焊接方法與設(shè)備.ppt

1、1,焊接方法與設(shè)備,江蘇省無(wú)錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,第四章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊,2,第四章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊,定義：是利用CO2作為保護(hù)氣體的熔化極電弧焊方法。,3,第一節(jié)CO2焊的特點(diǎn)及應(yīng)用- CO2焊的實(shí)質(zhì),歷史 提出于20世紀(jì)30年代 問(wèn)題：氧化、氣孔 實(shí)際應(yīng)用于1935年用于鋼材的焊接 氧化性氣氛保護(hù)焊 缺點(diǎn)：氧化性 優(yōu)點(diǎn)：便宜、低氫、防氮,4,第一節(jié)CO2焊的特點(diǎn)及應(yīng)用- CO2焊的實(shí)質(zhì),分類： 焊絲直徑分類 細(xì)絲CO2焊（1.6mm） 粗絲CO2焊（1.6mm） 操作方式分類 半自動(dòng)CO2焊 自動(dòng)CO2焊,5,第一節(jié)CO2焊的特點(diǎn)及應(yīng)用- CO2焊的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn) 焊接生產(chǎn)率

2、高（電流大、不清渣） 焊接成本低（氣體便宜、電能利用率高） 焊接變形小（受熱面積小、氣體冷卻作用） 焊接質(zhì)量好（裂紋敏感性?。?全位置焊接,不同厚度的焊縫 操作簡(jiǎn)便（不清渣、明弧、易于機(jī)械化）,6,第一節(jié)CO2焊的特點(diǎn)及應(yīng)用- CO2焊的特點(diǎn),缺點(diǎn)： 飛濺嚴(yán)重 一般不能使用交流電，設(shè)備復(fù)雜 抗風(fēng)能力差 不能焊接容易氧化的有色金屬 焊縫外形比較粗糙 勞動(dòng)條件差（弧光、氣體）,7,第一節(jié)CO2焊的特點(diǎn)及應(yīng)用- CO2焊的應(yīng)用,適用材料 適于低碳鋼、低合金鋼等黑色金屬 耐磨件堆焊、鑄鐵補(bǔ)焊及電鉚焊 不適用材料：不銹鋼 易氧化的有色金屬 適用領(lǐng)域： 汽車(chē)制造、機(jī)車(chē)車(chē)輛制造、化工機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械

3、 飛機(jī)制造,8,第二節(jié) CO2焊設(shè)備,9,第二節(jié) CO2焊設(shè)備,半自動(dòng)CO2焊設(shè)備,10,第二節(jié)CO2焊設(shè)備,自動(dòng)CO2焊設(shè)備,11,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊接電源,12,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊接電源,一般是直流反接 細(xì)絲-等速送絲-平特性電源 燃燒穩(wěn)定、焊接參數(shù)易調(diào)節(jié)、避免回?zé)?粗絲-變速送絲-下降特性電源,13,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊接電源,電源動(dòng)特性 粗絲細(xì)滴過(guò)渡時(shí)電流變化比較小，對(duì)焊接電源動(dòng)特性要求不高 細(xì)絲短路過(guò)渡時(shí)，焊接電流不斷變化，要求外特性品質(zhì)比較高 短路電流增長(zhǎng)速度 合適的峰值電流 電弧電壓恢復(fù)速度,變速送絲：3.0mm 等速送絲：2.4mm,14,第二節(jié)CO2焊設(shè)備-

4、送絲系統(tǒng),0.8-2.0mm,2-5m,0.8mm,15m,15,第二節(jié)CO2焊設(shè)備-送絲系統(tǒng),16,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 送絲系統(tǒng),17,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,要求： 送氣穩(wěn)定、送絲均勻、導(dǎo)電可靠 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)久耐用、維修方便 使用性良好,18,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,半自動(dòng),自動(dòng),19,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,半自動(dòng)焊槍 推絲式 鵝頸式 手槍式 拉絲式,20,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,21,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,22,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,23,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,24,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),25,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),灰色氣瓶 黃色

5、字體 液態(tài)CO2,26,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),100-150w,27,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),干燥劑： 硅膠 脫水硫酸銅 無(wú)水氯化鈣：吸水性好，不能重復(fù)利用 場(chǎng)合：含水量高的時(shí)候使用,28,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),29,第三節(jié) CO2焊冶金特性和焊接材料,30,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脫氧,CO2 O+CO 吸熱反應(yīng),氧化作用 溫度高氧化性強(qiáng) 合金元素濃度 合金元素與氧的親和力,31,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脫氧,電弧高溫區(qū),32,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脫氧,低溫區(qū)-熔池后部,

6、33,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脫氧,氧化反應(yīng)的結(jié)果 Fe、Si、Mn、C、Al、Ti、Ni燒損 反應(yīng)產(chǎn)物： FeO熔渣及進(jìn)一步與熔池中的合金元素反應(yīng) SiO2和MnO形成熔渣 CO 飛濺（溫度高） 氣孔（溫度低）,34,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脫氧,原理，利用脫氧劑使FeO還原，氧化產(chǎn)物作為熔渣排出，剩余的合金元素強(qiáng)化焊縫。 在兼顧經(jīng)濟(jì)性的前提下采用還原性強(qiáng)的元素（Al、Ti、Si、Mn）,35,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料-合金元素的氧化和脫氧,Si-Mn聯(lián)合脫氧 注意問(wèn)題 含量適當(dāng) 過(guò)低 過(guò)高 Si-焊縫熱裂傾向大 Mn-

7、沖擊值下降 比例合適,36,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊氣孔及防止,原因：沒(méi)有熔渣覆蓋并且CO2氣流的冷卻作用 類別： CO、N2、H2,37,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊氣孔及防止,CO氣孔 機(jī)理： CO來(lái)不及逸出 形態(tài)：針尖狀 位置：焊縫根部或者近表面 原因：脫氧劑不足、碳含量偏高 防止：增加脫氧劑、減少碳含量、加大熱輸入,38,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊氣孔及防止,氮?dú)饪?機(jī)理：溶解度變化 形態(tài)：蜂窩狀 位置：焊縫近表面 原因：保護(hù)氣層破壞 保護(hù)氣不純 流量小 噴嘴堵塞或者位置不合適 側(cè)向風(fēng),39,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和

8、焊接材料- CO2焊氣孔及防止,防止： 提高純度 調(diào)好流量 檢查氣路 防風(fēng)措施 固氮元素,40,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊氣孔及防止,氫氣孔 機(jī)理：離子態(tài)進(jìn)入熔池，溶解度變化 形態(tài)：圓球形 位置：焊縫中 原因：油污和鐵銹，氣體中的水分 防止：清除油污和鐵銹，排出氣體中的水分,41,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,產(chǎn)生原因： 氣體爆炸 斑點(diǎn)壓力（氣體分解收縮電?。?小橋爆斷 焊接參數(shù),42,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,43,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,44,第三節(jié) CO2焊的冶金特性

9、和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,減少飛濺的措施 正確選擇焊接參數(shù) 細(xì)絲過(guò)渡的時(shí)候在氣體中加入氬氣 限制金屬小橋爆斷能量 低飛濺率焊絲,45,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,正確選擇焊接參數(shù) 焊接電流與電壓 焊絲伸出長(zhǎng)度 焊槍角度,46,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,成本問(wèn)題 性能問(wèn)題,47,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,防止原理：設(shè)法實(shí)現(xiàn)短路液橋的金屬過(guò)渡趨于穩(wěn)定 防止方法： 回路中串接附加電感 直徑細(xì)、過(guò)渡頻率高-要求大電流增長(zhǎng)速度-小電感（設(shè)備簡(jiǎn)單，控制精度一般） 電流切換 電流波形控制法,48,第三

10、節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,超低碳焊絲 藥芯焊絲 活化處理焊絲（ CS2CO3、K2CO3 ） 被動(dòng)-涂層材料,49,第四節(jié) CO2氣體及焊絲,50,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- CO2氣體,無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒 密度為空氣的1.5倍 高溫分解 狀態(tài)：三態(tài),51,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- CO2氣體,提高CO2純度的措施 倒置放水：倒置1-2小時(shí)，開(kāi)閥門(mén)2-3次，每次放水間隔30分鐘 正置放氣：正置2小時(shí)，開(kāi)閥門(mén)2-3分鐘 使用干燥器 注意氣瓶壓力：存在液態(tài)CO2氣瓶壓力不變，當(dāng)只有氣態(tài)CO2時(shí)，隨著使用壓力將持續(xù)下降，并且水分含量將提高，低于10個(gè)大氣壓就不能使用了。

11、,52,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,作用：導(dǎo)電、合金化,53,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,要求 合適的Si、Mn含量及比例 控制C、S、P的含量 渡銅：防銹、導(dǎo)電,54,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,牌號(hào)：H08Mn2Si H08Mn2SiA,55,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,56,第四節(jié) CO2焊工藝,57,第四節(jié) CO2焊工藝,短路過(guò)渡工藝 細(xì)滴過(guò)渡工藝,58,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,特點(diǎn) 細(xì)絲、低電壓、小電流 熔滴細(xì)小、過(guò)渡頻率高 電弧穩(wěn)定、飛濺小、成型美觀 適用于薄板、全位置焊接,59,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,焊接工藝參數(shù)的選擇

12、 焊絲直徑 焊絲直徑0.6-1.6mm，直徑增加飛濺顆粒增大 相同電流下，焊絲越細(xì)，熔化速度越高。 如果電流過(guò)大，這要是用極大的送絲速度，從而引起熔池翻騰和焊縫成形惡化,60,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,61,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,62,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,焊接速度 速度加快-焊縫厚度、焊縫寬度、焊縫余高均減小 過(guò)快咬邊 駝峰焊縫 過(guò)慢焊道變寬 漫溢,63,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,保護(hù)氣流量 與焊接電流有關(guān) 200A以下10-15L/min 200A以上15-25L/min 側(cè)向風(fēng)對(duì)保護(hù)效果影響顯著2m/s氣孔明顯增加,

13、64,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,焊絲伸出長(zhǎng)度 一般伸出長(zhǎng)度為焊絲直徑的10倍,65,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,電感值 控制電流增長(zhǎng)速度 調(diào)節(jié)電弧燃燒時(shí)間,66,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過(guò)渡CO2工藝,電源極性 一般采用直流反極性 電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形良好 堆焊及鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)采用正極性，以提高熔敷速度。,67,第四節(jié) CO2焊工藝-細(xì)滴過(guò)渡CO2工藝,特點(diǎn) 電弧電壓高 焊接電流大 電弧穿透力強(qiáng)，母材熔深大 適用于中等厚度及大厚度焊件的焊接,68,第四節(jié) CO2焊工藝-細(xì)滴過(guò)渡CO2工藝,焊接參數(shù)選擇 焊接電壓 一般選擇3445V范圍內(nèi) 焊接電流 與焊接電壓相匹配，提高電流，相應(yīng)提高焊接電流 焊接速度 常用焊速為4060m/h 保護(hù)氣體流量 常用氣流量范圍為2550L/min,69,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,70,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,71,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,72,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,73,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,74,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,75,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,76,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,77,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,78,第五節(jié) CO2焊的其他方法,79,第五節(jié) CO2焊的其他方法-藥芯焊絲CO2焊,實(shí)