富氬氣體保護(hù)焊

1、富僦氣體保護(hù)焊 知識(shí)初探 摘要3 引言3 第一章焊接的分類及特點(diǎn)4 1.1 焊接的分類5 1.2 焊接的特點(diǎn)5 第二章富氮?dú)怏w保護(hù)焊和CO氣體保護(hù)焊的性能特點(diǎn)比較分析6 富氮?dú)怏w保護(hù)焊7 CO氣體保護(hù)焊9 富氮?dú)怏w保護(hù)焊與CO氣體保護(hù)焊的性能比較10 第三章富氮?dú)怏w保護(hù)焊和CO氣體保護(hù)焊的焊接工藝分析比較11 4.1 結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡和短路過渡富氮混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)11 4.2 結(jié)構(gòu)鋼短路過渡和細(xì)顆粒狀過渡CO氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)14 第四章富氮?dú)怏w保護(hù)焊代替CO氣體保護(hù)焊可行性分析及推廣應(yīng)用15 富氮?dú)怏w保護(hù)焊與CO氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)15 工藝試驗(yàn)16 結(jié)論錯(cuò)誤！未定義書簽 致ft錯(cuò)誤！未定義

2、書簽 參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書簽 焊接是指工件（同種或異種材質(zhì)），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過程。金屬的 焊接，按其工藝過程的特點(diǎn)分有熔焊、壓焊和釬焊三大類。 本文通過對(duì)富氧氣體保護(hù)焊的焊接性能、焊接工藝及其焊接應(yīng)用實(shí)例的分析掌握其特點(diǎn)，并將其與CO氣體保護(hù)焊進(jìn)行比較分析， 富氮?dú)怏w保護(hù)焊工藝性能優(yōu)于CO氣體保護(hù)焊， 與CO氣體保護(hù)焊相比，富氮?dú)怏w保護(hù)焊焊縫成形好，飛濺大大減少，焊縫金屬的綜合性能優(yōu)于CO氣體保護(hù)焊，焊接成本接近。采用富氧氣體保護(hù)焊可降低焊縫的返修率，節(jié)約能源和焊接材料，提高焊接質(zhì)量，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了操

3、作環(huán)境，具有較好的綜合效益，值得推廣應(yīng)用。 從20世紀(jì)末國(guó)家逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動(dòng)焊的基礎(chǔ)焊接方式一一氣體保護(hù)焊， 來(lái)取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，應(yīng)用尤為廣泛的富氧氣體保護(hù)焊. 焊接制造是一門理論和實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合性技術(shù) 富氮?dú)怏w保護(hù)焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。富氮?dú)怏w保護(hù)焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進(jìn)行焊接，能獲得穩(wěn)定的焊接工藝性能和良好的焊接接頭，可用于各種位置（平焊、立焊、橫焊和仰焊以及全位置焊）的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬材料的焊接。 進(jìn)入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)得到了越來(lái)越廣泛的使用，焊接方法也向著多元化的方向發(fā)展，這就

4、對(duì)焊接效率提出了更高的要求。傳統(tǒng)富氧氣體保護(hù)焊焊接工藝最高送絲速度小于18m/min,最高焊接速度低于18m/min,所以為了提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高焊接速度成為近年來(lái)焊接領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。近年來(lái)，我國(guó)科技工作者正逐步加大對(duì)高速富氮?dú)怏w保護(hù)焊技術(shù)的研究并取得了一些重要的成果，但客觀的說(shuō)在高速、高效氣體保護(hù)焊接工藝與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比仍存在較大差距。因此推動(dòng)高效、高速富氮?dú)怏w保護(hù)焊方法的研究和應(yīng)用具有重要的意義。 焊接生產(chǎn)率的提高主要有兩個(gè)途徑：一是薄板焊接時(shí)焊接速度的提高；二是中、厚板焊接時(shí)熔敷率的提高。為提高焊接速度，基本的出發(fā)點(diǎn)是速度提高的同時(shí)增大焊接電流，以維持焊接熱輸人大致不變。但焊接

5、電流的提高會(huì)造成電弧壓力的顯著增加。過大的電弧壓力導(dǎo)致熔池液面的劇烈變形，使作用于熔滴和熔池的電弧力急劇增加破壞焊接過程的穩(wěn)定性并使母材熱輸入高而導(dǎo)致焊縫組織變差、焊接變形變大，造成很多焊接缺陷，咬邊和駝峰焊道是最常見高速焊接焊縫成形缺陷。 因此為了獲得穩(wěn)定的高速富氮?dú)怏w保護(hù)焊過程，必須從控制熔滴過渡、穩(wěn)定熔池流態(tài)、合理分配焊接熱輸入等方面采取有效措施。目前，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了多種高速熔化極氣體保護(hù)電弧焊焊接方法，很多已開始應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。 第一章焊接的分類及特點(diǎn) 焊接的分類 焊接的定義： 焊接是指被焊(同種或異種的材質(zhì))，通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達(dá)到原子間

6、的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程。 焊接的種類特性： 金屬的焊接，按其工藝過程的特點(diǎn)分有熔焊、壓焊和釬焊三大類. 熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。富氮?dú)怏w保護(hù)焊就是熔焊的一種。熔焊時(shí)，熱源將待焊工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng)，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。 在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會(huì)氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會(huì)在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。 為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護(hù)方法。例如，氣體保護(hù)電弧焊就是用氮、二氧化

7、碳等氣體隔絕大氣，以保護(hù)焊接時(shí)的電弧和熔池率；又如鋼材焊接時(shí)，在焊條藥皮中加入對(duì)氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，就可以保護(hù)焊條中有益元素鈕、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。 壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。 常用的壓焊工藝是電阻對(duì)焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時(shí)，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時(shí)，在軸向壓力作用下連接成為一體。 釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。 焊接的特點(diǎn) (1)焊接是通過加熱或加壓，

8、或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。所以是一種把分離的金屬件連接成為不可拆卸的一個(gè)整體的加工方法。在被廣泛應(yīng)用以前，不同拆卸連接的主要方法是怫接。與怫接相比，焊接具有節(jié)省金屬、生產(chǎn)率高、致密性好、操作條件好、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。所以現(xiàn)在焊接已基本取代連接怫接。 (2)焊接的另一個(gè)特點(diǎn)是可以化大為小、以小拼大。在制造大型機(jī)件與結(jié)構(gòu)件或復(fù)雜的機(jī)器零件時(shí)，可以化大為小、化復(fù)雜為簡(jiǎn)單的方法準(zhǔn)備壞料，用鑄-焊、鍛-焊聯(lián)合工藝，用小型鑄、鍛設(shè)備生產(chǎn)大或復(fù)雜零件。例如我國(guó)生產(chǎn)的大型水壓機(jī)立柱或發(fā)電機(jī)主軸等。 (3)焊接可以制造雙金屬結(jié)構(gòu)。用焊接方法可制不同材料的復(fù)雜層容

9、器，對(duì)焊不同材料的零件或工具(如較粗的鉆頭，就是用45號(hào)作鉆柄，高速鋼作鉆 頭的切削部分)等。所以，焊接是進(jìn)行金屬構(gòu)件、機(jī)器零件等的重要加工方法，如橋梁、建筑構(gòu)件、船體、鍋爐、車箱、容器等。止匕外，焊接還是修補(bǔ)鑄、鍛件的缺陷和磨損零件的重要方法。 國(guó)外專家認(rèn)為：“到2020年焊接仍將是制造業(yè)的重要加工工藝。它是一種精確、可靠、低成本，并且是采用高科技連接材料的方法。目前還沒有其他方法能夠比焊接更為廣泛地應(yīng)用于金屬的連接，并對(duì)所焊的產(chǎn)品增加更大的附加值。 隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟，數(shù)字焊機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進(jìn)入市場(chǎng)。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎(chǔ)工程，有效地促進(jìn)了先

10、進(jìn)焊接特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對(duì)焊接的自動(dòng)化程度要求日新月異。我國(guó)焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“高效、自動(dòng)化、智能化”。目前我國(guó)的焊接自動(dòng)化率還不足30%同發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的80說(shuō)距甚遠(yuǎn)。從20世紀(jì)末國(guó)家逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動(dòng)焊的基礎(chǔ)焊接方式一一氣體保護(hù)焊，來(lái)取代 傳統(tǒng)的手工電弧焊，應(yīng)用尤為廣泛的富氧氣體保護(hù)焊，現(xiàn)已初見成效?？梢灶A(yù)計(jì)在未來(lái)的10年，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化焊接技術(shù)將以前所未有的速度發(fā)展。 第二章富瀛氣體保護(hù)焊和CO氣體保護(hù)焊的性能特 點(diǎn)比較分析 富僦氣體保護(hù)焊 富鼠氣體保護(hù)焊的定義 使用焊絲作為熔化電極，采用氧氣或富氮混合氣體作為保護(hù)氣體的電弧焊接方法叫富氮?dú)怏w保護(hù)焊。 富鼠氣

11、體保護(hù)焊的特點(diǎn) 富氮?dú)怏w保護(hù)焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。 富氮?dú)怏w保護(hù)焊具有下列特點(diǎn)： 焊接成本低，其綜合成本大概是手工電弧焊的1/2。 生產(chǎn)效率高可以使用較大的電流密度（200A/mrfi左右），比手工電弧焊（1020A/mm左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.23.8倍，對(duì)10mmz下的鋼板可以不開坡口，對(duì)于厚板可以減少坡口加大鈍邊進(jìn)行焊接，同時(shí)具有焊絲熔化快，不用清理熔渣等特點(diǎn)，效率可比手弧焊提高2.54倍。 焊后變形小因氣體保護(hù)焊的電弧熱量集中，加熱面積小，Ar+CO氣流有冷卻作用，因此焊件焊后變形小，特別是薄板的焊接更為突出。 抗銹能力強(qiáng)氣體保護(hù)和埋弧焊相比，具有較高

12、的抗銹能力，所以焊前對(duì)焊件表面的清潔工作要求不高，可以節(jié)省生產(chǎn)中大量的輔助時(shí)間。富氮焊接可 以克服由于純CO氣體保護(hù)焊的缺點(diǎn)， 因CO氣體本身具有較強(qiáng)的氧化性， 因此在焊接過程中會(huì)引起合金元素?zé)龘p，產(chǎn)生氣孔和引起較強(qiáng)的飛濺，而在富量氣氛中飛濺問題得到有效控制，可以節(jié)省清渣費(fèi)用減少消渣劑的使用并且可以節(jié)約一部分電耗。 富氮?dú)怏w保護(hù)焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進(jìn)行焊接，能獲得穩(wěn)定的焊接工藝性能和良好的焊接接頭，可用于各種位置（平焊、立焊、橫焊和仰焊以及全位置焊）的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬材料的焊接。 富鼠氣體保護(hù)焊的常用活性混合氣體及其適用范圍 Ar+O2 這種混

13、合氣體具有一定的氧化性，一方面能降低液體金屬的表面張力，具有熔滴細(xì)勻、電弧穩(wěn)定、焊縫成形規(guī)則等特點(diǎn)；另一方面由于保護(hù)氣體具有氧化性，可以在熔池表面不斷地生成氧化膜，生成的氧化物可以降低電子逸出功，故能穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，克服陰極斑點(diǎn)飄忽不定的缺點(diǎn)，增加電弧的穩(wěn)定性，同時(shí)也有利于增加液體金屬的流動(dòng)性，細(xì)化熔滴，改善焊縫成形。 但是焊接不銹鋼時(shí)，氧的加入量不能太高，一般控制在1%5%體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)，否則合金元素氧化燒損多，引起火渣和飛濺的問題。焊接低碳鋼和低合金鋼時(shí)，在Ar中Q的加入量可達(dá)20%（體積分?jǐn)?shù)）。 Ar+CO2 在Ar中加入CO的體積分?jǐn)?shù)015%時(shí)，其作用與Ar中加入2%5%（體積分?jǐn)?shù)）的

14、Q相似。若加入CO的體積分?jǐn)?shù)25%,其工藝特征就接近純CO氣體保護(hù)焊。但飛濺相對(duì)較少，可以改善呈蘑菇狀的焊縫截面形狀，以減少氣孔的生成。這種混合氣體有電弧穩(wěn)定、飛濺小、容易獲得軸向射流過渡等優(yōu)點(diǎn)，又因其具具有氧化性，能穩(wěn)定電弧，有較好的熔深和焊縫成形，焊接質(zhì)量好，可用于射流過渡，短路過渡及脈沖過渡形式的熔化極氣體保護(hù)焊。目前，廣泛應(yīng)用于焊接低碳 鋼及合金鋼，也可焊接不銹鋼。在Ar中加入CO會(huì)提高臨界電流，具熔滴過渡特性隨著CO量的增加而惡化，飛濺也增大。通常CO加入量在5%30%（體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)。 Ar+CO2+O2 在Ar中加入適量的CO和Q焊接低碳鋼、低合金鋼，比采用上述兩種混合氣體作氣

15、體保護(hù)焊接的焊縫成形、接頭質(zhì)量、金屬熔滴過渡和電弧穩(wěn)定性好。 在熔化極及鴇極氣體保護(hù)焊中，常見的焊接用保護(hù)氣體及其使用范圍見表21o 表21焊接用保護(hù)氣體及其使用范圍 被焊材料 保護(hù)氣體（體積分?jǐn)?shù)） 工件厚度/mm 特點(diǎn) 鋁及鋁合 100%Ar 0-25 較好的熔滴過渡， 電弧穩(wěn)定，飛濺小 金 35%Ar+65%He 25-75 熱輸入比純量大，減少氣孔 改善Al-Mg合金的熔化特性， 25%Ar+75%He 76 熱輸入高，減價(jià)熔深，減少氣孔，適用于焊接厚鋁板 鎂 100%Ar 一 良好的清理作用 鈦 100%Ar 一 良好的電弧穩(wěn)定性，焊縫污染小，在焊接區(qū)域的背面要求惰性氣體保護(hù)以防空氣危

16、害 銅及銅合金 100%Ar 3.2 能產(chǎn)生穩(wěn)定的射流過渡，良好的潤(rùn)濕性 Ar+50%70%He 一 熱輸入比純量大，可以減少預(yù)熱溫度 鍥及鍥合金 100%Ar 3.2 能產(chǎn)生穩(wěn)定的射流過渡、脈沖射滴過渡及短路過渡 Ar+15%20%He 一 熱輸入高于純氧 不銹鋼 99%Ar+1%O 一 改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過渡及脈沖射滴過渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，焊較厚的材料時(shí)產(chǎn)生的咬邊較小 98%Ar+2%O 一 較好的電弧穩(wěn)定性，可用于射流過渡及脈沖射 滴過渡，焊縫形狀良好，焊接較薄工件比加1% （體積分?jǐn)?shù)）Q的混合氣體有更高的速度 低合金高強(qiáng)度鋼 98%Ar+2%O 一 最小的咬邊和良好

17、的韌性，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡 低碳鋼 Ar+3%5%O 一 改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過渡及脈沖射滴過渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，咬邊較小，比純氮的焊速更局 Ar+10%20%O 一 電弧穩(wěn)定，克用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫成形好，飛濺較小，可高速焊接 80%Ar+15%C2O5%O 一 電弧穩(wěn)定，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫成形好，熔深較大 65%Ar+26.5%He+8% CO+0.5%O2 一 電弧穩(wěn)定，尤其在大電流時(shí)可得到穩(wěn)定的噴射過渡，能實(shí)現(xiàn)大電流卜的圖熔敷率，小1.2焊 絲的取圖送絲速度可達(dá)50m/min,焊縫沖擊韌性度好 CO2氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊的

18、定義 使用焊絲作為熔化電極，采用CO氣體作為保護(hù)氣體的電弧焊接方法叫CO氣體保護(hù)焊。 CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn) CQ氣體保護(hù)焊穿透能力強(qiáng)，焊接電流密度大（100300A/m2）,變形小，生產(chǎn)效率比焊條電弧焊高13倍。 CQ氣體便宜，焊前對(duì)工件的清理可以從簡(jiǎn)，其焊接成本只有焊條電弧焊的40%-50% 焊縫抗銹能力強(qiáng)，含氫量低，冷裂紋傾向小。 焊接過程中金屬飛濺較多，特別是當(dāng)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不匹配時(shí)，尤為嚴(yán)重。 不能焊接易氧化的金屬材料，抗風(fēng)能力差，野外作業(yè)時(shí)或漏天作業(yè)時(shí)，需要有防風(fēng)措施。 焊接弧光強(qiáng)，注意弧光輻射。 CQ氣體是一種氧化性氣體，在高溫下分解，具有強(qiáng)烈的氧化作用，把合金元素?zé)龘p或造成氣孔和

19、飛濺等。解決CO氧化性的措施是脫氧，具體做法是在焊絲中加入一定量脫氧劑。實(shí)踐表明采用Si-Mn脫氧效果最好，所以目前 廣泛采用H08Mn2SiAH10Mn2Si等焊絲。 CO2氣體保護(hù)焊的常用保護(hù)氣體 用于焊接的CO氣體， 其純度要求99.5%,通常CO是以液態(tài)裝入鋼瓶中， 容量為40L的標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶可灌入25Kg的液態(tài)CO,25Kg的液態(tài)CO占鋼瓶容積的80%其余20流右的空間充滿氣化的CO。氣瓶壓力表上所指的壓力就是這部分飽和壓力。該壓力大小與環(huán)境溫度有關(guān)，所以正確估算瓶?jī)?nèi)CO氣體儲(chǔ)量是采 用稱鋼瓶質(zhì)量的方法。（備注：1Kg的液態(tài)CO可汽化509LCO氣體）CO氣瓶外表漆黑色并寫有黃色字樣。C

20、O氣體含水量較高,焊接時(shí)候容易產(chǎn)生氣孔等缺陷,在現(xiàn)場(chǎng)減少水分的措施為： 1）將氣瓶倒立靜置12小時(shí)，然后開啟閥門，把沉積在瓶口部的水排出，可放23次，每次間隔30分鐘，放后將氣瓶放正。 2）倒置放水后的氣瓶，使用前先打開閥門放掉瓶上面純度較低的氣體，然后在套 上輸氣管。 3）在氣路中設(shè)置高壓干燥器和低壓干燥器，另外在氣路中設(shè)置氣體預(yù)熱裝置，防止CO氣中水分在減壓器內(nèi)結(jié)冰而堵塞氣路。 富僦氣體保護(hù)焊與CO氣體保護(hù)焊的性能比較 焊接方法與焊接效果，見表 2-2 表2-2焊接方法與焊接效果 焊接方法 保護(hù)氣體 焊縫表面 飛濺量 熔深 CO2氣 體保護(hù)焊 CO2氣體 稍微粗糙 較大 深 富氮?dú)怏w保護(hù)焊

21、 氧氣+CO2氣體 平滑 小 較深 fit氣+氧氣 非常平滑 微量或無(wú) 淺 CO 氣體保護(hù)焊/富敏氣體保護(hù)焊焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn)，見表 2-3 表2-3CO2氣體保護(hù)焊/富氮?dú)怏w保護(hù)焊焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) CO2H體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)： 焊接速度快、熔池深、熔敷效率高、一種焊絲可適用多種板厚、焊接質(zhì)量好、焊后變形小、一種焊絲可適用多種材質(zhì)、可實(shí)現(xiàn)全位置焊接、成本低，效率高、易操作，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 富氮?dú)怏w保護(hù)焊除具有CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)之外： 焊縫外觀美觀、飛濺少、雙面成形焊接、全位置焊接容易、適合高速焊接。 第三章富瀛氣體保護(hù)焊和CO氣體保護(hù)焊的焊接工藝 分析比較 結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡和短路過渡富僦混合

22、氣體保護(hù)焊焊接參數(shù) 結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡富敏混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)，見表 表3-1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡富氮混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)缺點(diǎn) 有飛濺， 焊縫外觀稍差、適用材質(zhì)僅限于鋼系列。 適用材質(zhì)僅限于鋼系列、保護(hù)氣體較貴。 3-1 接頭形式 間隙 b/mm 鈍邊 p/mm 焊絲直徑 /mm 送絲速度 /(mm/ 電弧電壓 /v 焊接電流 /A 焊接速度 /(mm/S 焊道數(shù) 1 1.6 一 0.89 148159 2627 190200 811 1 4 一 一 0.89 159169 2627 200210 1315 1 1 4.8 一 1.6 7882 2627 310320 35 1 2 2.4 一 1.

23、6 7276 2526 290300 57 2 2 2.4 一 1.1 169180 2931 320330 79 2 4 一 一 1.6 99104 2728 360370 68 1 4 一 一 1.1 180190 3032 330340 68 1 2 2.4 一 1.6 9195 2627 340350 57 2 3 1.6 2.4 1.1 154163 2930 300310 57 2 3 1.6 2.4 1.6 7276 2526 290300 46 2 4 一 一 1.6 8791 2627 300340 46 2 2 一 一 1.6 8289 2627 320330 79 4 3

24、 1.6 2.4 1.6 7882 2627 310320 79 4 4 一 一 1.6 99104 2728 360370 68 3 3 1.6 2.4 1.6 8289 2627 320330 58 4 4 一 一 1.6 9195 2728 340350 58 4 3 1.6 2.4 1.6 8289 2627 320330 57 4 4 一 一 1.6 99104 2728 360370 46 6 注：L 坡口角 a=45 60 2.保護(hù)氣體成分(體積分?jǐn)?shù), 25L/min。%):80%Ar+20%CQ 或 95%Ar+5%Q,保護(hù)氣體流量 20 a 結(jié)構(gòu)鋼短路過渡富瀛混合氣體保護(hù)焊焊

25、接參數(shù)見，表 3-2 表3-2結(jié)構(gòu)鋼短路過渡富氮混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù) 焊接位置m 接頭 形式 間隙 b/mm 鈍邊 p/mm 焊絲直 徑/mm 送絲速度 /（mm/ 電弧電 壓/v 焊接電流 /A 焊接速度 /（mm/ 焊道數(shù) F、H、V、 O 1、4 0 一 0.76 4751 1314 4550 811 1 F、HV O 1、4 0 一 0.76 4757 1314 5560 811 H 1 0.79 一 0.89 7276 1617 105 1113 1 4 一 7680 110 1012 VO 1 0.79 5063 1516 8590 58 4 一 6166 9095 1012 F

26、 1 0.79 0.89 112 1820 150 68 1.1 6368 1819 160 H 0.89 9397 1718 130 58 4 一 114 1820 155 1012 VO 1 0.79 9397 1718 130135 58 4 一 1719 810 F 1 4.8 一 1.1 9397 1920 210215 610 2 2.4 1.6 510 H 4 一 一 8995 1921 68 1 4.8 一 7680 1820 175185 57 VO 2 2.4 1.6 0.89 8589 1718 120 46 4 一 102106 1719 140145 58 F 2.4

27、 1.6 1.1 992021 22057 2 H 2 180 1820 175 35 2 4 235 2021 220 1 VH 2 2.4 1.6 0.89 8589 1718 120 23 2 4 102 1819 140 57 O 9397 1719 130 23 1 注：L 坡口形式同表 3-1,坡口角 a=45 60 。 2.保護(hù)氣體成分（體積分?jǐn)?shù)，%）:75%Ar+25%CQ 或 50%Ar+50%CQ,保護(hù)氣體流量 1620L/min。 3.焊接位置：F一平焊；橫久尸立焊（泛指向上立焊）；品仰焊。 4.本表引自國(guó)外資料，一些尺寸數(shù)據(jù)均由英制換算得到。 結(jié)構(gòu)鋼短路過渡和細(xì)顆粒狀過

28、渡CO氣體保護(hù)焊焊接參數(shù) CO氣體保護(hù)焊時(shí)，由于熔滴過渡的不同形式，需采用不同的焊接工藝參數(shù)：（1）短路過渡時(shí)的工藝參數(shù)短路過渡焊接采用細(xì)絲焊，常用焊絲直徑為0.61.2,隨著焊絲直徑增大，飛濺顆粒都相應(yīng)增大。短路過渡焊接時(shí)，主要的焊接工藝參數(shù)有電弧電壓、焊接電流、焊接速度，氣體流量及純度，焊絲深出長(zhǎng)度。 1）電弧電壓及焊接電流電弧電壓是短路過渡時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)，短路過渡的特點(diǎn)是采用低電壓。電弧電壓與焊接電流相匹配，可以獲得飛濺小，焊縫成形良好的穩(wěn)定焊接過程。1.2的一般參數(shù)：電壓19V;電流120135A。 2）焊接速度隨著焊接速度的增加，焊縫熔寬、熔深和余高均減小。焊速過高，容易產(chǎn)生咬邊和未焊

29、透等缺陷，同時(shí)氣體保護(hù)效果變壞，易產(chǎn)生氣孔。焊接速度過低，易產(chǎn)生燒穿，組織粗大等缺陷，并且變形增大，生產(chǎn)效率降低。因此，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)焊接速度進(jìn)行正確的選擇。通常半自動(dòng)焊的速度不超過0.5m/min,自動(dòng)焊的速度不超過1.5m/min。 3）氣體的流量及純度氣體流量過小時(shí)，保護(hù)氣體的挺度不足，焊縫容易產(chǎn)生氣孔等缺陷；氣體流量過大時(shí)，不僅浪費(fèi)氣體，而且氧化性增強(qiáng)，焊縫表面上會(huì)形成一層暗灰色的氧化皮，使焊縫質(zhì)量下降。為保證焊接區(qū)免受空氣的污染，當(dāng)焊接電流大或焊接速度快，焊絲伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)以及室外焊接時(shí)，應(yīng)增大氣體流量。通常細(xì)絲焊接時(shí)，氣體流量在1525L/min之間。CO氣體的純度不得低于99.5

30、%。同時(shí)，當(dāng)氣瓶?jī)?nèi)的壓力低于1Mpa就應(yīng)停止使用，以免產(chǎn)生氣孔。這是因?yàn)闅馄績(jī)?nèi)壓力降低時(shí)，溶于液態(tài)CO中的水分汽化量也隨之增大，從而混入CO氣體中的水蒸氣就越多。 4）焊絲伸出長(zhǎng)度由于短路過渡均采用細(xì)焊絲，所以焊絲伸出長(zhǎng)度上所產(chǎn)生的電阻熱影響很大。伸出長(zhǎng)度增加，焊絲上的電阻熱增加，焊絲熔化加快，生產(chǎn)率提高。但伸出長(zhǎng)度過大時(shí)，焊絲容易發(fā)生過熱而成段熔斷，飛濺嚴(yán)重，焊接過程不穩(wěn)定。同時(shí)伸出增大后，噴嘴與焊件間的距離亦增大，因此氣體保護(hù)效果變 差。但伸出長(zhǎng)度過小勢(shì)必縮短噴嘴與焊件間的距離，飛濺金屬容易堵塞噴嘴。合 適的伸出長(zhǎng)度應(yīng)為焊絲直徑的1012倍，細(xì)絲焊時(shí)以815m仙宜。 （2）細(xì)顆粒狀過渡時(shí)的

31、工藝參數(shù)細(xì)顆粒狀過渡大都采用較粗的焊絲，1.2以上。表3-3給出幾種直徑焊絲的參考規(guī)范： 表3-3細(xì)顆粒狀過渡時(shí)的工藝參數(shù) 焊絲直徑（mm 1.2 1.6 2.0 最低電流（A） 300 400 500 電弧電壓（V） 3445 第四章富瀛氣體保護(hù)焊代替CO氣體保護(hù)焊可行性分 析及推廣應(yīng)用 富僦氣體保護(hù)焊與CO氣體保護(hù)焊的特點(diǎn) CO2氣體保護(hù)焊。電弧穩(wěn)定性差，熔滴呈非軸向過渡，飛濺大，焊縫成 形差，焊絲合金過渡系數(shù)降低（約為8%-12%焊絲熔化后以飛濺形式浪費(fèi)掉）焊縫金屬?zèng)_擊韌性低等。 率增加，飛濺大大減少（飛濺率為1%-3%采用射流過渡時(shí)幾乎無(wú)飛濺），焊縫成形美觀。止匕外，采用混合氣體保護(hù)還

32、可以改善熔深形狀，未焊透和裂紋等缺陷 大大減少，并能提高焊縫金屬的性，減少焊后清理工作量，節(jié)能降耗，改善操作 環(huán)境。 工藝試驗(yàn) 試驗(yàn)材料和設(shè)備試板材料為工程機(jī)械常用焊接材料：Q345AQ235-A; 焊絲型號(hào)及規(guī)格：ER50-6,&1.2;保護(hù)氣體：瓶裝COt體，瓶裝80%Ar+20%GO混合氣體；焊接設(shè)備：NBC-500COK體保護(hù)焊機(jī)；試板尺寸為 350mrK250mrK16mm如圖41所示。 試驗(yàn)方法分別采用富氮?dú)怏w保護(hù)焊、CO氣體保護(hù)焊對(duì)Q345AQ235-A試板進(jìn)行焊接， 焊接時(shí)帶坡口側(cè)焊縫分3層焊接完成，背面用碳弧氣刨泊根34mm再補(bǔ)焊一層，焊接規(guī)范見表41,試驗(yàn)結(jié)果見表42、表4

33、3。富氮 氣體保護(hù)焊 (Ar+CO混合 顯著提高電弧 穩(wěn)定性，熔滴 細(xì)化，過渡頻 氣體保護(hù)焊）。 圖 41 試板尺寸圖 焊接層數(shù) 焊接電流I/A 焊接電壓U/V 氣體流星 _.-1 Q/L-min 焊接速度 v/mmmin 1 260280 2830 1520 300350 2 300320 3234 1520 300350 3 300320 3234 1520 300350 4/背面 300320 3234 1520 300350 表 41 焊接規(guī)范表 試驗(yàn)結(jié)論 a.混合氣體保護(hù)焊在焊縫熔池形式上消除了CO旱的窄而深的焊縫，減少了焊縫的未熔合和裂紋傾向。 保護(hù)氣體類型 （C） （Si） （Mn） （S） （P） （Cu） CO 0.093 0.54 0.88 0.015 0.023 0.029 80%Ar+20%CC ）0.077 0.42 1.15 0.013 0.02 0.03 表 42 熔敷金屬化學(xué)成分（%） 焊接方法 材質(zhì) （Ts/MPa （Tb/MPa 6/% A/J CO氣體保護(hù)焊 Q235-A 426 582 29 157.5 161 CO氣體保護(hù)焊 Q235-A 445 578 27 145 142.5 CO氣體保護(hù)焊 Q