二氧化碳气体保护焊(上篇)

张明录二氧化碳气体保护焊（上篇）焊接设备气孔.飞溅溶滴过渡一二三目录三焊接材料为焊接提供电流、电压并具有适合该焊接方法所要求的输出特性的设备。3一.概述第一节焊接设备焊接电源:CO2气体保护焊的电源均为直流电源，要求电源具有平硬外特性曲线。焊接电源有整流电源和逆变式整流电源两大类。1.焊接电源分类、应用：逆变式整流电源晶闸管整流电源硅整流电源整流电源一.焊接电源第一节焊接设备○送丝系统：（送丝软管和焊枪）。○供气系统：包括CO2气瓶或集中供气系统、气体预热器、干燥器、减压阀、流量计和电磁气阀等。○控制和调节系统：○冷却系统：空冷、水冷（水冷系统，焊接电流超过600A使用）。焊接电源包括：一.焊接电源第一节焊接设备电弧电压无级可调，焊接参数可达到最佳匹配，网路电压自动补偿、焊接过程稳定，可实现一元化调节。与抽头式硅整流焊机相比，性价比高。适用质量要求较高的焊接工程。（1）晶闸管整流CO2焊机一.焊接电源第一节焊接设备比晶闸管焊机更优异。反应速度更快，除了获得更平稳的电弧外，还可按焊接工艺特殊要求，对短路电流波形和脉冲电流波形进行逻辑程序控制，利用软件控制功能对焊接参数实行更广泛的一元化控制。（2）逆变式整流CO2焊机一.焊接电源第一节焊接设备NB-350型半自动焊机外部接线图一.焊接电源第一节焊接设备二氧化碳特点是：结构简单，灵活方便，可用较大直径的焊丝（0.8-1.6mm），对软管质量要求高，软管长度短，推丝式焊枪的操作范围限制在2—4m以内。（3）CO2半自动送丝方式1）推丝式一.焊接电源第一节焊接设备焊丝直径﹤0.8mm。送丝电动机、减速器、送丝滚轮和小型焊丝盘都装在焊枪上，结构紧凑，但比较笨重，焊枪的操作范围大。2）拉丝式一.焊接电源第一节焊接设备送丝系统的原理：将焊丝按一定的速度连续不断地送至焊接电弧区，并在电弧热的作用下，熔化并作为填充金属而形成焊缝。送丝系统包括：○送丝机（电动机、减速机、校直机）○送丝软管○焊丝盘等11二.送丝系统第一节焊接设备（1）送丝机12二.送丝系统第一节焊接设备双轮单驱动四轮双驱动（2）送丝轮按焊丝直径选择相应规格送丝轮和压丝槽，在压丝槽同侧印有相应规格：0.8、1.0、1.2、1.6等数字。13二.送丝系统第一节焊接设备二.送丝系统第一节焊接设备U型槽：送丝轮和焊丝面接触，送丝力量大，对焊丝的损伤最小，适合各种实芯和药芯焊丝。V型槽：送丝轮和焊丝点接触，压力小时送丝力量不够，易打滑，压力大时，会引起焊丝变型。压丝槽的形式：3）焊枪插座总成（出口嘴、导丝嘴、导套帽）安装1.21.2二.送丝系统第一节焊接设备1.5mm1.21.21.6二.送丝系统第一节焊接设备1）抬起加压臂,将焊丝由导向管插入导套帽2-3cm。2）加压臂复位,手动送丝，焊丝经过导丝嘴送入焊枪。焊丝安装加压手柄导向管加压手柄焊枪的作用是导电、导丝、导气。把焊丝送入焊接熔池，同时将保护气体引向焊枪端部的保护嘴并喷射出去，实现对焊接区进行气体保护。三.焊枪第一节焊接设备送丝软管是焊丝从送丝机到导电嘴之间的通道，担负着向焊枪输送焊丝的任务。（1）送丝软管三.焊枪第一节焊接设备65Mn钢丝热塑管管端头具有一定的抗拉强度,推送焊丝或受力时尽可能不拉长，具有较好的柔性，以便于焊工的灵活操作。三.焊枪第一节焊接设备送丝软管的要求：1.使用性能：2.送丝性能：3.密封性能：4.足够弹性:5.适应焊丝:要求内壁光滑、内径适宜，送丝阻力小,保证匀速送丝。用于一线式电缆时,为防止保护气体往回泄露,热塑管和密封圈应具有良好的密封效果。应能承受较大的弯曲,而不产生永久的变形。内径应与焊丝直径匹配，过大过小均会影响稳定送丝。3）送丝软管的定期清理送丝软管中焊丝切粉及污物过多会严重影响送丝的稳定性，使焊接不能顺利进行，送丝软管必须定期清理。清理时可在干净、平整的平面上将软管逐段摔打（注意不要损坏热塑管），使软管内的焊丝切粉及污物松动，然后用干燥的压缩空气进行清除。三.焊枪第一节焊接设备221）送丝软管的使用要求软管出现硬弯、拉长不能使用软管长度不够，热塑管或密封圈损坏不能使用三.焊枪第一节焊接设备L23送丝软管的安装三.焊枪第一节焊接设备推入软管不要过快、造成软管折弯，继续推动送丝管，直至O形密封胶圈完全推进去。导电咀是直接向焊丝传递电流的零件,导电咀内孔与焊丝接触而导电,导电咀外表面与喷嘴内壁之间流过保护气体。4.导电嘴三.焊枪第一节焊接设备251）导电嘴型号三.焊枪第一节焊接设备M6*45-0.8，M6*45-1.2、M6*40-1.2、M6*20-1.2。常用的有0.8mm，0.9mm，1.0mm，1.2mm，1.4mm，1.6mm，2.0mm。导电咀剖视图导电嘴必须拧紧！否则导电差，电弧不稳。有时因接触不良而断弧，导致焊接中断。导电咀导电咀接头导电嘴始终与焊丝滑动接触导电，当导电嘴内孔磨损成椭圆孔时，焊丝摆动，导电性能差，电弧不稳。2）导电嘴安装与更换三.焊枪第一节焊接设备5.保护嘴三.焊枪第一节焊接设备保护嘴一般是紫铜材料，跟据内部含不含绝缘套可分为一体和分体。一般常用规格有：150A，180A，350A，500A等。三.焊枪第一节焊接设备焊枪零部件的安装与更换弯管（镇定管）弯管（镇定管）连杆导电嘴保护嘴连杆绝缘座导电嘴气筛保护嘴QTB-180A（200A）QTB-350A.（500A）1.6（1）焊枪总成与送丝机的连接三.焊枪第一节焊接设备送丝机加热器电源（36V）后面板8A保险P板1A保险供气系统的控制1.提供加热电源2.控制电磁阀通断3.控制提前、滞后供气4.气体检查、焊接状态控制四.供气系统第一节焊接设备减压器：（预热干燥器、流量计）使气瓶内的液态CO2通过减压器后变为质量符合要求，具有一定流量的气态CO2。（1）减压器四.供气系统第一节焊接设备（2）流量计安装好的流量计要与地面垂直，否则指示流量的浮动球就不能正确工作，所指示的流量也不准确。四.供气系统第一节焊接设备控制系统的作用是：在焊接过程中对供电、供气、送丝等系统实现按程序控制。启动提前送气（1-2S）送丝供电开始焊接停止焊接稍后停气停丝停电CO2气体保护焊的控制程序五.控制系统第一节焊接设备工件的点固，短焊缝焊接，应设置在收弧无的状态下焊接。At焊接电流按TS松TS1）收弧无：五.控制系统第一节焊接设备1.收弧无有功能大电流，长焊缝焊接结束时可变为小电流收弧。先设置在收弧有的状态下，然后再分别设定收弧电压、收弧电流。At焊接电流按TS再松TS松TS收弧电流再按TS五.控制系统第一节焊接设备2）收弧有：快速更换焊丝：按下手动送丝按钮，送丝电机转动，将焊丝输送到焊枪。此时焊机无空载电压输出，焊丝不带电。AV电流调整电压调整手动送丝3）手动送丝功能五.控制系统第一节焊接设备按住手动送丝按钮，调节焊接电流旋钮可改变手动送丝速度。调节电压旋钮预设电弧电压，此时数字电压表显示电弧电压的预设值。（6）电弧电压预设五.控制系统第一节焊接设备空载时显示电压的给定值，（焊接电源的输出电压）焊接时显示实际焊接的电弧电压值。V电压调整（7）焊接电流预设空载时显示送丝速度的相对值。焊接时显示实际焊接电流值，送丝速度是分米/分钟（dm/min）。五.控制系统第一节焊接设备调节电流旋钮预设焊接电流，此时数字电流表显示焊接电流的预设值。（实际是送丝速度）A电流调整不同焊丝直径、电流、电压、焊缝空间位置及不同的操作者都会对电弧力有不同的要求。电弧推力越小，电弧软，飞溅小，适于小电流焊接（I＜150A）。（8）电弧推力调节五.控制系统第一节焊接设备电弧推力越大，电弧挺直度好，但飞溅大，适于大电流焊接（I＞150A）。供电电源容量不足将引起焊机输出焊接电压、电流的变化。每台焊机应单独配置一个开关！电源线连接紧固，装好输入端子防护罩！必须安装接地线。六.焊接电源对供电系统的要求第一节焊接设备焊机应尽量安装在湿度小、灰尘少、风速较弱的场所。焊接电源对环境的要求＞20cm一.焊接电源第一节焊接设备空间小或封闭的作业场所应采取除尘措施。有强烈气流时应采取防风措施。焊接用的CO2是将钢瓶装的液态CO2经气化后变成气态CO2。液态和气态分别占钢瓶容积的80％和20％。CO2从液态转变至气态的沸点很低（-78℃），常温下极易汽化。1kg液态CO2可气化成509L气态CO2。43液态CO2气态CO2一.概述第二节焊接材料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。气体纯度应大于99.5％，含水量不超过0.05％。44一.气体第二节焊接材料二.焊丝第二节焊接材料CO2焊使用的焊丝既是填充材料又是电极，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：实芯焊丝药芯焊丝焊丝（ER50-6）直径有：0.5、0.8、1.0、1.2、1.6~5.0mm。焊丝表面有镀铜和不镀铜两种，镀铜可防止焊丝生锈，有利于焊丝的存放和改善其导电性。（1）实芯焊丝二.焊丝第二节焊接材料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、特征及适用范围二.焊丝第二节焊接材料药芯焊丝型号有：EF01~5020、EF03~5005、EF04~5020等，用于重要的低碳钢及500MPa级低合金钢的焊接。48（2）药芯焊丝二.焊丝第二节焊接材料钢号H08Mn2SiA化学成分％CMnSiCrNi其他S≤P≤≤0.111.8～2.165～0.95≤0.20≤0.3Cu≤0.200.030.03直径规格（mm）0.8、1.0、1.2、1.6、2.0用途可焊接低碳钢、低合金钢及低合金高强度钢（3）H08Mn2SiA的牌号（ER50-6）化学成分二.焊丝第二节焊接材料（4）ER50-6的焊缝金属机械性能抗拉强度δb(Kg／mm)屈服强度δs(Kg／mm)伸长率δ％断面收缩率Ψ％冲击吸收功AK(Kg·M/cm2)＋20℃－20℃≥54≥40≥20≥48≥9.0≥4.050二.焊丝第二节焊接材料（5）常用碳钢和低合金钢CO2焊丝选用表钢种钢号保护气体焊丝牌号焊丝型号低碳钢Q235、Q255、Q27515、20、20g、22g、20RCO2CO2+ArH08MnSiH08Mn2SiH08Mn2SiAER50-4ER49-1中碳钢35、45CO2CO2+ArH08Mn2SiAER49-1低合金钢Q295（09Mn2）09Mn2SiQ345（16Mn）16MnR16MnCu、14MnNb、Q390（16MnNb15MnV）CO2CO2+ArAr+CO2H08Mn2SiAER49-1ER50-651在电弧热作用下，焊丝或焊条端头的金属熔化并形成熔滴，在各种力的作用下，通过电弧空间向熔池过渡的过程，称为熔滴过渡。一.概述第三节熔滴过渡研究熔滴过渡的意义研究熔滴过渡是为了控制熔滴过渡，从而得到稳定的焊接过程。尤其在气体保护焊时，熔滴不受熔渣的拘束，在力的作用下，易造成飞溅而破坏电弧的稳定性。二.熔滴过渡的定义第三节熔滴过渡○短路过渡（细丝￠0.5~1.2mm）○滴状过渡（粗丝￠1.6~5.0mm）三.熔滴过渡的形式第三节熔滴过渡（1）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。短路过渡频率高，电弧稳定，飞溅小，焊缝成形好，电弧电压低，焊接电流较小，焊接热输入低，适宜于薄板及全位置焊缝的焊接。二.熔滴过渡的形式第三节熔滴过渡CO2保护焊在采用粗焊丝、电弧电压和焊接电流较高时，会出现滴状过渡。细滴过渡（射滴过渡）粗滴过渡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。56（2）滴状过渡二.熔滴过渡的形式第三节熔滴过渡电流、电压比短路过渡稍高，电流大于300A，溶滴较大且不规则，过渡频率较低