二氧化碳气体保护焊焊接技术

1、 学习目标了解二保焊工作原理及焊机的结构任务一掌握二保焊焊接参数的调整方法任务二熟练使用焊机对车身板件进行焊接任务三二氧化碳气体保护焊焊接技术汽车车身修复技术黄靖淋7/19/2022 二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法，它利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属，由CO2作为保护气，采用焊丝作为填充金属。 二氧化碳气体保护焊焊机一、二氧化碳气体保护焊工作原理 二氧化碳气体保护焊工作原理 1.工作原理以CO2气体作为保护介质，使电弧及熔池与周围空气隔离，防止空气中氧、氮、氢对熔滴和熔池金属的有害作用，从而获得优良的机械保护性能。利用专用的焊枪，形成足够的CO2气体保护层，依靠焊丝与焊件

2、之间的电弧热，进行自动或自半动熔化极气体保护焊接。MIG使用一根焊丝，焊丝以一定的速度自动进给，在板件和焊丝之间出现电弧，电弧产生的热量使焊丝和板件熔化，将板件熔合在一起。钢材用CO2或CO2+Ar的混合气，铝材用氩气或氩、氮混合气，不锈钢用氩气+（4）%氧气。2.二保焊的工作过程进行焊接时，电弧焊接热大部分用来加热焊件，使其形成熔池，小部分电弧热用来加热焊丝，使焊丝不断被熔化形成熔滴，离开焊丝末端而进入熔池，这个过程为熔滴过渡，整个焊接过程就是由无数个熔滴过渡过程组成。 短路过程示意图 二、二保焊焊接设备 二保焊焊接设备主要由焊机电源、气源、保护气、送丝装置、焊丝、焊枪、控制面板、搭铁装置组

3、成。 MIG焊机组成 1.焊机电源直流电源细丝短路过渡焊机对动特性有特别的要求，即对短路电流上升速度、短路电流峰值、电弧电压恢复速度三个指标有一定的要求，目的是保证短路过渡过程可靠的同时又控制飞溅。二保焊焊机的型号NBC-250惰性气体保护焊、半自动、二氧化碳保护焊、额 定焊接电流为250A。2.带有流速调节器的保护气源由气瓶、预热器、减压流量计、气管和电磁气阀组成，必要时可加装干燥器。通常将预热器、减压器、流量计做为一体，叫CO2减压流量计（通常属于焊机的标准随机配备）。 带有流速调节器的保护气源CO2减压流量计 流量计气压表减压及预热装置开关CO2钢瓶贮存液态CO2, CO2气钢瓶外表涂银

4、白色并写有黑色CO2字样 。瓶中有液态CO2时，瓶中压力可达57MPa。预热器由于液态CO2转变成气态时，将吸收大量的热，再经减压后，气体体积膨胀，也会使温度下降。为防止管路冻结，在减压之前要将CO2气体通过预热器进行预热。预热器一般采用电阻加热式，采用36伏交流供电，功率为100150瓦左右。减压器和流量计减压器的作用是将高压CO2气体变为低压气体。流量计用于调节并测量CO2气体的流量。 主要杂质：水(减压器中预热装置乃防止水分冻结堵塞管路)去除水分的办法： 倒置排水 正置后使用前再预排气使用干燥器（现已少见）瓶内气压低至1MPa即停止使用3.送丝装置由送丝电机、减速装置、送丝滚轮和压紧机构

5、等组成；CO2焊专用焊机的送丝机采用单主动送丝即可。 作用：对送丝的速度进行控制。 单轮和双轮送丝装置推丝推丝式焊枪简单、轻巧，以鹅颈式焊枪多见，实际应用较多；送丝距离有限（通常5M），送细丝效果欠佳。 拉丝式焊枪复杂、较重，以手枪式焊枪多见，薄板结构使用较多；适于送细丝/远距离送丝。4.焊丝作用：电极和金属填充物 MIG焊丝AWS-ER70S-6，焊丝直径0.60.8mm，常用0.6mm。为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈，一般在焊丝表面采用镀铜工艺，要求镀层均匀，附着力强，总含铜量不得大于0.35 % 。焊丝牌号、成分及用途 目前我国CO2焊用的主要焊丝品种是H08Mn2SiA,这类焊丝采

6、取Si、Mn联合脱氧，具有很好的抗气孔能力。Si和 Mn元素也起合金化的作用，使焊缝金属具有较高的力学性能。此外，化学成分中的C含量限制在0.11以下，有利于减少焊接时的飞溅。常用CO2焊的焊丝牌号、化学成分及应用 焊丝的型号 焊丝的直径焊丝的直径系列有（0.5）、（0.6）、0.8、1.0、1.2、（1.4）、1.6、2.0、2.5、（3.0）、3.2mm，表面通常镀铜以防生锈（最新的技术使焊丝已取消镀铜，改为涂层，效果更好，如锦泰焊丝）。5.焊枪 作用：将焊丝引导至焊接部位并喷出保护气。 喷嘴 形式圆柱形（常用）圆锥形（用于深坡口或窄间 隙内） 材料铜镀铬（多见） 导电嘴 纯铜或铜合金做

7、喷嘴端部与导电嘴端部的距离会影响焊丝伸出长度，从而影响 到电弧的稳定性和焊接质量。 焊枪的喷嘴和导电嘴 喷嘴是焊枪上的重要零件，其作用是向焊接区域输送保护气体，以防止焊丝端头、电弧和熔池与空气接触。喷嘴形状多为圆柱形，也有圆锥形，喷嘴内孔直径与电流大小有关，通常为1224mm。电流较小时，喷嘴直径也小；电流较大时，喷嘴直径也大。喷嘴采用紫铜或陶瓷材料制作。导电嘴的材料要求导电性良好、耐磨性好和熔点高，一般选用紫铜、铬紫铜或钨青铜。导电嘴孔径的大小对送丝速度和焊丝伸出长度有很大影响。如孔径过大或过小，会造成工艺参数不稳定而影响焊接质量。喷嘴和导电嘴都是易损件，需要经常更换，所以应便于装拆。并且应

8、结构简单、制造方便和成本低廉。6.保护气作用：保护焊接部位金属不受氧化。修理车身时，用75%氩气、25%二氧化碳（C-25气体）气体进行保护。 不同气体配比的焊接效果7.控制面板作用：通过面板可以进行电压、电流、送丝速度调节，还可进行点焊和脉冲点焊功能。 焊接控制面板三、二保焊焊接参数的调整 参数调整 焊接电流电弧电压导电嘴到工件距离保护气流量焊接速度送丝速度焊枪喷嘴的调整电源极性调整1.焊接电流的确定焊接电流直接影响到焊件母材的熔透深度、熔丝的熔化速度、电弧的稳定性和飞溅量。随着焊接板件厚度的增加，焊丝直径和焊接电流也应相应加大。 焊接电流与焊丝直径和焊件厚度的关系 不同电流连续焊2.电弧电

9、压 电弧电压是指从导电嘴端部到焊件之间的电压。主要根据焊接电流、焊丝直径等参数来选择。电弧电压必须与焊接电流配合恰当。当电弧电压增大时，则焊缝宽度相应增大，加强高和熔深减小；反之，当电弧电压减小时，则焊缝宽度相应减小，加强高和熔深增大 。 3.焊接速度 根据焊接电流、电弧电压、焊缝截面尺寸等参数来选择。焊接速度过高时，不但气体保护效果容易遭到破坏，焊缝成形不良，而且还使焊缝冷却太快降低焊缝的塑性和韧性。焊接速度过慢，容易造成焊缝烧穿或形成粗大的焊缝组织。 板件厚度 （mm） 焊接速度 （m/min） 板件厚度（mm）焊接速度（m/min）0.60.81.11.21.0 11.20.911.60

10、.80.85 焊接速度调节焊机速度的影响4.送丝速度送丝速度较慢时，焊接接头较平坦。送丝速度太慢，焊丝在熔池内熔化并熔敷在焊接部位，可听到嘶嘶声或啪嗒声，光亮度增强。送丝速度太快将堵塞电弧，焊丝不能充分熔化，焊丝将熔化成许多金属熔滴并从焊接部位飞走，产生大量飞溅，弧光频闪。5.焊丝伸出长度 焊丝伸出产度指焊丝从导电嘴出口到焊丝末端的距离，对焊接过程的稳定性和焊缝质量有影响。 焊丝伸出长度焊接过程中焊丝的熔化主要靠电弧热合电流通过焊丝伸出长度部分所产生的电阻热的作用。焊丝伸出长度越长，这部分的电阻热越大，焊丝熔化速度就越快。另外随着焊丝伸出长度的增加，飞溅粘到喷嘴和导电嘴上的几率就减少，为此尽可

11、能选用较大的焊丝伸出长度。 但过大时焊丝容易弯曲，端头会发生摆动，使气体保护效果变坏。焊缝边缘不齐或对中性不好。同时焊丝易过热，甚至造成飞溅，使焊接过程不稳，并引起气孔等缺陷。所以焊丝的伸出长度受到一定的限制。但焊丝伸出长度也不能太短，否则会妨碍对熔池的观察，喷嘴和导电嘴容易过热，飞溅往往粘在喷嘴上而被堵塞，影响保护气保护性能，以致引起焊缝气孔。焊丝伸出长度与焊丝直径和电流有密切的关系。较细的焊丝用较小的伸出长度，一般认为焊丝伸出长度约等于焊丝直径的十倍较合适。 6.保护气体的流量 CO2气体流量应根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等来选择。气体流量又直接影响到气体保护效果，气体流

12、量过小时，保护气流的挺度不足，焊缝易产生气孔等缺陷；气体流量过大时，不仅浪费气体，而且氧化性增强，焊缝表面会形成一层暗灰色的氧化皮，使焊缝质量下降。当CO2气瓶的压力低于1MPa时，就应停止使用，以免溶于液态CO2中的水分气化量增大而产生气孔。细丝焊接时气体流量约为515L/min。 二保焊焊接工艺参数 7.焊接时焊枪的角度 焊接方向有两种，即正向焊接和逆向焊接。正向焊接熔深较小且焊缝较平。逆向焊接熔深较大，并会产生大容量的熔敷金属，采用上述两种方法时，焊枪角度都应该在1015之间。 焊枪的角度8.焊接设备的调整 焊机的安装调整 按照焊接说明书的规定，将焊机电缆和电网连接。气瓶内有高压，在搬动

13、时要注意不要碰撞气瓶。最好用链条或带子将气瓶固定在底座上，使气瓶和焊机连接在一起。安装调节器时一定要遵守安全规则。将搭铁安放在车身金属件焊接部位附近清洁的表面上，形成回路，不能将搭铁当作接地装置，焊机应自带地线。按照设备说明书的规定安装并调整送丝机构。 安装焊丝 先用手将焊丝送进约300mm，保证焊丝能顺利通过送丝管和焊枪。 送丝轮调整 适当调整送丝轮压力，使焊丝得到足够的推力，能够离开焊丝盘并穿过送丝管及焊枪。确保送丝轮轴槽、焊丝导向装置、送丝管和焊枪的导电嘴的尺寸与所用焊丝的尺寸相一致。调节送丝轮压力，当焊丝在喷嘴受阻不能进给时，焊丝可能在送丝轮上打滑。但送丝轮的压力不能太大，压力大会使焊

14、丝变形，在送丝管内产生螺旋效应，会导致送丝不稳定。9.焊枪喷嘴的调整焊枪有两个主要功能供给合适的保护气和给工作部位加压以防止焊丝移出熔池。二保焊焊机几个主要组成部分中，喷嘴最关键其次是送丝机构，堵塞后将造成送丝不稳定并产生许多金属熔滴，造成气体喷嘴短路。 使用气体喷嘴应注意：距离调整 调整导电嘴到喷嘴的距离大约为3mm，焊丝伸出喷嘴大约58mm。焊丝的端部和工件相接触并产生电弧，导电嘴和板件之间的距离缩短引弧比较容易。焊丝端部形成一个大圆球将难以引弧，应用偏嘴钳剪除焊丝端部的圆球。 喷嘴和导电嘴的调节喷嘴溅出物的处理 溅出物粘附于喷嘴的端部，将使保护气不能顺畅流出而影响焊接质量，应迅速清除焊接

15、溅出物。可以使用防溅剂来减少粘附于喷嘴端部的溅出物。 喷喷嘴防溅剂 导电嘴的检查 坏了的导电嘴应及时更换，以确保产生稳定的电弧，为了得到平稳的气流和电弧，应适当拧紧导电嘴 。 导电嘴和喷嘴焊接用固定夹具 大力钳、C形夹钳、薄板螺钉、定位焊夹具或各种专用夹具都是焊接过程中必不可少的工具，在焊接前要用焊接夹具把所需要的部件正确地夹在一起，在无法夹紧的地方可用铆钉将两块金属板固定在一起。 焊接夹钳及其用法 四、二保焊焊接工艺气体保护焊有六种焊接方法，分别是定位焊、连续焊、塞焊、点焊、搭接点焊、连续点焊六种。1. 定位焊 定位焊就是比较小的临时性的点焊、是用来代替夹钳或钢板螺钉，在进行永久性焊接时保持

16、焊件接合位置关系的。所以，定位焊只足一种临时性措施。各焊点的距离大小和板件的厚度有关，一般为板件厚度的1530倍。 2.连续焊焊接时焊枪缓慢、稳定地向前运动，形成连续的焊缝。焊接时采用正向焊法，连续匀速运动焊炬，并经常观察焊缝，焊枪倾斜1030，以便获得最佳形状的焊缝、焊接线和气体保护效果。焊枪平稳、均匀的运动，将得到刚度和宽度恒定的焊缝，且焊缝上带有许多均匀、细密的焊波。 连续焊 3.塞焊 塞焊用来代替汽车制造时所用的点焊，可用于结构件任何点焊部位的焊修。塞焊焊件的强度很高，适用于承载的结构件，也可用于外部装饰板和薄板悍的焊修。塞焊之前需要先在外侧焊板上钻或冲出空来，焊接时应将两焊板夹紧。

17、塞焊焊枪应垂直于焊板正面，将焊丝插人孔内、短暂地按下扳机开关激发电弧，然后松开扳机，使在孔内形成熔池，而后冷却凝固。 4.点焊 当送丝定时脉冲被触发时，电弧引人被焊接的两块金属板，将两层金属板熔化熔合焊接在一起。国外大多数用于汽车撞伤钣金修理的熔极惰性气体保护焊焊机都设置有定时器，在焊完一个焊点后能及时伴停止送终和燃弧。 二保焊焊极的点焊脉冲点焊焊接效果 4.搭接点焊 将电弧引入下层的金属板，并使熔融金属流入上层金属板的边缘。 二保焊的搭接点焊 6.连续点焊 一系列相连的或重叠的点焊形成连续的焊缝。 连续点焊焊接步骤对接平焊（立焊）、搭接焊的焊接步骤： 1.焊前准备将待焊接的板件用气动锯或铡刀

18、加工成形，并用锉刀把结合处磨平，将坡口周围1020mm范围内的油污、油漆、铁锈、氧化皮及其他污物清除干净，用夹具把焊接板件夹紧固定。 2.焊机的准备 （1）保护气的准备气瓶内的压力可能过高，应把气瓶牢固地捆绑在焊机、墙壁或立柱上。站在气瓶的一侧，先把阀门打开，再迅速关上，以排出污物。然后装上流量表和调节阀，所用的调节阀必须与保护气的种类相符。最后在调节阀与焊枪进气嘴之间接上软管。 （2）在支架上安装并固定好焊丝盘检查送丝辊规格，保证与焊丝规格一致；检查导管(即电缆衬管)尺寸，确保与所用焊丝直径相配。把导入管装到送丝装置上，应使导入管或其接长管与送丝辊的沟槽对齐，并尽量靠近送丝辊，但不要接触。在这个位置没对齐会使焊丝乱绕。(3) 安装焊枪把搭铁夹子夹到车上焊接部位附近的裸露金属处。把电磁阀控制的保护气输出端与焊枪上的引入管连接起来。如果焊枪的开关线路与送丝装置之间有单独的连接线，那么应在这时接上。焊枪应牢靠地与主