新版-第十一章--二氧化碳气体保护焊混合气体保护焊课件

6/27/20241热烈欢迎各位同仁参热烈欢迎各位同仁参加取证学习加取证学习第十一章第十一章 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 混合气体保护焊混合气体保护焊6/27/20242第十一章第十一章 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 混合气体保护焊混合气体保护焊第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 一、二氧化碳气体保护焊概述一、二氧化碳气体保护焊概述 1 1二氧化碳气体保护焊的过程二氧化碳气体保护焊的过程 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊(简称简称COCO2 2焊焊)是利用是利用COCO2 2作为保护气体作为保护气体的熔化极电弧焊方法。的熔化极电弧焊方法。CO CO2 2焊的焊接过程如图焊的焊接过程如图lllll l所示。焊接电源的两输出端分所示。焊接电源的两输出端分别接在焊枪与焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管与导别接在焊枪与焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管与导电嘴不断向电弧区域送给，同时，电嘴不断向电弧区域送给，同时，C0C02 2气体以一定的压力和流量气体以一定的压力和流量进入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧与进入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧与空气隔绝。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固形成焊缝。空气隔绝。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固形成焊缝。二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊6/27/20243第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 图图11111 CO1 CO2 2气体保护焊示意图气体保护焊示意图1 1C0C02 2气瓶气瓶 2 2干燥预热器干燥预热器 3 3压力表压力表 4 4流量计流量计 5 5电磁气阀电磁气阀6 6软管软管 7 7导电嘴导电嘴 8 8喷嘴喷嘴 9 9C0C02 2保护气体保护气体 10 10焊丝焊丝 11 11电弧电弧 12 12熔池熔池 13 13焊缝焊缝 14 14零件零件 15 15焊丝盘焊丝盘 16 16送丝机构送丝机构 17 17送丝电动机送丝电动机 18 18控制箱控制箱 19 19直流电源直流电源6/27/20244 KR200AV焊枪焊枪送丝送丝电机电机电磁气电磁气阀阀遥控盒遥控盒气管气管流量计流量计工工件件六芯电缆六芯电缆正正极极电电缆缆负负极极电电缆缆焊接电源焊接电源A配电箱+_集中供集中供气接入气接入点点6/27/20245第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 2 2二氧化碳气体保护焊的分类二氧化碳气体保护焊的分类 C0 C02 2焊按所用焊丝直径不同，可分为细丝焊按所用焊丝直径不同，可分为细丝COCO2 2气体保护焊气体保护焊(焊丝直径为焊丝直径为0 05 51 12mm)2mm)和粗丝体保护焊和粗丝体保护焊(焊丝直径为焊丝直径为1 16 65 5Omm)Omm)。按操作方式又可分为按操作方式又可分为COCO2 2半自动焊和半自动焊和COCO2 2自动焊。主要区自动焊。主要区别于：别于：COCO2 2自动焊是由手工操作焊枪控制焊缝成形，而送丝、自动焊是由手工操作焊枪控制焊缝成形，而送丝、送气等功能同送气等功能同COCO2 2自动焊一样，由相应的机械装置来完成。自动焊一样，由相应的机械装置来完成。C0C02 2半自动焊适用性较强，可以焊接较短的或不规则的曲线焊缝，半自动焊适用性较强，可以焊接较短的或不规则的曲线焊缝，还可以进行定位焊操作。还可以进行定位焊操作。COCO2 2自动焊主要用于较长的直线焊缝自动焊主要用于较长的直线焊缝和环缝等焊缝的焊接。和环缝等焊缝的焊接。6/27/20246第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 3 3二氧化碳气体保护焊特点二氧化碳气体保护焊特点 (1)(1)生产效率高生产效率高。C0C02 2焊的焊接电流密度大，焊丝的熔敷速焊的焊接电流密度大，焊丝的熔敷速度高，母材的熔深较大，对于度高，母材的熔深较大，对于lOmmlOmm以下的钢板不开坡口可一以下的钢板不开坡口可一次焊透，产生熔渣极少，层间或焊后不必清渣；焊接过程不必次焊透，产生熔渣极少，层间或焊后不必清渣；焊接过程不必像手弧焊那样停弧换焊条，节省了清渣时间和一些填充金属像手弧焊那样停弧换焊条，节省了清渣时间和一些填充金属(不不必丢掉焊条头必丢掉焊条头)，生产效率比手弧焊提高，生产效率比手弧焊提高l l4 4倍。倍。(2)(2)抗锈能力强抗锈能力强。由于。由于COCO2 2气体在焊接过程中分解，氧化气体在焊接过程中分解，氧化性较强，对焊件上的铁锈敏感性小，故对焊前清理的要求不高。性较强，对焊件上的铁锈敏感性小，故对焊前清理的要求不高。(3)(3)焊接变形小焊接变形小。由于电弧热量集中、。由于电弧热量集中、C0C02 2气体有冷却作气体有冷却作用、受热面积小，所以焊后焊件变形小，特别是薄板的焊接更用、受热面积小，所以焊后焊件变形小，特别是薄板的焊接更为突出。为突出。6/27/20247焊接效果溶深大溶深大熔熔深是手弧焊的三倍深是手弧焊的三倍,坡口加工小。坡口加工小。溶敷效率高溶敷效率高手弧焊焊条手弧焊焊条熔熔敷效率是敷效率是60%60%COCO2 2焊焊丝焊焊丝熔熔敷效率是敷效率是90%90%引弧性能好引弧性能好能量集中，引弧容易，连续送能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断。丝电弧不中断。焊接质量好焊接质量好对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小。抗裂性能好，受热变形小。焊接范围广焊接范围广可适用低碳钢高强度可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊钢普通铸钢全方位焊焊接速度快焊接速度快单位时间内熔化焊丝比手工电弧单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一倍焊快一倍与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。C02气保焊的特点6/27/202486/27/202496/27/202410第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 二、二、COCO2 2气体保护焊的焊接材料气体保护焊的焊接材料 1 1COCO2 2气体气体 一般焊接采用的一般焊接采用的COCO2 2气体常为装入钢瓶中的液态气体常为装入钢瓶中的液态COCO2 2。钢瓶。钢瓶中的液态和气态中的液态和气态COCO2 2约分别占钢瓶容积的约分别占钢瓶容积的8080和和2020，气瓶压，气瓶压力表指示的压力值，是这部分气体的饱和压力。二氧化碳气瓶力表指示的压力值，是这部分气体的饱和压力。二氧化碳气瓶的的颜色为铝白色颜色为铝白色，标有黑色，标有黑色“二氧化碳二氧化碳”字样。字样。在在00和一个大气压下的和一个大气压下的C0C02 2气体密度是气体密度是1 19768g9768gL L，为空，为空气的气的1 15 5倍，所以焊接过程中能有效地将空气排开，保护焊接倍，所以焊接过程中能有效地将空气排开，保护焊接区。室温下区。室温下C0C02 2为气态，且很稳定。但在高温下为气态，且很稳定。但在高温下(5000K(5000K左右左右)几乎全部分解。几乎全部分解。6/27/202411第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 C0 C02 2气体来源广泛气体来源广泛(可以是专业生产的可以是专业生产的C0C02 2气体，也可以气体，也可以是某些产品的副产品是某些产品的副产品)，价格低廉。但，价格低廉。但C0C02 2气体纯度应满足焊气体纯度应满足焊接的要求，即接的要求，即C0C02 29999，0 02 20 01 1，H H2 2O O1 12g2gm m3 3。焊缝质。焊缝质量要求越高，对量要求越高，对C0C02 2气体的纯度要求也越高。气体的纯度要求也越高。通常为减少通常为减少COCO2 2气气体中的水分，可将气瓶倒置一段时间，然后正放，拧开气阀体中的水分，可将气瓶倒置一段时间，然后正放，拧开气阀将上部水分较多的气体放掉。将上部水分较多的气体放掉。此外，在焊接气路系统中可串此外，在焊接气路系统中可串联一个干燥器或预热器。联一个干燥器或预热器。6/27/202412第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 2 2焊丝焊丝 焊丝选择的原则是：要求焊丝的成分通常应和母材的成分焊丝选择的原则是：要求焊丝的成分通常应和母材的成分相近，应具有良好的焊接工艺性能，并能提供良好的接头性能。相近，应具有良好的焊接工艺性能，并能提供良好的接头性能。C0C02 2气体保护焊对焊丝的化学成分还有一些特殊要求：气体保护焊对焊丝的化学成分还有一些特殊要求：(1)(1)焊丝必须有足够数量的脱氧元素。焊丝必须有足够数量的脱氧元素。(2)(2)焊丝的含焊丝的含C C量要低，一般要求量要低，一般要求C C0 01l1l。(3)(3)应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。例如在焊接材料中常加入脱氧元素，但脱氧后的生成物不例如在焊接材料中常加入脱氧元素，但脱氧后的生成物不应造成不良后果，如气孔、夹渣等。另外，通常还在焊丝表面应造成不良后果，如气孔、夹渣等。另外，通常还在焊丝表面镀铜以防焊丝锈蚀。表镀铜以防焊丝锈蚀。表lllll l为常采用的国产为常采用的国产C0C02 2焊丝牌号和使焊丝牌号和使用范围。用范围。6/27/202413第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用表表111 常用国产焊丝牌号和使用范围常用国产焊丝牌号和使用范围 焊丝牌号焊丝牌号 用用 途途10MnSi，H08MnSi，H08MnSiA，H08Mn2SiA 焊接低碳焊接低碳钢，低钢，低合金钢合金钢H04Mn2SiTiA，H04MnSiAITiA，H10MnSiMo 焊接低合焊接低合金高强金高强度钢度钢 H08Cr3Mn2MoA 焊接贝焊接贝氏体钢氏体钢 H18CrMnSiA 焊接高焊接高强度钢强度钢H1Crl8Ni9，HICrl8Ni9Ti 焊接焊接1Crl8Ni9Ti薄板薄板6/27/202414第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 CO CO2 2焊设备有半自动焊设备焊设备有半自动焊设备和自动焊设备。常用的和自动焊设备。常用的COCO2 2半自半自动焊设备主要由焊接电源、送丝动焊设备主要由焊接电源、送丝机构、焊枪、供气系统、控制系机构、焊枪、供气系统、控制系统统(有的还有循环水冷系统有的还有循环水冷系统)等组等组成。成。1 1焊接电源焊接电源 (1)(1)对电源极性的要求：由于对电源极性的要求：由于C0C02 2焊用交流电源焊接的电弧焊用交流电源焊接的电弧不稳定，所以必须使用直流电源。通常选用弧焊整流器。不稳定，所以必须使用直流电源。通常选用弧焊整流器。三、二氧化碳气体保护焊设备三、二氧化碳气体保护焊设备6/27/202415第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 (2)(2)对电源外特性的要求：对电源外特性的要求：平特性电源平特性电源用于细丝用于细丝(短路过短路过渡渡)焊接，配用等速送丝系统。焊接，配用等速送丝系统。下降特性电源下降特性电源用于粗丝焊接，用于粗丝焊接，配用变速送丝系统。配用变速送丝系统。对电源动特性的要求：细丝短路过对电源动特性的要求：细丝短路过渡焊机对动特性有特别的要求，即对短路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，同时又控制飞溅。保证短路过渡过程可靠，同时又控制飞溅。6/27/202416反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。正极性特点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝正极性特点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝 熔化速度快（约为反极性的熔化速度快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时才倍），只在堆焊时才 采用。采用。极极 性性工件工件焊枪焊枪直流反极性接法直流反极性接法 KR200AV +工件工件焊枪焊枪直流正极性接法直流正极性接法 KR200AV +CO2焊、焊、MAG焊和脉冲焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。焊一般都采用直流反极性。6/27/202417第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 2 2送丝系统送丝系统 C0 C02 2焊送丝系统由送丝机构、焊送丝系统由送丝机构、送丝软管、焊丝盘三部分组成。其送丝软管、焊丝盘三部分组成。其中送丝机构包括电动机、减速器、中送丝机构包括电动机、减速器、校直轮和送丝轮。校直轮和送丝轮。COCO2 2焊半自动焊焊半自动焊的焊丝送给为等速送丝；送丝方式的焊丝送给为等速送丝；送丝方式有拉丝式、推丝式和推拉式三种。有拉丝式、推丝式和推拉式三种。COCO2 2焊半自动焊的焊枪也因送丝方焊半自动焊的焊枪也因送丝方式不同分为推丝式焊枪和拉丝式焊式不同分为推丝式焊枪和拉丝式焊枪。枪。6/27/202418第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 3 3焊枪焊枪 C0 C02 2焊半自动焊的焊枪也因送丝方式不同分为推丝式焊枪和焊半自动焊的焊枪也因送丝方式不同分为推丝式焊枪和拉丝式焊枪。拉丝式焊枪。(1)(1)推丝式推丝式(鹅颈式鹅颈式)推丝方式是推丝方式是C0C02 2焊半自动焊应用最广泛的送丝方式之一。其焊半自动焊应用最广泛的送丝方式之一。其送丝机构和焊丝盘与焊枪分离，送丝滚轮推动焊丝通过一段送送丝机构和焊丝盘与焊枪分离，送丝滚轮推动焊丝通过一段送丝软管进入焊枪，如图丝软管进入焊枪，如图llll2 2所示。这种方式的优点是焊枪不带所示。这种方式的优点是焊枪不带送丝机构，简单轻便，操作维修容易，但送丝软管不能太长，送丝机构，简单轻便，操作维修容易，但送丝软管不能太长，焊丝不能太软、太细。焊丝不能太软、太细。图图112 推丝式焊枪推丝式焊枪1焊丝盘焊丝盘 2焊丝焊丝 3喷嘴喷嘴 4焊件焊件5送丝滚轮送丝滚轮 6减速器减速器 7电动机电动机鹅颈式式半自半自动空冷空冷焊枪6/27/2024196/27/202420第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 (2)(2)拉丝式拉丝式(手枪式手枪式)拉丝式焊枪的送丝机构、焊丝盘与焊枪连接在一起，如图拉丝式焊枪的送丝机构、焊丝盘与焊枪连接在一起，如图llll3 3所示。这种送丝方式送丝均匀稳定，但焊枪结构复杂沉所示。这种送丝方式送丝均匀稳定，但焊枪结构复杂沉重，只适用于直径为重，只适用于直径为0.50.51.Omm1.Omm细丝版自动焊。焊丝盘较小，细丝版自动焊。焊丝盘较小，一次只装一次只装0 0。7kg7kg焊丝。焊丝。图图113 拉丝式焊枪拉丝式焊枪1喷嘴喷嘴 2送丝滚轮送丝滚轮 3 焊丝盘焊丝盘 4电动机电动机6/27/202421第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 4 4供气系统供气系统 C0 C02 2焊供气系统由气瓶、预热器、焊供气系统由气瓶、预热器、减压器、流量计、气管和电磁气阀组减压器、流量计、气管和电磁气阀组成，必要时可加装干燥器。成，必要时可加装干燥器。5 5控制系统控制系统 C0 C02 2焊控制系统能实现如下控制：焊控制系统能实现如下控制：启动启动提前送气提前送气(1(12s)2s)接通电接通电源源送丝引弧送丝引弧焊接焊接停止送停止送丝丝切断电源切断电源停止焊接停止焊接滞滞后停气后停气(2(23s)3s)。CO CO2 2自动焊控制装置还有完成行走自动焊控制装置还有完成行走结构或工件运行结构的运动控制。结构或工件运行结构的运动控制。流量流量计气气压表表减减压及及预热装置装置开关开关6/27/202422第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 四、二氧化碳气体保护焊工艺参数四、二氧化碳气体保护焊工艺参数 CO CO2 2焊的焊丝细，电流密度大，电弧穿透力强，一般对于焊的焊丝细，电流密度大，电弧穿透力强，一般对于12mm12mm以下的工件不开坡口也能焊透。以下的工件不开坡口也能焊透。COCO2 2焊的工艺参数主要包焊的工艺参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量和回路电感等。度、气体流量和回路电感等。1 1焊丝直径焊丝直径 焊丝直径的确定以焊件的厚度、焊接的位置及质量要求焊丝直径的确定以焊件的厚度、焊接的位置及质量要求为依据。一般焊接薄板时，采用细焊丝，随着板厚的增加，为依据。一般焊接薄板时，采用细焊丝，随着板厚的增加，选择焊丝的直径也增大。焊丝直径大于选择焊丝的直径也增大。焊丝直径大于1 12mm2mm时称为粗丝，时称为粗丝，粗丝焊接生产效率高，但焊接飞溅大，焊缝成形不好，适宜粗丝焊接生产效率高，但焊接飞溅大，焊缝成形不好，适宜水平位置的焊接。焊丝直径选择如表水平位置的焊接。焊丝直径选择如表llll2 2所示。所示。6/27/202423第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 表表11112 CO2 CO2 2焊焊丝直径的选择焊焊丝直径的选择焊件厚度焊件厚度(mm)焊接位置焊接位置焊丝直径焊丝直径(mm)熔滴过渡形式熔滴过渡形式 1.02.5 全位置全位置 短路过渡短路过渡 2.54.0 水平位置水平位置 0.5O8 颗粒过渡颗粒过渡 2.08.0 全位置全位置 短路过渡短路过渡 2.012 水平位置水平位置 1.01.4 颗粒过渡颗粒过渡 3.012 全位置全位置 1.6 短路过渡短路过渡 6 水平位置水平位置 1.6 颗粒过渡颗粒过渡6/27/202424第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 2 2焊接电流焊接电流 焊接电流的选择，应根据焊件厚度、焊丝直径、坡口形式、焊接电流的选择，应根据焊件厚度、焊丝直径、坡口形式、焊接位置和熔滴过渡形式等来确定。焊接电流增大，焊缝的熔焊接位置和熔滴过渡形式等来确定。焊接电流增大，焊缝的熔深相应加深，焊丝的熔化速度加快，生产率提高。但焊接电流深相应加深，焊丝的熔化速度加快，生产率提高。但焊接电流不能过大，否则会加重飞溅，产生气孔、烧穿等焊接缺陷。不不能过大，否则会加重飞溅，产生气孔、烧穿等焊接缺陷。不同焊丝直径与焊接电流的选择可查看表同焊丝直径与焊接电流的选择可查看表11113 3。表表113 不同焊丝直径与焊接电流的选择不同焊丝直径与焊接电流的选择 焊接电流焊接电流(A)焊丝直径焊丝直径(mm)颗粒过渡颗粒过渡 短路过渡短路过渡 0.8 150250 60100 1.01.2 200300 80150 1.6 350500 140180 2.02.4 500750 1502506/27/202425第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 3 3电弧电压电弧电压 电弧电压与焊接电流要优化配合，以保证良好的焊缝成形电弧电压与焊接电流要优化配合，以保证良好的焊缝成形和焊接过程的稳定。通常在和焊接过程的稳定。通常在细细丝焊接时，电弧电压为丝焊接时，电弧电压为161624V24V；粗粗丝焊接时，电弧电压为丝焊接时，电弧电压为252536V36V。4 4焊接速度焊接速度 在一定的焊丝直径、焊接电流、电弧电压条件下，焊接速在一定的焊丝直径、焊接电流、电弧电压条件下，焊接速度的选择还要考虑焊件接头的形式和焊接位置等。焊接速度一度的选择还要考虑焊件接头的形式和焊接位置等。焊接速度一般为般为202060cm60cmminmin，焊接时视具体情况确定，以确保焊缝成形，焊接时视具体情况确定，以确保焊缝成形良好，不出气孔、咬边、未熔合等缺陷为原则。半自动焊时，良好，不出气孔、咬边、未熔合等缺陷为原则。半自动焊时，焊接速度由焊工自行掌握。焊接速度由焊工自行掌握。6/27/202426第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 5 5焊丝伸出长度焊丝伸出长度 焊丝伸出长度取决于焊丝的直径，一般约为焊丝直径的焊丝伸出长度取决于焊丝的直径，一般约为焊丝直径的1010倍、且不超过倍、且不超过15mm15mm。伸出长度过大，焊丝会成段熔断，飞。伸出长度过大，焊丝会成段熔断，飞溅严重，气体保护效果差；而伸出长度过小，易造成飞溅物溅严重，气体保护效果差；而伸出长度过小，易造成飞溅物堵塞喷嘴，影响焊工视线。堵塞喷嘴，影响焊工视线。6 6气体流量气体流量 焊接电流越大、焊接速度越快、焊丝伸出越长，焊接电流越大、焊接速度越快、焊丝伸出越长，COCO2 2气体气体流量应越大，以保证流量应越大，以保证COCO2 2气体的保护效果。一般情况下，气体的保护效果。一般情况下，细细丝丝焊接时，焊接时，COCO2 2气体流量应为气体流量应为6 615L15Lminmin；粗粗丝焊接时，丝焊接时，COCO2 2气气体流量应为体流量应为202030L30Lminmin。6/27/202427第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 7 7回路电感值回路电感值 CO CO2 2细丝焊接时，熔滴短路过渡，在熔滴与熔池短路的一细丝焊接时，熔滴短路过渡，在熔滴与熔池短路的一瞬间，焊接电流由正常值突然增大达到短路电流峰值，然后又瞬间，焊接电流由正常值突然增大达到短路电流峰值，然后又从峰值逐渐下降。回路电感的作用是使短路电流缓慢增加，并从峰值逐渐下降。回路电感的作用是使短路电流缓慢增加，并且使峰值不会太高，从而使电流平稳，电弧稳定性提高，减少且使峰值不会太高，从而使电流平稳，电弧稳定性提高，减少飞溅。所以回路电感对于细丝飞溅。所以回路电感对于细丝COCO2 2焊的很重要的一个辅助参数。焊的很重要的一个辅助参数。不同直径焊丝电感值的现在可参考表不同直径焊丝电感值的现在可参考表llll4 4。表表114 不同直径焊丝合适的电感值不同直径焊丝合适的电感值 焊丝直焊丝直径径(mm)0.8 1.2 1.6 电感值电感值(mH)0.010.08 0.100.16 0.300.706/27/202428第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 五、药芯焊丝二氧化碳气体保五、药芯焊丝二氧化碳气体保护焊的特点护焊的特点 药芯焊丝气体保护焊在药芯焊丝气体保护焊在COCO2 2焊时焊时采用可熔化的药芯焊丝。焊接时焊采用可熔化的药芯焊丝。焊接时焊丝药芯中的焊药与焊丝一起熔化形丝药芯中的焊药与焊丝一起熔化形成熔渣，包覆熔滴并覆盖熔池，对成熔渣，包覆熔滴并覆盖熔池，对熔化金属形成了又一层的保护。实熔化金属形成了又一层的保护。实质上这种焊接方法是一种气渣联合质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法，如图保护的方法，如图llll4 4所示。通常所示。通常采用直流反接，采用纯采用直流反接，采用纯COCO2 2或或COCO2 2+Ar+Ar气体作为保护气体。气体作为保护气体。图图114 药芯焊丝二氧化碳药芯焊丝二氧化碳气体保护焊示意图气体保护焊示意图1气体喷嘴气体喷嘴 2导电嘴导电嘴3C02气气 4药芯药芯5焊丝钢皮焊丝钢皮 6焊件焊件7焊缝金属焊缝金属 8渣壳渣壳6/27/202429第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用 药芯焊丝药芯焊丝COCO2 2焊的焊的优点优点：1 1采用气渣联合保护，焊缝成形美观，电弧稳定性好，采用气渣联合保护，焊缝成形美观，电弧稳定性好，飞溅少且颗粒细小。飞溅少且颗粒细小。2 2焊丝熔敷速度快，熔敷效率较高，生产率比焊条电弧焊丝熔敷速度快，熔敷效率较高，生产率比焊条电弧焊高焊高3 35 5倍。倍。3 3焊接各种钢材的适应性强，通过调整焊剂的成分与比焊接各种钢材的适应性强，通过调整焊剂的成分与比例可提供所要求的焊缝金属化学成分。例可提供所要求的焊缝金属化学成分。6/27/202430 4 4其其缺点缺点是：是：焊丝制造过程复杂；焊丝制造过程复杂；送丝较实心焊丝送丝较实心焊丝困难，需要采用降低送丝压力的送丝机构等；困难，需要采用降低送丝压力的送丝机构等；焊丝外表容易焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮，因此，需要对焊丝的保存严加管理。锈蚀，粉剂易吸潮，因此，需要对焊丝的保存严加管理。药芯焊丝外皮是由低碳钢或低合金钢钢皮制成的。药芯焊药芯焊丝外皮是由低碳钢或低合金钢钢皮制成的。药芯焊丝电弧焊通常用于半自动焊，又可用于自动焊。采用不同的焊丝电弧焊通常用于半自动焊，又可用于自动焊。采用不同的焊丝和保护气体相配合可以进行平焊、仰焊和全位置焊。这种焊丝和保护气体相配合可以进行平焊、仰焊和全位置焊。这种焊接方法通常用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢和铸铁。接方法通常用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢和铸铁。第一节第一节 二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用二氧化碳气体保护焊基本原理、设备及应用6/27/202431 第二节第二节 二氧化碳气体保护焊安全操作技术二氧化碳气体保护焊安全操作技术 一、二氧化碳气体保护焊的安全特点一、二氧化碳气体保护焊的安全特点 1 1电弧光辐射强电弧光辐射强 二氧化碳气体保护焊时，电弧温度约为二氧化碳气体保护焊时，电弧温度约为600060001000010000，电弧光辐射比手工电弧焊强，因此应加强防护。电弧光辐射比手工电弧焊强，因此应加强防护。2 2产生有毒气体产生有毒气体 二氧化碳气体在焊接电弧高温下会分解生成对人体有害的二氧化碳气体在焊接电弧高温下会分解生成对人体有害的一氧化碳气体，焊接时还排出其他有害气体和烟尘，一氧化碳气体，焊接时还排出其他有害气体和烟尘，3 3飞溅大飞溅大 二氧化碳气体保护焊接时，飞溅较多，尤其是粗丝焊接，二氧化碳气体保护焊接时，飞溅较多，尤其是粗丝焊接，更产生大颗粒飞溅，焊工应有完善的防护用具，防止人体灼伤。更产生大颗粒飞溅，焊工应有完善的防护用具，防止人体灼伤。6/27/202432 4 4触电危险触电危险 在二氧化碳气体保护焊操作中也存在着触电的危险。在二氧化碳气体保护焊操作中也存在着触电的危险。5 5二氧化碳压缩气瓶二氧化碳压缩气瓶 装有液态二氧化碳的气瓶，满瓶压力约为装有液态二氧化碳的气瓶，满瓶压力约为0 05 50.7MPa0.7MPa，当外部受热时，瓶内液体便能迅速地蒸发为气体，使瓶内，当外部受热时，瓶内液体便能迅速地蒸发为气体，使瓶内压力升高。受到的热量越大时，压力的增高越大，这样就有压力升高。受到的热量越大时，压力的增高越大，这样就有造成爆炸的危险。造成爆炸的危险。第二节第二节 二氧化碳气体保护焊安全操作技术二氧化碳气体保护焊安全操作技术6/27/202433 第二节第二节 二氧化碳气体保护焊安全操作技术二氧化碳气体保护焊安全操作技术 二、二氧化碳气体保护焊的安全防护措施二、二氧化碳气体保护焊的安全防护措施 C0 C02 2焊和药芯焊丝焊和药芯焊丝COCO2 2焊除遵守焊条电弧焊的有关规定外，焊除遵守焊条电弧焊的有关规定外，还应采取如下防护措施：还应采取如下防护措施：1 1通风措施通风措施 要保证有良好的通风条件，特别是在通风不良的小屋内或要保证有良好的通风条件，特别是在通风不良的小屋内或容器内焊接时，更应加强通风，而且要使用能供给新鲜空气的容器内焊接时，更应加强通风，而且要使用能供给新鲜空气的特殊面罩，容器外应有人监护，以防特殊面罩，容器外应有人监护，以防COCO一氧化碳气体中毒。一氧化碳气体中毒。2 2防触电措施防触电措施 二氧化碳气体预热器所使用的二氧化碳气体预热器所使用的电压不得高于电压不得高于36V36V，外壳接，外壳接地可靠。工作结束时要立即切断电源和气源。大电流粗丝焊时，地可靠。工作结束时要立即切断电源和气源。大电流粗丝焊时，应防止焊枪水冷系统漏水破坏绝缘并在焊把前加防护挡板，以应防止焊枪水冷系统漏水破坏绝缘并在焊把前加防护挡板，以免发生触电事故。免发生触电事故。6/27/202434 第二节第二节 二氧化碳气体保护焊安全操作技术二氧化碳气体保护焊安全操作技术 3 3其他个人防护措施其他个人防护措施 穿好白色帆布工作服，戴好手套，选用合适的焊接面罩。穿好白色帆布工作服，戴好手套，选用合适的焊接面罩。4 4C0C02 2瓶的安全技术要求瓶的安全技术要求 (1)(1)应远离热源，避免太阳曝晒，严禁对气瓶强烈撞击以应远离热源，避免太阳曝晒，严禁对气瓶强烈撞击以免引起爆炸。免引起爆炸。(2)(2)焊接现场周围不应存放易燃易爆品。焊接现场周围不应存放易燃易爆品。(3)(3)带有安全帽，防止摔断瓶阀造成事故。带有安全帽，防止摔断瓶阀造成事故。(4)(4)打开阀门时不应操作过快，应留有余压不可全部用尽。打开阀门时不应操作过快，应留有余压不可全部用尽。6/27/202435 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 一、混合气体保护焊一、混合气体保护焊 C0 C02 2焊作为一种高效率的焊接方法在我国工业经济的各个焊作为一种高效率的焊接方法在我国工业经济的各个领域获得了广泛的运用。但是领域获得了广泛的运用。但是C0C02 2焊还存在许多不足，在实际焊还存在许多不足，在实际生产运用中并不是完美的，它还存在焊缝光滑度差，飞溅多等生产运用中并不是完美的，它还存在焊缝光滑度差，飞溅多等问题。问题。混合气体保护焊混合气体保护焊(即即MAGMAG焊焊)是采用在惰性气体中加入一是采用在惰性气体中加入一定量的活性气体，如氩气加二氧化碳气体定量的活性气体，如氩气加二氧化碳气体(Ar+C0(Ar+C02 2)，氩气加，氩气加氧气氧气(Ar+O(Ar+O2 2)，氩气加氧气和二氧化碳气体，氩气加氧气和二氧化碳气体(Ar+O(Ar+O2 2+CO+CO2 2)等作为等作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法。保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法。6/27/202436 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 二、特点二、特点 混合气体保护焊同混合气体保护焊同COCO2 2气体保护焊相比，其有着特有的优气体保护焊相比，其有着特有的优点。点。1 1提高熔滴过渡的稳定性。提高熔滴过渡的稳定性。2 2稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。3 3改善焊缝熔深形状及外观成形。改善焊缝熔深形状及外观成形。4 4增大电弧的热功率。增大电弧的热功率。5 5控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。6/27/202437 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 三、应用范围三、应用范围 混合气体保护焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过混合气体保护焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接，能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，渡进行焊接，能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，可用于各种位置的焊接。主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等可用于各种位置的焊接。主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属的焊接，尤其在不锈钢的焊接中得到广泛的应用。黑色金属的焊接，尤其在不锈钢的焊接中得到广泛的应用。6/27/202438 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 结合脉冲电源后，焊接电源的输出电流以一定的频率和幅结合脉冲电源后，焊接电源的输出电流以一定的频率和幅值变化来控制熔滴有节奏的过渡到熔池；可在平均电流小于临值变化来控制熔滴有节奏的过渡到熔池；可在平均电流小于临界电流值的条件下获得射流界电流值的条件下获得射流(射滴射滴)过渡，稳定地实现一个脉冲过渡，稳定地实现一个脉冲过渡一个过渡一个(或多个或多个)熔滴的理想状态，即熔滴过渡无飞溅。具有熔滴的理想状态，即熔滴过渡无飞溅。具有较宽的电流调节范围，适合板厚较宽的电流调节范围，适合板厚11OmmOmm工件的全位置焊接，工件的全位置焊接，尤其对那些热敏感性较强的材料，可有效地控制热输入量，改尤其对那些热敏感性较强的材料，可有效地控制热输入量，改善接头性能。由于脉冲电弧具有较强的熔池搅拌作用，可以改善接头性能。由于脉冲电弧具有较强的熔池搅拌作用，可以改变熔池冶金性能，有利于消除气孔，未熔合等焊接缺陷。脉冲变熔池冶金性能，有利于消除气孔，未熔合等焊接缺陷。脉冲条件下减少层间打磨时间焊缝成形美观。条件下减少层间打磨时间焊缝成形美观。6/27/202439 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 四、常用气体及适用范围四、常用气体及适用范围 1 1氩气加氧气氩气加氧气(Ar+0(Ar+02 2)Ar Ar中加入中加入O O2 2的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯ArAr保护焊接不锈钢保护焊接不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔，焊缝金时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔，焊缝金属润湿性差而易引起咬边，阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问属润湿性差而易引起咬边，阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时，题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时，0 02 2的含量的含量(体积体积)应控制在应控制在l l5 5。用于焊接碳钢和低合金结构。用于焊接碳钢和低合金结构钢时，钢时，ArAr中加入中加入0 02 2的含量可达的含量可达2020。6/27/202440 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 2 2氩气加二氧化碳气氩气加二氧化碳气(Ar+CO(Ar+CO2 2)这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比(体积体积)为为Ar80Ar80+CO+CO2 22020，它既具有，它既具有ArAr弧电弧稳定、飞溅弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点，又具有氧化性。克服了氩小、容易获得轴向喷射过渡的优点，又具有氧化性。克服了氩气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题，气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题，同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。3 3氩气加二氧化碳气和氧气氩气加二氧化碳气和氧气(Ar+CO(Ar+CO2 2+O+O2 2)用用Ar80Ar80+CO+CO2 21515+0+02 25 5混合气体混合气体(体积比体积比)焊接低碳焊接低碳钢、低合金钢时，无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡钢、低合金钢时，无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。6/27/202441 第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术 五、焊接工艺参数五、焊接工艺参数 混合气体保护焊的工艺内容和工艺参数的选择原则与氩弧混合气体保护焊的工艺内容和工艺参数的选择原则与氩弧焊相似，焊前清理没有氩弧焊要求那么严格。焊相似，焊前清理没有氩弧焊要求那么严格。六、安全操作技术六、安全操作技术 1 1焊机内的接触器、熔断器等工作元件，焊枪夹头的夹焊机内的接触器、熔断器等工作元件，焊枪夹头的夹紧力以及喷嘴的绝缘性能等，应定期检查。紧力以及喷嘴的绝缘性能等，应定期检查。2 2电弧温度约为电弧温度约为600060001000010000，电弧光辐射比手工电弧，电弧光辐射比手工电弧焊强，因此应加强防护。由于臭氧和紫外线作用强烈，应穿戴焊强，因此应加强防护。由于臭氧和紫外线作用强烈，应穿戴好防护服。好防护服。6/27/202442 3 3工作现场要有良好的通风装置，以排出有害气体及烟工作现场要有良好的通风装置，以排出有害气体及烟尘。尘。4 4焊机使用前应检查供气、供水系统，不得在漏水、漏焊机使用前应检查供气、供水系统，不得在漏水、漏气的情况下运行。气的情况下运行。5 5高压气瓶应小心轻放，竖立固定，防止倾倒。气瓶与高压气瓶应小心轻放，竖立固定，防止倾倒。气瓶与热源距离应大于热源距离应大于3m3m。6 6大电流熔化极气体保护焊接时，应防止焊枪水冷系统大电流熔化极气体保护焊接时，应防止焊枪水冷系统漏水破坏绝缘并在焊把前加防护挡板，以免发生触电事故。漏水破坏绝缘并在焊把前加防护挡板，以免发生触电事故。7 7移动焊机时，应取出机内易损电子器件，单独搬运。移动焊机时，应取出机内易损电子器件，单独搬运。第三节第三节 混合气体保护焊安全操作技术混合气体保护焊安全操作技术6/27/202443 一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的、不选、多一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的、不选、多选、错选不得分）选、错选不得分）1 1、我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时其充装压力为、我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时其充装压力为15MPa15MPa，容积一般为（，容积一般为（4040 ）L L。2 2、二氧化碳气体保护焊时，电弧温度约为（、二氧化碳气体保护焊时，电弧温度约为（600060001000010000），电弧光辐射比手工电弧焊强，因此应加强防护。，电弧光辐射比手工电弧焊强，因此应加强防护。3 3、二氧化碳气体保护焊接的特点是（、二氧化碳气体保护焊接的特点是（飞溅大飞溅大），尤其是粗），尤其是粗丝焊接时，操作者应有完善的防护用具，防止人体灼伤。丝焊接时，操作者应有完善的防护用具，防止人体灼伤。4 4、二氧化碳气体保护焊时，会产生（、二氧化碳气体保护焊时，会产生（一氧化碳一氧化碳）和其他有）和其他有害气体和烟尘，要特别加强防护。害气体和烟尘，要特别加强防护。5 5、二氧化碳气体预热器所使用的电压不得高于（、二氧化碳气体预热器所使用的电压不得高于（36 36），外壳接地可靠，工作结束时，立即切断电源和气源。，外壳接地可靠，工作结束时，立即切断电源和气源。6 6、通常为减少、通常为减少COCO2 2气体中的水分，（气体中的水分，（可以可以）将气瓶倒置一）将气瓶倒置一段时间，然后正放，拧开气阀将上部水分较多的气体放掉。段时间，然后正放，拧开气阀将上部水分较多的气体放掉。6/27/202444 7 7、在容器内进行、在容器内进行COCO2 2焊接又不能采用局部通风的情况下，焊接又不能采用局部通风的情况下，可以采用（可以采用（送风式面罩送风式面罩）等个人防护措施。）等个人防护措施。8 8、二氧化碳气瓶的颜色为（、二氧化碳气瓶的颜色为（铝白铝白）色，标有黑色）色，标有黑色“二氧化二氧化碳碳”字样。字样。9 9、混合气体保护焊是采用在惰性气体中加入一定量的（、混合气体保护焊是采用在惰性气体中加入一定量的（活活性气体性气体）作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法。）作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法。二、多项选择题（每题至少有两个选项是正确的，不选、二、多项选择题（每题至少有两个选项是正确的，不选、少选、多选、错选均不得分）少选、多选、错选均不得分）1 1、COCO2 2气体保护焊一般采用压缩气瓶供气，其安全技术要气体保护焊一般采用压缩气瓶供气，其安全技术要求是（求是（不得靠近火源，勿曝晒、要有防震胶圈，且不使气瓶跌不得靠近火源，勿曝晒、要有防震胶圈，且不使气瓶跌落或受到撞击、带有安全帽、防止摔断瓶阀造成事故、打开阀落或受到撞击、带有安全帽、防止摔断瓶阀造成事故、打开阀门时不应操作过快，应留有余压不可全部用尽门时不应操作过快，应留有余压不可全部用尽）。）。2 2、COCO2 2焊的优点是（焊的优点是（生产效率高、炕锈能力强、焊接变形生产效率高、炕锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、采用明弧焊、适宜范围广小、冷裂倾向小、采用明弧焊、适宜范围广）。）。6/27/202445 3 3、混合气体的形式有（、混合气体的形式有（Ar+COAr+CO2 2、Ar+OAr+O2 2、Ar+OAr+O2 2+CO+CO2 2 ）。）。4 4、混合气体保护焊同、混合气体保护焊同COCO2 2焊相比具有以下优点（焊相比具有以下优点（提高溶滴提高溶滴过渡的稳定性、稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性、改善过渡的稳定性、稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性、改善焊缝熔深形状及外观成形、增大电弧的热功率、控制焊缝的冶焊缝熔深形状及外观成形、增大电弧的热功率、控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷金质量，减少焊接缺陷）。）。5 5、混合气体保护焊安全操作技术有（、混合气体保护焊安全操作技术有（应定期检查设备的应定期检查设备的绝缘性能、应对强光、臭氧和紫外线加强防护、工作现场通风绝缘性能、应对强光、臭氧和紫外线加强防护、工作现场通风良好以排出有害气体及烟尘、焊接使用前应检查供气、供水系良好以排出有害气体及烟尘、焊接使用前应检查供气、供水系统，不得在漏水、漏气的情况下运行、高压气瓶应小心轻放，统，不得在漏水、漏气的情况下运行、高压气瓶应小心轻放，竖立固定，防止倾倒；气瓶与热源距离应大于竖立固定，防止倾倒；气瓶与热源距离应大于3m3m、大电流焊接、大电流焊接时，应防止焊枪漏水破坏绝缘并在焊把前加防挡板以防触电、时，应防止焊枪漏水破坏绝缘并在焊把前加防挡板以防触电、移动焊接时，应取出机内易损电子器件，单独搬运移动焊接时，应取出机内易损电子器件，单独搬运）。）。6/27/202446谢谢！谢谢！