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1二氧化碳气体保护焊工艺参数2CO2焊的特点及应用CO2焊的实质定义：二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为焊接保护气的一种熔化极气体保护的电弧焊方法；二氧化碳气体保护焊属于MAG（熔化极活性气体保护焊）的一种，所以它的代号也是135。焊接示意图3CO2焊的特点1、优点：⑴焊接生产率高：比SMAW高2～4倍⑵焊接成本低：是SMAW或SAW的40～50%⑶焊接变形小：HAZ小，尤适于薄板焊接⑷焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低⑸适用范围广：全位置焊接能力好，打底/填充/盖面、厚/薄板均宜⑹操作简便：比SMAW易操作、无熔渣或少量熔渣，明弧操作，有利于实现全位置焊2、“缺点”：⑴飞溅较大⑵焊接设备较复杂⑶抗风能力差（所有气体保护焊的共同缺憾，但药芯焊丝CO2焊无此问题）⑷不能焊接有色金属（铝、钛和镁及其合金）4二氧化碳气体保护的应用：从被焊的材料来看：碳钢、低合金钢、耐热钢和铸铁等焊接性较差的金属从功能和用途来看：焊接、金属表面堆焊、磨损零件和铸钢缺陷的修复从工件厚度：薄板、中厚板从焊接位置：全位置焊5CO2焊的气体及焊丝（一）CO2气体1、气体的性质：无色、无味，比空气重，铝白色，标准钢瓶装（40L/25kg），指针下降即应换气！使用气瓶时应遵守有关的安全规程。主要杂质：水，纯度要求》99.5%，含水，氮不超过0.05%，去除水分的办法：①倒置排水②正置后使用前再预排气③使用干燥器④瓶内气压低至1.0MPa即停止使用6（二）焊丝1、焊丝牌号和化学成分根据最新的国家标准，焊丝用型号表示，已不再用牌号表示！⑴实芯焊丝(solidwire)GB/T8110-1987《二氧化碳气体保护焊用钢焊丝》采用的是牌号表示法，如H08Mn2SiA。GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》采用的是型号表示法，如ER50-6。实芯焊丝抗气孔的性能较好，焊缝的力学性能达到国际标准的要求，由于实芯焊丝熔渣少，一些重型机械厂在厚板多层焊或窄间隙焊中得到较好的应用。焊丝的直径系列有0.8、1.0、1.2、（1.4）、1.6、2.0、2.5、（3.0）、3.2mm，表面通常镀铜以防生锈（最新的技术使焊丝已取消镀铜，改为涂层，效果更好）。72、药芯焊丝(flux-coredwire)也称为粉芯焊丝或管状焊丝，其特点是在CO2气体保护焊时增加了渣保护，必要时还可以通过药粉成分调整焊缝成分和性能的目的。一.药芯焊丝的优点：1.飞溅少：由于焊丝加入稳弧剂，电弧燃烧稳定。溶滴均匀过度，所以飞溅少；2.焊缝成型美观；3.可采用大电流进行全位置焊。二.药芯焊丝的缺点：1.制造工艺复杂；2.成本高；3.焊接时烟尘较大，对劳动保护要求更高。8药芯焊丝的种类：3.1按焊丝钢管的接缝可分为有缝和无缝两种3.2按焊丝钢管断面形式可分为O型和梅花形、T型、E型、中间填丝形等，如图：3.3按照焊丝的药粉渣系可分为：钛型（酸性渣），钙钛型（中性渣），钙型（碱性渣）常用的的药芯焊丝规格有：1.21.41.62.02.4等药芯焊丝的应用：药芯焊丝焊接工艺性能好，焊接质量好，对材料的适应性强，熔敷效率高，广泛应用于各种类型的钢结构上，如图药芯焊丝的应用分类：9药芯焊丝的应用分类不锈钢：低碳钢、500mpa级钢药芯焊丝低碳钢高强度强药粉型金属粉型耐热钢低温钢表面堆焊CO2保护Ar+CO2保护低碳钢高强度钢低温钢CO2保护Ar+CO2保护低碳钢低温钢10焊接设备CO2气体保护焊设备如图所示包括四个部分：1.焊接电源2.送丝系统3.供气系统4.焊枪（一）.焊接电源CO2气体保护焊电流密度大，气体对电弧的冷却作用，使电弧静特性呈上升趋势，d1.0mmUICO2电弧静特性d1.2mmd1.6mm11采用不同的外特性（陡降、缓降或平外特性）电源时，电弧的自身调节效果不一样，如图结论：有图可以看出：当电弧从L1降至L2时，静特性与三种外特性分别交与a、b、c三点，此时焊接电流变化量不一样（△Ia△Ib△Ic）平的外特性其电弧的自身调节最灵敏，因此，要求电源外特性为平或缓降的电压电流电弧静特性△Ib△IcL1L2abc缓降外特性陡降外特性△Ia平外特性12（二）送丝系统送丝方式的变化主要在于细丝/平特性（等速送丝）焊机上，以适应不同场合的要求。⑴推丝式——焊枪简单、轻巧，以鹅颈式焊枪多见，实际应用较多；送丝距离有限（通常≤5M），送细丝效果欠佳（2）拉丝式——焊枪结构复杂，重量重适用于远距离送（细、软）丝，13（三）供气系统由气瓶（铝白色）、预热器、减压／流量计、气管和电磁气阀组成，必要时可加装干燥器。通常将预热器、减压器、流量计做为一体，叫CO2减压流量计（通常属于焊机的标准随机配备）。四）焊枪根据送丝方式可分为手枪式和鹅颈式两种，如图所示，较常用的是鹅颈式按冷却方式可分为空冷式和水冷式，较常用的是空冷式流量计气压表减压及预热装置开关CO2减压流量计14CO2气体保护焊焊接工艺参数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、射流过渡滴状过渡短路过渡射流过渡过渡方式定义：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，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特点：飞溅较少，焊接过程稳定，熔深较大，成型好，多用于粗丝15一、（细丝）短路过渡CO2焊工艺参数★实际生产中应用最多的是细丝（≤1.6mm）/短路过渡CO2焊，其工艺要点一.工艺参数：焊接电流I、焊接电压U、焊丝直径Φ、（焊接速度v）、气体流量L/min、（焊丝伸出长度）L,电源极性，电感值1.一般考虑板厚、层数、位置等因素确定焊丝直径，再确定合适的焊接电流，然后匹配以最佳的焊接电压。焊接电压与焊接电流的最佳匹配范围较窄，通常只有约±1V。匹配示意图如下：焊接电流/A10电弧电压/V203040500200100300400500焊丝、电弧电压与焊接电流的范围示意图162.焊丝的伸出长度：焊丝伸出长度是指从导电嘴到焊丝末端的这段焊丝，他是影响焊接过程稳定性的因素，过长，电弧不稳，飞溅较大，焊缝成型恶化，易导致气孔的产生，过短，喷嘴容易被飞溅物堵住，容易烧坏到导电嘴3.气体流量气体流量直接影响电弧区和熔池区的保护效果，气体流量应该根据具体情况而定，一般细焊丝8-15L/Min，粗焊丝15-25L/Min，气体流量并非越大越好，过大，反而容易卷入电弧区空气，其次对电弧冷却，影响电弧的稳定性，也浪费气体4.电源极性CO2焊采用直流反接，电弧稳定，飞溅少，但是在堆焊与焊补时选用直流正接，熔深浅，焊接变形小，抗裂性好。5.电感值在焊接电源输出回路上串联一个可调节的电感值，用以调节短路电流的增长速度，以稳定电弧和减少飞溅。二.焊接工艺参数对焊缝成型的影响电流、电压、速度对焊接的形状影响最大171.焊缝形状与尺寸（如图）熔宽：C熔深：S余高：h2.焊接参数对焊缝尺寸的影响如下左表Csδbh焊缝尺寸焊接参数熔宽（C）熔深（S）余高（h）电流I增加减小增加增加电压U增加增加减小减小速度V增加减小减小减小18CO2气体保护焊安全技术CO2气体保护焊是电弧作焊接热源，焊接过程中存在触电危险，电弧产生弧光强烈，辐射危害大，飞溅可能引起灼伤、火灾或爆炸，析出的有害气体和烟尘损害焊工的身体健康，因此做好安全工作十分重要一.预防触电措施1.焊接电源应放在安全干燥的地方，外壳应可靠接地，电线电缆的接线必须拧紧，并且有保护接地2.焊接设备出现故障应有专业电工维修，如属小事故焊工自己维修前也应切断电源3.焊工必须穿戴合格的个人劳动用品，所有劳动用品都必须绝缘可靠4.夏天出汗，应防止人体与带电体直接接触。5.狭小位置焊接时必须有专人监护6.焊接工作结束，离开现场时应切断电源二.预防弧光危害的措施CO2气体保护焊产生的弧光比手弧焊强烈得多，危害性更大1.弧光辐射的危害19紫外线危害强烈的紫外线照射皮肤后可引起皮炎，出现红疹和小水泡。紫外线会引起电光型眼炎，造成眼红，流泪，刺痛。红外线的危害红外线主要是对组织的热作用，眼睛受强烈的红外线辐射时感到强烈的灼伤和灼痛，甚至灼伤视网膜，引起青光眼可见光危害比正常光强一万倍，被电弧光近距离照射后看不见周围的东西，产生“晃眼”2.防止弧光辐射的措施1.焊工切勿将皮肤裸露在外，焊前仔细检查，是否有漏光现象2.焊工密集的工作场所，相互之间应设有遮光屏障3.选择合适的护目镜三.预防灼伤和火灾的发生CO2焊的飞溅情况比手工焊严重的多，焊接时既要保护自己不被灼伤又要防止火灾发生1.根据现场情况，焊工应确保自己在不被飞溅灼伤的最佳位置上焊接2.焊前应仔细观察焊接区和周围坏境中是否存在易燃易爆物品，情况不明务焊接3.工作结束后，应仔细认真检查工作场所及周围是否有残留火苗，确认无事后，才可离开20四.预防有害气体和烟尘的危害CO2焊时常见的有害气体有CO2、CO和NO2等，使用药芯焊丝时析出的烟尘较多，成分也较复杂，长期吸入，严重者可能导致尘肺、锰中毒等职业病，因此必须采取防护措施。1.焊工应加强个人防护意识，戴好口罩2.工作时焊工应处在“上风口”，减少有害气体和烟尘的侵袭3.加强通风排尘措施，在狭小空间工作时尤其重要。4.采用先进技术减少烟尘，净化工作环境。21焊接缺陷焊接缺陷的定义：“缺陷”指一种或多种不连续的缺欠，按其特性或累加效果致使产品不符合最低使用要求，或者说对焊接接头的合用性构成危险的缺欠称为缺陷。按此定义，缺陷是不容许存在的，必须去除或修补。常见的焊接缺陷1.外观缺陷外观缺陷（表面缺陷）是指不用借助于仪器，从工件表面用肉眼可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等，有时还有气孔、表面夹渣和表面裂纹。单面焊的根部未焊透也位于焊缝表面1）咬边：由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷（如图）。产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即焊接电流太大，焊接速度太快而造成的。222）内部缺陷内部缺陷是指位于焊接接头内部，用无损检测方法和破坏性试验检测到的缺陷。常见的内部缺陷有裂纹、未焊透、未熔合、夹杂（夹渣、夹钨）气孔等。常用的无损检测方法：RT、UT、PT、MTRT：X射线（周向、定向），γ射线UT：眼设施差法，模拟数字超声检测，数字超声检测PT按渗透剂分为：莹光；着色；莹光、着色MT按轴向通电方法分为：连续法、剩磁法内部缺陷（1）气孔（porosity）焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。气孔23气孔产生的原因：母材坡口或填充金属表面有水、锈、油污等，焊条及焊剂未烘干会增加氢气孔量；焊缝金属脱氧不足会增加一氧化碳气孔。焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出；电弧电压过高会增大空气侵入机会，也会产生气孔。仰焊位和横焊位（气泡上浮受阻）易产生气孔。焊环缝比纵缝（相同厚度）易出气孔（气体逸出路程加大）。SMAW焊接时，焊接电流过大可能产生气孔。电弧偏吹（磁场、侧风、焊条偏心）也可能产生气孔。气孔的危害：气孔减小了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了接头的强度，降低塑性，还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。气孔气孔24防止气孔的措施①清除焊丝的油污锈蚀等，工件坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。②焊条、焊剂要彻底烘干。③采用直流反接并用短电弧施焊。④焊前预热，减缓冷却速度。25（2）夹渣（slaginclusio）夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。（1）夹渣的分布和形状有单个点状夹渣、条状夹渣、链状夹渣和密集夹渣。夹渣属于非金属氧化物。（2）夹渣产生的原因：①坡口尺寸不合理；②坡口有污物；③多层焊