CO2气体保护焊技术

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二氧化碳气体保护电弧焊,(2),王艳芳 副教授,1,CO2,气体保护焊技术,书名：,CO2,气体保护焊技术,书号：,978-7-111-32699-1,作者：王艳芳,出版社：机械工业出版社,2,一、电源的选定,等速送丝,+,平外特性,合适的动特性,DCRP,接法,CO,2,焊接规范选配,3,规范：,I,（,v,f,）、,U,(,U,0,),、,L,（电感）、,L,s,、,v,w,、,Q,（气体流量）（六个）,对于一定,d,，用短路过渡频率,f,评定稳定性。,f,稳，飞溅,，成形,4,L,di,/,dt,经验：,L,= 0 0.2 mH,d,熔滴,短路周期,di/dt,L,5,Q,= 515 L/min,I,、,vw,或,Ls,Q,vw,半自动, 30m/hr,全自动,I,CR,低碳钢（,Ar+1%O,2,）,实验测得,31,焊接规范参数选定,由熔化特性曲线（表）,v,f,查不着？,直接试焊调整！,等速送丝,平外特性,匹配,电流由送丝速度调节,弧压（弧长）由空载电压调节,32,焊接规范参数选定,由于静特性上升：,I,要求,U,即,U,o,，使,L,保持不变。工作点沿静特性移动。,电源的空载电压,33,下面是用冷金属过渡技术以,1.2mm,的铝焊丝,MIG,对接焊,0.8mm,铝板的照片。,焊缝截面,34,焊缝正面,焊缝背面（实芯焊丝焊接，背面无保护）,35,PC-MIG,脉冲喷射过渡氩弧焊,pulsed current,脉冲,MIG,焊是利用脉冲电流取代通常的脉动直流的,MIG,焊方法。,脉动直流和脉冲电流（方波）的波形如下图。,i,t,脉动直流：由交流整流而得（如再经滤波，则脉动程度减少）。其幅值可调，但脉动频率不可调。,（方波）脉冲电流：由脉冲发生器产生，其幅值、频率均可调，即波峰、波谷的幅值、宽度（持续时间）均可以方便调节。,i,t,平均电流,36,原理,脉冲到来时，,Ip,I,CR,，配一定的,tp,，,焊丝被加热熔化形成熔滴并形成喷射过渡；同时，,加热熔化母材形成熔池。,脉冲间歇时，由,I,b,维持弧隙导电，这时,对焊丝进行预热，,同时熔池冷凝。,理想情况：一脉冲过渡一滴,37,应用,PC-MIG,具有平均热输入低，电流调节范围宽，能量精确可控，特点应用于：,薄板（,14mm,）全位置焊；,中、厚板结构的立、仰焊；,根部焊道封底焊；,厚板和超厚板窄间隙焊；,焊接对热循环敏感的结构材料。,订购,MIG,焊机：一般要带脉冲功能,38,由于采用脉冲电流，脉冲,MIG,焊的电弧是脉冲式的，与通常的连续电流（脉动直流）焊接相比,:,1,、焊接参数调节范围更宽；,如平均电流小于喷射过渡的下临界电流,I,0,，只要脉冲峰值电流大于,I,0,，仍然可以获得喷射过渡。,39,2,、可方便、精确控制电弧能量；,不仅脉冲或基值电流大小可调，而且其持续时间可以,10-2 S,为单位调节。,3,、薄板及全位置、打底焊能力优越。,熔池仅在脉冲电流时间内熔化，在基值电流时间内可得到冷却结晶。与连续电流的焊接相比，在熔深相同的前提下，平均电流（对焊缝的热输入）更小。,40,总结：,MIG,焊工艺参数选择的一般方法：板厚,，然后，熔滴过渡形式,I,，最后根据,I,配以合适的,U,、,V,及气体流量。,另外，对铝合金的,MIG,焊：,坡口：角度可大至,90,Al,、,Cu,的导热性好，要留足够的钝边；,2.,焊前清理：,MIG,焊对杂质非常敏感，对工件、焊丝均应进行严格的焊前清理并尽可能选用粗焊丝、用双主动轮送丝。,3,、建议尽量选用带脉冲的焊机，用脉冲电流焊接，若需单面焊双面成形时更应如此，并建议用衬垫或双脉冲焊接，注意背面保护。,强调,41,MIG,焊在焊接效果上存在一些不足，所以其应用范围较窄，多用于铝合金的焊接。事实上，近年来，连铝合金的焊接也在向用活性混合气体扩展。,MAG,比单纯的,MIG,应用范围要广得多，是熔化极气体保护焊的发展方向。,按照,GB/T5185-1985,金属焊接及钎接方法在图样上的表示方法,的规定，熔化极非惰性气体保护焊包括二氧化碳气体保护焊，所以，,MAG,（俗称富氩气体保护焊）包含,CO,2,焊的标注代号都是,135,。,MAG,焊技术,42,目前，由于商品混合气的供应和专家系统的应用，使,MAG,上,述缺点已得以克服。,MAG,由于焊接质量高、适应性好，对各种,金属尤其是钢类的焊接比,MIG,应用更广，发展很快。,要用混合气体而多元气体的混合困难；,焊接工艺参数复杂。,混合气体及熔滴过渡形式多样，参数可调范围很宽，适,应范围更广，焊接效果更好；,便于自动焊接。,缺点：,一、,MAG,的特点,优点：,43,二、,MAG,常用活性混合气体及其适用范围,混合气体,参考配比,适用范围,Ar+O,2,12% O,2,不锈钢或高合金钢,O,2max,20%,碳钢和低合金钢,Ar+CO,2,配比可任意调整（,CO,2,25%,时呈,CO,2,电弧特性,）,碳钢和低合金钢,Ar+CO,2,+O,2,2% O,2,、,5%CO,2,不锈钢或高合金钢（焊不锈钢时,CO,2,仅用微量,/,焊超低碳不锈钢不推荐含,CO,2,）,80,：,15,：,5,碳钢和低合金钢,注：表中的配比为参考值，在实际焊接中成分、配比均可以变化；,焊接碳钢、低合金钢时混合气体不必用精氩，用粗氩即可。,44,熔滴过渡形式,获得,特点,适用场合,短路过渡,低电压、较小电流时获得,有短路过程、热输入小,打底全位置薄板,喷射过渡,电流大于临界电流时易在,Ar,弧中获得,熔滴细、频率高熔深大、熔敷快,中厚板的填充、盖面可全位置焊,脉冲射流过渡,脉冲峰值电流大于临界电流时易在,Ar,弧中获得,(,要用脉冲焊机,),可控性最好（尤一脉一滴）,打底全位置厚、薄板填充、盖面均宜,可用的熔滴过渡形式见下表：,三、,MAG,焊工艺,（一）熔滴过渡形式及规律,用什么熔滴过渡形式在,MAG,焊中是一个重要的问题。,45,Ar-CO,2,气体混合比焊缝金属含氧量的影响（焊接热输入，,2.5MJ/m,）,焊丝,A,焊丝,B,焊丝,C,Ar-CO,2,气体混合比对合金元素过渡率的影响,（焊丝,1.2mm,，成分：,C 0.07%,、,Mn 1.13%,、,Si 0.65%,、,Cr 1.42%,、,Mo 0.60%,）,46,Ar-CO,2,气体混合比对短路过渡频率的影响,短路过渡时气体混合比对飞溅率的影响,1,1.6mm,，,23V,，,220A,2,1.2mm,，,22V,，,140A,3,1.6mm,，,23V,，,190A,4,1.2mm,，,26V,，,160A,47,MAG,焊熔滴过渡的规律,在（富）氩电弧中，在正常的焊接电压的条件下，熔滴过渡形式依次为：,粗滴过渡, 细滴过渡,射滴过渡,射流过渡,旋转射流过渡,电流：小 大,熔滴体积：大 小,过渡频率：慢 快,在（富）氩电弧中，在较低的焊接电压和电流的条件下也可获得短路过渡。,由此可见，,MAG,可以采用不同的熔滴过渡形式，如用脉冲电流，通过（数字机）精确控制，还可以获得一脉一滴的精确可控的脉冲射流过渡，可以满足焊接的不同要求，这是其它焊接方法所不具备的，是,MAG,优越性的体现，使它得到广泛的应用。,48,最后，需要指出的是，专家系统并非,MAG,工艺参数选择的惟一、全部解决方案，在专家系统之外，,MAG,工艺参数仍有很大的回旋、发展余地。,另一方面，,MAG,得到什么熔滴过渡形式，除受焊丝直径、电流大小的影响外，焊丝伸出长度、气体的成分和配比也有影响，它们之间组合的结果几乎是无限的，使焊接工艺参数的调节范围大大扩展，但同时又带来工艺参数的复杂性，所以才用专家系统来解决这一矛盾。,49,气体混合比对临界电流的影响,Ar-O,2,混合比对临界电流的影响,Ar-CO,2,混合比对临界电流的影响,50,Ar,、,CO,2,、,O,2,二元成分及三元成分保护气体的临界电流区,1,40%Ar+ 25% CO,2,2,CO,2,3,40%Ar+ 60% CO,2,4,84%Ar+ 13% CO,2,+ 3% O,2,5,Ar,51,（二）工艺及参数选择,主要用于各种钢的焊接，尤其是不锈钢和各种高合金钢。,1,、焊前准备,坡口： 参照,GB/T985-1988,气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸,来选定。,焊前清理：常规,选材：常规,2,、工艺参数,内容：与,MIG,焊相似，但应着重考虑熔滴过渡形式。,选择的一般方法：材质、厚度、层次、位置 气体成分和配比、,、过渡形式、气流量。,对有专家系统的焊机，可以直接用专家系统推荐的参数或,在此基础上结合经验或工艺评定试验作适当修正。,52,联系方式：,陕西工业职业技术学院：王艳芳,Tel:,Mail:,非常欢迎和大家能常联系，共同进步！,感谢！,53,谢谢大家,54,