CO气体保护焊的实用

会计学1CO气体保护焊的实用5.4熔滴过渡与焊接条件的选择1.6mm的焊丝在电弧中可能出现的熔滴过渡变化区间小电流．低电压的短路过渡固体短路较高弧压的短路过渡．颗粒过渡混合过渡区中等电流和高弧压规范区，熔滴呈变化形态的大块状过渡细颗粒过渡第1页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择短路过渡第2页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择短路过渡的稳定性短路过渡时，过渡熔滴越小，短路频率越高，焊缝波纹越细密，焊接过程越稳定。在稳定的短路过渡情况下，要求尽可能高的短路频率。短路频率常常作为衡量短路过渡过程稳定性的标志。第3页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－颗粒过渡

中丝细颗粒过渡粗丝潜弧喷射过渡二氧化碳电弧焊对于某一直径的焊丝．在电流增大到一定数值并配以适当的电弧电压．熔滴以较小的尺寸自由飞落进入熔池，把这种现象称作c02电弧焊颗粒过渡。颗粒过渡的特点是电流大．而电弧电压要根据焊丝直径选择。把颗粒过渡分力中丝细颗粒过渡和粗丝潜弧喷射过渡两种在粗丝(2-5mm）焊接时．根据规范的选择，可以出现一种潜弧喷射过渡，正常使用是在大电流．较低电压和较高焊速下焊接厚板.第4页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件

短路过渡焊接的特点：短路过渡时，采用细焊丝、熔滴细小而过渡频率高，飞溅小，焊缝成形美观；主要用于焊接薄板及全位置焊接；焊接薄板时，生产率高．变形小．焊接操作容易掌握，对焊工技术水平要求不高；因而短路过渡的二氧化碳焊易于在生产中推广和应用。第5页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件主要的焊接工艺参数有：焊丝直径焊接电流．电弧电压．焊接速度．保护气体流量焊丝干伸长电源极性焊接回路电感值等第6页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件焊丝直径短路过渡焊接采用细焊丝，常用焊丝直径为0．6-1．6mm,随着焊丝直径的增大，飞溅颗粒相应增大。焊丝的熔化速度随焊接电流的增加而增加．第7页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件焊接电流焊接电流是重要的焊接参数，是决定焊缝厚度的主要因素．电流大小主要决定于送丝速度。第8页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件电弧电压短路过渡的电弧电压一般在17—25v之间。短路过渡时焊接电流均在200A以下，这时电弧电压均在较窄的范围(2—3v）内变动；电弧电压与焊接电流的关系可用下式来计算．第9页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件焊接电流和焊接电压的匹配电弧电压的选择与焊丝直径及焊接电流有关，它们之间存在着协凋匹配的关系。细丝的电弧电压与焊接电流的匹配关系示于图。第10页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件

焊接电流和焊接电压的匹配短路过渡时不同直径焊丝相应选用的焊接电流．电弧电压的数值范围见表第11页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件焊接速度焊接速度对焊缝成形、接头的力学性能及气孔等缺陷的产生部有影响、在焊接电流和电弧电压一定的情况下．焊接速度加快时，焊缝厚度．宽度和余高都减小。第12页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件保护气体流量200A以下的薄板焊接时气体流量为10-15L／min在200A以上的厚板焊接时气体流量为15-25L／min第13页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－焊接条件

焊丝干伸长

短路过渡焊接一般为8~15mm，颗粒过渡焊接为15~25mm。

适宜的焊丝伸出长度与焊丝直径有关，焊丝伸出长度大约等于焊丝直径的10倍左右。第14页/共51页在CO2焊接中,为什么DCEN为常用的?5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件电源极性

DCEN:常用

DCEP:堆焊和补焊第15页/共51页在CO2焊接中,为什么DCEN为常用的电源极性?

在焊丝接正，直流反接,所受到的斑点力小．容易形成细小的熔滴，有较大的电磁力和等离子流力，电弧压力较大。当焊丝接负时，直流正接,熔滴受到正离子的冲击，既有较大的斑点力作用在熔滴上，使熔滴长大，不能顺利过渡，也不能形成很强的电磁力和等离子流力，因此电弧力小。电源极性：二氧化碳焊接时一般采用直流反极性，飞溅小．电弧稳定．熔深大．成形良好。而且焊缝含氢量低。堆焊及焊补铸件时，采用直流正极性较为合适，因为熔化极阴极产热量比阳极产热量大，焊丝熔化系数大，约为反极性的1．6倍，金属熔敷率高．可以提高生产率，同时工件为正极，产热量小．熔深浅．对堆焊有利。因果第16页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－短路过渡焊接条件焊接回路电感值短路过渡焊接时．串接电感的作用主要有两方面：调节短路电流增长速度di／dt:调节电弧燃烧时间，控制母材熔深；短路过渡焊接在回路中串联电感第17页/共51页第18页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－颗粒过渡焊接条件中丝细颗粒过渡特点电弧电压比较高．焊接电流比较大，此时电弧是持续的，不发生短路熄弧的现象，焊丝的熔化金属以细滴形式进行过渡，所以电弧穿透力强，母材熔深大。适合于进行中等厚度及大厚度焊件的焊接。第19页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－颗粒过渡焊接条件第20页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－中丝细颗粒过渡焊接条件焊接参数的选择：电弧电压与焊接电流：为了实现滴状过渡，电弧电压必须选取在34--45v范围内，焊接电流：则根据焊丝直径来选择，对应于不同的焊丝直径．实现细滴过渡的焊接电电流：下限是不同的。表中列出了几种常用焊丝直径的电流下限值：第21页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－中丝细颗粒过渡焊接条件焊接速度细滴过渡的二氧化碳焊接速度较高，焊接速度为40-60m/h.保护气体流量应选用较大的气体流量来保证焊接区的保护效果、保护气流量通常比短路的二氧化碳焊高1-2倍。常用的气流量范围为25—50L/min。第22页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－粗丝潜弧喷射过渡焊接条件粗丝焊接的研究较少，目前二氧化碳焊接的仍然以细丝短路过渡焊接及中丝颗粒过渡焊接为主。第23页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－颗粒过渡焊接条件CO2电弧焊熔滴颗粒过渡并没有严格的划分区间主要是通过焊接电流与电弧电压的搭配，使焊接能有一个比较稳定的过程。熔滴颗粒过渡规范区间第24页/共51页5.4熔滴过渡与焊接条件的选择

－－颗粒过渡焊接条件焊接电压对母材熔化形态的影响焊接电流对母材熔化形态的影响第25页/共51页第26页/共51页5.5焊接飞溅和防止飞溅产生的原固气体爆炸引起的飞溅。熔滴过渡时，由于熔滴中的一氧化铁与c反应产生的一氧化铁气体，在电弧高温下急剧膨胀，使熔滴爆破而引起金属飞溅．由电弧斑点压力而引起的飞溅。二氧化碳气体高温分解吸收大量电弧热量，对电弧的冷却作用较强．使电弧电场强度提高．电弧收缩，弧柱面积减小，增大了电弧的斑点压力，熔滴在斑点压力的作用下十分不稳定，形成飞溅，用直流正接法时，熔滴受斑点压力大．飞溅也大。

短路过渡时由于液态小桥爆断引起的飞溅。当熔滴与熔池接触时，由熔滴把焊丝与熔池连接起来，形成液体小桥。随着短路电流的增加，使液体小桥金属迅速的加热，最后导致小桥金属发生汽化爆炸，引起飞溅当焊接参数选择不当时，区会引起飞溅第27页/共51页5.5焊接飞溅和防止飞溅率：用来表示焊接飞溅量的大小。定义为：飞溅损失的金属与熔化焊丝重量的比值。第28页/共51页5.5焊接飞溅的防止措施－－工艺正确选择焊接工艺和参数焊接电流和电弧电压第29页/共51页5.5焊接飞溅的防止措施－－工艺正确选择焊接工艺和参数限制焊丝干伸长一般焊丝伸出长度越长，飞溅率越高。所以在保证不堵塞喷嘴的情况下．应尽可能缩短焊丝伸出长度。焊枪角度。焊枪垂直时飞溅量最少．倾斜角度越大，飞溅越多：焊枪前倾或后倾最好不超过20°。第30页/共51页5.5焊飞溅的防止措施－－工艺细滴过渡时在二氧化碳中加入Ar气在二氧化碳气体中加入Ar气，改变了纯二氧化碳气体的物理性质．随着Ar气比例增大，飞溅逐渐减少．见图4-11。由图中可见，飞溅损失变化最显著的是细滴直径大于o．8mm的飞溅．对直径小于o．8mm的细滴飞溅影响不大。第31页/共51页5.5焊接飞溅的防止措施－－材料采用低飞溅率焊丝超低碳焊丝能够减少由二氧化碳气体引起的飞溅。药芯焊丝．通常药芯焊丝二氧化碳焊的飞溅率约为实芯焊丝的1/3。活化处理焊丝在焊丝的表面涂有极薄的活化涂料．如CS2CO3与K2CO3的混合物，采用直流正极性焊接。第32页/共51页5.5焊接飞溅的防止措施－－电源短路过渡时限制金属液桥爆断能量短路过渡二氧化碳焊按时，当熔滴与熔池接触形成短路后，如果短路电流的增长速度过决，使液桥金属迅速地加热，造成了热量的聚集，将导致金属液桥爆裂而产生飞溅，因此必须设法使短路液桥的金属过渡趋于平缓，具体的方法主要是：在焊接回路中串接附加电感。第33页/共51页5.7二氧化碳电弧焊实际P158-161

基本操作焊接起弧焊枪角度和焊丝的瞄准位置弧坑处理应用操作横向焊接立向焊接打底焊接环缝焊接坡口准备与接头形状坡口加工母材清理定位焊接接头的坡口形式第34页/共51页实践性质作业：20mm或5mm厚的16Mn钢，使用H08Mn2Si焊丝进行CO2气体保护焊接。接头形式是对接。焊丝直径的选择，请给出参考的焊接工艺参数，通过自己的分析推测熔滴的过渡形式。如何进行焊前的坡口准备与接头形状？然后完成CO2气体保护焊接的基本操作的描述。参考：焊接手册和教材第35页/共51页手工焊实例中厚板的板—板对接，V形坡口，平焊，单面焊双面成形1试件尺寸及要求（1）试件材料牌号16Mn（Q235）（2）试件尺寸300x200x14（3）坡口尺寸钝边lmm，见图5.3-23。（4）焊接位置平焊（5）焊接要求单面焊双面成形（6）焊接材料E5015（E4315）（7）焊机ZX5—400或ZX7—400

第36页/共51页图5.3-23试件及坡口尺寸第37页/共51页2试件装配（l）清除坡口面及坡口正反两侧20mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。（2）装配①装配间隙始端为3mm，终端为4mm。②定位焊采用与焊接试板相同牌号焊条进行并在试件反面两端点固焊，点固焊长度为10mm～15mm。③预置反变形量3º或4º④错边量≤1.4mm第38页/共51页

3焊接工艺参数见表

焊接层次焊条直径（mm）焊接电流（A）打底焊3.290～120填充焊4140～170盖面焊140～160第39页/共51页4操作要点及注意事项

基本操作定位焊焊接起弧焊枪角度和焊丝的瞄准位置弧坑处理应用操作打底焊接填充焊盖面焊第40页/共51页5：焊接过程熔滴过渡分析推测每次焊接过程中熔滴的过渡形式打底焊接填充焊盖面焊第41页/共51页5.6送丝调节系统送丝调节系统二氧化碳焊接的焊接电源回顾弧焊电源知识二氧化碳焊接的等速送丝调节系统二氧化碳焊的焊接电源与送丝方式的匹配二氧化碳焊的送丝调节系统的特点第42页/共51页1：送丝调节系统送丝方式：等速和变速送丝调节系统在焊接过程中起到如下作用：当某种原因使电弧长度发生变化时，通过对焊丝送进速度或焊丝熔化速度的调整．使电弧恢复到原有长度或一个新的平衡长度，从而保证焊接过程的稳定。第43页/共51页2：二氧化碳焊接的焊接电源二氧化碳电弧的静特性是上升的一般采用直流电源且反极性连接．电源平特性电源下降特型电源第44页/共51页3：回顾弧焊电源知识：电弧长