二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接參數(shù)設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說(shuō) 明 書(shū)）題 目：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接參數(shù)姓 名： 王德順 編 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)姓名 王德順 專業(yè) 焊接技術(shù)及其自動(dòng)化 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）題目： 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接參數(shù) a編制設(shè)計(jì) b設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 王廣云 系（部）主 任 張君 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 機(jī)械工程 學(xué)院 焊接技術(shù)及其自動(dòng)化 專業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)

2、計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 二氧化碳保護(hù)焊的焊接參數(shù) 專題（論文）題目： 二氧化碳保護(hù)焊的焊接參數(shù) 指導(dǎo)老師： 王廣云 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 王德順 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。答辯委員會(huì) 人，出席 人答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)第 頁(yè)共 頁(yè)學(xué)生姓名： 王德順 專業(yè) 焊接技術(shù)及其自動(dòng)化 年級(jí) 11級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 二氧化碳保護(hù)焊的焊接參數(shù) 評(píng) 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績(jī)： 系（科）主

3、任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）摘要進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)， 焊接過(guò)程已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要的金屬加工工藝，直接制約著其它各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。丹麥學(xué)者jens系統(tǒng)總結(jié)了焊接過(guò)程的影響因素，認(rèn)為焊接領(lǐng)域影響著自動(dòng)化技術(shù)、材料科學(xué)、環(huán)境、無(wú)損檢測(cè)、機(jī)械與腐蝕、斷裂力學(xué)等多門學(xué)科。而焊接自動(dòng)化作為焊接領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，反過(guò)來(lái)也制約著焊接這一過(guò)程。我實(shí)習(xí)的單位是河南省南陽(yáng)市二機(jī)石油裝備有限公司，對(duì)于我們公司的現(xiàn)狀而言，焊接自動(dòng)化技術(shù)可以概括為硬件因素和軟件因素。硬件因素主要指鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接設(shè)備和方法；軟件因素主要指計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)

4、、自動(dòng)控制技術(shù)以及信息技術(shù)等進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域而形成的焊接控制技術(shù)、人工智能技術(shù)及專家系統(tǒng)等。不過(guò)，在國(guó)際上對(duì)焊接自動(dòng)化作了重新定義。焊接自動(dòng)化是指焊接過(guò)程自啟動(dòng)至結(jié)束全部由焊機(jī)的執(zhí)行自動(dòng)完成。無(wú)需操作工作任何調(diào)整，即焊接過(guò)程中焊頭的位置的修正和各焊接參數(shù)的調(diào)整是通過(guò)焊機(jī)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。按照上述標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，我廠的焊接的自動(dòng)化率是相當(dāng)?shù)偷摹O大多數(shù)僅實(shí)現(xiàn)了焊接生產(chǎn)的機(jī)械化。因此，為加速本行業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)代化的進(jìn)程，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)盡快提高焊接自動(dòng)化的程度。按照中央提出的“以人為本”的理念。焊接自動(dòng)化具有更深刻的意義。它不僅僅是提高了焊接生產(chǎn)率和穩(wěn)定了焊接質(zhì)量，而更重要的是使焊工遠(yuǎn)離

5、了有害的工作環(huán)境，減輕或消除了職業(yè)病的危害。本次我設(shè)計(jì)的是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接參數(shù)，以小見(jiàn)大，設(shè)計(jì)并不是門簡(jiǎn)單的課程，它需要我們理性的思維和豐富的空間想象能力。我們可以通過(guò)對(duì)焊接參數(shù)的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解焊接原理課程設(shè)計(jì)的流程，為我們今后的工作奠定了基礎(chǔ)。關(guān) 鍵 詞：焊接參數(shù)設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)件，自動(dòng)化焊接技術(shù)abstractsince twenty-first century, the welding process has become one of the most important metal processing technology in modern industrial produc

6、tion, directly restricts the development of other industries. danish scholar jens system and summarizes the influencing factors of welding process, welding areas that affect the automation technology, materials science, environment, ndt, mechanical and corrosion, fracture mechanics and other discipl

7、ines. but the welding automation is an important branch of welding field, which in turn restricts the process of welding. i practice the unit is in nanyang city, henan province erji petroleum equipment co., ltd., for the situation of our company, welding automation technology can be summarized as th

8、e hardware and software factors. hardware factors mainly refers to the automatic welding equipment and method of steel structure; software factors mainly refers to computer technology, electronic technology, automatic control technology and information technology into the steel structure welding fie

9、ld and the formation of welding control technology, artificial intelligence and expert system etc. it is not onlyincrease weldingproductivity andthe stability of the weldingquality,andit is more important that thewelderfromhazardous working conditions,reduce or eliminate theoccupationdiseaseharm.thi

10、s time i design is carbon dioxide welding parameters, welding the child is father of the man, the design is not simple lesson, it requires us to rational thinking and rich imagination. we can know more about the design of welding parameter welding principle curriculum design flow, laid the foundatio

11、n for our future work.key words: welding parameter design, steel structure, welding technology, development status目 錄摘要1abstract2第一章 緒論61.1 co2氣體保護(hù)焊的功能與用途61.2 co2焊的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)61.2.1二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)61.2.2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的缺點(diǎn)61.3國(guó)內(nèi)外co2氣體保護(hù)焊現(xiàn)狀7第二章 我國(guó)co2氣保焊材料發(fā)展的現(xiàn)狀82.1 我國(guó)co2氣保焊材料生產(chǎn)現(xiàn)狀82.2 焊絲的發(fā)展現(xiàn)狀9第三章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)及

12、其操作103.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的冶金特點(diǎn)103.2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的缺點(diǎn)103.3二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接材料103.3.1co2氣體103.3.2焊絲11第四章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的保護(hù)效果134.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的保護(hù)效果134.2 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的冶金特點(diǎn)134.3 氣孔問(wèn)題144.3.1 co氣孔144.3.2 n2144.3.3 h2氣孔144.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的飛濺問(wèn)題154.4.1二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊飛濺產(chǎn)生的原因154.4.2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊預(yù)防飛濺的措施15第五章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形式175.1 短路過(guò)度175.2 顆粒狀過(guò)17第六章 二氧化他

13、氣體保護(hù)焊的操作186.1 起弧186.2 收弧186.3操作方法18第七章 平焊的試板參數(shù)的設(shè)計(jì)207.1焊前準(zhǔn)備設(shè)計(jì)207.1.1坡口設(shè)計(jì)207.1.2反變形設(shè)計(jì)217.2焊接時(shí)的參數(shù)設(shè)計(jì)227.2.1焊接擺條的設(shè)計(jì)227.2.2過(guò)渡設(shè)計(jì)237.3平焊焊接電流。電壓參數(shù)的設(shè)計(jì)257.4平焊的其他參數(shù)設(shè)計(jì)26第八章 角焊縫試板的焊接參數(shù)設(shè)計(jì)288.1 角焊縫形式以及強(qiáng)度288.2角焊縫試板的焊接其他參數(shù)設(shè)計(jì)29第九章 立焊試板的焊接參數(shù)設(shè)計(jì)31第十章 橫焊試板的焊接參數(shù)設(shè)計(jì)33第十一章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊產(chǎn)生缺陷的原因以及防止辦法36結(jié)束語(yǔ)39參考文獻(xiàn)41致謝42第一章 緒論1.1 co2氣

14、體保護(hù)焊的功能與用途co2氣體保護(hù)焊一直都是以質(zhì)量和價(jià)格合理取勝，故障率低，它適用于焊接低鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鋼、鐵、銅、鋁、鎳等，全位置的點(diǎn)焊、對(duì)焊、角焊和搭焊，保護(hù)氣體采用純一方面能夠起到保護(hù)焊槍導(dǎo)電嘴不被氧化，同時(shí)co2氣體跟碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成co起到助燃的作用，更能獲得穩(wěn)定的焊接效果。1.2 co2焊的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)1.2.1二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)（1）焊接成本低。co2氣體是釀造廠和化工廠的副產(chǎn)品，價(jià)格低、來(lái)源廣，其焊接成本約為手弧焊和埋弧焊的4050。(2)焊接生產(chǎn)率高。由于焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接時(shí)焊接電流密度大，焊絲的熔化效率高，所以熔敷速度高。焊接

15、生產(chǎn)率比手弧焊高23倍。(3)應(yīng)用范圍廣?？梢院附颖“?、厚板以及全位置的焊接等。(4)抗銹能力強(qiáng)。co2焊對(duì)焊件上的鐵銹、油污及水分等，不像其他焊接方法那樣敏感，具有較好的抗氣孔能力。(5)操作性好，具有手弧焊那樣的靈活性。1.2.2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的缺點(diǎn)(1)在電弧空間里，co2氣體氧化作用強(qiáng)，因而需對(duì)焊接熔池脫氧，要使用含有較多脫氧元素的焊絲。（2）飛濺大。不論采用什么措施，也只能使co2焊接飛濺減小到一定程度，但仍比手弧焊、氬弧焊大得多。1.3國(guó)內(nèi)外co2氣體保護(hù)焊現(xiàn)狀co2焊接技術(shù)發(fā)展與金屬結(jié)構(gòu)制造是密不可分的。50年代初期，co2氣體保護(hù)焊技術(shù)一經(jīng)開(kāi)發(fā)，就應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)件的制造，并

16、且伴隨著焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，制造水平的不斷提高，逐漸成為金屬結(jié)構(gòu)件焊接的主要方法。其高效，優(yōu)質(zhì)，自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用條件并且極大的推動(dòng)了金屬結(jié)構(gòu)件焊接技術(shù)和相關(guān)專業(yè)的發(fā)展，在焊接技術(shù)發(fā)展史上書(shū)寫了極其輝煌的一頁(yè)。目前在美國(guó)，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家采用焊接金屬結(jié)構(gòu)件比例日趨增大，其中co2氣體保護(hù)焊消耗的焊接金屬材料重量約占全部焊接材料總重量的50%75%。經(jīng)過(guò)多年努力，我國(guó)co2氣保焊技術(shù)在金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)中的推廣應(yīng)用，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步第二章 我國(guó)co2氣保焊材料發(fā)展的現(xiàn)狀2.1 我國(guó)co2氣保焊材料生產(chǎn)現(xiàn)狀我國(guó)早在50年代末就開(kāi)始研究co2氣體保護(hù)焊工藝，由于各種原因，直至80年代初國(guó)內(nèi)熔化極

17、氣體保護(hù)焊的應(yīng)用還很少。據(jù)大概統(tǒng)計(jì)，1982年co2氣體保護(hù)焊機(jī)僅占焊機(jī)總數(shù)3.1%，1984年co2焊接占總焊接工作量的5%。由于市場(chǎng)需求不迫切，co2焊絲的生產(chǎn)自然跟不上，焊絲產(chǎn)品單一，大部分表面沒(méi)有鍍銅，大捆供貨，焊絲生產(chǎn)企業(yè)也極少。隨著改革開(kāi)放的深入，一些大型企業(yè)引進(jìn)國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)，或者與外商合資生產(chǎn)，合資生產(chǎn)的產(chǎn)品要求采用熔化極氣體保護(hù)焊。所以許多企業(yè)在引進(jìn)技術(shù)和合資生產(chǎn)的同時(shí)，購(gòu)進(jìn)大批焊接設(shè)備及成盤層繞鍍銅的各種規(guī)格的實(shí)用焊絲，投入到生產(chǎn)中。由于這種焊工藝方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于手工電弧焊，受到從焊工到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的認(rèn)可。在七十年代末我國(guó)船舶產(chǎn)品打入國(guó)際船舶市場(chǎng)，出口船舶必須滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)

18、范，我國(guó)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝不能滿足出口船舶的建造，其中焊接質(zhì)量差和焊接生產(chǎn)效率低成為突出矛盾。為此1982年中船總公司提出推廣應(yīng)用高效焊接技術(shù)的方案，1983年又提出了“大力推廣應(yīng)用高效焊接技術(shù)，更新焊接設(shè)備，更新焊接設(shè)備、開(kāi)發(fā)高效焊接材料、依靠焊接技術(shù)進(jìn)步，提高焊接生產(chǎn)效率”的方針，從采用高效鐵粉焊條、帶有支架的重力焊條到co2氣保護(hù)半自動(dòng)焊，使得整個(gè)造船行業(yè)的焊接自動(dòng)化水平不斷提高，縮短了船舶建造周期，降低了生產(chǎn)成本，成為其他行業(yè)的榜樣，極大地推動(dòng)了我國(guó)的焊接技術(shù)進(jìn)步。在此期間，由于市場(chǎng)對(duì)焊絲有需求，焊絲生產(chǎn)企業(yè)逐漸增加，1983年天津焊絲廠(當(dāng)時(shí)為天津市第五金屬制品廠)從德國(guó)引進(jìn)焊絲鍍銅設(shè)備

19、，1984年常州焊條廠也從西德引進(jìn)全套生產(chǎn)設(shè)備，開(kāi)始向市場(chǎng)提供具有一定水平的盤狀層繞的鍍銅焊絲，從此我國(guó)的co2焊絲生產(chǎn)邁上了一個(gè)新臺(tái)階，到20世紀(jì)80年代末，焊絲生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。目前全國(guó)的焊絲生產(chǎn)廠量少有150家，主要由國(guó)營(yíng)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體及三資企業(yè)組成，另外，近十幾年來(lái)許多焊條廠也開(kāi)發(fā)增加了焊絲品種，并且成為焊絲生產(chǎn)的骨干企業(yè)。焊絲產(chǎn)量1985年為5千噸，1995年達(dá)到7萬(wàn)噸，到1999年迅速增為10萬(wàn)噸，15年來(lái)增長(zhǎng)20倍。整個(gè)焊絲行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)能力近20萬(wàn)噸。自1983年天津焊絲廠從德國(guó)引進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備到現(xiàn)在，全國(guó)已眾德國(guó)、瑞典、加拿大、日本、瑞士、意大利及臺(tái)灣等7個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)各種焊絲

20、生產(chǎn)設(shè)備50套，國(guó)產(chǎn)或企業(yè)自行制造的100余條。據(jù)我們掌握，目前還有部分企業(yè)在上焊絲產(chǎn)品。應(yīng)該說(shuō)，雖然產(chǎn)品由于各種原因還存在一定的問(wèn)題，但是從生產(chǎn)條件、生產(chǎn)設(shè)備方面看，還是相當(dāng)不錯(cuò)的。2.2 焊絲的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的氣體保護(hù)焊焊絲開(kāi)始發(fā)展緩慢。1985年后才有了較快的發(fā)展。隨著各種自動(dòng)和半自動(dòng)焊接方法的推廣應(yīng)用，焊接的品種逐漸增多，使用量也逐年擴(kuò)大。各國(guó)焊條和焊絲的產(chǎn)量的比例，在一定程度上反映了該國(guó)的焊接自動(dòng)化水平。我國(guó)目前焊絲生產(chǎn)企業(yè)150多家，整個(gè)焊絲行業(yè)年生產(chǎn)能力越30 萬(wàn)噸，多數(shù)是生產(chǎn)埋弧焊和co2氣體保護(hù)焊焊絲。焊絲主要規(guī)格有：0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 1.6 2.0 2.

21、5 3.0 4.0等。第三章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)及其操作3.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的冶金特點(diǎn)(1)焊接成本低。co2氣體是釀造廠和化工廠的副產(chǎn)品，價(jià)格低、來(lái)源廣，其焊接成本約為手弧焊和埋弧焊的4050。(2)焊接生產(chǎn)率高。由于焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接時(shí)焊接電流密度大，焊絲的熔化效率高，所以熔敷速度高。焊接生產(chǎn)率比手弧焊高23倍。(3)應(yīng)用范圍廣?？梢院附颖“?、厚板以及全位置的焊接等。(4)抗銹能力強(qiáng)。co2焊對(duì)焊件上的鐵銹、油污及水分等，不像其他焊接方法那樣敏感，具有較好的抗氣孔能力。(5)操作性好，具有手弧焊那樣的靈活性。3.2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的缺點(diǎn)(1)在電弧空間里，co2氣體氧化作用

22、強(qiáng)，因而需對(duì)焊接熔池脫氧，要使用含有較多脫氧元素的焊絲。(2)飛濺大。不論采用什么措施，也只能使co2焊接飛濺減小到一定程度，但仍比手弧焊、氬弧焊大得多。3.3二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接材料3.3.1co2氣體1co2氣體的性質(zhì)純co2氣體是無(wú)色，略帶有酸味的氣體。密度為本1.97kg/m3，比空氣重。在常溫下把co2氣體加壓至57mpa時(shí)變?yōu)橐后w。常溫下液態(tài)co2比較輕。在0，0.1mpa時(shí)，1kg的液態(tài)co2可產(chǎn)生509l的co2氣體。2瓶裝co2氣體采用40l標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶，可灌入25kg液態(tài)的co2，約占鋼瓶的80%，基余20%的空間充滿了co2氣體。在0時(shí)保飽各氣壓為3.63mpa；20時(shí)保

23、飽各氣壓為5.72mpa；30時(shí)保飽各氣壓為7.48 mpa，因此，co2氣瓶要防止烈日暴曬或靠近熱源，以免發(fā)生爆炸。3co2氣體純度對(duì)焊接質(zhì)量的影響co2氣體純度對(duì)焊縫金屬的致密性和塑性有很大影響。co2氣體中的主要雜質(zhì)是h2o和n2，其中h2o的危害較大，易產(chǎn)生h氣孔，甚至產(chǎn)生冷裂縫。焊接用co2氣體純度不應(yīng)低于99.8%（體積法），其含水量小于0.005%（重量法）。4混合氣體一般混合氣體是在ar氣（無(wú)色、無(wú)味、密度為1.78kg/m3）中加入20%左右的co2氣體制成，主要用來(lái)焊接重要的低合金鋼強(qiáng)度鋼。5. co2氣體純度的影響。氣體的純度對(duì)焊接質(zhì)量有一定影響，雜質(zhì)中的水分和碳?xì)浠衔?/p>

24、會(huì)使熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量增高，對(duì)厚板多層焊易于產(chǎn)生冷裂紋或延遲裂紋。二氧化碳的技術(shù)要求如下表：項(xiàng) 目組分含量（%）優(yōu)等品一等品合格品二氧化碳含量（v/v）99.999.799.5液態(tài)水不得檢出不得檢出不得檢出油不得檢出不得檢出不得檢出水蒸氣+乙醇含量（m/m）0.0050.020.05氣味無(wú)異味無(wú)異味無(wú)異味在重、大型鋼結(jié)構(gòu)中低合金高強(qiáng)鋼特厚板節(jié)點(diǎn)拘束應(yīng)力較大的主要是焊縫焊接時(shí)應(yīng)采用優(yōu)等品，在低碳鋼厚板節(jié)點(diǎn)主要焊縫焊接時(shí)可采用一等品，對(duì)一般輕型鋼結(jié)構(gòu)薄板焊接可采用合格口。3.3.2焊絲1實(shí)心焊絲為了防止氣孔，減少飛濺和保證焊縫具有一定的力學(xué)性能，要求焊絲中含有足夠的合金元素，一般采用限制含碳量（

25、0.1%以下），硅錳聯(lián)合脫氧。焊絲直徑常用的有：0.8mm0.9mm1.0mm 1.2mm 1.6mm，焊絲直徑允許偏差+0.01，-0.04。以下介紹幾種常用的焊絲。2.用于焊接低碳鋼低合金鋼的焊絲有：h08mnsia，h08mnsi，h10mnsi。3.用于焊接低合金鋼強(qiáng)度鋼的焊絲有：h08mn2sia，h10mnsimo，h10mn2simoa。4.用于焊接貝氏體鋼的焊絲有：h08cr3mn2moa。5.用于焊接抗微氣孔焊縫低飛濺的焊絲有：h0cr18ni9，h1cr18ni9，h1cr18ni9ti。6.用于焊接不銹鋼薄板的焊絲有：h0cr18ni9，h1cr18ni9，h1cr18n

26、i9ti，h1cr18ni9nb。第四章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的保護(hù)效果 4.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的保護(hù)效果co2氣體保焊是利用co2氣體作為保護(hù)氣體的一種電弧焊。co2氣體本身是一種活性氣體，它的保護(hù)作用主要是使焊接區(qū)與空氣隔離，防止空氣中的氮?dú)鈱?duì)熔池金屬的有害作用，因?yàn)橐坏┖缚p金屬被氮化和氧化，設(shè)法脫氧是很容易實(shí)現(xiàn)的，而要脫氮就很困難。co2氣保焊在co2保護(hù)下能很好地排除氮?dú)?。在電弧的高溫作用下?000k以上），co2氣體全部分解成co+o，可使保護(hù)氣體增加一倍。同時(shí)由于分解吸熱的作用，使電弧因受到冷卻的作用而產(chǎn)生收縮，弧柱面積縮小，所以保護(hù)效果非常好。4.2 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的冶金

27、特點(diǎn)co2氣保焊時(shí)，合金元素的燒損，焊縫中的氣孔和焊接時(shí)的飛濺，這三方面是co2氣保焊的主要問(wèn)題，而這些問(wèn)題都與電弧氣氛的氧化性有關(guān)。因?yàn)橹挥挟?dāng)電弧溫度在5000k以上時(shí)，co2氣體才能完全分解，但在一般的co2氣保焊電弧氣氛中，往往只有4060%左右的co2氣體完全分解，所以在電弧氣氛中同時(shí)存在co2、co和o氣氛對(duì)熔池金屬有嚴(yán)重的氧化作用。合金元素的氧化：co2氣體和o對(duì)金屬的氧化作用，主要有以下幾種形式：fe+co2=feo+co si+2co2=sio2+2co mn+co2=mno+co fe+o=feo si+2o=sio2mn+o=mno 這些氧化反應(yīng)既發(fā)生在熔滴中，也發(fā)生于深池

28、中。氧化反應(yīng)的程度取決于合金元素的濃度和對(duì)氧的親和力的大小，由于鐵的濃度最大，固鐵的氧化最強(qiáng)烈，si、mn、c的濃度雖然較低但與氧的親和力比鐵大，所以大部分?jǐn)?shù)量被氧化。以上氧化反應(yīng)的產(chǎn)物sio2t mno結(jié)合成為熔點(diǎn)較低的硅酸鹽熔渣，浮于熔池上面，使熔池金屬受到良好的保護(hù)。反應(yīng)生成的co氣體，從熔池中逸到氣相中，不會(huì)引起焊縫氣孔，只是使焊縫中的si、mn元素?zé)龘p。在co2氣保焊中，與氧親和力較弱的元素ni、cr、mo其過(guò)渡系數(shù)最高，燒損最少。與氧親和力較大的元素si和mn，其過(guò)渡系數(shù)較低，因?yàn)樗鼈儺?dāng)中有相當(dāng)數(shù)量用于脫氧。而與氧的親和力最大的元素al、ti、nb的過(guò)渡系數(shù)更低，燒損比si、mn還

29、要多。反應(yīng)生成的feo將繼續(xù)與c作用產(chǎn)生co氣體，如果此時(shí)氣體不能析出熔池，則在焊縫中生成co氣孔。反應(yīng)生成的co氣體在電弧高溫下急劇膨脹，使熔滴爆破而引起金屬飛濺，因此必須采取措施，盡量減少鐵的氧化。 4.3 氣孔問(wèn)題4.3.1 co氣孔co2氣保焊時(shí)，由于熔池受到co2氣流的冷卻，使熔池金屬凝固較快，若冶金反生成的co氣體是發(fā)生在熔池快凝固的時(shí)候，則很容易生成co氣孔，但是只要焊絲選擇合理，產(chǎn)生co氣孔的可能性很小。4.3.2 n2氣孔當(dāng)氣體保護(hù)效果不好時(shí)，如氣體流量太??；保護(hù)氣不純；噴嘴被堵塞或室外焊接時(shí)遇風(fēng)；使氣體保護(hù)受到破壞，大量空氣侵入熔池，將引起n2氣孔。4.3.3 h2氣孔在c

30、o2氣保焊時(shí)產(chǎn)生h2氣孔的機(jī)率不大，因?yàn)閏o2氣體本身具有一家的氧化性，可以制止氫的有害作用，所以co2氣保焊時(shí)對(duì)鐵銹和水分沒(méi)有埋弧焊和氬弧焊那樣敏感，但是如果焊件表面的油污以及水分太多，則在電弧的高溫作用下，將會(huì)分解出h2，當(dāng)其量超不定期co2氣保焊時(shí)氧化性對(duì)氫的抑制作用時(shí)，將仍然產(chǎn)生h2氣孔。為了防止h2氣孔的產(chǎn)生，焊絲和焊件表面必須去除油污、分、鐵銹，co2氣體要經(jīng)過(guò)干燥，以減少氫的來(lái)源。4.4二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的飛濺問(wèn)題4.4.1二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊飛濺產(chǎn)生的原因由于焊絲和工件中都含有碳，co2氣保焊電弧氣氛氧化性強(qiáng)，熔滴中發(fā)生feo+c=fe+co，熔滴爆炸，產(chǎn)生飛濺。另一個(gè)原因是co

31、2氣保焊細(xì)絲（1.6mm以下）焊時(shí)，一般采用短路過(guò)渡焊接，當(dāng)電弧短路期間，電弧空間逐漸冷卻，當(dāng)電弧再次引燃時(shí)，電流較大，電弧熱量突然增大，較冷的氣體瞬間產(chǎn)生體積膨脹而引起較大的沖動(dòng)功，由此引起較大的飛濺。另外當(dāng)焊機(jī)的動(dòng)特性不太好時(shí)，短路電流的增長(zhǎng)速度太慢，使熔滴過(guò)渡頻率降低，短路時(shí)間增長(zhǎng)，焊絲伸出部分在電阻熱的作用下，會(huì)發(fā)紅軟化，形成大顆粒成段斷落，爆斷，使電弧熄滅，造成焊接過(guò)程不穩(wěn)。短路電流增長(zhǎng)太快時(shí)，一發(fā)生短路，熔滴立即爆炸，產(chǎn)生大量的飛濺。4.4.2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊預(yù)防飛濺的措施1.采用活化處理過(guò)的焊絲可以細(xì)化金屬熔滴減少飛濺，改善焊縫的成形。所謂活化處理就是在焊絲表面涂一層薄的堿土金

32、屬或稀土金屬的化合物來(lái)提高焊絲發(fā)射電子的能力，最常用的活化劑是銫（cs）的鹽類如csco3，如稍加一些k2co3，na2co3，則效果更顯著。2.限制焊絲中的含碳量在0.080.11%范圍內(nèi)，為此可選用超低碳焊絲，如：ho4mn2sitia。3.必要時(shí)選用藥芯焊絲，使熔滴表面有熔渣覆蓋，可減少飛濺，使焊縫盛開(kāi)美觀。4.在co2氣體中加入少量的ar氣，改善電弧的熱特性和氧化性，減少飛濺。5.采用直流反接，使焊絲端部的極點(diǎn)壓力較小。6.選擇最佳的焊接規(guī)范，焊接電流、焊接電壓不要過(guò)大或過(guò)小。7.選擇最佳的電感值，co2氣體保護(hù)焊時(shí)電流的增長(zhǎng)速度與電感有關(guān)，既：di/dt=（u0-ir）/l 式中：u

33、0電源的空載電壓i瞬間電流r焊接回路中的電阻l焊接回路中的電感由此可知電感越大，短路電流的增大速度di/dt越小。當(dāng)焊接回路中的電感值在00.2毫亨范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)短路電流上升速度的影響特別顯著。一般在用細(xì)絲co2氣體保護(hù)焊時(shí)，由于細(xì)焊絲的熔化速度比較快，熔滴過(guò)渡的周期短，因此需要較快的電流增長(zhǎng)速度，電感應(yīng)該選小些。相反，粗焊絲的熔化速度較慢，熔滴過(guò)渡的周期長(zhǎng)，則要求電流增長(zhǎng)速度慢些，所以應(yīng)該選較大的電感值。8.在噴咀上涂一層硅油或防堵劑，可以有效的防止噴咀堵塞。使用焊接飛濺清除劑，噴涂在工件上，可以阻止飛濺物與母材直接接觸，飛濺物用絲刷輕輕一刷就能把飛濺物清除。 第五章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊熔

34、滴過(guò)渡形式5.1 短路過(guò)度細(xì)絲co2氣體保護(hù)焊（小于1.6mm）焊接過(guò)程中，因焊絲端部熔滴個(gè)非常大，與熔池接觸發(fā)生短路，從而使熔滴過(guò)渡到熔池形成焊縫。短路過(guò)渡是一個(gè)燃弧、短路（息?。?、燃弧的連續(xù)循環(huán)過(guò)程，焊接熱源主要由電弧熱和電阻熱兩部分組成。短路過(guò)渡的頻率由焊接電流、焊接電壓控制，其特征是小電流、低電壓、焊縫熔深大，焊接過(guò)程中飛濺較大。短路過(guò)渡主要用于細(xì)絲co2氣體保護(hù)焊，薄板、中厚板的全位置焊接。5.2 顆粒狀過(guò)渡粗絲co2氣體保護(hù)焊（大于1.6mm）焊接過(guò)程中，焊絲端部熔滴個(gè)較小，一滴一滴，過(guò)渡到熔池不發(fā)生短路現(xiàn)象，電弧連續(xù)燃燒，焊接熱源主要是電弧熱。其特征是大電流、高電壓、焊接速度快。

35、顆粒狀過(guò)渡，主要用于粗co2氣體保護(hù)焊，中厚板的水平位置焊接。5.3 射流過(guò)渡當(dāng)粗絲co2氣體保護(hù)焊或采用混合氣體保護(hù)細(xì)絲焊，焊接電流大到超過(guò)臨界流值，焊接時(shí)，焊絲端部呈針狀，在電磁收縮力、電弧吹力等作用下，熔滴呈霧狀噴入熔池，焊接過(guò)程中飛濺很小，焊縫熔深大，成形美觀。射流過(guò)渡主要用于中厚板，帶襯板或帶襯墊的水平位置焊接。第六章 二氧化他氣體保護(hù)焊的操作6.1 起?。?）保持干身長(zhǎng)不變。（2）倒退引弧法，在焊道前端1020mm處銀狐。（3）接頭處磨薄，防止接頭未熔合。6.2 收?。?）保持干身長(zhǎng)不變。（2）在熔池邊緣處收弧。（3）收弧和起弧工藝，雖然說(shuō)co2的起弧與收弧工藝簡(jiǎn)單，但若達(dá)到一定質(zhì)

36、量要求，掌握規(guī)范的操作工藝適合有必要的，起弧工藝：起弧之前在焊絲端頭與母材之間保持一定距離的情況下，按下焊槍開(kāi)關(guān)。在起弧時(shí)，保持干身長(zhǎng)度穩(wěn)定。其呼出由于工件溫度較低，又無(wú)法像手工焊那樣拉長(zhǎng)電弧預(yù)熱，所以采用倒退引弧法，使焊道充分融合。收弧工藝：co2焊收弧時(shí)，應(yīng)保持干身長(zhǎng)度不變，并把燃燒點(diǎn)拉到熔池邊緣處?；?，焊機(jī)自完成回?zé)?、消球、延時(shí)氣體保護(hù)的收弧過(guò)程。6.3操作方法1.左焊法（右左）：余高小，寬度大，飛濺小，便于觀察焊縫，焊接過(guò)程穩(wěn)定，氣保效果好（有色金屬必須用左焊法），但是溶深較淺。2.右焊法（左右）：余高大，寬度小，飛濺大，便于觀察熔池，熔池深。3.運(yùn)槍方法；鋸齒形擺條。4.平角焊不擺或

37、小幅擺動(dòng)。5.立焊向上焊，采用三角形運(yùn)條。焊槍過(guò)渡；熔池兩邊停留，在熔池前1/3處過(guò)渡。槍的角度：垂直于焊道，延運(yùn)條方向成8090試板：間隙2.02.5mm，起弧點(diǎn)略小于收弧點(diǎn)。無(wú)鈍邊，反變形1。第七章 平焊的試板參數(shù)的設(shè)計(jì)7.1焊前準(zhǔn)備設(shè)計(jì)7.1.1坡口設(shè)計(jì)坡品形狀板厚(mm)焊絲直徑(mm)焊道數(shù)61.6181.62121.6281.22101.22161.23191.24坡口的選擇與分析：由于板厚是15mm以上的剛結(jié)構(gòu)件，所以放棄第一種、第二種、第三種、第四種、第七種方案，選擇第五種、第六種方法。將試板加工成v型坡口，分三道.四道焊縫進(jìn)行焊接。7.1.2反變形設(shè)計(jì)板材拼接首先將板材兩端，

38、用電塊墊起來(lái)一定角度，電器的角度應(yīng)該根據(jù)板材的厚度來(lái)確定，一般情況下板厚在1520mm之間時(shí)，角度在34為宜；當(dāng)板厚在2030mm之間時(shí)，角度在在1.51.6最好。如圖1所示。準(zhǔn)確選擇合適的掂起角度是焊接反變形工藝的一個(gè)重要措施，角度偏大或偏小都將直接影響焊接后接頭平整度。拼接接頭不留間隙，在相同的接縫上所墊起的角度應(yīng)一致。當(dāng)正面焊縫全部焊完后，隨著焊縫不斷的冷卻和收縮，角變形逐漸加大，一般情況下1018mm的板材角度由原預(yù)變形角度1.31.5增加到34；2030mm的板材角度由原預(yù)變形角1.51.6增加到1.93.2。如圖2所示。7.2焊接時(shí)的參數(shù)設(shè)計(jì)7.2.1焊接擺條的設(shè)計(jì)焊接的擺條一般分

39、九種：直線型、直線往復(fù)型、鋸齒形、月牙形、正三角形、斜三角形、正圓圈形等。見(jiàn)下圖.由于我們要焊的試板是15mm以上的，需要分四層焊接。第一層俗稱打底焊，一般是走直線型和正圓圈形。是因?yàn)檫@兩種擺條方法容易控制熔池大小，將熔池保持成一個(gè)橢圓，將兩塊鐵板的底部融合在一起。打底焊一般焊高在34mm之間。第二層第三層俗稱填充層，走鋸齒狀擺條，是因?yàn)檫@種擺條方法可以讓焊縫十分平整，可以讓兩塊板充分的融合在一起，不容易出現(xiàn)焊接的缺陷。第四層俗稱蓋面層，一般走月牙形，走月牙形可以清楚看到熔池的表面，很好的將試板的兩個(gè)邊融在一起，成型非常漂亮。7.2.2過(guò)渡設(shè)計(jì)在電弧焊中焊絲作為外加電場(chǎng)的一極（用直流電源，焊絲

40、接正極時(shí)稱為直流反接，接負(fù)極時(shí)稱為直流正接），在電弧激發(fā)后被產(chǎn)生的電弧熱熔化而形成熔滴向母材熔池過(guò)渡，其過(guò)渡形式有多種，因焊接方法、工藝參當(dāng)選變化而異，對(duì)于co2氣體保護(hù)焊而言，主要存在三種熔滴過(guò)渡形式，即短路過(guò)渡、滴狀過(guò)渡、射滴過(guò)渡。以下簡(jiǎn)過(guò)這三種過(guò)渡形式的特點(diǎn)、與工藝參數(shù)（主要是電流、電壓）的關(guān)系以及其應(yīng)用范圍。短路過(guò)渡。短路過(guò)度是在細(xì)焊絲、低電壓和小電流情況下發(fā)生的。焊絲熔化后由于斑點(diǎn)壓力對(duì)熔滴有排斥作用，使熔滴懸掛于焊絲端頭并積聚長(zhǎng)大，甚至與母材的深池相連并過(guò)渡到熔池中，這就是短路過(guò)渡形式，見(jiàn)下圖：1）過(guò)渡主要特征是短路時(shí)間和短路頻率。影響短路過(guò)渡穩(wěn)定性的因素主要是電壓，電壓約為182

41、1v時(shí)，短路時(shí)間較長(zhǎng)，過(guò)程較穩(wěn)定。焊接電流和焊絲直徑也即焊絲的電流密度對(duì)短路過(guò)渡過(guò)程的影響也很大。在表（1）中列出了不同焊絲直徑時(shí)的允許電流范圍和最佳電流范圍。在最佳電流范圍內(nèi)短路頻率較高，短路過(guò)渡過(guò)程穩(wěn)定，飛濺大，必須采取增加電路電感的方法以降低短路電流的增長(zhǎng)速度，避免產(chǎn)生熔滴的瞬時(shí)爆炸和飛濺。另外一個(gè)措施是采用ar-co2混合氣體（各約50%），因富ar氣體下斑點(diǎn)壓力較小，電弧對(duì)熔滴的排斥力較小，過(guò)程比較穩(wěn)定和平靜。細(xì)焊絲工作范圍較寬，焊接過(guò)程易于控制，粗焊絲則工作范圍很窄，過(guò)程難以控制。因此只有焊絲直徑在1.2mm以下時(shí)，才可能采用短路過(guò)渡形式。短路過(guò)渡形式一般適用于薄鋼板的焊接。co2

42、氣體保護(hù)焊穩(wěn)定短路過(guò)渡時(shí)不同焊絲直徑的電流范圍焊絲直徑（mm）允許電流（a）最佳電流（a）0.860160601001.070240701201.290260901751.61102901102002.01203501202502）滴狀過(guò)渡。滴狀過(guò)渡是在電弧稍長(zhǎng)，電壓較高時(shí)產(chǎn)生的，此時(shí)熔滴受到較大的斑點(diǎn)壓力、熔滴在co2氣氛中一般不能沿焊絲軸向過(guò)渡到熔池中，而是偏離焊絲軸向，甚至于上翹，如下圖所示。由于產(chǎn)生較大的飛濺，因此滴狀過(guò)渡形式在生產(chǎn)中很難采用。只有在富氬混合氣焊接時(shí)，熔滴才能形成向過(guò)渡和得到穩(wěn)定的電弧過(guò)程。但因富氬氣體的成本是純co2氣體的幾倍，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和施工安裝中應(yīng)用較少。

43、3）射滴過(guò)渡。co2氣體保護(hù)焊的射滴過(guò)渡是一種自由過(guò)渡的形式，但其中也伴有瞬時(shí)短路。它是在1.63.0的焊絲，大電流條件下產(chǎn)生的，是一種穩(wěn)定的電弧過(guò)程。焊絲直徑1.23.0時(shí)，如電流較大，電弧電壓較高，能產(chǎn)生如前所述的滴狀過(guò)渡，但如電弧電壓降低，電弧的強(qiáng)烈吹力將會(huì)排除部分熔池金屬，而使電弧部分潛入熔池的凹坑中，隨著電流增在則焊絲端頭幾乎全部潛入熔池，同時(shí)熔滴尺寸減小，過(guò)渡頻率增加，飛濺明顯降低，形成典型的射滴過(guò)渡，如下所示。但電流增大有一定限度，電流過(guò)大時(shí)，電弧力過(guò)大，會(huì)強(qiáng)烈擾動(dòng)熔池，破壞焊接過(guò)程。由于射滴過(guò)渡對(duì)電源動(dòng)特性要求不高，而且電流大，熔敷速度高，適合于中厚板的焊接，不易出現(xiàn)未熔合缺陷

44、，但由于熔深大，熔寬也大，射滴過(guò)渡用于空間位置焊接時(shí)，焊縫成形不易控制。co2氣體保護(hù)焊不同焊絲直徑時(shí)形成射滴過(guò)渡的電流范圍焊絲直徑（mm）焊接電流（a）1.22503501.63005002.03505502.44006503500750 co2+ar混合氣配比的影響。不論對(duì)于短路過(guò)渡還是滴狀過(guò)渡的情況，在co2氣體中加入ar，飛濺率都能減少。短路過(guò)渡時(shí)co2含量在50%70%范圍內(nèi)都有良好效果，在大電流滴狀過(guò)渡時(shí)，ar含量為75%80%時(shí)，可以達(dá)到噴射過(guò)渡，電弧穩(wěn)定，飛濺很少。所以在實(shí)際焊接中一般選擇射滴過(guò)渡。 7.3平焊焊接電流。電壓參數(shù)的設(shè)計(jì)在7.2.2中我們采用射滴過(guò)渡，所以焊接電流

45、應(yīng)該在250350之間。但是由于我們?cè)诤冈嚢迨呛杆膶?，所以用的電流、電壓都是不一樣的。焊接電?根據(jù)焊接條件（板厚、焊接位置、焊接速度、材質(zhì)等參數(shù)）選定相應(yīng)的焊接電流。co2焊機(jī)調(diào)電流實(shí)際上是在調(diào)整送絲速度。因此co2焊機(jī)的焊接電流必須與焊接電壓相匹配，既一定要保證送絲速度與焊接電壓對(duì)焊絲的熔化能力一致，以保證電弧長(zhǎng)度的穩(wěn)定。所以我在第一層設(shè)計(jì)的電流是120-150a，第二層和第三層是150-200a，第四層是200-220a。然后根據(jù)焊接條件選定相應(yīng)板厚的焊接電流，然后根據(jù)下列公式計(jì)算焊接電壓:300a時(shí): 焊接電壓 = ( 0.04倍焊接電流 + 20 2) 伏第一層選定焊接電流120a，

46、則焊接電壓計(jì)算如下：焊接電壓 = ( 0.04 120+ 16 1.5)伏= ( 2.8 + 16 1.5)伏 = ( 18.8 1.5)所以第一層的焊接電流是120a，電壓是18.8 1.5。第二層選定焊接電流180a，則焊接電壓計(jì)算如下：焊接電壓 = ( 0.04 180+ 16 1.5)伏= ( 7.2+ 16 1.5)伏 = ( 23.2 1.5)所以第一層的焊接電流是180a，電壓是23.2 1.5。第三層選定焊接電流190a，則焊接電壓計(jì)算如下：焊接電壓 = ( 0.04 190+ 16 1.5)伏= ( 7.6+ 16 1.5)伏 = ( 23.6 1.5)所以第三層的焊接電流是190a，電壓是23.6 1.5。第四層選定焊接電流220a，則焊接電壓計(jì)算如下：焊接電壓 = ( 0.04 220+ 16 1.5)伏= ( 8.8+ 16 1.5)伏 = ( 24.8 1.5)所以第四層的焊接電流是220a，電壓是24.8 1.5。7.4平焊的其他參數(shù)設(shè)計(jì)1.保護(hù)氣流量的影響。氣體流量大時(shí)保護(hù)較充分，但流量太大時(shí)對(duì)電弧的冷卻和壓縮很劇烈，電弧力太大會(huì)擾亂熔池，影響焊縫成形。2.導(dǎo)電嘴與焊絲端頭距離的影響。導(dǎo)電