《电弧焊与电渣焊》第8章CO2气体保护焊.ppt

第8章 CO2气体保护焊 CO2气体保护焊（Carbon-Dioxide Arc Welding) 是利用CO2气体作为保护气体，使用焊丝作为熔化电极的电弧焊方法。本章将讲述CO2气体保护焊的原理及应用、焊接材料、焊接设备、焊接工艺以及药芯焊丝CO2气体保护焊和波形控制CO2气体保护焊。,8.1 CO2气体保护焊原理、特点及应用,8.1.1 CO2气体保护焊工作原理,8.1.2 CO2气体保护焊的特点,1. 高效、节能： 2. 适用范围广：可焊板厚度范围0.1 150mm；粗丝焊和细丝焊，操作简便。 3. 焊接成本低：CO2气体和焊丝价格便宜，设备已定型定量生产。 4. 低氢型焊接：焊接质量高，焊缝含H量少，抗锈蚀能力强，抗裂性好。 5. 明弧焊接： 便于监控电弧和熔池，利于实现机械化和自动化使用范围广，操作简便。,一、优点,二、缺点,1. 飞溅多，焊缝表面成形粗糙。 2. 适用范围受限： （1）不能用于易氧化金属材料和非金属材料的焊接。 （2）不适于野外作业。 3. 烟尘大，弧光强，操作环境不好。 4. 设备比较复杂，需专业人员维修。,1. 行业：船舶、汽车、机车车辆等制造业，金属结构及机械制造。 2. 材料：低碳钢、低合金结构钢及不锈钢。 3. 可适用于全位置焊接，板厚0.5mm-150mm。,8.1.3 CO2气体保护焊的应用,8.2 CO2气体保护焊熔滴过渡的特点,CO2气体保护焊熔滴过渡主要有： 短路过渡 自由过渡（滴状过渡、喷射过渡）,短路过渡,非轴线向熔滴过渡示意图,焊接电流与熔滴过渡频率的关系,潜弧,半潜弧,8.3 CO2气体保护焊的冶金特点,8.3.1 合金元素氧化问题,2CO2=2CO+O2,CO2热分解时气体的平衡成分与温度的关系,电弧高温区,熔池区,8.3.2 脱氧与合金化问题,合金元素的烧损影响因素：,8.3.3 气孔问题,1. 氮气孔 2. 氢气孔 3. CO气孔,8.4 CO2气体保护焊设备,8.4.1 CO2气体保护焊设备的组成,1.半自动CO2气体保护焊设备的组成,2.自动CO2气体保护焊设备的组成,8.4.2 焊接电源,1.要求,（1）对电源外特性的要求：等速送丝，平或缓降外特性；变速送丝，下降外特性。 （2）对电源动特性要求：自由过渡，无特殊要求；短路过渡，要有良好的动态品质。 （3）要求焊接电流及电弧电压能在一定范围内调节。,2.电流种类及特性,8.4.3 控制系统,应具备功能： 空载时，可手工调节焊接电流、电压、焊速、气体流量以及焊丝的送进与回抽等。 2. 焊接时，实现程序自动控制，即：（a）提前送气，滞后停气；（b）自动送丝进行引弧与焊接；（c）焊接结束时，先停丝后断电。,半自动焊,自动焊,8.4.4 送丝系统,1.送丝系统的组成和送丝方式,送丝系统：半自动送丝系统和自动送丝系统 送丝方式：推式、拉式和推拉式,送丝机构 1.焊丝盘转轴；2.压紧轮；3.减速器；4.电动机；5.主动轮；6.校直机构；7.焊丝盘,2.送丝系统的稳定性,（1）送丝电动机的机械特性 （2）送丝机构 （3）送丝软管的影响 （4）导电嘴的结构尺寸的影响 （5）焊丝弯曲度的影响,焊丝在软管中呈波浪形送进 1.软管；2.焊丝,8.4.5 焊枪与软管,1.焊枪,2.送丝软管 （1）应具有一定的刚度；（2）应具有较好的柔性,8.4.6 供气系统,1.预热器,2.干燥器,预热器结构 1.电阻丝；2.纯铜管,高压干燥器 低压干燥器,8.5 CO2气体保护焊用焊接材料,1. CO2气体,2. 焊丝,8.6 飞溅问题与控制措施,1.由冶金反应引起的飞溅 2.由斑点压力引起的飞溅 3.熔滴短路时引起的飞溅 4.非轴向熔滴过渡造成的飞溅 5.焊接参数选择不当引起的飞溅,8.7 CO2气体保护焊工艺,8.7.1 焊前设备,1.坡口设计,（1）细滴过渡时，电弧穿透力大，熔深大，坡口要小，钝边要大，对接间隙不超2mm。,（2）短路过渡时，钝边较小，或不留钝边。,2.坡口加工与清理,3.定位焊缝,8.7.2 焊接参数的选择,1.焊丝直径的选择：,依据被焊材料厚度。,焊丝直径对熔深的影响 1.电流300A，电压30V; 2.电流400A，电压35V; 焊速30m/h,2.焊接电流的选择： 焊丝直径和熔滴过渡形式。,3.电弧电压的选择： 与焊接电流、焊丝直径和熔滴过渡形式有关。,4.焊接速度的选择： 一般不超0.5m/min；过快，保护效果差，冷却速度大，焊缝塑性低，成形差；过慢，焊缝组织粗大。,5.焊丝伸出长度的选择： 过长，飞溅严重，焊接过程不稳；过短，妨碍观察，影响操作，易堵塞喷嘴。,6.电极极性的选择：,7.焊接回路电感值的选择：,8.气体流量的选择：,8.7.3 鳍片管的半自动CO2气体保护焊工艺实例,鳍片管接头形式,1. 采用夹具控制焊接变形,2. 焊接参数,8.8 CO2气体保护焊的其他方法,8.8.1 药芯焊丝CO2气体保护焊,药芯焊丝CO2气体保护焊示意图,1.工艺特点,（1）熔敷效率高 （2）保护效果好 （3）调整合金成分方便 （4）可以选用直流或交流电焊接,2.药芯焊丝结构,3.焊接参数特点 焊接电流较大，获得的焊缝熔深较大。,4.焊接设备,（1）有两对双主轮的送丝滚轮； （2）配备焊丝校直机构； （3）送丝软管的摩擦因数小，既要柔软，又要变形小。 （4）采用开式送丝盘。,8.8.2 波形控制CO2气体保护焊和STT控制法,STT控制电流、电压波形图,复习思考题 1.CO2气体保护焊有什么冶金