焊接方法與設(shè)備二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊

1、2020/10/7,楊建國,1,焊接方法與設(shè)備 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊,2020/10/7,楊建國,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。 產(chǎn)熱 保護(hù),2020/10/7,楊建國,3,第一節(jié)CO2焊的特點及應(yīng)用- CO2焊的實質(zhì),歷史 提出于20世紀(jì)30年代 問題：氧化、氣孔 實際應(yīng)用于1935年用于鋼材的焊接 氧化性氣氛保護(hù)焊 缺點：氧化性 優(yōu)點：便宜、低氫、防氮,2020/10/7,楊建國,4,第一節(jié)CO2焊的特點及應(yīng)用- CO2焊的實質(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CO2

2、焊 自動CO2焊,2020/10/7,楊建國,5,第一節(jié)CO2焊的特點及應(yīng)用- CO2焊的特點,優(yōu)點 焊接生產(chǎn)率高（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?。ㄊ軣崦娣e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 操作簡便（不清渣、明弧、易于機械化）,2020/10/7,楊建國,6,第一節(jié)CO2焊的特點及應(yīng)用- CO2焊的特點,缺點： 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 勞動條件差（弧光、氣體）,2020/10/7,楊建國,7,第一節(jié)CO2焊的特點及應(yīng)用- CO2焊的應(yīng)用,適用材

3、料 適于低碳鋼、低合金鋼等黑色金屬 耐磨件堆焊、鑄鐵補焊及電鉚焊 不適用材料：不銹鋼 易氧化的有色金屬 適用領(lǐng)域： 汽車制造、機車車輛制造、化工機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山機械 飛機制造,2020/10/7,楊建國,8,第二節(jié) CO2焊設(shè)備,2020/10/7,楊建國,9,第二節(jié) CO2焊設(shè)備,半自動CO2焊設(shè)備,2020/10/7,楊建國,10,第二節(jié)CO2焊設(shè)備,自動CO2焊設(shè)備,2020/10/7,楊建國,11,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊接電源,2020/10/7,楊建國,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

4、速送絲-下降特性電源,2020/10/7,楊建國,13,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊接電源,電源動特性 粗絲細(xì)滴過渡時電流變化比較小，對焊接電源動特性要求不高 細(xì)絲短路過渡時，焊接電流不斷變化，要求外特性品質(zhì)比較高 短路電流增長速度 合適的峰值電流 電弧電壓恢復(fù)速度,2020/10/7,楊建國,14,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 送絲系統(tǒng),變速送絲：3.0mm 等速送絲：2.4mm,2020/10/7,楊建國,15,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 送絲系統(tǒng),0.8-2.0mm,2-5m,0.8mm,15m,2020/10/7,楊建國,16,第二節(jié)CO2焊設(shè)備-送絲系統(tǒng),2020/10/7,楊建國,17,第二節(jié)CO2

5、焊設(shè)備- 送絲系統(tǒng),2020/10/7,楊建國,18,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)簡單、經(jīng)久耐用、維修方便 使用性良好,2020/10/7,楊建國,19,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,半自動,自動,2020/10/7,楊建國,20,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,白自動焊槍 推絲式 鵝頸式 手槍式 拉絲式,2020/10/7,楊建國,21,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,2020/10/7,楊建國,22,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,2020/10/7,楊建國,23,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,2020/10/7,楊建國,24,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 焊槍,2020

6、/10/7,楊建國,25,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),2020/10/7,楊建國,26,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),灰色氣瓶 黃色字體 液態(tài)CO2,2020/10/7,楊建國,27,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),100-150w,2020/10/7,楊建國,28,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),干燥劑： 硅膠 脫水硫酸銅 無水氯化鈣：吸水性好，不能重復(fù)利用 場合：含水量高的時候使用,2020/10/7,楊建國,29,第二節(jié)CO2焊設(shè)備- 供氣系統(tǒng),2020/10/7,楊建國,30,第三節(jié) CO2焊冶金特性和焊接材料,2020/10/7,楊建國,31,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材

7、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 合金元素濃度 合金元素與氧的親和力,2020/10/7,楊建國,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,電弧高溫區(qū),2020/10/7,楊建國,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,低溫區(qū)-熔池后部,2020/10/7,楊建國,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,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

8、低）,2020/10/7,楊建國,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,2020/10/7,楊建國,36,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，剩余的合金元素強化焊縫。 在兼顧經(jīng)濟(jì)性的前提下采用還原性強的元素（Al、Ti、Si、Mn）,2020/10/7,楊建國,37,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 注意問題 含量適當(dāng) 過低 過高 Si-焊縫熱裂傾向大 Mn-沖擊值下降 比例合適,2020/10/7,楊建國,38,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接

9、材料-合金元素的氧化和脫氧,2020/10/7,楊建國,39,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：沒有熔渣覆蓋并且CO2氣流的冷卻作用 類別： CO、N2、H2,2020/10/7,楊建國,40,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 機理： CO來不及逸出 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,2020/10/7,楊建國,41,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊氣孔及防止,氮氣孔 機理：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

10、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),2020/10/7,楊建國,42,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- 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,2020/10/7,楊建國,43,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,2020/10/7,楊建國,44,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,2020/10/7,楊建國,45,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和

11、焊接材料- CO2焊飛濺及防止,產(chǎn)生原因： 氣體爆炸 斑點壓力（氣體分解收縮電?。?小橋爆斷 焊接參數(shù),2020/10/7,楊建國,46,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,2020/10/7,楊建國,47,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,2020/10/7,楊建國,48,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- 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)絲過渡的時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,2020/10/7,楊建國,49,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)

12、焊接電流與電壓 焊絲伸出長度 焊槍角度,2020/10/7,楊建國,50,第三節(jié) CO2焊的冶金特性和焊接材料- CO2焊飛濺及防止,成本問題 性能問題,2020/10/7,楊建國,51,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)法實現(xiàn)短路液橋的金屬過渡趨于穩(wěn)定 防止方法： 回路中串接附加電感 直徑細(xì)、過渡頻率高-要求大電流增長速度-小電感（設(shè)備簡單，控制精度一般） 電流切換 電流波形控制法,2020/10/7,楊建國,52,第三節(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-涂層材

13、料,2020/10/7,楊建國,53,第四節(jié) CO2氣體及焊絲,2020/10/7,楊建國,54,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- CO2氣體,無色、無味、無毒 密度為空氣的1.5倍 高溫分解 狀態(tài)：三態(tài),2020/10/7,楊建國,55,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- CO2氣體,液態(tài)CO2高于-11時比水輕常溫下氣罐中CO2在水的上部 氣瓶中80%液態(tài)CO2，其余20%為氣態(tài)CO2 一瓶液態(tài)CO2可以氣化成為12725L CO2氣體 安全問題：溫度對壓力的影響,2020/10/7,楊建國,56,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，開閥門2-3次，每

14、次放水間隔30分鐘 正置放氣：正置2小時，開閥門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，隨著使用壓力將持續(xù)下降，并且水分含量將提高，低于10個大氣壓就不能使用了。,2020/10/7,楊建國,57,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- CO2氣體,2020/10/7,楊建國,58,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,作用：導(dǎo)電、合金化,2020/10/7,楊建國,59,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,2020/10/7,楊建國,60,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,牌號：H08Mn2

15、Si H08Mn2SiA,2020/10/7,楊建國,61,第三節(jié) CO2氣體及焊絲- 焊絲,2020/10/7,楊建國,62,第四節(jié) CO2焊工藝,2020/10/7,楊建國,63,第四節(jié) CO2焊工藝,短路過渡工藝 細(xì)滴過渡工藝,2020/10/7,楊建國,64,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,特點 細(xì)絲、低電壓、小電流 熔滴細(xì)小、過渡頻率高 電弧穩(wěn)定、飛濺小、成型美觀 適用于薄板、全位置焊接,2020/10/7,楊建國,65,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,焊接工藝參數(shù)的選擇 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

16、高。 如果電流過大，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,2020/10/7,楊建國,66,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,2020/10/7,楊建國,67,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,2020/10/7,楊建國,68,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡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 過快咬邊 駝峰焊縫 過慢焊道變寬 漫溢,2020/10/7,楊建國,69,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡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)對保護(hù)效果影響顯著2m

17、/s氣孔明顯增加,2020/10/7,楊建國,70,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,焊絲伸出長度 一般伸出長度為焊絲直徑的10倍,2020/10/7,楊建國,71,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,電感值 控制電流增長速度 調(diào)節(jié)電弧燃燒時間,2020/10/7,楊建國,72,第四節(jié) CO2焊工藝-短路過渡CO2工藝,電源極性,2020/10/7,楊建國,73,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,74,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,75,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,76,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,77,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,78,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,79,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,80,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,81,第四節(jié) CO2焊工藝-CO2工藝,2020/10/7,楊建國,82,第五節(jié) CO2焊的其他方法,2020/10/7,楊建國,83,第五節(jié) CO2焊的其他方法-藥芯焊絲CO2焊,實質(zhì)：氣渣聯(lián)合保護(hù)