半自动焊\\自动焊\\粗丝CO2焊的工艺参数及角焊缝的工艺参数分别见下表.

细丝CO2半自动焊工艺参数

焊件厚度(mm) ≤1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 ≤1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 C70°接头形式 装配间隙(mm) ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 焊丝直径(mm) 0.6 0.7 0.8 0.8 0.8-1.0 0.6 0.7 0.7-0.8 0.8 0.8-1.0 电弧电压(V) 18-19 19-20 20-21 21-23 19-20 20-21 21-22 22-23 21-23 焊接电流(A) 30-50 60-80 80-100 90-115 35-55 65-85 80-100 90-110 95-115 气体流量(L/min) 6-7 6-7 7-8 8-10 6-7 8-10 10-11 10-11 11-13 C0.5 C 4.0 ≤0.5 0.8-1.0 21-23 100-120 13-15 注 :当进行立焊\\仰焊时,电弧电压取表中下限值. 细丝CO2自动焊焊接工艺参数

焊件厚度(mm) 1.0 C接头形式 C装配间隙(mm) ≤0.5 焊丝直径(mm) 0.8 电弧电压(V) 20-21 焊接电流(A) 60-65 焊接速度(m/h) 30 气体流量(L/min) 7 备注 垫板厚1.5mm 1.5 C≤0.5 0.8 19-20 55-60 31 7 双面焊 1.5 C≤1.0 1.0 22-23 110-120 27 9 垫板厚2mm 2.0 C≤1.0 0.8 20-21 75-85 25 7 单面焊双面成形(反面放铜垫) 2.0 C≤1.0 0.8 19.5-20.5 65-70 30 7 双面焊 2.0 3.0 4.0 C≤1.0 1.2 21-23 130-150 27 9 垫板厚2mm ≤1.0 ≤1.0 1.0-1.2 1.2 20.5-22 21-23 100-110 110-140 25 30 9 双面焊 9

粗丝CO2保护焊焊接工艺参数

焊件厚度(mm) 3-5 焊丝直径(mm) 1.6 坡口形式 焊接电流(A) 140-180 0.5-2.0电弧电压(V) 23.5-24.5 28-30 焊接速度(m/h) 20-26 20-22 气体流量(L/min) 15 15 备注 焊接层数1-2 180-200 6-8 2.0 1.8-2.2280-300 29-30 25-30 16-18 焊接层数1-2 90°3320-350 1.6 8 2.0 280-300 100°40-42 24 16-18 450 41 29 16-18 用铜垫板,单面焊双面成形 31.8-2.228-30 16-20 18-20 焊接层数2-3 400-420 100°34-36 27-30 16-18 450-460 100°35-36 24-28 16-18 用铜垫板,单面焊双面成形 32.5 8-12 2.0 600-650 41-42 24 20 用铜垫板,单面焊双面成形 31.8-2.2280-300 28-30 16-20 18-20 焊接层数2-3 16 1.6 70-80°3320-350 34-36 24 20 22 2.0 1380-400 70-80°38-40 24 16-18 双面分层堆焊 32 2.0 4600-650 50°41-42 24 20 850-900第一层 134 4.0 1434-36 20 35-40 950第二层 注 :焊接电流<350A时,可采用半自动焊.

角焊缝焊接工艺参数

焊件厚度(mm) 0.8-1.0 1.2-2.0 2.0-3.0 4.0-6.0 焊脚(mm) 1.2-1.5 1.5-2.0 2.0-3.0 2.5-4.0 5-6 >6.0 9-11(2层) 13-16(4-5层) 27-30(12层) 焊丝直径(mm) 0.7-0.8 0.8-1.2 1.0-1.4 1.0-1.4 1.6 2.0 2.0 2.0 焊接电流(A) 70-110 110-140 150-210 170-350 260-280 300-350 300-350 300-350 电弧电压(V) 17-19.5 18.5-20.5 19.5-23 21-32 27-29 30-32 30-32 30-32 焊接速度(m/h) 30-50 30-50 25-45 25-45 20-26 25-28 25-28 24-26 焊丝伸出长度(mm) 8-10 8-12 8-15 10-15 18-20 20-24 20-24 20-24 气体流量(L/min) 6 6-7 6-8 7-10 16-18 17-19 18-20 18-20 平焊 平\\立焊 平\\立\\仰焊 焊接位置 4.4焊接实例 4.4.1焊前准备

1接头的坡口尺寸和装配间隙

由于CO2焊接时有颗粒状过渡和短路过渡两种形式,因此,对坡口的要求也不一样. 颗粒状过渡时,电弧穿透力大,熔深大,容易烧穿,坡口角度应开得小些,钝边应适当大些.装配间隙要求较严,对接间隙不能超过1.0mm.对于直径1.6mm的焊丝,钝边可以为

4-6mm,坡口角度可在45°左右.

短路过渡时,熔深浅,因此钝边应减小,也可以不留钝边,间隙可稍大些.要求高时,装配间隙应不大于1.5mm,根部上下错边允许1.0mm.

CO2半自动焊时的坡口精度虽然不像自动焊要求那样严,但精度较差时,也容易产生烧穿或熔合.因此,必须注意坡口精度,若坡口精度很差时,应进行修整或重新加工. 2设备检查

CO2焊时,焊接设备尤其是控制线路比较复杂.如果焊接中机械部分或电气部分出了故障,就不能正常进行焊接.因此,对焊机要进行经常性的检查和维护,尤其在焊前要着重进行以下几项检查和清理.

1) 送丝机构是最容易出故障的地方,要仔细检查送丝滚轮压力是否合适,焊线与导电嘴是否良好,送丝软管是否畅通等.

2) 焊枪喷嘴的清理. CO2焊的飞溅较大,所以喷嘴一经使用,必然粘上许多飞溅金属,这将影响气体的保护效果.为防止飞溅金属粘附在喷嘴上,可在喷嘴上涂硅油或者采用机械方法清理.

3) 为了保证继电器触点接触良好,焊接之前应检查触点.若有烧伤,应仔细打磨烧伤处,使其接触良好,同时应注意防尘. 3焊丝盘绕

将清理过的焊丝在烘干后按顺序盘绕在焊丝盘内,以免使用时发生缠绕,影响正常送丝. 4焊前清理

CO2半自动焊时,对焊件与焊丝表面的清洁度要求比手弧焊时严格.为了获得稳定的焊接质量,焊前应对焊件和焊丝表面的油\\锈\\水分等脏物进行仔细清理. 5装配定位焊

定位焊可用优质焊条进行手弧焊或者直接采用CO2半自动焊进行,定位焊的长度和间距应根据板材厚度和焊件的结构形式来确定.一般定位焊缝长度以30-250mm为宜,间距以

100-300mm为宜.

4.4.2各种位置下的半自动焊接操作要领 1平敷焊 1) 操作姿势

根据工作台的高度,身体成站立或下蹲姿势,上半身稍向前倾,脚要站稳,肩部用力使臂膀抬至焊接操作状态.右手握焊枪,但不要握得太紧,要自然,并用手控制枪柄上的开关,左手持面罩准备焊接. 2) 引弧

采用直接短路法引弧.由于电源空载时电压低,引弧比较困难,引弧时焊丝与焊件不要接触太紧.如果接触太紧或接触不良都会引起焊丝成段烧断.为此,引弧前要求焊丝端头与焊件保持2-3mm的距离,还要注意剪掉粗大的焊丝球状端头,因为球状端头的存在等于加粗了焊丝直径,并在该球面端头表面上覆盖一层氧化膜,对引弧不利.为了避免未焊透\\气孔等引弧缺陷,对接焊时应采用引弧板,或在距板端部2-4mm处引弧,然后缓慢引向接缝的端头,待焊缝金属熔合后,再以正常焊接速度前进. 3) 直线移动焊丝焊接法

即焊丝只沿准线作直线移动而不做摆动,这样焊出的焊道宽度稍窄.

由于起始端的焊件正处于较低的温度,因此,一般情况下起始端的焊道要高些,熔深也要浅些,这样会影响焊缝的强度.为了克服这一缺点,可采取一种特别的移动法,即在引弧后,先将电弧稍微拉长一些,以此达到对焊道端部适当预热的目的.然后再压缩电弧对起始端进行焊接.这样可以获得有一定熔深和成形比较整齐的焊道.

对直径1.2mm的焊丝,为了获得稳定的短路过渡过程,必须严格控制电弧电压不要大于24V,否则易产生熔滴自由飞落,形成颗粒过渡.这样电弧将不稳,飞溅增大,焊道成形变差.维持稳定的短路过渡,则焊道成形整齐而美观.

焊道的起始端端头充分熔合后,保持焊丝一定的高度和角度,并以稳定的速度沿准线向

前移动.

根据焊丝的运动方向不同,有右向焊法和左向焊法.右向焊时,熔池能得到良好的保护,且加热集中,热量可以充分利用,并由于电弧的吹力作用,将熔池金属推向后方.这样,可以得到外形比较饱满的焊道.但右向焊法不易准确掌握焊接方向,容易焊偏,尤其是在对接焊时很明显.

左向焊时,电弧对焊件金属有预热作用,能得到较大的熔深,焊缝形状得到改善 ;虽然观察熔池困难些,但能清楚掌握焊接方向,不易焊偏.一般CO2半自动焊都采用带有前倾角的左向焊法,前倾角为10-15°.

一条焊道焊完后,应注意将收尾处的弧坑填满.如果收尾时立即断弧,则会形成低于焊件表面的弧坑.过深的弧坑会使焊道收尾处强度减弱,并且容易造成应力集中而产生裂纹. 采用细丝CO2气体保护短路过渡焊接,其电弧长度短,弧坑较小,不需作专门的处理,只要按焊机的操作程序收弧即可.

当采用粗丝(直径大于1.6mm)大电流焊接并使用长弧时,由于电弧电流及电弧吹力都比较大,如果收弧过快,会像前述分析的一样,产生弧坑缺陷.所以,在收弧时应在弧坑处稍停留片刻,然后缓慢地抬起焊枪.在熔池凝固产必须继续送气. 焊道接头一般采用退焊法,其操作要领与手工电弧焊接头法相似. 4) 横向摆动和往复摆动运丝焊接法

在CO2焊接时,为了获得较宽的焊缝,往往采用横向摆动运丝法.这种运丝方式是沿焊接方向,在焊缝中心线(即准线)两侧作横向交叉摆动.结合CO2半自动焊的特点,有锯齿形\\月牙形\\正三角形\\斜圆圈形等几种摆动方式.

横向摆动运丝角度和起始端的运丝要领完全和直线焊接时一样. 横向摆动运丝法有以下基本要求 :

(1) 运丝时以手臂操作为主,以手腕作辅助来控制和掌握运丝角度.

(2) 左右摆动的幅度要一样,若不一样,则会出现熔深不良的现象,但CO2焊摆动的幅

度要比手弧焊小些.

(3) 采用锯齿形和月牙形摆动时,为了避免焊缝中心过热,摆到中心时,要加快速度,而到两侧时,则应稍微停顿一下.

(4) 为了降低熔池温度,避免铁水漫流,有时焊丝可以作小幅度的前后摆动.进行这种摆动时,也要注意摆动均匀,并且向前移动焊丝的速度也要均匀. 2开坡口水平对接焊

1) 焊件的坡口加工与装配定位焊

对厚的焊件,沿焊接方向用机械切削法加工出V形坡口,然后用手工电弧焊将焊件定位焊到低碳钢板上. 2) 水平对接焊

采用合适的焊接工艺参数.

采用左向焊法,焊丝中心线前倾角10-15°,第一层采用直线移动运丝法进行焊接,以后各层采用月牙形或锯齿形摆动运丝法焊接.焊到最后一层的前一层焊道时,焊道应比焊件金属表面低0.5-1mm,以免坡口边缘熔化,导致盖面焊道产生咬边或焊偏现象.

必须注意的是,在焊接薄板对接焊时(厚1.0mm),为了避免烧穿,焊丝只作直线移动,不作横向摆动.

多层焊时,要注意防止未熔合\\夹渣\\气孔等缺陷.发现缺陷应及时采取措施排除,以保证焊接质量.为了减少变形,在焊接过程中可按手工电弧焊的方式采用分段焊. 3T形接头和搭接接头的焊接 焊接工艺参数见下表.

焊接层数 第一层 其它各层 焊接电流(A) 180-200 160-180 电弧电压(V) 22-24 22-24 焊接速度(cm/s) 0.5-0.8 0.4-0.6 气体流量(L/min) 焊脚尺寸(mm) 6-6.5 6-6.5 10-15 10-15 进行T形接头焊接时,极易产生咬边\\未焊透\\焊缝下垂等缺陷.为了防止这些缺陷的产生,在操作时,除了正确执行焊接工艺参数外,还要根据板厚和焊脚尺寸来控制焊丝角度.在对不同厚度焊件的T形接头平角焊时,要使电弧偏向厚板,以便两板加热均匀 ;在等厚板

上进行T形接头焊时,一般焊丝与水平板夹角为40-45°.当焊脚尺寸在5mm以下时,将焊丝直接指向夹角处 ;当焊角尺寸为5mm以上时,可将焊丝水平移开,离夹角处1-2mm,这时可以得到等角的焊缝,否则容易造成垂直板咬边和水平板上焊瘤的缺陷.焊丝的前倾角为10-25°.

焊脚尺寸小于8mm时,都可采用单层焊.焊脚尺寸小于5mm时,可用直线移动法和短路过渡进行均匀焊接.焊脚尺寸在5-8mm之间时,可采用斜圆圈形送丝法,并以左焊法进行焊接.其运丝要领可参照手弧焊T形接头角焊中斜圆圈形运条法进行.

焊脚尺寸为8-9mm时,焊缝可用两层两道焊 :第一层直线移动运丝法施焊,电流稍偏大,以保证熔深足够 ;第二层,电流稍偏小用斜圆圈形左焊法焊接.

焊脚尺寸大于9mm时,仍采用多层多道焊.其焊接层数参照手弧焊的角焊多层焊方式进行.但采用横向摆动时,第一道(为第一层)采用直线移动运丝法焊接 ;第二层以后可采用斜圆圈形运丝法和直线移动运丝交叉进行焊接.

需要注意的是,无论是多层多道还是单层单道焊,在操作过程中必须使每层的焊脚在该层中从头至尾一致,保证均匀美观,其起始端和收尾端的操作要领与水平位置焊相同. 另外,若遇有搭接接头的角焊时,如果上下板的厚度不一致,焊丝应对准的位置也有区别.当上板的厚度较薄时,对准上板的上边沿,上板的厚度较厚时,对准上板的下边沿. 4立焊 1) 立焊的方式

CO2保护焊的立焊有两种方式,一种是自下而上的向上立焊 ;另一种是自上而下午向下立焊.

手弧焊因为向下立焊时需要专门的焊条才能保证焊道成形,故通常只采用向上立焊.而CO2保护焊接若采用细丝短路过渡(即短弧)焊时,取向下立焊能获得很好的结果.此时,焊丝应向下倾斜一个角度.因为在向下立焊时, CO2气流也有承托熔池金属的作用,使它不易下坠,而且操作十分方便,焊道成形也很美观,但熔深较浅.此时CO2气流量应比平焊时

增大些.焊丝直径1.6mm以下时,焊接电流在200A以下,用于焊接薄板.

如果像手工电弧焊那样,取向上立焊,那么会因铁水的重力作用,熔池金属下淌,又加上电弧吹力作用,熔深增加,焊道窄而高,故一般不采用这种操作法.

若采用直径1.6mm或更大的焊丝时,采用滴状过渡而不采用短路过渡方式焊接,可取向上立焊.为了克服熔深大,焊道窄而高的缺点,宜用横向摆动运丝法,但电流需取下限值,用于焊接厚度较大的焊件. 2) 立焊法运丝

立焊有直线移动运丝法.和横向摆动运丝法.直线移动运丝法适用于薄板对接的向下立焊,以及向上立焊的开坡口对接焊的第一层和T形接头立焊的第一层.

向上立焊的多层焊,一般在第二层以后即采用横向摆动运丝法.为了获得较好的焊道成形,可采用正三角形的摆动运丝法,向上立焊的多层焊也可采用月牙形横向摆动运丝法. 5横焊

横焊时的工艺参数与立焊基本相同,电流可比立焊时大些.横向焊时熔化金属受重力作用下滴,容易产生咬边\\焊瘤和未焊透等缺陷,因此,横焊时采取的措施也和立焊差不多.采用直径较小的焊丝,以适当的电流\\短路过渡法和适当的运丝角度来保证焊接过程稳定和获得成形良好的焊道. 1) 横焊的运丝法和焊丝的角度

横焊时,一般采用直线移动运丝法,为了防止熔池温度过高和铁水下流,焊丝可作小幅度的前后往复摆动.焊丝与焊道垂直线间的夹角为5-15°,焊丝与焊道水平线的夹角为75-85°之间.在进行多层多道横焊时,有时也模拟手弧焊的方式,采取斜圆圈形或锯齿形摆动法,但摆幅比手弧焊要小些. 2) 开坡口对接横焊

焊件与开坡口水平对焊焊件相同.焊接工艺参数与基本操作时所取的工艺参数相同.采用多层焊将坡口焊满.第一层以直线移动运丝法进行焊接 ;第二层以斜圆圈形横向摆动

运丝法进行焊接.操作过程中注意防止上部咬边,下部出现焊瘤的现象. 4.4.3常见缺陷的产生原因及检验方法 1常见缺陷的产生原因 1) 气孔

当焊丝与焊年有油\\锈等脏物,焊丝内硅\\锰含量不足,CO2气体保护不好(由于气体流量低\\阀门冻结\\喷嘴堵塞\\有较大的风时),气体纯度低时,容易产生气孔. 2) 裂纹

当焊丝\\焊件有油\\锈\\水分时,电流与电压匹配不合理使熔深过大,母材与焊缝金属含碳量高 ;多层焊第一道焊缝过小 ;焊接顺序不当,使焊件产生很大的拘束应力时,容易引起裂纹. 3) 咬边

当弧长太长,电流太大,焊速过快或焊枪位置不当时,容易引起咬边. 4) 夹渣

前层焊缝熔渣去除不干净 ;小电流\\低速度时,熔敷量过多 ;在坡口内进行左焊法,焊接熔渣到熔池前面去 ;焊丝摆动过大等均容易引起夹渣. 5) 飞溅严重

由于短路过渡时,电感量过大或过小 ;焊接电流与电压配合不当 ;焊丝和焊件清理不良而引起.

6) 焊缝形状不规则

由于焊丝未经校直或校直不良 ;导电嘴磨损严重而引起电弧摆动 ;焊丝伸出长度过长 ;焊接速度过低而引起. 7) 烧穿

焊接电流大,焊接速度慢,坡口间隙过大等均容易引起烧穿. 2检验方法

1)100%地进行焊缝的外观目视检查,不允许有裂纹\\咬边及焊瘤 ;焊缝成形整齐,飞溅少,余高合适.

2)X光透视检查.抽查100mm长度焊缝,其质量应符合GB3323文件中规定的等级要求. 4.4.4安全注意事项 1防紫外线辐射和飞溅灼伤. 2防中毒.

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