CO2气体保护焊工艺试验

CO2气体保护焊工艺实验气体保护焊工艺实验材料工程系材料工程系 赵赵 玉玉 梅梅一、实验目的一、实验目的1.1.掌握掌握COCO2 2气体保护焊焊机的使用方法。气体保护焊焊机的使用方法。2.2.掌握掌握COCO2 2气体保护焊的焊接规范、熔滴过气体保护焊的焊接规范、熔滴过渡对焊缝成型的影响。渡对焊缝成型的影响。3.3.通过实验掌握对不同板厚板材焊接工艺通过实验掌握对不同板厚板材焊接工艺参数的调节方法。参数的调节方法。二、实验内容二、实验内容三、实验设备及材料三、实验设备及材料 被焊材料被焊材料:Q235低碳钢板低碳钢板 ab=40mm70mm =1.5，2.5，4.0，8.0（mm）焊丝：焊丝：H08Mn2SiA，1.2 mm设备：微电脑数字控制设备：微电脑数字控制CO2/MAG焊机焊机三、实验原理及三、实验原理及 熔滴过渡方式熔滴过渡方式采用与母材相近材质的采用与母材相近材质的焊丝作为电极。焊丝为焊丝作为电极。焊丝为电弧的一极，焊丝熔化电弧的一极，焊丝熔化后形成熔滴过渡到熔池后形成熔滴过渡到熔池中，与母材熔化金属共中，与母材熔化金属共同形成焊缝。同形成焊缝。为防止外界空气混入到为防止外界空气混入到电弧、熔池所组成的焊电弧、熔池所组成的焊接区，采用了接区，采用了 CO2 气体气体进行保护。进行保护。短路过渡短路过渡 低电压、小电流。低电压、小电流。适于适于1-3薄板全位置焊接，配薄板全位置焊接，配0.6-1.2焊丝。焊丝。如车身、车厢、卡车贮气筒都是如车身、车厢、卡车贮气筒都是1-3mm的薄的薄板件，其熔滴过渡方式为典型的短路过渡。板件，其熔滴过渡方式为典型的短路过渡。摩托车把摩托车把摩托车把摩托车把车身车身 颗粒过渡（颗粒过渡（射流过渡射流过渡）较高电压，较大电流。适用较高电压，较大电流。适用8-12以上中厚以上中厚件焊件焊 接，配接，配1.6以上焊丝。以上焊丝。如卡车车轮板厚为如卡车车轮板厚为8-12mm、卡车车桥板厚在、卡车车桥板厚在8-16mm，其熔滴过渡方式为典型的颗粒过渡。，其熔滴过渡方式为典型的颗粒过渡。车轮车轮车桥车桥四、实验方法及步骤四、实验方法及步骤1.制定焊接工艺规范表。制定焊接工艺规范表。2.根据制定的焊接工艺规范，先在等厚的废钢板试焊，在根据制定的焊接工艺规范，先在等厚的废钢板试焊，在该板厚电流范围内按该板厚电流范围内按5A等差调节，焊出等差调节，焊出10-20道焊缝。观道焊缝。观察哪道焊缝焊接质量符合要求，该规范就被用来焊接实察哪道焊缝焊接质量符合要求，该规范就被用来焊接实验试板。验试板。2.将两块试板在底板上平放，用焊枪对准两端头点固。将两块试板在底板上平放，用焊枪对准两端头点固。3.按选择好的焊接规范焊接试板，要求按选择好的焊接规范焊接试板，要求1.5mm,2.5mm板对接时单面焊双面成型；板对接时单面焊双面成型；4mm,8mm板熔深要达到板厚的板熔深要达到板厚的2/3以上。以上。4.在砂轮切割机上横向切割试板，再打磨出平面。在砂轮切割机上横向切割试板，再打磨出平面。5.以以3-5%的硝酸酒精溶液腐蚀焊缝，测量熔宽，余的硝酸酒精溶液腐蚀焊缝，测量熔宽，余高，熔深。高，熔深。6.分析焊缝尺寸优缺点，了解焊接工艺的改进方向。分析焊缝尺寸优缺点，了解焊接工艺的改进方向。试板厚度试板厚度(mm)1.02.03.04.0焊丝直径焊丝直径(mm)0.60.81.01.2焊接电流焊接电流(A)60-9080-10090-150100-180焊接电压焊接电压(V)18-2018-2018-2018-20气体流量气体流量L/min571012短短短短 路路路路 过过过过 渡渡渡渡 参参参参 考考考考 规规规规 范范范范试板厚度(mm)6-88-1010-15焊丝直径(mm)1.2-1.61.2-1.61.6-2.0焊接电流(A)200-300280-400380-500焊接电压(V)35-4035-4035-40气体流量L/min101215颗颗颗颗 粒粒粒粒 过过过过 渡渡渡渡 参参参参 考考考考 规规规规 范范范范五五 、实验安全注意事项、实验安全注意事项1.注意防止弧光烧伤，飞溅烫伤，穿注意防止弧光烧伤，飞溅烫伤，穿戴好劳保用品。戴好劳保用品。2.焊接完毕的试样，要用鲤鱼钳夹持，焊接完毕的试样，要用鲤鱼钳夹持，空冷到室温后，才能用手拿，以免空冷到室温后，才能用手拿，以免烫伤。烫伤。3.使用砂轮切割机，要用右手握切割机手使用砂轮切割机，要用右手握切割机手柄，切割时向下均匀施力。其他人不要柄，切割时向下均匀施力。其他人不要站在砂轮机刀片旋转切线方向。站在砂轮机刀片旋转切线方向。4.打磨试样一定要用手拿紧打磨，随时沾打磨试样一定要用手拿紧打磨，随时沾水冷却试样。不允许戴手套或用钳子夹水冷却试样。不允许戴手套或用钳子夹持试样打磨。持试样打磨。六、实六、实验报告要求验报告要求1.1.实实验原理清楚明了，要求有相关的焊接材料、验原理清楚明了，要求有相关的焊接材料、焊接工艺焊接工艺的详细描述的详细描述。2.2.实验方实验方案科学合理；实验步骤详细完整；实案科学合理；实验步骤详细完整；实验过程记录准确详实。验过程记录准确详实。3.3.数数据处理方法得当，实验结论准确精炼。据处理方法得当，实验结论准确精炼。七、总结 CO2气体保护焊工艺实验，是应生产气体保护焊工艺实验，是应生产实际需要而开设的。也是我们同学学习实际需要而开设的。也是我们同学学习CO2气体保护焊知识和掌气体保护焊知识和掌握握CO2气体保护焊应用气体保护焊应用的的必要环节。必要环节。这种实这种实验方法及技术通过举验方法及技术通过举一反三，还可应用到其他的焊接方法的工一反三，还可应用到其他的焊接方法的工艺研究艺研究中去。中去。1、焊缝的外部缺陷、焊缝的外部缺陷原因：坡口的角度开得太原因：坡口的角度开得太小或焊接电流过小。小或焊接电流过小。危险面：危险面：M-MN-N 应应力集中力集中破坏破坏解决方法：将焊缝的过高解决方法：将焊缝的过高部分铲平。部分铲平。（1）焊缝过高）焊缝过高焊缝缺陷分析（补充）（2）焊缝过凹）焊缝过凹（3）焊缝咬边）焊缝咬边在工件上沿焊缝边缘形成在工件上沿焊缝边缘形成凹陷。减少工作截面，并凹陷。减少工作截面，并造成严重应力集中。造成严重应力集中。焊缝工作截面减小，使接焊缝工作截面减小，使接头处强度降低。头处强度降低。（4）焊瘤）焊瘤（5）烧穿）烧穿 对静载强度无影响，对静载强度无影响，引起应力集中，使动载引起应力集中，使动载强度降低。强度降低。部分熔化金属从焊缝反部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，面漏出，甚至烧穿成洞，使接头强度下降。使接头强度下降。2、焊缝内部缺陷、焊缝内部缺陷1)未焊透：未焊透：应力集中严重，降低强度，开裂根应力集中严重，降低强度，开裂根源；源；2)夹渣夹渣：焊缝中有非金属溶渣，减少工作截面，焊缝中有非金属溶渣，减少工作截面，造成应力集中，降低焊缝强度和冲击韧性；造成应力集中，降低焊缝强度和冲击韧性；3)气孔气孔：减少有效工作截面，降低机械强度；减少有效工作截面，降低机械强度；4)裂纹：裂纹：接头区域内金属局部破裂，存在于焊接头区域内金属局部破裂，存在于焊缝、热影响区、金属表面或内部。最危险，缝、热影响区、金属表面或内部。最危险，一经发现必须铲去重焊。一经发现必须铲去重焊。CO2CO2气体保护焊焊接工艺参数气体保护焊焊接工艺参数熔滴的过渡形式与特点熔滴的过渡形式与特点熔滴有三种过渡方式：短路过渡、滴状过渡、射流过渡滴状过渡滴状过渡短路过渡短路过渡射流过渡射流过渡过渡方式过渡方式定义：焊丝端部的熔滴与熔池表面接触，在过热与电定义：焊丝端部的熔滴与熔池表面接触，在过热与电池收缩力的作用下，熔滴爆断直接向熔池过度池收缩力的作用下，熔滴爆断直接向熔池过度 低电压、小电流、细焊丝采用段路过渡，低电压、小电流、细焊丝采用段路过渡，特点：熔深较小，余高较大，焊接变形小，焊缝成型特点：熔深较小，余高较大，焊接变形小，焊缝成型美观，适用于薄板以及全位置焊美观，适用于薄板以及全位置焊定义：熔滴以滴状的形式向熔池自由飞落的过程定义：熔滴以滴状的形式向熔池自由飞落的过程高电压、大电流、粗焊丝一般采用细滴过渡方式高电压、大电流、粗焊丝一般采用细滴过渡方式特点：焊接过程不稳定，飞溅严重，焊缝成型差，生特点：焊接过程不稳定，飞溅严重，焊缝成型差，生产上一般不采用产上一般不采用采用大电流和高电压，熔滴以细颗粒状脱离焊丝端部采用大电流和高电压，熔滴以细颗粒状脱离焊丝端部沿轴线方向喷射向熔池过渡沿轴线方向喷射向熔池过渡特点：飞溅较少，焊接过程稳定，熔深较大，成型好，特点：飞溅较少，焊接过程稳定，熔深较大，成型好，多用于粗丝多用于粗丝