CO2氣體保護(hù)焊產(chǎn)生飛濺的原因及控制措施畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 論 文設(shè) 計(jì)論文設(shè)計(jì)題目_CO2氣體保護(hù)焊產(chǎn)生飛濺的原因及控制措施_指 導(dǎo) 老 師_ _ 學(xué) 生 姓 名_ 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)_ 專業(yè)年級(jí)_ 系 別 、 班 別_ _ 目 錄摘要-引言-CO2氣保焊的優(yōu)點(diǎn)- 1CO2氣保焊的缺點(diǎn)- 2產(chǎn)生飛濺的原因- 2減少飛濺的措施- 3結(jié)語- 4致謝- 5參考文獻(xiàn)- 6 摘 要 CO2氣體保護(hù)焊因其生產(chǎn)率高、本錢低、焊接質(zhì)量高適應(yīng)范圍廣、操作方便等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛的應(yīng)用于車輛、船舶和機(jī)械制造業(yè)等。但采用CO2氣體保護(hù)焊時(shí)容易產(chǎn)生較大的飛濺,這對(duì)焊接過程的穩(wěn)定性及焊接質(zhì)量有著極大的影響。因此,從CO2氣體保護(hù)焊產(chǎn)生飛濺的原因入手進(jìn)行分析從而提出減少飛濺的

2、措施。 the CO2 shielded welding because of its high productivity, low cost and high quality welding wide suitability, operation convenience etc, and is widely used in vehicles, ships and machinery manufacturing, etc. But the CO2 shielded welding was easy to produce bigger splash, the welding process an

3、d the stability of the welding quality has a great influence. Therefore, from CO2 shielded welding produce a spray of analysis and then puts forward the reasons for the start of the measures to reduce splash.關(guān)鍵詞: CO2氣體保護(hù)焊; 飛濺 ； 現(xiàn)狀分析引 言 CO2焊接工藝的最初設(shè)想源于20世紀(jì)20年代，然而由于焊縫氣孔問題沒有解決，而使得CO2焊無法使用。直到50年代初，焊接冶金技術(shù)

4、的開展解決了CO2焊接的冶金問題，研制出Si-Mn系列焊絲，才使得CO2焊接工藝獲得了實(shí)用價(jià)值。在這之后，根據(jù)結(jié)構(gòu)材料的性能，相繼出現(xiàn)了不同組元成分的焊絲，滿足了CO2焊接多樣化的需求。 CO2焊接工藝的實(shí)用化為社會(huì)帶來了巨大的財(cái)富，一方面是因?yàn)镃O2氣體價(jià)格低廉，易于獲得，另一方面是由于CO2焊接的金屬熔敷效率高，以半自動(dòng)CO2焊接為例，其效率為手工電弧焊的35倍。所以CO2氣保焊技術(shù)在大型金屬結(jié)構(gòu)制造中廣泛采用。 CO2氣保焊的優(yōu)點(diǎn)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用CO2作為焊接保護(hù)氣的一種熔化極、氣體保護(hù)的電弧焊方法。由于采用CO2作為焊接保護(hù)氣體,該方法具有如下優(yōu)點(diǎn): 生產(chǎn)效率高和節(jié)省能量。 焊

5、接本錢低。由于CO2氣體和焊絲價(jià)格低廉,對(duì)于焊前的生產(chǎn)準(zhǔn)備要求不高,焊后清理和校正工時(shí)少;同時(shí),防止了焊條電弧焊中頻繁更換焊條的缺點(diǎn)。CO2電弧焊的本錢只有焊條電弧焊的40%50%。 焊接變形小。由于CO2電弧焊時(shí),電弧熱量集中,熱輸入低和CO2氣體具有較強(qiáng)的冷卻作用,使焊接工件受熱面積小,變形小。特點(diǎn)是焊接薄板時(shí),CO2焊的變形比其他焊接方法時(shí)的變形小。 對(duì)油和銹的敏感性很低。 由于保護(hù)氣體的氧化性,焊縫中含氫量少,提高了焊接低合金高強(qiáng)度鋼抗冷裂紋的能力。 當(dāng)CO2焊采用短路過渡形式時(shí),可用于立焊、仰焊和全位置焊接。 電弧可見性好,有利于觀察,使焊絲對(duì)準(zhǔn)焊縫位置。尤其是在半自動(dòng)焊時(shí)可以較容易

6、地實(shí)現(xiàn)短焊縫和曲線焊縫的焊接工作。 操作簡單,容易掌握。正是因?yàn)榫哂兄T多優(yōu)點(diǎn)CO2氣保焊技術(shù)在大型金屬結(jié)構(gòu)制造中廣泛采用。CO2氣保焊完成的焊接金屬結(jié)構(gòu)已占其總重量50%80%,在大型金屬結(jié)構(gòu)企業(yè)中發(fā)揮著不可替代的骨干作用。CO2氣保焊主要用于制造大型橋式和門式起重機(jī)、大型加壓汽化爐和焦?fàn)t機(jī)械等煤處理設(shè)備以及大型減速機(jī)、提升機(jī)、堆取料機(jī)、軋鍛設(shè)備、氧氣瓶壓機(jī)、等大型設(shè)備。1CO2氣保焊的缺點(diǎn)CO2氣保焊的主要問題就是飛濺大,CO2氣體保護(hù)焊過程中金屬飛濺損失約占焊絲熔金屬的10%左右,嚴(yán)重的可達(dá)30-40%。飛濺損失增大,會(huì)降低焊絲的熔敷系數(shù),從而增加焊絲及電能的消耗,降低焊接生產(chǎn)率和焊接本錢

7、。飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴端面和噴嘴內(nèi)壁上,會(huì)使送絲不暢而影響電弧穩(wěn)定性,降低保護(hù)氣的保護(hù)作用,惡化焊縫成形質(zhì)量。此外,飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴,噴嘴,焊縫及焊件外表上,尚需在焊后進(jìn)行清理,這就增加了焊接的輔助工時(shí)。焊接過程中飛濺出的金屬,還容易燒壞焊工的工作服,甚至燙傷皮膚,惡化勞動(dòng)條件。因此如何減少飛濺在CO2焊中就顯得尤為重要。產(chǎn)生飛濺的原因CO2氣體保護(hù)焊金屬飛濺問題之所以突出,是和這種焊接方法的冶金特性及工藝特性有關(guān)。1 焊接熔池中產(chǎn)生的飛濺焊接時(shí),隨著溫度的升高,CO2受熱分解，氣體體積膨脹,假設(shè)從熔滴或熔池中的外逸受到阻礙,就可能在局部范圍爆破,從而產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒飛濺金屬。2 由電弧斑

8、點(diǎn)壓力引起飛濺 如用直流正極性長弧焊時(shí),由于焊絲是陰極,受到的電極斑點(diǎn)壓力較大,故焊絲容易產(chǎn)生粗大的熔滴和被頂偏而產(chǎn)生非軸向過渡,從而出現(xiàn)大顆粒的飛濺金屬。3 熔滴過渡時(shí)產(chǎn)生的飛濺(1)熔滴自由過渡時(shí)的飛濺。較大焊接電流和較高電弧電壓時(shí),在CO2氣氛下,熔滴在斑點(diǎn)壓力作用下上翹,易形成大滴狀飛濺。(2)熔滴短路過渡時(shí)的飛濺。短路過渡時(shí)的飛濺主要發(fā)生在短路小橋破斷的瞬間。有關(guān)實(shí)驗(yàn)說明,飛濺的多少主要和電爆炸能量有關(guān),主要由小橋爆破前的短路電流和小橋直徑有關(guān)。此外,焊接電流、電壓和極性等焊接參數(shù)選擇不當(dāng),也會(huì)對(duì)飛濺有直接影響,比方,隨著電弧電壓的升高,飛濺增大。在長弧焊時(shí),熔滴易在焊絲未端產(chǎn)生無規(guī)

9、那么的晃動(dòng);而短弧焊時(shí),將造成粗大的液體金屬過橋,這些均引起飛濺增大等。2減少飛濺的措施引起金屬飛濺的因素很多,故要減小飛濺,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析,采取有針對(duì)性的解決措施。一般說來,有以下一些措施可供考慮:1)電源極性選擇直流反接。2)選擇適宜的焊接電流區(qū)域。CO2焊時(shí),每種直徑的焊絲其飛濺率都和焊接電流之間存在一定的規(guī)律:一般電流小于150A或大于300A飛濺率都較小,介于兩者之間的飛濺率較大。在選擇焊接電流時(shí),應(yīng)盡可能避開飛濺率高的電流區(qū)域。電流確定后在匹配適當(dāng)?shù)碾妷?以確保飛濺率最小。3)焊槍垂直時(shí)飛濺量最小,傾斜角度最大,飛濺越多。焊槍前傾或后傾最好不要超過20度。4)焊絲伸出

10、長度。在能保證正常焊接的情況下焊絲伸出長度盡可能縮短。5)長弧焊的時(shí)在CO2中參加Ar氣。在CO2氣體中參加Ar氣后,改變了純二氧化碳?xì)怏w的導(dǎo)熱率高,分解吸熱,消耗電弧熱能高易導(dǎo)致弧柱及電弧斑點(diǎn)強(qiáng)烈收縮,阻礙熔滴過渡的物理化學(xué)性質(zhì)。隨著Ar氣比例增大,飛濺逐漸減少。CO2 Ar混合氣體除可克服飛濺外,也改善了焊縫成型,對(duì)焊縫溶深、焊縫高度及余高都有影響。實(shí)踐證明80%Ar 20%CO2時(shí)飛濺率最低。6)采用低飛濺率焊絲。 實(shí)芯焊絲。在保證機(jī)械性能的前提下,應(yīng)盡可能降低其中含碳量,并添加適量的鈦、鋁等合金元素。無論顆粒過度焊接或短路過度焊接都可顯著減少由CO等氣體引起的飛濺。 采用物質(zhì)活化處理過的焊絲,進(jìn)行正極性焊接。 采用藥芯焊絲。采用藥芯焊絲的金屬飛濺率越為實(shí)心焊絲的1/3。3結(jié) 語 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊由于氣體熱物理性能的特殊影響，使用常規(guī)焊接電源時(shí)，焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向自由過渡，通常需要采用短路和熔滴縮頸爆斷、飛濺較多。但如采用優(yōu)質(zhì)焊機(jī)，參數(shù)選擇適宜，可以得到很穩(wěn)定的焊接過程，使飛濺降低到最小的程度。由于所用保護(hù)氣體價(jià)格低廉，采用短路過渡時(shí)焊縫成形良好，加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內(nèi)部缺陷的高質(zhì)量焊接接頭。因此這種焊接方法目前已成為最重要焊接方法之一。4致