松下CO2焊接技术要素详解

唐山松下产业机器有限公司各位领导和朋友多年来对我们的大力支持和厚爱衷心感谢CO2焊接技能培训内容2.CO2焊主要规范参数1.焊接基本知识3.CO2焊机的特长与功能4.焊机的正确使用与维护保养6.常见故障与焊接缺陷5.焊接操作基础焊接质量管理五要素人—优秀的操作者机—一流的焊接设备料—合格的焊接材料法—严密的焊接规范环—良好的施焊环境镀锌板MAG焊气孔原因分析机人环法料焊接经验分析能力应变能力基础知识引弧特性夹具精度送丝稳定性送丝软管导电嘴锌蒸发表面油.水.锈装配精度间隙下料精度焊枪行走角焊枪工作角收弧参数焊接参数焊丝指向位置干伸长度电流电压焊速湿度温度风力1.1焊接方法分类熔化焊接压力焊钎焊电弧焊气焊铝热焊电渣焊电子束焊激光焊熔化极非熔化极手工焊CO2焊埋弧焊MAG焊MIG焊TIG焊等离子弧焊电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属。非熔化极：电极（钨极）不熔化。MIG焊：金属极（熔化极）惰性气体保护焊TIG焊：钨极（非熔化极）惰性气体保护焊MAG焊：金属极（熔化极）活性气体保护焊CO2焊：二氧化碳气体保护焊（MAG—C焊）名词解释气体保护焊的定义：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。常用的保护气体：二氧化碳气（CO2）、氩气（Ar）、氦气（He）及它们的混合气体:Ar+CO2、Ar+O2、Ar+CO2+O2CO2+Ar+He、……。气体保护电弧焊焊接效果溶深大熔深是手弧焊的三倍,坡口加工小。溶敷效率高手弧焊焊条熔敷效率是60%CO2焊焊丝熔敷效率是90%引弧性能好能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断。焊接质量好对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小，焊接范围广可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊焊接速度快单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一倍与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。C02气保焊的特点2.CO2焊主要规范参数2.7极性2.6气体2.4干伸长度2.2焊接电压2.3焊接速度2.1焊接电流2.5焊丝焊接电流:根据焊接条件（板厚、焊接位置、焊接速度、材质等参数）选定相应的焊接电流。CO2焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因此CO2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配，既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔化能力一致，以保证电弧长度的稳定。焊接电流1.61.21.00.8034567891011121314m/minA500400300200100焊接电流和送丝速度的关系同一焊丝，电流越大送丝速度越快。电流相同，丝越细送丝速度越快。熔滴过渡的几种形式：•短路过渡焊丝与熔池的短路频率20~200次/S短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。•渣壁过渡（药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊）•滴状过渡•喷射过渡（无飞溅焊接）•射滴过渡•射流过渡•亚射流过渡（铝及铝合金）(一)短路过渡小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。(二)滴状过渡电弧长度较长，熔滴可自由长大，直至下落力大于表面张力时，脱离焊丝落入熔池。(三)细颗粒过渡CO2焊时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成型好。(四)射流过渡MAG焊时，焊丝端部液态金属成铅笔尖状，细小熔滴从焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡。焊接无飞溅。熔滴过渡的形式焊接电压既电弧电压:提供焊接能量。电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就越大。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表示：U电弧=U输出–U损如果焊机安装符合安装要求的话，损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损失，如您的焊接电缆需要加长，调节焊机输出电压时可参考下表：焊接电流电缆长度100A200A300A400A500A10m约1V约1.5V约1V约1.5V约2V15m约1V约2.5V约2V约2.5V约3V20m约1.5V约3V约2.5V约3V约4V25m约2V约4V约3V约4V约5V焊接电压根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然后根据下列公式计算焊接电压:300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+16±1.5)伏300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+20±2)伏举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下：焊接电压=(0.04×200+16±1.5)伏=(8+16±1.5)伏=(24±1.5)伏举例2：选定焊接电流400A，则焊接电压计算如下：焊接电压=(0.04×400+20±2)伏=(16+20±2)伏=(36±2)伏焊接电压的设定电压偏高时:弧长变长,飞溅颗粒变大,易产生气孔.焊道变宽,熔深和余高变小.电压偏低时:焊丝插向母材,飞溅增加,焊道变窄，熔深和余高大.啪嗒！啪嗒！嘭！嘭！嘭！母材母材焊接电压对焊接效果的影响在焊接电压和焊接电流一定的情况下：焊接速度的选择决定了单位长度焊缝所吸收的热能量（既：焊接线能量）.焊接线能量Q=I*U/t（J/mm）I：焊接电流（A）U:电弧电压（V）t:焊接速度（mm/sec）半自动：焊接速度为30-60cm/min自动焊：焊接速度可高达250cm/min以上焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。焊接速度小于300A时:L=(10--15)倍焊丝直径.大于300A时:L=(10--15)倍焊丝直径+5mm干伸长度定义:焊丝从导电咀到工件的距离.导电咀L工件举例：直径1.2mm焊丝可用电流120-350A,电流小时乘10倍的焊丝直径，电流大时乘15倍的焊丝直径。焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一。过长时：气体保护效果不好，易产生气孔，引弧性能差,电弧不稳,飞溅加大,熔深变浅，成形变坏.过短时：看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大，熔深变深，焊丝易与导电咀粘连.干伸长度热量电弧热量干伸长度为什麽要求严格焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电流降低，电弧热量减少。热量=干伸长度热量+电弧热量干伸长度导电咀喷嘴板厚20mm干伸长度导电咀喷嘴板厚20mm厚板V型坡口或角焊缝焊接时，干伸长度若受影响，修改喷嘴长度，确保干伸长度符合焊接要求。焊丝因CO2是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化碳和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损，所以CO2焊时为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝较高的机械性能，必须采用含有Si、Mn等脱氧元素的焊丝。CO2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既要保证一定的化学性能和机械性能，又要保证具有良好的导电性能和工艺性能。CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种:焊丝型号特征及适用范围H08Mn2SiA冲击值高，送丝均匀，导电好。H04Mn2SiTiA脱氧、脱氮、抗气孔能力强，适用于200A以上电流。H04Mn2SiAlTiA脱氧\脱氮\抗气孔能力更强,适用于填充和CO2-O2混合气体保护焊。H08MnSiAMAG焊实芯焊丝的型号、特征及适用范围常用的实芯焊丝型号：H08Mn2SiAH：焊接用钢,08：含碳量0.08%,Mn2:2%的氧化锰,Si:1%的氧化硅,A:含硫、磷量小于0.03%,无A则＜0.04%。为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈，一般在焊丝表面采用镀铜工艺，要求镀层均匀，附着力强，总含铜量不得大于0.35%A).实芯焊丝焊丝直径（mm）电流范围（A）适用板厚（mm）0.640~1000.6~20.850~1500.8~40.970~2001.0~61.090~2501.2~121.2120~3502.0~161.6200~5506.0不同焊丝直径使用电流范围药芯焊丝：使用药芯焊丝焊接时，通常用CO2或CO2+Ar气体作为保护气体，与实芯焊丝的区别主要在于焊丝内部装有焊剂混合物。焊接时在电弧热作用下熔化状态的焊剂材料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态溶渣包覆溶滴并覆盖溶池，对溶化金属形成又一层保护，实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法，它综合了手工电弧焊和CO2气体保护焊的优点。B)药芯焊丝药芯焊丝调整焊剂成分可适应各种钢材，及对焊缝的质量要求气相和渣相双重保护抗气孔能力强于实芯电弧焊熔化速度快溶敷效率高，生产率比手工焊高3～5倍电弧稳定焊缝成形美观，飞溅小，适合全位置焊接药芯焊丝的特点药芯焊丝是由08A冷轧薄钢带光亮退火后经轧机纵向折迭加粉拉拔而成，其横截面有“O”形、“T”形、梅花形等多种形状。示意图如下：“O”形梅花形“T”形药芯焊丝的焊剂成分和焊条的药皮类似，含有稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、和铁合金等，起着造渣保护溶池，掺合金，稳弧等作用。药芯焊丝按焊剂成分可分为二氧化钛型和碱性型两种。直径有1.2,1.6,2.0,2.4,3.2mm。主要用于低碳钢和低合金钢的焊接。药芯焊丝因钢性较差，丝体较软，所以对送丝机构要求严格，既要降低送丝压力，又要保证匀速送丝。药芯焊丝的结构及使用中的注意事项作用：隔离空气并作为电弧的介质。纯度：纯度要求大于99.5%，含水量小于0.05%。性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.5倍，比水轻。存储：瓶装液态，每瓶内可装入(25-30)Kg液态CO2。加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。容量：每公斤液态CO2可释放509升气体，一瓶液态二氧化碳可释放15000升左右气体，约可使用10--16小时。流量：小于350A焊机：气体流量为15--20升/分大于350A焊机：气体流量为20--25升/分提纯：静置30分钟，倒置放水分，正置放杂气，重复两次。CO2气体气瓶气瓶液态CO2液态CO2水水气态CO2气态CO2放水放杂气反极性特点：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，焊丝熔化速度快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时才采用。极性工件焊枪直流反极性接法主电源AV+工件焊枪直流正极性接法主电源AV+CO2焊、MAG焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。再按开关收弧电流按开关收弧电流再按开关收弧电流按开关焊接电流按开关焊接电流收弧“无”收弧“有”收弧“初期予置”松开关焊接电流松开关停止焊接再松开关停止焊接再松开关停止焊接焊枪开关的操作要领准备焊接松开关焊接电流准备焊接准备焊接焊接电源的安装、使用与维护保养安装：1.距墙壁20cm以上，两台并放相隔30cm以上。2.放在避免阳光直射、避雨、湿度和灰尘小的房里。3.焊机外壳必须接地,电缆直径应大于14mm2以上。4.焊机输入、输出的连接必须牢固，并加以绝缘防护。5.焊机的输入、输出电缆截面积应符合要求,不要过长.使用:1.焊接前应将相应的功能旋钮、开关置于正确位置。2.焊机电源开关打开后,电源指示灯亮,冷却风扇转动,焊机既进入准备焊接状态。维护保养：1.每6个月用干燥的压缩空气清除焊机内部的灰尘一次。2.注意焊机不受外物的挤压、砸碰。3.焊机超载异常报警后,不要关闭电源开关,利用冷却风扇进行冷却,恢复正常后降低负载，再重新焊接。注意负载持续率！不许超过额定电流使用！为了既满足实际焊接生产的需要，又减轻焊机重量，降低制造成本，节约能源。通常焊机容量都是按额定负载持续率和额定电流进行设计、制造，因此使用时必须给予足够的重视！负载持续率：国家标准（GB15579-1995）规定：“负载工作的持续时间与全周期时间之比”称为负载持续率；这一比值在0～1之间，可用百分数表示；对国标而言，一个全周期时间为10分钟。例如，在60%负载持续率时，施加负载6分钟接着空载4分钟。延长焊机使用寿命的注意事项上述公式中左侧的乘积表示实际焊接时需要焊机输出的能力，右侧乘积表示焊机的工作能力，很明显左侧的乘积只能小于或等于右侧的乘积，否则焊机就要超负荷工作，温度上升，异常报警，焊机停止工作，影响使用寿命。例1：KR500焊机，查说明书，额定负载持续率为60%。额定电流为500A。即当焊接电流为500A时，十分钟内，工作6分钟，休息4分钟。公式变换：Fd×Id2=Fe×Ie222实际使用电流额定负载持续率额定电流实际负载持续率