第四五讲焊工理论培训(CO2气体保护焊)

初级焊工理论培训•第四讲CO2气体保护焊焊接基本知识正确使用焊机主要规范参数和正确调节规范焊接工艺，实际操作安全操作和维护保养CO2技能培训内容CO2保护焊过程示意•定义：•利用CO2作为保护气体的气体保护焊称为CO2气体保护焊，简称CO2焊。•使用CO2作为保护气体具有如下特点：1）CO2气体的体积质量比空气大，所以在平焊时从焊枪喷出的CO2气体对熔池有良好的覆盖作用。•2）CO2气体在电弧的高温作用下将按下式进行分解为1CO2=CO+───O2－Q2从上式可见，CO2气体分解时，其产物体积膨胀为一倍半，这将有利于增强保护效果。但另一方面，该反应是吸热反应，对电弧产生强烈的冷却作用，会引起弧柱收缩，使弧柱对熔滴产生较大的排斥，加上焊丝端头的熔滴由于受到电弧的排斥作用，使熔滴不规律，影响电弧稳定性，同时也影响CO2气体的保护效果。CO2气体保护焊的优缺点•CO2焊具有下列优点：1）生产效率高，节省电能。CO2气体保护焊的电流密度大，可达100～300A/mm2，因此电弧热量集中，焊丝的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，同时焊后不需要清渣，所以能够显著提高效率，节省电能。2）焊接成本低。由于CO2气体和焊丝的价格低廉，对于焊前的生产准备要求不高，焊后清理和校正工时少，所以成本低。•3）焊接变形小。由于电弧热量集中、线能量低和CO2气体具有较强的冷却作用，使焊件受热面积小。特别是焊接薄板时，变形很小。•4）对油、锈产生气孔的敏感性较低。•5）焊缝中含氢量少，所以提高了焊接低合金高钢抗冷裂纹的能力。•6）熔滴采用短路过渡时用于立焊、仰焊和全位置焊接。•7）电弧可见性好，有利于观察，焊丝能准确对准焊接线，尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作。•8）操作简单，容易掌握。•CO2焊具有下列缺点：1）与手弧焊相比设备较复杂，易出现故障，要求具有较高的维护设备的技术能力。2）抗风能力差，给室外焊接作业带来一定困难。3）弧光较强，必须注意劳动保护。4）与手弧焊和埋弧焊相比，焊缝成形不够美观，焊接飞溅较大。•氧化性混合气体保护电弧焊，英文简称MAG焊，使用的保护气体是由惰性气体和少量氧化性气体，(如O2，CO2或其混合气体等)混合而成。加入少量氧化性气体的目的，是在不改变或基本上不改变惰性气体电弧特件的条件下，进一步提高电弧稳定计，改善焊缝成形和降低电弧辐射强度等。这种方法常用于黑色金属材料的焊接。•我厂使用的是80%Ar+20%CO2的混合气体。熔化极式产品分类及优缺点手工焊（焊条电弧焊）：效率低，浪费原材料，不节能，能量不集中，综合成本高，操作技术复杂.使用焊机为交流焊机或直流焊机。它的结构简单，可靠性高，维修方便，适用于野外作业，室内装修，特殊作业。焊机输出特性为下降特性或陡降特性（恒流特性）。在焊接领域它不能占主导地位。CO2气保焊（半自动）：高效,节能,能量集中,焊道韧性好,焊接中厚板(1mm以上)综合成本比手工焊低3倍，操作技术简单，全位置焊。易实现自动焊。有广阔的发展。MAG气保焊：克服CO2气保焊飞溅，成形不太好的缺点，使用MAG（Ar75%以上，CO225%以下）气保焊，使用大电流，焊接过渡过程变为喷射过度。埋弧焊（自动焊）：焊厚板（10mm以上），质量好，成型好，适用于水平作业。和手工焊相比：种类内容焊丝直径最大电流截面积能量集中性手工焊条2.0mm80Aπ差HO8Mn2SIA1.0mm250A0.25π好药芯焊丝1.2mm350A0.36π最好CO2气保焊比手工焊（焊条）能量集中性好十倍以上。药芯焊丝的特点•比实心焊丝能量集中•焊接质量好•飞溅少，焊缝成型好•效率高•节能•综合成本低•调节熔敷成分方便•不增碳焊机种类的特征•焊枪行走送丝（条）••手工焊人工人工•半自动（CO2）人工自动•自动（埋弧焊）自动自动•CO2容易实现机械化自动化•正确使用焊机典型CO2焊机CO2气保焊的工作原理•配电箱流量计•主机气瓶•-+控制电缆气管•送丝机•焊枪通用的CO2焊机•主机•送丝机•遥控盒-+•工件送丝机保险8A电源保险1A焊丝直径0.81.01.2AV收弧电流调整收弧电压调整603501635收弧气体焊丝有无检查焊接药芯实心异常电源电源开关功能•提前送气功能：对焊接部位提前进行气体保护，防止引弧时出现气孔。(0.5S)•慢送丝功能：加大焊丝和工件接触时间，提高引弧成功率。(3--4米/分)•引弧成功后正常送丝：正常送丝。(3—16米/分)功能•收弧（无）：用于焊道的点固，短焊缝或焊缝无要求的场合。•收弧（有）：有填弧坑功能。•收弧初期予置：解决焊接起始端和尾端的焊接缺陷。•输出端短路保护：保护焊机主变压器和晶闸管不被烧毁。•双重过热保护：保护焊机主变压器和晶闸管不被烧毁。二氧化碳焊机送丝机送丝电压：DC24V／DC18.3V电磁阀电压：DC24V焊丝直径：0.8／1.0／1.2／1.6适用丝类型软钢／实芯送丝速度范围：1.5-15m／min焊丝盘最大容量：20kg送丝轮槽型的比较U型轮: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型轮:送丝轮和焊丝点接触，压力小时送丝力量小，易打滑，压力大时，会引起焊丝变型。送丝比较•H08Mn2SiA：材质硬，不易变形，送丝阻力小，送丝机送丝容易。•药芯焊丝：材质较软，较容易变形，送丝阻力较大，送丝机送丝较困难。•铝焊丝：材质软，易变形，受热膨胀系数大，发涩，送丝阻力大，送丝机送丝困难。对送丝机构的要求•焊丝：镀铜，抛光，平整，密绕，粗细一致，无小弯，导电性能好，机械特性好，工艺性能好，化学成分好。•送丝管：规格对，长短合适，内径干净，光滑，无小弯，密封圈完好，热塑管完好，必须定期保养（10--15天左右）•送丝导咀：内径干净，光滑，无弯曲，规格长短合适,定期保养。•导电咀：规格与焊丝一致，连接紧固，必须定期更换。送丝轮：槽线和焊丝一致定期清洗。•焊接主要规范参数和正确调节规范焊接规范参数•焊丝•气体•干伸长度•焊接电流•电弧电压•焊接速度•极性焊丝•CO2焊丝分实芯和药芯焊丝两种.•型号：H08Mn2SIA优质焊丝•规格：直径0.60.80.91.01.21.6CO2焊用的主要焊丝品种•CO2焊用的主要焊丝品种是H08Mn2Si类型。根据其杂质含量（S和P）和检查项目（镀铜层附着力和焊丝松弛直径及扰距）又分为四种。•H08Mn2SiA:与H08Mn2Si比冲击值高，送丝均匀，导电好。•H04Mn2SiTiA:脱氧能力强，脱氮能力强，抗气孔能力强，使用于200A以上的大电流。•H04Mn2SiAlTiA:脱氧能力更强，脱氮能力更强，抗气孔能力更强，特别使用于大电流填充（水平）和CO2-Ar2混合气体保护焊。•MAG：H08MnSiA使用焊丝基本原则•采用优质焊丝。•工作电流必须在焊丝直径允许电流范围之内。•相同电流时，焊丝直径越细越好。•焊缝有质量要求时，必须使用直径1.2以下的焊丝。•为了提高工作效率，可使用直径1.6焊丝，电流大于300A。焊丝直径的选择•焊丝直径（mm)熔滴过渡形式可焊板厚（mm)焊缝位置•0.5--0.8短路过渡0.4--3.2全位置•射滴过渡2.5--4水平•1.0--1.4短路过渡2--8全位置•射滴过渡2--12水平•1.6射滴过渡8水平不同焊丝直径使用电流范围•丝径（mm)电流范围（A）适用板厚（mm)•0.640--1000.6--1.6•0.850--1500.8--2.3•0.970--2001.0--3.2•1.090--2501.2--6•1.2120--3502.0--10•1.6300以上6.0以上遵循使用焊丝基本原则的好处•焊丝越细，短路过渡频率越高，飞溅越小，成形越好。•相同电流，焊丝越细能量越集中,焊接质量越好。•焊丝越细，焊接规范越容易调节。•焊丝越细，受外界干扰小（电网波动，送丝机转速精度）。CO2气：•为了得到致密的焊缝，CO2气体纯度在99.5%以上，其中含水量（按重量）不得超过0.05%。•无色，无味，无毒，是空气密度的1.5倍，沸点-78.9OC，常温下加压（50--70Kg/cm2)变为液体，比水轻。•每公斤液态CO2可释放510升以上CO2气体。同时伴有强烈的制冷作用，流量计必须加热。•小于200A时：气体流量为15--20升•大于200A时：气体流量为20--25升•每瓶内可装入(25-30)Kg液态CO2，可释放15000升以上CO2气体，使用时间10--16小时。产生气孔的现象及原因•CO气孔：焊丝不合格，工件含碳量大。•H气孔：水，油，锈.•N气孔：主要原因是气体保护效果不好。•气瓶无气,漏气,接头处未紧固.流量计堵塞,流量过小,未加热,漏气.气路漏气.电磁阀坏.送丝管密封圈坏,热塑管坏.枪管密封圈坏.气筛坏,喷嘴堵塞严重.干伸长度大.规范不对.干伸长度•定义:导电咀到工件的距离.•过大时:引弧性能差,电弧不稳,飞溅加大,易产生气孔，熔深变浅.•过小时:看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,熔深变深.•一般伸出长度10～20mm•干伸长度干伸长度•小于300A时:干伸长度=(10--15)倍的焊丝直径.•大于300A时:干伸长度=(10--15)倍的焊丝直径+5mm•焊丝直径(mm)干伸长度(mm)•0.88--12•1.010--15•1.212--18•1.621--29焊枪操作基础•在焊接过程中,焊枪的高度(干伸长度)和角度,自始至终保持一致.•角度:和焊道的成型方向垂直,前进方向倾斜20度.干伸长度为什么要求严格•热量=干伸长度热量+电弧热量•电弧电压•参考公式•小于300（250）A时:焊接电压=0.04焊接电流+16±2•大于300（250）A时:焊接电压=0.04焊接电流+20±2举例•50A18V•100A20V•150A22V•200A24V•250A26V•300A28或32•350A34V•400A36V•450A38V•500A40V规范调节•按参考公式进行焊前预制•试焊•首先确定好电流•根据手感,声音,电弧稳定判断电压高低•微调电压规范电压高低的判断•电压偏高时:弧长变长,•飞溅颗粒变大,“啪嗒啪嗒”•焊道变平,•熔深变浅.易产生气孔.工件•电压偏低时:•焊丝插向工件,•飞溅加大,•焊道窄而高,“嘭彭”•熔深变大.工件极性•以工件接线为准。•工件接焊机输出端（-），称谓反极性接法。作为焊缝要求，CO2气保焊必须反极性接法。•工件接焊机输出端（+），称谓正极性接法。可以进行堆焊，提高工作效率。焊枪操作基本要领•收弧（无）收弧（有）收弧初期预置•按TS焊接电流焊接电流收弧电流•松TS停止焊接焊接电流焊接电流•再按TS收弧电流收弧电流•再松TS停止焊接停止焊接焊枪操作基本要领收弧无按TS提前送气慢送丝引弧成功后正常送丝（正常焊接）松TS送丝机停止工作（但有惯性）焊机继续工作0.1--0.2秒，回烧（防止粘丝）焊机输出12V--14V电压，进行FTT（削小或削掉焊丝端头熔球），滞后停气。焊机操作过程•焊机安装完毕。•合上空气开关打开气瓶阀门合上主机电源开关气体置到“检查”调节流量计旋钮（气体流量20升/分）气体置到“焊接”收弧“有”丝径“1.2”“实芯”进行焊接电流和收弧电流予置根据焊丝直径确定干伸长度进行试焊焊接规范正确调节正式焊接关机程序•焊接操作结束后，按下列过程关闭焊机•a.关闭气瓶总开关•b.将气体保护开关拨到检查位置，流量计压力指示到“0”位置。调整流量计的流量旋钮，向左旋到关闭位置•c.关闭焊机电源开关•d.断开焊机外接的电源开关•实际焊接焊前准备•坡口加工和清理•机械加工气体火焰和空气等离子切割等•工件上油污，油漆，氧化皮，铁锈及其他附着物清理干净。•焊前定位实际焊接•前进法（左焊法）和后退法（右焊法）各有什么优缺点：•前进法：电弧推着熔池走，电弧不能直接作用在工件上，飞溅较大，熔深较浅，焊道平而宽，易观察焊缝，气体保护效果较好。适用于薄板，V型坡口打底焊。•后退法：电弧躲着熔池走，电