CO2气体保护焊在大型钢构件的应用研究

1、目录目录目录1第2章 CO2气体保护焊工艺52.1 CO2气体保护焊工艺参数62.1.1 焊丝直径62.1.2 焊接电流62.1.3 电弧电压72.1.4 焊接速度82.1.5 焊丝伸出长度82.1.6 CO2气体流量82.1.7 电源极性92.1.8 回路电感92.2 CO2气体保护焊操作技术92.2.1 坡口设计92.2.2 焊前清理与装配定位112.2.3引弧与熄弧112.2.4左焊法和右焊法12第3章 钢结构焊接变形及控制123.1 焊接变形的种类123.1.1 收缩变形133.1.2 弯曲变形133.1.2 扭曲变形133.2 焊接变形产生的原因133.3 焊接变形的控制方法143.

2、3.1 工艺参数法143.3.2 工装模具法153.3.3 反变形法15第4章 钢结构焊接施工工艺164.1高强钢焊接施工工艺174.1.1 焊材选配原则174.1.2 高强钢焊接性评价方法174.1.3 最低预热温度确定方法174.1.4 焊接质量控制184.2低温焊接施工工艺184.2.1 焊材的选择184.2.2 焊前防护184.2.3 焊接质量控制194.3 厚钢板焊接技术194.3.1 厚板焊接194.3.2 焊缝清理及处理20第5章 CO2气体保护焊在大型钢构件中的应用205.1 起重机结构件的CO2气体保护焊205.1.1 箱型梁的焊接205.1.2 卷筒的焊接215.1.3 工

3、字型吊车梁的焊接22结论24谢 辞26参考文献27外文资料翻译28第2章 CO2气体保护焊工艺2.1 CO2气体保护焊工艺参数焊接工艺参数就是焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。为了保证CO2气体保护焊能获得优良的焊接质量，除了要有合适的焊接设备和焊接材料外，还应选择合理的焊接工艺参数，包括：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长度、焊接速度、焊丝伸出长度、保护气体流量、电源极性等。2.1.1 焊丝直径2.1.2 焊接电流2.1.3 电弧电压2.1.4 焊接速度2.1.5 焊丝伸出长度2.1.6 保护气体流量2.1.7 电源极性2.2 CO2气体保护焊操作技术2.2.1 坡口设计CO

4、2 焊的表2-6 CO2焊推荐坡口形状坡口形状板厚/mm有无垫板坡口角度根部间隙钝边高度I形< 12无-02-有-03-单边V形< 60无45600205有25604703Y形< 60无45600205有35600603K形< 100无45600205X形< 100无45600205第3章 钢结构焊接变形及控制3.1 焊接变形的种类在实际生产过程中结构件的焊接变形主要有收缩变形、弯曲变形和扭曲变形。具体焊接件会出现哪种变形，与焊接件的结构、焊缝布置、焊接工艺及应力分布等因素有关。为有效控制钢结构焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形,就焊接变形的主要影响因素进行分

5、析,提出相应的控制及矫正措施。3.1.1 收缩变形收缩变形是焊接变形的基本单元焊缝的冷却过程是焊缝由液态转化为固态的过程转化的过程中将产生焊接应力和焊缝体积缩小的现象从而导致焊后焊接件外形尺寸减小。收缩变形主要发生在简单结构的焊接件焊接中。由于焊缝少、焊缝的方向基本一致，使得各条焊缝收缩的方向一致，焊后仅出现收缩变形，使得焊件外形尺寸减小。3.1.2 弯曲变形弯曲变形是由多条焊缝的内应力和收缩变形结合的最终结果。多发生在焊接件外形细长且横截面的上下尺寸相差较大或焊缝分布不对称，以及焊接次序不合理的焊接件的生产中。如工程机械的履带架、挖掘机斗杆的焊接，主要出现的是弯曲变形。3.1.2 扭曲变形扭

6、曲变形是大型结构件焊接中最突出的焊接变形，由于大型结构件多数是框架式结构，焊缝布置不对称、板件尺寸不均匀、焊缝布置无规律。致使焊缝内应力的方向不一致、大小不均匀，焊件变形的位置与方向难以预测，最终呈现扭曲变形。如挖掘机的铲斗、摊铺机的熨平板，其焊后主要产生的是扭曲变形。3.2 焊接变形产生的原因焊接变形不仅影响产品的外观和使用。过大的变形量还会导致焊件的报废，而造成直接的经济损失。这种现象在大型结构件的焊接中更为突出。要想有效地控制焊接变形前提是必须要找到焊接变形的原因所在，然后才能采取相应的控制方法。焊接变形的原因比较复杂，主要的有焊接应力影响、结构设计不合理、工艺制定不合理等因素。(1)

7、焊接应力：焊接应力是焊接变形的根源。每条焊缝都会产生一定大小和方向的焊接应力。焊缝结构越复杂，结构件焊接时产生的焊接应力大小、方向就越难以预测，焊接时易出现不均匀膨胀，焊缝冷却时呈现不均匀收缩从而产生复杂的焊接应力和焊接变形。(2) 结构设计不合理：结构件的设计不合理是焊接件焊接变形的一个主要原因。结构设计中焊缝数量多、焊缝截面大、焊缝位置不对称都会使焊接变形加大。(3) 工艺制定不合理：焊接工艺的制定是焊接件特别是大型结构件生产的重点和难点。它不仅影响着产品的生产效率。更重要的是直接影响着产品的质量。焊接工艺中的很多环节都对焊接变形有着至关重要的影响。如焊接设备的选择、焊接参数的选定、焊接顺

8、序的制定、工装夹具的选用等，在制定焊接工艺时都需要认真、仔细考虑，所以说制定一个好的焊接工艺不仅需要丰富的理论知识。还需要丰富的焊接生产经验。3.3 焊接变形的控制方法在实际生产中。大型结构件特别是工程机械中的大型结构件的结构和焊缝布置要比教科书和一些相关技术资料上所叙述的复杂得多。不同的焊接件由于外形、焊缝数量、布置及尺寸不一样，焊接变形的变形方式和变形量也不一样，采取的焊接变形控制措施也各不相同。但是总的来说，对于大型结构件的焊接变形控制方法来说，除了在结构设计上要遵循焊缝数量尽量少、焊缝截面尽量小、焊缝位置要对称的三原则外，大多采用工艺参数法、工装模具法、反变形法或者三种方法综合运用来有

9、效地控制大型结构件的焊接变形。3.3.1 工艺参数法焊接工艺参数法是减少焊接应力和控制焊接变形的常用方法，对控制焊接变形起着重要的作用。大型结构件焊接中注重工艺的布置和焊接参数的选用。具体包括以下几个方面：(1) 尽量采用较小热输入的焊接方法，如多层焊和CO2气体保护焊，焊接时可采用跳焊和分段焊法。(2) 选择合理的焊接顺序，尽量采用先内后外、从中间到两端、先短后长的对称焊接方法，使工件受热均匀。(3) 不同的材质之间焊接时，可以采用焊前预热、焊后回火的方法消除焊接应力。(4) 根据不同的材质、板厚和焊接位置与焊缝类型，合理选用焊接工艺参数，尽可能将焊接电流控制在下限值，以减小热输入。3.3.

10、2 工装模具法工装模具是大型结构件焊接中不可缺少的设备，它不仅能够提高生产效率、减轻工人的劳动强度，重要的是可以有效地控制焊接变形。在实际生产中，工装模具主要有以下3种：（1） 搭焊平台：大型结构件的焊接工艺，一般分为搭焊和焊接两步，搭焊是为了在焊接前固定各零件在工件中的位置采用片件间点焊的方式使工件形成一个牢固的框架结构由于框架结构承受焊接变形的能力远远强于平面结构这样就大大提高了焊接件在焊接时抵抗变形的能力。为了有效确定搭焊时各个片件(零件)的位置，保证工件的主要尺寸精度和位置精度生产中多运用搭焊平台进行工件的整体搭焊。（2）焊接变位机：大型结构件的外形尺寸和其自身质量都比较大。在焊接时很

11、难调整工件的位置。为了提高生产效率和焊缝质量，生产中常运用焊接变位机根据需要改变工件的空间位置。任意调整工件焊缝的位置。使焊缝处于最佳水平焊接状态，保证焊缝质量和焊接工艺性。（3）焊件夹具：大型结构件在搭焊和焊接时，工件和各片件(零件)在自身质量和焊接应力的作用下，很难保证位置固定不变，因此焊接件的各个片件(零件)除了用搭焊平台定位外。还需要有效地夹紧，以提高工件抵抗变形的能力。因此大型结构件在生产中还需使用各种通用夹具(如C形夹)和专用夹具(如在焊接中保证铲斗斗底尺寸的专用撑杆)，保证焊接的精确性和可靠性。3.3.3 反变形法由于焊缝在冷却过程中的收缩，致使焊接后工件外形尺寸减小。为了弥补焊

12、接中产生的收缩量，在大型结构件的生产中常采用反变形法。这种方法是在生产中预先制造一个变形，使得这个变形量与焊后发生的变形方向相反而变形量基本相等。焊接变形本身就是很复杂的课题。由于大型结构件的尺寸和自身质量大、焊缝分布复杂，控制大型结构件的焊接变形就更加困难，而且大型结构件的生产成本较高。只有降低产品的报废率，才能提高产品生产的经济性，因此控制大型结构件的焊接变形是十分重要的。第4章 钢结构焊接施工工艺焊接是钢结构的主要连接方法，在建筑钢结构的建设中发挥了重要的作用。本章详细分析了高强钢焊接、低温焊接和厚钢板焊接的施工工艺。建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、外形丰富、维护方便等优点，

13、其应用范围广泛。不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊构件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、熔化及气体保护焊等等，焊接方法的种类非常多，只能根据具体情况选择。确定焊接方法后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如手弧焊主要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响产生，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。预热温度的确定与钢材材质、板厚、接头形式、环境温度、焊接材料

14、的含氢量以及拘束度都有关系。根据母材性能结合以往一些工程的施工经验，对于Q345钢材，4060mm的板厚，预热温度80100左右；6080mm的板厚，预热温度为120。预热主要采用电加热和氧-乙炔火焰加热方法，预热范围为坡口及坡口两侧不小于板厚的1.5倍宽度，且不小于100mm。测温点应距焊接点各方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得小于75mm处。4.1高强钢焊接施工工艺4.1.1 焊材选配原则(1) 强匹配。强节点弱杆件：焊接材料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准规定的最低值。焊接接头(焊缝及热影响区)各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。(2) 兼顾焊缝塑性。厚板焊接时按厚度效

15、应后的强度选配焊材，节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。(3) 满足冲击韧性要求。必须重点选择焊材的韧性，使焊缝及热影响区韧性达到钢材的标准要求。4.1.2 高强钢焊接性评价方法(1) 碳当量计算评定法。(2) 热影响区最高硬度试验评定法。(3) 插销试验临界断裂应力评定法。4.1.3 最低预热温度确定方法(1) 裂纹试验控制。根据斜Y坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。(2) 硬度控制。根据一定碳当量的钢材，其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350 HV对应的冷却速度(540时)，查表确定焊接线能量。(3) 根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确

16、定最低预热温。(4) 根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。4.1.4 焊接质量控制(1) 控制热输入与冷却速度。控制焊接电流、电压、焊接速度以及熔敷金属800 500 区间的冷却时间。(2) 控制焊缝中碳硫磷氮氢氧的质量百分比。选用优质碱性低氢焊材，采用良好的操作手法充分保护熔池金属(短弧、限制摆动、倾角稳定)。(3) 应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法，如气体保护焊；用小线能量，多层多道焊接；减小焊接坡口的角度和间隙，减少熔敷金属填充量；采用对称坡口，对称、轮流施焊；长焊缝应分段退焊或多人同时施焊；用跳焊法避免变形和应力集中。总之，

17、对于高强钢的焊接，应根据钢材本身的强化机理和供货状态，综合考虑其性能要求，合理选择焊接材料和试验方法对其焊接性作出评价，制定合理的焊接工艺，以指导实际焊接生产。对该钢种的焊接应主要考虑采取措施以降低其冷裂倾向。在焊接时应严格控制层间温度和焊接线能量，防止接头出现弱化现象。4.2低温焊接施工工艺4.2.1 焊材的选择在低温环境中，应尽量选择低氢或超低氢焊材，对焊材严格执行烘焙和保温措施。 4.2.2 焊前防护在焊接作业区域搭防护棚，使焊接区域形成相对封闭的空间，减少热量的损失，若无条件搭设防护棚，应该采取其他有效措施对焊接区域进行防护；气体保护焊时，焊接气瓶也应采取相应措施进行保温。4.2.3

18、焊接质量控制(1) 预热与层间温度。低温环境下的预热温度应稍高于常温下的焊接预热温度，加热区域为构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，焊接层间温度不低于预热温度或标准(JGJ812002)规定的最低温度20 (两者取高值)。(2) 加大定位焊时的热输入。适当加大定位焊的热输入，增大焊缝截面和长度，并采用与正式焊接相同的预热条件，不在坡口以外的母材上打弧，熄弧时弧坑一定要填满，可以有效减少由于定位焊接引起的收缩裂纹。(3) 采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅，多层多道焊，严格控制层间温度。(4) 焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理，利于

19、扩散氢气的逸出，防止因冷速过快而引起的冷裂纹，同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度。总之，钢结构低温焊接施工前，一定要根据实际情况做好焊接工艺评定试验。必要时还要针对具体钢种进行低温焊接性试验，制作出适合的焊接工艺指导书以指导实际焊接。另外，在低温环境下，对焊工操作的不良影响也应给予足够重视，一般环境温度不宜低于-15 。4.3 厚钢板焊接技术4.3.1 厚板焊接建筑钢结构中厚钢板得到大量的使用，如北京新保利大厦工程使用的轧制H型钢翼板厚度达到125 mm，国家体育场(鸟巢)工程用钢最大板厚达110 mm。大量钢结构工程采用厚钢板，促进了厚钢板焊接技术的发展，

20、同时也丰富了建筑用钢的范围。 厚钢板焊接的关键是防止由于焊接而产生的裂纹和减少变形，应主要考虑以下几点： (1) 选用合理的坡口形式。如尽量选用双U或X坡口，如果只能单面焊接，应在保证焊透的前提下，采用小角度、窄间隙坡口，以减小焊接收缩量、提高工作效率、降低焊接残余应力。(2) 合理的预热和层间温度。(3) 后热和保温处理。4.3.2 焊缝清理及处理多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法（如碳刨、凿子等）清理根部至正面完整焊缝金属为止，清理部

21、分的深度不得大于该部分的宽度。每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。同一焊缝应连续施焊，一次完成；不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和重新焊接前的预热。加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置应距端部大于100mm，弧坑应填满。焊接过程中，尽可能采用平焊位置或船形位置进行焊接。第5章 CO2气体保护焊在大型钢构件中的应用5.1 起重机结构件的CO2气体保护焊5.1.1 箱型梁的焊接1. 结构及材质箱型梁是由上、下盖板和隔板组成，其结构如图5-1所示。盖板厚度为624mm，高度为8002500mm；隔板厚度为612mm。其中主承载梁采用T形钢，使承载焊

22、缝由角焊缝变成对接接头，改善焊缝的受力状态，提高使用寿命。 （a）结构图 （b）截面形状图5-1 起重机箱型梁架的结构1-盖板；2-腹板；3隔板起重机箱型梁架的钢板一般采用Q235和16Mn钢板，除拼板是对接焊缝外，其余焊缝都是角焊缝，焊脚K=610mm。四条长焊缝可以采用埋弧焊或CO2自动焊，其余全部采用CO2半自动焊进行焊接。2. 焊接工艺参数起重机箱型梁CO2气体保护焊的焊接工艺参数见表5-1。表5-1 起重机箱型梁CO2气体保护焊的焊接工艺参数焊丝直径/mm焊接电流/A焊接电压/V焊接速度/(cm·min-1)焊丝伸出长度/mm气体流量/(L·min-1)Ø

23、;1.227030027306070152015205.1.2 卷筒的焊接1. 结构及材质起重机的大直径卷筒一般可用卷板机直接卷制成，小直径卷筒通常都采用水压机压成半圆，拼焊成筒节后，再对接成整体卷筒。卷筒材料采用09Mn2或16Mn钢板，厚度为2270mm。起重机卷筒的结构如图5-2所示。图5-2 重机卷筒的结构图 图5-3卷筒环焊缝坡口形式和装配要求 2. 焊接工艺起重机卷筒环焊缝焊接可采用粗丝自动CO2气体保护焊，选用H08Mn2SiA焊丝。卷筒环焊缝坡口形式和装配要求如图5-3示。卷筒焊缝焊接采用多层多道焊，除打底层是单道焊外，其余每层都有两层焊道，焊接时，焊枪的偏移量为6080mm。

24、起重机卷筒环焊缝的CO2焊工艺参数见表5-2。表5-2 起重机卷筒环焊缝的CO2焊工艺参数焊道序号焊接电流/A焊接电压/V焊接速度/cm·min-1)焊丝伸出长度/mm喷嘴高度/mm气体流量/L·min-11545052029317630508156775695406003234523050815677510以上60070036404230508156775为了保证坡口融合良好，焊接过程要不断调整焊丝的对中位置。并且应根据坡口深度随时更换导电嘴。随着焊肉的变厚，坡口深度的减小，必须更换短导电嘴，才能保证喷嘴与工件表面的距离，起到良好的保护效果。5.1.3 工字型吊车梁的焊接

25、工字型吊车梁的翼板厚度1822mm，腹板厚度14 mm，车梁长度612m，高度为11.5 m，腹板与翼板的T形接头要求焊透。吊车梁的材质为16Mn钢。吊车梁的腹板边缘为I形坡口。工字型吊车梁采用CO2气体保护焊代替埋弧焊主要有以下优点：(1) 简化生成工序，开I形坡口，省掉了清根、打磨、除焊渣等工序。(2) 生产率高。每一条焊缝只需焊一道，而埋弧焊每条焊缝必须焊两道。(3) 节约焊材和电能。由于填充金属少，每1m工字梁可节约焊丝1kg左右，消耗的电能仅为埋弧焊的50%左右。工字形吊车梁的焊接采用H08Mn2SiA焊丝，CO2气体的纯度要求大于99.99%。工字梁腹板与翼板组装时尽量顶紧，以减少

26、装配间隙。在船型位置焊接，焊完正面焊缝后，再焊反面焊缝。焊接过程中，为了保证焊透，焊丝端头应偏离翼板23mm，如图5- 4所示。吊车梁CO2气体保护焊的工艺参数见表5-3所示。表5-3 吊车梁CO2气体保护焊的工艺参数焊丝焊接电流/A焊接电压/V焊接速度/cm·min-1焊丝伸出长度/mmCO2气流量/L·min-1H08Mn2SiA6707203941424730353845图5-4 工字型吊车梁角焊缝的焊丝对中位置结论本文通过对钢结构的CO2气体保护焊工艺的分析得出以下结论：1. CO2气体保护焊有很多优点，广泛用于钢结构的焊接，对于提高焊接生产率发挥着重要的作用。2.

27、 CO2气体保护焊焊接工艺要求严格，这也是保证其焊接性能好坏的关键。3. 大型结构件的尺寸和自身质量大、焊缝分布复杂等特点，且多数的钢结构都能够很好地利用CO2气体保护焊进行焊接，但焊接过程中会产生一些焊接缺陷，我们需要采取一些措施，尽量避免缺陷的产生，才能使其更好地满足生产需要。4. 通过工艺分析，并对坡口形式、焊缝位置、焊接参数、焊接顺序等的控制以更好地进行焊接。谢 辞大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中感慨良多。首先真诚的感谢我的指导老师闫红彦老师，感谢她在忙碌的工作中挤出时间来帮我审查、修改论文，并给我提出许多宝贵的建议，使我的论文得以顺利完成。彦老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我

28、学习、工作中的榜样，她不仅陪伴我们走过了三年的大学生活，还是我们获得知识的源泉。感谢大学三年学习期间给我诸多教诲和帮助的湖南工业职业学院的各位老师，感谢我的专业课老师岳静老师、罗杨老师老师、蔡素玲老师和沈小淳老师，你们给予的指导和教诲我将永记在心里。在这里，还要特别感谢三年来陪伴在我身边的宿舍兄弟和其他的同学及朋友们，感谢他们在生活和学习中给我的鼓励和帮助，使我度过了快乐充实的大学生活！。一个人生活世界并不是孤立的，正是有了人与人之间的相互帮助和鼓励，生活才变得更加灿烂。我感谢可以拥有这样一个空间，让我对所有给予我关心和帮助的人说声“谢谢” ！在今后的岁月里我会继续努力，好好工作，好好生活！参

29、考文献1 雷世明，焊接方法与设备，机械工业出版社，20082 邓洪军，金属熔焊原理，机械工业出版社，20083 李 莉，焊接结构生产，机械工业出版社，20084 赵丽玲，焊接专业英语，机械工业出版社，200817洛阳理工学院毕业设计（论文）外文资料翻译Discussion On Reducing CO2 Gas Shielded Arc Welding SpatterCO2 gas shielded welding has low cost, high efficiency, small deformation, oil and rust-resistant, easy to operate,

30、 and other advantages. But because of severe splashing, it has greatly restricted the promotion and application of the CO2 gas shielded welding. Splash caused by oxidation is due to CO2 gas, CO generated cannot escape from the molten pool timely, and under high temperature ,intense explosion splash

31、takes place. There are also instant short circuit, electro-explosive spatter splash and metallurgical splash; a large splash is caused when the droplet becomes large droplet-shaped .Measures such as selection of welding parameters and adjustment of metallurgy should be taken to reduce splashing.1. T

32、he Causes of Splash(1) The splash caused by CO2 gas This spatter is due to oxidation caused by CO2 gas, in the welding of carbon steel, in the metal bath the following reaction occurs: CO2 + Fe = FeO + CO; Fe + O = FeO; CO2 = CO + l / 2O2; O2 = 2OMetal and molten pool in oxidation rea

33、ctions are very intense, due to FeO dissolved in the molten pool is restored by C element, namely: FeO + C = Fe + CO Due to the CO generated cannot escape timely from the pool, they form pores.Under high arc temperature ,CO gas in metal causes the violent explosion splash.(2) Characteristi

34、cs of the transition  Short circuit transition The welding spatter of short circuit transfer is mainly from the short initial transient and the late electrical explosion splash, in addition to metallurgical splash. When the droplet is in contact with the pool, the tip of the wire and

35、the pool formats liquid bridges, a sudden increase in short circuit current and the rapid heating of the bridge necking lead to the bridge explosion ,thus cause splashes. The extent of the Splash is related to the explosion energy, and the explosion energy is decided by the short circuit current.

36、60;Therefore, in order to reduce the splash, we should improve its power characteristics, control the increase rate of short circuit current and peak short-circuit current.  The increase speed of short-circuit current is related to the location of necking occurs. If the necking position is

37、 between the wire and droplet, the explosive power of the bridge will promote the droplet and there are only a little splash; if necking occurs between the droplet and the pool, the bridge will prevent the droplet explosive transition, and cause a large splash. Therefore, you can string a

38、adjustable inductance into the welding circuit to regulate the increase rate of short circuit current and peak short-circuit current, thus can reduce the splash significantly.  Fine particle transitions As the current increases, droplet goes into a particle state of transition. At this point, t

39、he CO2 gas is qualitative molecular,CO2 arc endothermic decomposition is caused, and arc root area is reduced, so the pressure caused by the larger spots, makes flexible droplet, hinder the droplet, forming larger splash due to a larger drop.  Therefore, process parameters should be select

40、ed to avoid the welding process within the scope of this t; if Ar gas is added in this context, it can reduce the arc contraction.  2. Metallurgical Measures (1) The control measures of spatter in welding materials To add stability in the arc welding agent and oxygen scavenger to cont

41、rol spatter arc stabilization agent not only can decrease the surface tension of droplet, droplet refinement, but also to the arc in the arc gas reduces the effective ionization potential, and promote expansion of the arc root, the electromagnetic contribute to contractile force into axial forc

42、e to promote the droplet, thereby reducing spatter. Decoy Deoxidizer to FeO, while burning the alloying elements to be added. This allows CO2 gas caused by the oxidation of the splash can be controlled, so the wire in a certain amount of deoxidizing agent (with oxygen affinity larger than

43、iron alloy elements), the FeO in the iron reduction. CO2 gas shielded welding deoxidizer are: Al, Si, Mn, using Si, Mn United oxygen better. (2) Reducing the impact of CO2 gas The results show that when add a certain percentage of Ar in CO2 can effectively reduce the splash rate. 

44、;3. CO2 Welding Process Control (1) Welding power source The results show that CO2 gas shielded arc welding of short circuit transfer comes in two forms, one is the normal short circuit transfer; the other is the short moment transition, the short circuit transient time is generally short (less

45、 than 2ms), but easy to produce large particles flying. The normal CO2 welding short-circuit transition can limit the peak short-circuit current Imax to control the amount of splash. In the choice of appropriate circumstances, only splash of fine particles can be produced. Based on the res

46、ults, the United States Lincoln made the CO2 welding method of surface tension Transfer, the STT method (Surface Tension Transfer), is also called the method which has no splash. The STT method can efficiently solve the problem of CO2 welding spatter in some range of the current, but it only ap

47、plies to a small current range. Different wire diameters, different wire feed speed, STT method requires a large number of the parameters .And it is more difficult to accurately determine when the liquid bridge will break. Electronic reactor to control spatter, the starting point is the CO2 wel

48、ding short circuit transfer the different stages of applying different inductance and control strategy to short-circuit phase current control, to suppress splash; arc phase voltage control, the arc length from regulation to guarantee the stability of arc burning. First, the initial short-circui

49、t CO2 welding, droplet and pool access just has not spread to start, this time to maintain a smaller current, is conducive to droplet transition, inhibition of the transient short-circuit. Then apply a small inductor to short-circuit current rapid rise in the droplet to form a larger contractio

50、n of the electromagnetic force to accelerate the formation of liquid bridges, speed up the short circuit transfer. When the formation of necking and then imposing a large inductor to suppress the peak short-circuit current Imax, the normal short circuit to reduce spatter. (2) Arc welding curren

51、t and voltageArc voltage (arc voltage, welding voltage, correction voltage) is too high or too low on the weld spatter, porosity and arc stability are adversely affected. Short circuit transfer, if the arc voltage is too low, the arc length is very short, high frequency short-circuit the arc bu

52、rning time is short, may be tip of the wire had a chance to melt into the pool, solid short-circuit occurs. Due to large short-circuit current, resulting in a sudden welding wire off, the gas suddenly swells to the impact of pool, have a serious splash, if the arc voltage is too high, the trans

53、ition from short-circuit the transition into the scratch exclusion. In ensuring the penetration, forming a good situation, as far as possible using a large current. But the current is too large, so that deformation of the workpiece increases, the splash increases. (3) Length of wire o

54、ut When the wire feed speed is constant, the preheating effect of wire length with wire increased with the increase out. Short length of wire out, preheat the role of small resistance, arc power, deep penetration, small splash; extended length of the long, warm-up resistance on the role of

55、 strong wire, arc power is small, the melt depth, splash more. (4) Rise rate of short-circuit current and peak short-circuit current Short-circuit current increased the speed and size of the peak short-circuit current on the splash, the stability of the welding process have a major impact.

56、 Short-circuit current increased too rapidly, the peak short-circuit current will be too large resulting in the formation of small particles of metal splash; short-circuit current rise is slow, the peak short-circuit current is too small, difficult to form the liquid metal bridge, and not easil

57、y broken, will produce large particles of the metal spatter, and even short-circuit caused by the solid wire, blasting off a large section of the interrupt. Increased welding speed and the peak short-circuit current short-circuit current by adjusting the size of the inductor to achieve the appropriate parameters, the best short-circuit frequency. 4. Conclusion (1) CO2 gas shielded welding spa