CO2保护焊

null焊接方法与设备 二氧化碳气体保护电弧焊焊接方法与设备 二氧化碳气体保护电弧焊第四章 二氧化碳气体保护电弧焊第四章 二氧化碳气体保护电弧焊定义：是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法。 产热 保护第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的实质第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的实质历史 提出于20世纪30年代 问题：氧化、气孔 实际应用于1935年用于钢材的焊接 氧化性气氛保护焊 缺点：氧化性 优点：便宜、低氢、防氮 第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的实质第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的实质分类： 焊丝直径分类 细丝CO2焊（Φ≤1.6mm） 粗丝CO2焊（Φ>1.6mm） 操作方式分类 半自动CO2焊 自动CO2焊第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的特点第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的特点优点 焊接生产率高（电流大、不清渣） 焊接成本低（气体便宜、电能利用率高） 焊接变形小（受热面积小、气体冷却作用） 焊接质量好（裂纹敏感性小） 全位置焊接,不同厚度的焊缝 操作简便（不清渣、明弧、易于机械化）第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的特点第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的特点缺点： 飞溅严重 一般不能使用交流电，设备复杂 抗风能力差 不能焊接容易氧化的有色金属 焊缝外形比较粗糙 劳动条件差（弧光、气体）第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的应用第一节CO2焊的特点及应用 ------------------- CO2焊的应用适用材料 适于低碳钢、低合金钢等黑色金属 耐磨件堆焊、铸铁补焊及电铆焊 不适用材料：不锈钢 易氧化的有色金属 适用领域： 汽车制造、机车车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械 飞机制造第二节 CO2焊设备第二节 CO2焊设备第二节 CO2焊设备第二节 CO2焊设备半自动CO2焊设备第二节CO2焊设备第二节CO2焊设备自动CO2焊设备第二节CO2焊设备 ------------------- 焊接电源第二节CO2焊设备 ------------------- 焊接电源第二节CO2焊设备 ------------------- 焊接电源第二节CO2焊设备 ------------------- 焊接电源一般是直流反接 细丝-----等速送丝----平特性电源 燃烧稳定、焊接参数易调节、避免回烧 粗丝-----变速送丝----下降特性电源 第二节CO2焊设备 ------------------- 焊接电源第二节CO2焊设备 ------------------- 焊接电源电源动特性 粗丝细滴过渡时电流变化比较小，对焊接电源动特性要求不高 细丝短路过渡时，焊接电流不断变化，要求外特性品质比较高 短路电流增长速度 合适的峰值电流 电弧电压恢复速度第二节CO2焊设备 ------------------- 送丝系统第二节CO2焊设备 ------------------- 送丝系统变速送丝：Φ≥3.0mm 等速送丝：Φ≤2.4mm第二节CO2焊设备 ------------------- 送丝系统第二节CO2焊设备 ------------------- 送丝系统0.8-2.0mm2-5m≤0.8mm15m第二节CO2焊设备 -------------------送丝系统第二节CO2焊设备 -------------------送丝系统第二节CO2焊设备 ------------------- 送丝系统第二节CO2焊设备 ------------------- 送丝系统第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪要求： 送气稳定、送丝均匀、导电可靠 结构简单、经久耐用、维修方便 使用性良好第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪半自动自动第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪白自动焊枪 推丝式 鹅颈式 手枪式 拉丝式第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 焊枪第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统灰色气瓶 黄色字体 液态CO2第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统100-150w第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统干燥剂： 硅胶 脱水硫酸铜 无水氯化钙：吸水性好，不能重复利用 场合：含水量高的时候使用第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第二节CO2焊设备 ------------------- 供气系统第三节 CO2焊冶金特性和焊接材料第三节 CO2焊冶金特性和焊接材料第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧CO2 O+CO 吸热反应氧化作用 温度高氧化性强 合金元素浓度 合金元素与氧的亲和力第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧电弧高温区第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧低温区-熔池后部第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧氧化反应的结果 Fe、Si、Mn、C、Al、Ti、Ni烧损 反应产物： FeO熔渣及进一步与熔池中的合金元素反应 SiO2和MnO形成熔渣 CO 飞溅（温度高） 气孔（温度低）第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧原理，利用脱氧剂使FeO还原，氧化产物作为熔渣排出，剩余的合金元素强化焊缝。 在兼顾经济性的前提下采用还原性强的元素（Al、Ti、Si、Mn）第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧Si-Mn联合脱氧 注意问题 含量适当 过低 过高 Si-焊缝热裂倾向大 Mn-冲击值下降 比例合适第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ----------合金元素的氧化和脱氧第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ---------------- CO2焊气孔及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 ---------------- CO2焊气孔及防止原因：没有熔渣覆盖并且CO2气流的冷却作用 类别： CO、N2、H2 第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止CO气孔 机理： CO来不及逸出 形态：针尖状 位置：焊缝根部或者近表面 原因：脱氧剂不足、碳含量偏高 防止：增加脱氧剂、减少碳含量、加大热输入第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止氮气孔 机理：溶解度变化 形态：蜂窝状 位置：焊缝近表面 原因：保护气层破坏 保护气不纯 流量小 喷嘴堵塞或者位置不合适 侧向风第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止防止： 提高纯度 调好流量 检查气路 防风 固氮元素第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊气孔及防止氢气孔 机理：离子态进入熔池，溶解度变化 形态：圆球形 位置：焊缝中 原因：油污和铁锈，气体中的水分 防止：清除油污和铁锈，排出气体中的水分第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止产生原因： 气体爆炸 斑点压力（气体分解收缩电弧） 小桥爆断 焊接参数第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止减少飞溅的措施 正确选择焊接参数 细丝过渡的时候在气体中加入氩气 限制金属小桥爆断能量 低飞溅率焊丝第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止正确选择焊接参数 焊接电流与电压 焊丝伸出长度 焊枪角度第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止成本问题 性能问题第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止防止原理：设法实现短路液桥的金属过渡趋于稳定 防止方法： 回路中串接附加电感 直径细、过渡频率高-要求大电流增长速度-小电感（设备简单，控制精度一般） 电流切换 电流波形控制法第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止第三节 CO2焊的冶金特性和焊接材料 --------------- CO2焊飞溅及防止超低碳焊丝 药芯焊丝 活化处理焊丝（ CS2CO3、K2CO3 ） 被动-----涂层材料第四节 CO2气体及焊丝第四节 CO2气体及焊丝第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体无色、无味、无毒 密度为空气的1.5倍 高温分解 状态：三态第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体液态CO2高于-11℃时比水轻常温下气罐中CO2在水的上部 气瓶中80%液态CO2，其余20%为气态CO2 一瓶液态CO2可以气化成为12725L CO2气体 安全问题：温度对压力的影响第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体提高CO2纯度的措施 倒置放水：倒置1-2小时，开阀门2-3次，每次放水间隔30分钟 正置放气：正置2小时，开阀门2-3分钟 使用干燥器 注意气瓶压力：存在液态CO2气瓶压力不变，当只有气态CO2时，随着使用压力将持续下降，并且水分含量将提高，低于10个大气压就不能使用了。第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- CO2气体第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝作用：导电、合金化第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝要求 合适的Si、Mn含量及比例 控制C、S、P的含量 渡铜：防锈、导电第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝牌号：H08Mn2Si H08Mn2SiA 第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝第三节 CO2气体及焊丝 ----------------------- 焊丝第四节 CO2焊工艺第四节 CO2焊工艺第四节 CO2焊工艺第四节 CO2焊工艺短路过渡工艺 细滴过渡工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺特点 细丝、低电压、小电流 熔滴细小、过渡频率高 电弧稳定、飞溅小、成型美观 适用于薄板、全位置焊接第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺焊接工艺参数的选择 焊丝直径 焊丝直径0.6-1.6mm，直径增加飞溅颗粒增大 相同电流下，焊丝越细，熔化速度越高。 如果电流过大，这要是用极大的送丝速度，从而引起熔池翻腾和焊缝成形恶化第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺焊接速度 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 漫溢第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺保护气流量 与焊接电流有关 200A以下10-15L/min 200A以上15-25L/min 侧向风对保护效果影响显著>2m/s气孔明显增加第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺焊丝伸出长度 一般伸出长度为焊丝直径的10倍第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺电感值 控制电流增长速度 调节电弧燃烧时间第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------短路过渡CO2工艺电源极性第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第四节 CO2焊工艺 -------------CO2工艺第五节 CO2焊的其他方法第五节 CO2焊的其他方法第五节 CO2焊的其他方法 -------------药芯焊丝CO2焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------药芯焊丝CO2焊实质：气渣联合保护 第五节 CO2焊的其他方法 -------------药芯焊丝CO2焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------药芯焊丝CO2焊优点： 效率高 成形美观、飞溅少 交直流都可使用、可焊材料广 抗气孔能力强 缺点 制造复杂、成本高 外表面易腐蚀，药粉易吸潮，需要烘干 送丝困难，对送丝机构要求高第五节 CO2焊的其他方法 -------------药芯焊丝CO2焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------药芯焊丝CO2焊Φ≤2.4mm第五节 CO2焊的其他方法 -------------CO2点焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------CO2点焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------CO2点焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------CO2点焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------CO2气电立焊第五节 CO2焊的其他方法 -------------CO2气电立焊