第八章电弧焊方法

1、湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 第八章第八章 电弧焊方法电弧焊方法湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一埋弧焊一埋弧焊（SAWSAW）的原理及特点的原理及特点、埋弧焊的焊接过程及原理、埋弧焊的焊接过程及原理 定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的熔化极定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行

2、焊接的熔化极电弧焊方法电弧焊方法(Submerged arc welding)(Submerged arc welding)二、埋弧焊的特点二、埋弧焊的特点 优点：优点：生产效率高生产效率高 焊缝质量好焊缝质量好 劳动条件好劳动条件好缺点：缺点：难以全位置焊难以全位置焊 对焊前装配要求高对焊前装配要求高 不适宜焊接薄板，短不适宜焊接薄板，短 缝缝 ，焊接材料有局限，焊接材料有局限湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 三、埋弧焊的分类及应用范

3、围三、埋弧焊的分类及应用范围 1、分类、分类按送丝方式：按送丝方式：等速送丝等速送丝 变速送丝变速送丝按焊丝形状及数目：按焊丝形状及数目：丝极丝极单丝、多丝单丝、多丝 、带级、带级按成形条件：按成形条件：双面焊双面焊 单面焊双面成形（需要反面衬垫）单面焊双面成形（需要反面衬垫）2、应用、应用 焊缝类型和焊件厚度：焊缝类型和焊件厚度：5mm以上的长直缝对接、以上的长直缝对接、角接和搭接接头角接和搭接接头 材料：材料：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、镍基合金、铜合金等钢、镍基合金、铜合金等结构：结构：具有长而规则焊缝的大型结构，如船舶、压具有长而规则

4、焊缝的大型结构，如船舶、压力容器、桥梁、起重机械等力容器、桥梁、起重机械等位置：位置：平、横位置平、横位置湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 四四 埋弧焊工艺埋弧焊工艺、埋弧焊工艺的内容和编制、埋弧焊工艺的内容和编制1）、埋弧焊工艺的主要内容）、埋弧焊工艺的主要内容工艺方案的选择工艺装备的选用坡口工艺方案的选择工艺装备的选用坡口的设计与加工焊接材料的选用工艺参数的制的设计与加工焊接材料的选用工艺参数的制订焊件组装工艺编制工艺措施的制订焊订

5、焊件组装工艺编制工艺措施的制订焊接缺陷的检查与修补接缺陷的检查与修补2）、编制焊接工艺的依据）、编制焊接工艺的依据编制的依据是焊件材料的牌号和规格、焊件的形编制的依据是焊件材料的牌号和规格、焊件的形状和结构、焊接位置以及对焊接接头性能的技术要求状和结构、焊接位置以及对焊接接头性能的技术要求等。等。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 根据根据b、等等 ，根据，根据 、焊件厚度（熔深）、焊件厚度（熔深） I I ，根据所在的层数（熔宽，根据所

6、在的层数（熔宽 ） U U ；在以上基；在以上基础上，配以合适的础上，配以合适的v v送送和和v v（可取可取l10l10 ） 工艺参数对焊缝成形及质量的影响工艺参数对焊缝成形及质量的影响 工艺参数：工艺参数：焊丝直径焊丝直径焊接电流焊接电流I I 电弧电压电弧电压U U焊接速度焊接速度v v 送丝速度送丝速度v v送送 焊丝伸出长度焊丝伸出长度l l 、焊接工艺参数的影响及选择、焊接工艺参数的影响及选择工艺参数之间的合理匹配（成形系数：工艺参数之间的合理匹配（成形系数：1.32、熔、熔合比：通常在合比：通常在3060%之间）之间）选用选用参数参数的一般方法：的一般方法：湖北汽车工业学院材料工

7、程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、埋弧焊技术、埋弧焊技术）、埋弧焊的焊前准备）、埋弧焊的焊前准备坡口的选择与加工坡口的选择与加工1-1-引弧板引弧板 2-2-工件工件 3-3-工艺工艺试板试板 4-4-引出板引出板）、焊件的清理与装配）、焊件的清理与装配坡口面及两侧不小于坡口面及两侧不小于20mm20mm范围内清理干净。范围内清理干净。应在接缝首尾分别装上应在接缝首尾分别装上引弧板和引出板。引弧板和引出板。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程

8、系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering ）对接接头的埋弧焊技术）对接接头的埋弧焊技术（1）、对接接头双面埋弧焊）、对接接头双面埋弧焊（焊件焊件需要翻身）需要翻身）不留间隙双面焊不留间隙双面焊工艺相对简单但对装配要求严工艺相对简单但对装配要求严格格/ /一般不焊太厚大焊件一般不焊太厚大焊件软管式焊软管式焊剂垫剂垫 预留间隙双面焊预留间隙双面焊工艺简单易行，对装配要求较低；焊接工艺简单易行，对装配要求较低；焊接质量比较可靠。质量比较可靠。橡胶膜式焊橡胶膜式焊剂垫剂垫湖北汽车工业学院材料工程系湖北

9、汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 开坡口双面焊开坡口双面焊工艺简单易行，对装配要求较低焊接质量比较可工艺简单易行，对装配要求较低焊接质量比较可靠；适用于厚板及不宜热输入大的场合。靠；适用于厚板及不宜热输入大的场合。 手工打（封）底双面焊手工打（封）底双面焊焊条电弧焊或焊条电弧焊或COCO2 2焊焊打底；打底后背面视情况清焊焊打底；打底后背面视情况清根；埋弧焊填充及盖面。根；埋弧焊填充及盖面。 工艺简便易行，对装配要求低；焊接质量比较可工艺简便易行，对装配要求低；焊接

10、质量比较可靠；不用焊剂垫。靠；不用焊剂垫。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （2）、对接接头单面埋弧焊（焊件无需翻身，）、对接接头单面埋弧焊（焊件无需翻身，但需垫板强迫成形）但需垫板强迫成形）在铜衬垫上焊接在铜衬垫上焊接焊接前可在其上撒上焊剂；铜衬垫可以龙门压焊接前可在其上撒上焊剂；铜衬垫可以龙门压力架或焊车随动的形式与焊缝底面紧贴，如图。力架或焊车随动的形式与焊缝底面紧贴，如图。固定式铜衬垫顶紧固定式铜衬垫顶紧机构机构湖北汽车工业学院

11、材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （3）、对接接头环缝埋弧焊）、对接接头环缝埋弧焊坡口内小外大；在焊剂垫上先焊坡口内小外大；在焊剂垫上先焊内环缝；后在滚轮架上焊接外环缝内环缝；后在滚轮架上焊接外环缝（必要时焊前清根）；（必要时焊前清根）；焊丝要偏离中焊丝要偏离中心位置（最高点心位置（最高点最低点）一定距离。最低点）一定距离。 11焊丝焊丝 2 2 筒体筒体 3 3、4 4、5 5 带式焊剂垫带式焊剂垫湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系

12、Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （）（）T形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊船形焊（如图）船形焊（如图） 适用于小焊件及能够翻转的焊件，适用于小焊件及能够翻转的焊件，应尽可能采用。应尽可能采用。 横角焊（斜角焊，如图）横角焊（斜角焊，如图） 适用于无法用船形焊或难于翻转的大焊件，适用于无法用船形焊或难于翻转的大焊件，对焊接参数要严格控制。对焊接参数要严格控制。船形焊船形焊湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials E

13、nDepartment of Materials Engineeringgineering 一一TIGTIG焊的特点及应用焊的特点及应用u几个概念：几个概念： 钨极惰性气体保护电弧焊钨极惰性气体保护电弧焊（tungsten inert-tungsten inert-gas arc weldinggas arc welding）使用纯钨或活化钨（钍钨、铈）使用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨等）作为电极的惰性气体保护电弧焊，简称钨等）作为电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIGTIG焊。焊。u背景：背景：1930s1930s，航空工业提出有色金属的焊接要求，航空工业提出有色金属的焊接要求，而而MMAMMA和

14、和SAWSAW不能很好地解决这个问题，为适应有不能很好地解决这个问题，为适应有色金属的焊接，钨极氩弧焊应运而生。色金属的焊接，钨极氩弧焊应运而生。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、TIGTIG焊的原理（如图）焊的原理（如图）、TIGTIG焊的特点焊的特点 优点：（优点：（1 1）几乎可以焊接所）几乎可以焊接所有的金属或合金有的金属或合金 （2 2）焊接质量）焊接质量好（焊缝纯净、成形好、热影响好（焊缝纯净、成形好、热影响区小）区小）

15、（3 3）适于薄板及打底）适于薄板及打底全位置焊（全位置焊（4 4）无飞溅）无飞溅 缺点：缺点： 焊接效率低、成本高；焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特殊对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强烈、臭氧的引弧措施；紫外线强烈、臭氧浓度高；抗风能力差。浓度高；抗风能力差。焊接过程动画焊接过程动画湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、 TIGTIG焊的应用焊的应用 材料：材料：多用于有色金属及其合金多用于有色金属及其合金

16、厚度：厚度：多用于薄件（从生产效率考虑，以多用于薄件（从生产效率考虑，以3mm以下为宜）以下为宜） 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 二二 TIGTIG焊的电流种类和极性焊的电流种类和极性、直流、直流TIGTIG焊焊 正接与反接正接与反接焊接效果图焊接效果图极性极性优点优点缺点缺点应用应用正接正接(DCEN)(DCEN)电极载流能力电极载流能力强、熔深大、强、熔深大、钨极烧损少、钨极烧损少、引弧容易引弧容易没有阴极理没有阴极理作用作用用

17、于大多数用于大多数的焊接场合的焊接场合（除（除AlAl、MgMg外）外）反接反接(DCEP)(DCEP)有阴极清理作有阴极清理作用用电极载流能电极载流能力弱、熔深力弱、熔深小、钨极烧小、钨极烧损严重、引损严重、引弧困难弧困难实际很少采实际很少采用用湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 钨极电流承载能力及阴极清理作用（阴极雾化作用）钨极电流承载能力及阴极清理作用（阴极雾化作用）的机理的机理反接（左），在电场反接（左），在电场作用下正离子高速撞

18、击作用下正离子高速撞击工件（氧化膜），使氧工件（氧化膜），使氧化膜破碎、分解而被清化膜破碎、分解而被清理掉。理掉。正接右图，电子向工件运动，不能击碎氧化膜，没有正接右图，电子向工件运动，不能击碎氧化膜，没有清理作用。但此时大量电子从钨极上发射，对钨极产生清理作用。但此时大量电子从钨极上发射，对钨极产生冷却作用，所以钨极烧损少、电流承载能力大。冷却作用，所以钨极烧损少、电流承载能力大。大量电子从工件向钨极运动，把大量能量交给钨极，导大量电子从工件向钨极运动，把大量能量交给钨极，导致其温度升高而烧损。致其温度升高而烧损。（电流承载能力只有正接的（电流承载能力只有正接的1/101/10。）。）湖北汽

19、车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、交流、交流TIGTIG焊焊 it应用：用于焊接铝、镁、应用：用于焊接铝、镁、铝青铜等合金（表面易氧化、铝青铜等合金（表面易氧化、氧化膜致密）。氧化膜致密）。正半周电极烧损降低，负正半周电极烧损降低，负半周获得阴极清理作用熔深半周获得阴极清理作用熔深和钨极的电流承载能力介于和钨极的电流承载能力介于DCEN与与DCEP之间（左图）。之间（左图）。DCENAC湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系D

20、epartment of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 第四节熔化极惰性气体保护电弧焊第四节熔化极惰性气体保护电弧焊 Metal Inert Gas Arc Welding（MIG）Metal Active Gas Arc Welding（MAG）湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一一MIGMIG焊的特点及应用焊的特点及应用1 1、MIGMIG焊的基本原

21、理焊的基本原理 焊接过程动焊接过程动画画n以惰性气体或混合气体作为保护以惰性气体或混合气体作为保护气体，采用与母材相近材质的焊气体，采用与母材相近材质的焊丝作为电极，焊丝熔化后形成熔丝作为电极，焊丝熔化后形成熔滴过渡到熔池中，与熔化的母材滴过渡到熔池中，与熔化的母材共同形成焊缝。共同形成焊缝。nMIG/MAGMIG/MAG属于属于GMAWGMAWnMIGMIG（ArAr，HeHe）nMAGMAG（ArArO O2 2、ArArCOCO2 2）湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials E

22、ngineeringgineering 2. MIG/MAG焊的特点焊的特点n惰性气体保护，焊缝纯净度高，力学性能好；惰性气体保护，焊缝纯净度高，力学性能好；电弧燃烧稳定；熔滴细小，过渡稳定；飞溅小。电弧燃烧稳定；熔滴细小，过渡稳定；飞溅小。n与与TIGTIG焊比：生产效率高；焊接板厚比焊比：生产效率高；焊接板厚比TIGTIG焊大，焊大，焊接电流大，焊接热输入大，熔深大焊接电流大，焊接热输入大，熔深大n与与SAWSAW埋弧焊比：焊缝的埋弧焊比：焊缝的HH低，抗冷裂能力高低，抗冷裂能力高n与与CO2CO2焊比：焊比： 成本高成本高湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Departm

23、ent of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 3.MIG/MAG焊的应用焊的应用材料：材料：50年代初应用于铝及铝合金，以后扩展到年代初应用于铝及铝合金，以后扩展到铜及铜合金的焊接，几乎所有的材料，多用于有铜及铜合金的焊接，几乎所有的材料，多用于有色金属的焊接色金属的焊接厚度：厚度：厚、薄均可厚、薄均可位置：位置：可全位置可全位置结构：结构：中、厚板的有色金属结构，尤其是铝合金中、厚板的有色金属结构，尤其是铝合金结构。结构。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Mater

24、ials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 1. Ar：比空气重，用于厚度不大的铝、铜（合金）的：比空气重，用于厚度不大的铝、铜（合金）的焊接焊接2. Ar + He: 常用于大厚度的铝、铜（合金）的焊接常用于大厚度的铝、铜（合金）的焊接另外，可以用另外，可以用Ar + N2焊接铜（合金）。焊接铜（合金）。铝、铜（合金）的焊接，正越来越多地采用微量铝、铜（合金）的焊接，正越来越多地采用微量活性的混合气体，即由活性的混合气体，即由MIG向向MAG焊发展，如奥地利焊发展，如奥地利Fronius公司铝合金角焊缝双面成形公司铝合金角焊缝双面成

25、形MIG焊用的四元焊用的四元混合气体就是微量活性气体混合气体就是微量活性气体（0.50.5O O2 2、8 8COCO2 2、26.526.5HeHe、6565ArAr） 。三、三、MIG/MAGMIG/MAG保护气体保护气体湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering MAGMAG常用活性混合气体及其适用范围常用活性混合气体及其适用范围混合气体混合气体参考配比参考配比适用范围适用范围Ar+OAr+O2 212% O12% O2 2不锈钢或高合金钢

26、不锈钢或高合金钢O O2max2max20%20%碳钢和低合金钢碳钢和低合金钢Ar+COAr+CO2 2配比可任意调整配比可任意调整（COCO2 225%25%时呈时呈COCO2 2电弧特性电弧特性 ）碳钢和低合金钢碳钢和低合金钢Ar+COAr+CO2 2+O+O2 22% O2% O2 2、5%CO5%CO2 2 不锈钢或高合金不锈钢或高合金钢（焊不锈钢时钢（焊不锈钢时COCO2 2仅仅用微量用微量/ /焊超低碳不锈焊超低碳不锈钢不推荐含钢不推荐含COCO2 2）8080：1515：5 5碳钢和低合金钢碳钢和低合金钢湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department o

27、f Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一一COCO2 2气体保护焊气体保护焊、 COCO2 2焊原理焊原理定义：定义：二氧化碳气体保护焊是二氧化碳气体保护焊是利用利用COCO2 2作为焊接保护气的一种作为焊接保护气的一种熔化极、气体保护的电弧焊方法。熔化极、气体保护的电弧焊方法。 为何要用为何要用COCO2 2作为焊接保护气？作为焊接保护气？ 焊条药皮造气剂的造气结果就是焊条药皮造气剂的造气结果就是 COCO2 2工业生工业生产中产生大量廉价的产中产生大量廉价的COCO2 2 。 与焊条电弧焊相比，熔化极气体保护焊

28、效率高。与焊条电弧焊相比，熔化极气体保护焊效率高。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、 COCO2 2焊焊的特点的特点优点：优点：焊接生产率高：比焊接生产率高：比MMA高高24倍倍焊接成本低：是焊接成本低：是MMA或或SAW的的4050%焊接变形小：尤适于薄板焊接焊接变形小：尤适于薄板焊接焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低适用范围广适用范围广; 操作简便操作简便. 缺点：缺点：不能焊接有色金属，

29、不锈钢；焊接设备较不能焊接有色金属，不锈钢；焊接设备较“复杂复杂”；抗风能力差；飞溅较大。抗风能力差；飞溅较大。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 3. CO3. CO2 2气体保护电弧焊的分类气体保护电弧焊的分类n按焊丝粗细分类：按焊丝粗细分类： 细丝细丝COCO2 2焊焊 ds1.6mm Vds1.6mm Vf f=C =C 自身调节自身调节粗丝粗丝COCO2 2焊焊 ds 1.6mm Vds 1.6mm Vf fC C 自动调节自动

30、调节n按焊丝类型分：按焊丝类型分： 实芯焊丝实芯焊丝COCO2 2焊焊药芯焊丝药芯焊丝COCO2 2焊焊n按自动化程度分：按自动化程度分： 半自动半自动COCO2 2焊焊 适用于焊缝不够规则的场合适用于焊缝不够规则的场合自动自动COCO2 2焊焊 适用于焊缝长而且规则的场合适用于焊缝长而且规则的场合湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 二二 CO2CO2焊的冶金特性和焊接材料焊的冶金特性和焊接材料221OCO CO2 MeMe（FeFe、S

31、iSi）+CO+CO2 2=MeO+CO=MeO+CO （合金元素与合金元素与 C02 作用作用）Me +0 = Me0Me +0 = Me0 （合金元素与合金元素与 0 作用作用） Mn+FeO=MnO+Fe Mn+FeO=MnO+Fe （合金元素与合金元素与Fe0作用作用）（可能参加反应的金属元素：（可能参加反应的金属元素：FeFe、C C、SiSi、MnMn）结果：合金元素烧损；结果：合金元素烧损； 可能造成气孔、飞溅和夹渣。可能造成气孔、飞溅和夹渣。解决之道：冶金脱氧，解决之道：冶金脱氧，Mn-SiMn-Si联合脱氧联合脱氧CO2CO2焊专用焊丝焊专用焊丝H08Mn2Si&H0

32、8Mn2SiAH08Mn2Si&H08Mn2SiA脱氧剩下的脱氧剩下的MnMn、SiSi用于补充碳和合金元素的损失用于补充碳和合金元素的损失湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 问题问题：如何解决如何解决C0C02 2 气体保护焊中合金元素气体保护焊中合金元素烧损、飞溅及气孔等质量潜在问题？烧损、飞溅及气孔等质量潜在问题？ 1 1）、相应的焊接冶金措施）、相应的焊接冶金措施 在焊材中加入在焊材中加入AlAl、TiTi、SiSi、Mn

33、Mn等强脱氧剂，通过等强脱氧剂，通过脱氧去除脱氧去除 FeOFeO。通常采用。通常采用SiSi、MnMn联合脱氧。联合脱氧。FeSiOFeOSiFeMnOFeOMn222 脱氧反应式如下：脱氧反应式如下：湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 2 2）、）、 COCO2 2 气体保护焊中的气孔问题气体保护焊中的气孔问题 气孔是因焊丝脱氧元素不足而造成气孔是因焊丝脱氧元素不足而造成COCO的形成，即的形成，即 FeO + C =Fe + COF

34、eO + C =Fe + CO正常焊接条件下，正常焊接条件下， COCO2 2焊并不容易产生气焊并不容易产生气孔。相反，由于孔。相反，由于COCO2 2气氛的氧化性，其抗氢气孔气氛的氧化性，其抗氢气孔能力较强。能力较强。解决措施：焊丝中碳量比较低解决措施：焊丝中碳量比较低+ +适量的脱氧剂适量的脱氧剂MnMn、Si Si ，可减少焊缝中，可减少焊缝中 FeOFeO，避免发生上述反应，避免发生上述反应，形成气孔。形成气孔。熔滴中，生成的熔滴中，生成的COCO可能会引起熔滴的急剧膨胀，产可能会引起熔滴的急剧膨胀，产生飞溅，发生在熔池中可能形成气孔生飞溅，发生在熔池中可能形成气孔 湖北汽车工业学院材

35、料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering ）、）、COCO2 2 气体保护焊中的飞溅问题气体保护焊中的飞溅问题产生的原因：产生的原因：具体包括以下几个方面：具体包括以下几个方面：气体爆破引起（通过脱氧可以改善）气体爆破引起（通过脱氧可以改善）电弧斑点压力引起（通过采用直流反接可以改善）电弧斑点压力引起（通过采用直流反接可以改善）焊接参数不当引起（采用合理的参数可以改善）焊接参数不当引起（采用合理的参数可以改善）短路过渡引起短路过渡引起这是这是CO2CO2焊产生焊

36、产生飞溅的主要原因。采用表面张力飞溅的主要原因。采用表面张力过渡（过渡（STTSTT）专利技术使这一问题基本得以解决。）专利技术使这一问题基本得以解决。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 三三COCO2 2焊工艺焊工艺 COCO2 2焊多用于碳钢、低合金钢的焊接，用药芯焊焊多用于碳钢、低合金钢的焊接，用药芯焊丝也可以焊一些高合金钢。丝也可以焊一些高合金钢。 COCO2 2气体保护焊工艺的一般原则气体保护焊工艺的一般原则坡口的选择坡口的选择

37、：COCO2 2电弧的穿透能力较强，与电弧的穿透能力较强，与MMAMMA相比，相比，可坡口角度稍小、钝边稍大。可坡口角度稍小、钝边稍大。 COCO2 2焊的焊丝较细，焊的焊丝较细，所以间隙应小些。所以间隙应小些。焊前清理：焊前清理： COCO2 2的氧化性强，所以抗锈能力强。坡的氧化性强，所以抗锈能力强。坡口上的少量黄锈可不作清理。口上的少量黄锈可不作清理。 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 过渡形式过渡形式图图焊丝直径焊丝直径电弧电弧

38、电压电压电流电流适用范围适用范围大滴过渡大滴过渡细丝细丝 1.6 30 30小电流小电流飞溅大，不实飞溅大，不实用用短路过渡短路过渡细丝细丝 1.6 30 30300300左右，左右，正接正接飞溅大，不实飞溅大，不实用用细颗粒过渡细颗粒过渡粗丝粗丝1.6-5.01.6-5.0长弧长弧34-3534-35400400中厚板中厚板潜弧射滴过渡潜弧射滴过渡粗丝粗丝1.6-5.01.6-5.0短弧短弧低电压低电压 430 430厚板厚板STT短路过渡的一种短路过渡的一种打底打底CO2CO2气体保护焊熔滴过渡类型气体保护焊熔滴过渡类型湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Departmen

39、t of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering . .短路过渡：短路过渡： 福尼斯焊机福尼斯焊机形成条件：形成条件：长弧、细丝、长弧、细丝、小电流。小电流。机理：机理：电弧燃烧形成熔电弧燃烧形成熔滴、熔滴长大并与熔滴、熔滴长大并与熔池短路熄弧、液桥颈池短路熄弧、液桥颈缩断开熔滴过渡、电缩断开熔滴过渡、电弧复燃四个过程。弧复燃四个过程。 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineer

40、ing . .短路过渡：短路过渡：湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 短路过渡特点：短路过渡特点：细丝，短弧，小电流细丝，短弧，小电流燃弧熄弧交替进行，燃弧熄弧交替进行，1.6-50Hz， 0.8-130Hz平均电流小，峰值电流大，平均电流小，峰值电流大，小直径焊丝，电流密度大，产热集中，焊接速度快小直径焊丝，电流密度大，产热集中，焊接速度快弧长短，焊件加热区小，质量高弧长短，焊件加热区小，质量高过程稳定，过程稳定，飞溅大飞溅大 应用应用

41、: 短路过渡平稳，适合于薄板、全位置焊接。短路过渡平稳，适合于薄板、全位置焊接。电源的要求：电源的要求：短路过渡时负载变化较大，对电源动特短路过渡时负载变化较大，对电源动特性要求高，以获得飞溅小和成形焊接过程。性要求高，以获得飞溅小和成形焊接过程。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering . . 细颗粒过渡：细颗粒过渡： 形成条件：形成条件：粗丝粗丝1.6-5.01.6-5.0，长弧，大电流，长弧，大电流形成机理：形成机理：电流大，斑点面积大，

42、电流大，斑点面积大，电磁力增加电磁力增加，熔滴过渡频率加快，形成细颗粒过渡熔滴过渡频率加快，形成细颗粒过渡 应用：应用：粗丝，大电流，效率高，适用于厚板焊接粗丝，大电流，效率高，适用于厚板焊接湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 合适的电弧电压与焊接电流范围合适的电弧电压与焊接电流范围焊丝直径焊丝直径（mm）短路过渡短路过渡颗粒状过渡颗粒状过渡焊接电流焊接电流（A）电弧电压电弧电压（V）焊接电流焊接电流（A）电弧电压电弧电压（V）0.530

43、6016180.6307017190.85010018211.07012018221.290150192316040025381.6140200202420050026402.020060027402.530070028423.05008003244湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 飞溅飞溅飞溅：飞溅：在焊接过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周在焊接过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象。围飞散的现象。短路过程的飞溅短路过程的飞溅析出

44、气体引起飞溅析出气体引起飞溅电弧排斥引起飞溅电弧排斥引起飞溅细颈过电流引起飞溅细颈过电流引起飞溅湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 控制措施：控制措施：焊丝：焊丝：降低焊丝含降低焊丝含C C量，并有合适的量，并有合适的MnMn、SiSi，保护气体：保护气体：加入加入ArAr，改善电弧形态及熔滴过渡形，改善电弧形态及熔滴过渡形电源系统：电源系统： 极性：直流反极性，不能用交流极性：直流反极性，不能用交流l 焊接电流：焊接电流：避开飞溅大避开

45、飞溅大的电流区间；的电流区间；l 焊枪角度小于焊枪角度小于20，垂，垂直时飞溅最少直时飞溅最少l 缩短伸出长度缩短伸出长度5-15mm工艺参数：工艺参数：湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 材料：材料：低碳钢、合金结构钢低碳钢、合金结构钢厚度：厚度：厚薄均可，尤薄板有优势厚薄均可，尤薄板有优势位置：位置：全位置全位置结构：结构：车辆、船舶、机械、容器等。车辆、船舶、机械、容器等。四、四、 CO2焊的应用焊的应用 焊接铝及其合金氧化问题会很

46、焊接铝及其合金氧化问题会很严重，严重， 焊接不锈钢可能导致焊缝增焊接不锈钢可能导致焊缝增碳，对不锈钢的耐腐蚀性能造成碳，对不锈钢的耐腐蚀性能造成影响。影响。 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 五五 COCO2 2焊设备与材料焊设备与材料、 COCO2 2焊设备的组成和作用焊设备的组成和作用组成：焊接电源组成：焊接电源 送丝机构送丝机构 焊枪焊枪 供气系统控制供气系统控制系统有的还有循环水冷系统。系统有的还有循环水冷系统。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、焊接电源：直流电源、焊接电源：直流电源1）、平特性电源：）、平特性电源：用于细丝（短路过渡）焊接，配用用于细丝（短路过渡