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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 CO2气体保护焊,第四节 CO2气体保护焊的主要工艺参数,祝增美,CO2气体保护焊工艺原则：,1、坡口的选择。CO2电弧的穿透能力较强，熔深较大，与MMA相比，坡口角度可稍小、钝边稍大。对接间隙应小些。,2、焊前清理。 CO2的氧化性强，所以抗锈能力强。对油、锈的敏感程度较小，,但同时也不能焊接容易氧化的有色金属。,3、飞溅问题。若工艺参数选择不当，容易引起较大飞溅。且很难用交流电源进行焊接。,4、抗风能力差，给室外作业带来一定困难。,一、焊前准备,焊前准备工作包括坡口设计、坡口加工、清理、焊件装配等。,1坡口设计,焊缝的坡口形式及尺寸可根据GB/T 985.1-2008 ，并结合具体工况条件确定。,一般工件厚度大于6mm对接时，为确保焊透强度，在板材的对接边缘应开切V型或X型坡口，坡口角度为60，钝边p为01mm，对接间隙不能超过2mm。,2坡口加工方法与清理,坡口加工的方法主要有机械加工、气割和碳弧气刨等。CO2焊时对坡口精度的要求比焊条电弧焊高。,点固焊缝之前应将坡口周围2030mm范围内的油污、铁锈、氧化皮及其他脏物除掉，否则将影响焊接质量。,二、焊接工艺参数及选择,CO2气保焊中，为获得稳定的焊接过程，正常采用短路过渡和细颗粒过渡两种过渡形式。实际生产中应用最多的是细丝（1.6 mm ）/短路过渡CO2焊。,CO2焊的焊接工艺参数较多，主要包括,焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝干伸长度、电流极性、气体流量、焊接回路电感值及焊枪角度等。,1、焊丝直径的选择,短路过渡焊接主要采用细焊丝，焊丝直径为0.61.6mm。,直径大于1.6mm的焊丝，一般采用细颗粒过渡的焊接。电流相同时，随着焊丝直径的减小，熔深增大。,母材厚度,焊丝直径,4,0.61.2,4,1.01.6,表1 CO2气体保护焊焊丝直径选用参考表,2焊接电流的选择,焊接电流是熔化焊丝和工件的主要因素，同时也是决定熔深的最主要因素。焊接电流大小主要取决于送丝速度，送丝速度增加，焊接电流也增加。,主要根据母材厚度、接头形式以及焊丝直径正确选择。,3电弧电压的选择,电弧电压的大小决定了电弧的长短和熔滴的过渡形式，它对焊缝成形、飞溅、焊接缺陷以及焊缝的力学性能有很大的影响。电弧电压对焊缝成形的影响十分明显，通常电弧电压高时熔深变浅，熔宽明显增加，余高减小，焊缝表面平坦。相反，电弧电压低时，熔深变大，焊缝表面变得窄而高。为获得良好的工艺性能，应该选择最佳的电弧电压值，该值是一个很窄的电压区间，变动范围一般仅为12V左右。电弧电压和焊接电流要匹配。电弧电压与焊接电流的关系可用下式来计算： （V）。,短路过渡CO2 焊时焊接电流与电弧电压的最佳配合,焊接电流/A,电弧电压/V,平焊 立焊和仰焊,70120,1821.5,1819,130170,19.523,1821,180210,2024,1822,220260,2125,4焊接速度的选择,选择焊接速度主要根据生产率和焊接质量。焊速过快，保护效果差，同时使冷却速度加大，使焊缝塑性降低，且不利于焊缝成形，易形成咬边缺陷；焊速过慢，则容易产生烧穿和焊道不均匀，且焊缝组织粗大。,因此，应根据生产实践对焊接速度进行正确的选择。通常半自动焊的速度不超过0.5m/min，自动焊的速度不超过1.5m/min。,5,焊丝伸出长度的选择,指焊接中焊丝伸出导电嘴的长度。,焊丝伸出长度说明图,1喷嘴 2导电嘴 3焊丝,随着焊丝伸出长度增加，焊丝上的电阻热增大，使焊丝熔化加快，从提高生产率上看这是有利的。但是，当焊丝伸出长度过大时，焊丝容易发生过热而成段熔断，飞溅严重，焊接过程不稳定。同时，伸出长度增大后，喷嘴与工件间的距离亦增大，因此气体保护效果变差。,焊丝伸出长度太短，会妨碍观察电弧，影响焊工操作；同时因喷嘴与工件间的距离太短，飞溅金属容易堵塞喷嘴；另外，还会使导电嘴过热而夹住焊丝，甚至烧毁导电嘴。,合适的焊丝伸出长度与焊丝直径有关，大约等于焊丝直径的,10 倍,左右，并随着焊接电流的增加而增加。总的来说，焊丝伸出长度一般都在,1020mm,范围之内，很少有超过,20mm,的。,焊丝伸出长度对焊丝熔化速度的影响,6电流极性的选择,CO2焊主要采用直流反接法。电弧稳定，飞溅小，焊缝成形好。,7气体流量的选择,二氧化碳气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度的增加和焊丝伸出长度的增加而加大。一般二氧化碳气体流量的范围为825Lmin。如果二氧化碳气体流量太大，由于气体在高温下的氧化作用，会加剧合金元素的烧损，减弱硅、锰元素的脱氧还原作用，在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层，使焊缝容易产生气孔等缺陷；如果二氧化碳气体流量太小，则气体流层挺度不强，对熔池和熔滴的保护效果不好，也容易使焊缝产生气孔等缺陷。,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、气体流量、焊丝伸出长度,等。,（l）焊丝直径,短路过渡焊接采用细焊丝，常用焊丝直径为,0.,8,1.6mm,，随着焊丝直径的增大，飞溅颗粒相应增大。因此各种直径焊丝的最大电流要有一定的限制。,2,、焊接工艺参数的选择,短路过渡,CO,2,焊工艺,(2),焊接电流,焊接电流,是重要的工艺参数，是,决定焊缝熔深,的主要因素。,电流大小主要决定于送丝速度,。,短路过渡,CO,2,焊工艺,(3) 电弧电压,短路过渡的电弧电压一般在1725V之间,。因为短路过渡只有在较低的弧长情况下才能实现，所以电弧电压是一个非常关键的焊接参数,，,大于,29V,，不能得到短路过渡。,短路过渡,CO,2,焊工艺,（,4,）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都有影响。,速度加快,-,焊缝厚度、焊缝宽度、焊缝余高均减小。,过快,咬边、驼峰焊缝,过慢,焊道变宽、漫溢,通常半自动焊时，熟练焊工的焊接速度为,30,60cm,min,。,短路过渡,CO,2,焊工艺,（,5,）保护气体流量,气体保护焊时，保护效果不好将发生气孔，甚至使焊缝成形变坏。在正常焊接情况下，保护气体流量与焊接电流有关。,200A,以下薄板焊接时为,10,15L,min,，,200A,以上的厚板焊接时为,15,25L,min,。,侧向风对保护效果影响显著,2m/s,气孔明显增加。,短路过渡,CO,2,焊工艺,短路过渡,CO,2,焊工艺,6,）焊丝伸出长度,一般伸出长度为焊丝直径的,10,倍,.,（,7,）电感值,控制电流增长速度,调节电弧燃烧时间，控制母材熔深。,（,8,）电源极性,直流反接,-,稳定、熔深大、飞溅小。,（,2） 焊接回路电感，电感主要作用：,a,调节短路电流增长速度di/dt, di/dt过小发生大颗粒飞溅至焊丝大段爆断而使电弧熄灭，di/dt 过大则产生大量小颗粒金属飞溅。,b调节电弧燃烧时间控制母材熔深。,c焊接速度。焊接速度过快会引起焊缝两侧吹边，焊接速度过慢容易发生烧穿和焊缝组织粗大等缺陷。,1,、特点,细滴过渡,CO,2,焊的特点是电弧电压比较高，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工件的焊接。,细滴过渡,CO,2,焊工艺,（,1,）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。在一定焊丝直径下，选用较大的焊接电流，就要匹配较高的电弧电压。,(2),焊接速度,细滴过渡,CO2,焊的焊接速度较高,。与同样直径焊丝的埋弧焊相比，焊接速度高,0.5,1,倍。常用的焊速为,40,60m,h,。,(3),保护气流量,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过渡的,CO2,焊提高,l,2,倍。常用的,气流量范围为,25,50L,min,。,细滴过渡,CO,2,焊工艺,坡口形状：,细焊丝短路过渡的,CO,2,焊一般开,I,形坡口；粗焊丝细滴过渡可以开较小的坡口。,开坡口的目的：,主要为了熔透，同时要考虑到焊缝成形的形状及熔合比。,坡口角度过小易形成指状熔深，在焊缝中心可能产生裂纹。尤其在焊接厚板时，由于拘束应力大，这种倾向很强，必须十分注意。,、,CO,2,焊的焊接技术,焊前准备,坡口加工方法,加工坡口的方法主要有机械加工、气割和碳弧气刨等。,CO,2,焊时对坡口加工精度的要求比焊条电弧焊时更高。坡口加工精度对焊接质量影响很大。坡口尺寸偏差能造成未焊透和未填满等缺陷。,焊前清理,焊缝附近有污物时，会严重影响焊接质量。焊前应将坡口周围,10-20mm,范围内的油污、油漆、铁锈、氧化皮及其他污物清除干净。为了去除氧化皮、水分和油类，目前工厂常用的方法是用氧乙炔火焰烘烤。,焊前准备,定位焊,为了保证坡口尺寸，防止变形及焊道不规整。通常,CO,2,焊与焊条电弧焊相比要求更坚固的定位焊缝。定位焊缝易生成气孔和夹渣，认真焊接。,焊接薄板时定位焊缝应该细而短，长度为,3-l0mm,，间距为,30-50mm,。,焊接中厚板时定位焊缝长度为,15-50mm,，间距达,100-150mm,。若为熔透焊缝时，点固处难以实现反面成形，应从反面进行点固。,3.1,焊前准备,(a),蹲位平焊,（,b,）坐位平焊,（,c,）立位平焊,（,d,）站位立焊,（,e,）站位仰焊,正确持枪姿势,焊前准备,引弧： 半自动,CO,2,焊时，通常采用“短路引弧”法。引弧后焊工应迅速调整焊枪位置、焊枪角度，注意保持焊枪到焊件的距离。,操作技术,引弧与收弧,目前主要应用的方法如下：,1),采用带有电流衰减装置的焊机时，填充弧坑电流一般只为焊接电流的,5060,，易填满弧坑。,2),没有电流衰减装置时，在熔池未凝固之时，应在反复断弧、引弧几次，直至弧坑填满。,3),使用工艺板，把弧坑引到工艺板上，焊完之后去掉它。,收弧时不能抬高喷嘴，即使弧坑已填满，电弧已熄灭，也要让焊枪在弧坑处停留几秒钟后才能移开。若收弧时抬高焊枪，则容易因保护不良引起缺陷。,操作技术,三、布置作业,p135页,5-5,5-6,5-7,
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