CO气体保护焊(讲课).doc

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1、CO2气体保护焊技术前言汽车生产中大部分的电弧焊焊缝是采用熔化极气体保护焊完成的，如车身、底盘类零件的焊接等。熔化极气体保护焊可连续施焊，焊后不需清理焊渣，易实现机械化、自动化生产，汽车生产中的许多专用焊机、自动焊机、弧焊机器人的焊接系统均采用熔化极气体保护焊。例如车轮自动焊机、桥壳自动焊机、传动轴自动焊机、后桥壳机器人焊接工作站、轿车底盘零件机器人焊接工作站等。第一部分CO2气体保护焊技术简介一、CO2气体保护焊是利用CO2作保护气体的熔化极气体保护电弧焊。二、CO2气体保护焊的工艺特点：1、CO2气体价格便宜，其焊接成本只

2、有手工电弧焊的40%～50%。2、CO2焊的焊丝熔化率高，焊后一般不需清渣，所以CO2焊的生产率能比焊条电弧焊高3倍。3、CO2电弧的穿透能力强，焊接电流密度大，熔深大。4、CO2焊的抗锈能力强。5、焊接过程中金属飞溅较多，特别是当焊接工艺参数匹配不当时，更为严重。三、CO2气体的纯度要求及作用在各种保护气体中，最常用的是CO2气，生产中所用的CO2气体纯度应＞99.17%、含水量＜1～2g/m3，焊缝质量要求高，对CO2气体的纯度要求也越高，否则焊缝的塑性将下降，气孔将增多。四、CO2气体的流量选择CO2气体流量取决于接头形

3、式、焊接规范及作业条件。细丝焊接时，CO2流量取5～15L/min；粗丝大电流焊时，CO2流量取20～50L/min。五、焊枪的送丝方式普通的熔化极气体保护焊设备由焊枪、送丝机构、焊接电源、供气系统及供水系统（大电流焊接时）组成。焊枪有水冷式或气冷式两种，当所用的焊接电流较大时应考虑采用水冷式焊枪。送丝方式有推丝式、拉丝式和推拉丝式三种，推丝式应用的最多，送丝软管的长度一般为3mm左右。采用细焊丝（φ＜0.8mm＝或采用铝、铜等较软的焊丝时，要考虑采用拉丝式的送丝方式。如送丝软管的长度过长（15mm左右），为克服焊丝在软管中的

4、阻力，应采用推拉丝式。六、CO2气体保护焊的电源熔化极气体保护焊电源一般为直流电源，有硅整流电源、可控硅电源、晶体管电源和逆变电源。可控硅电源和逆变电源的性能优越，在自动焊机和机器人焊接系统中，现在多采用逆变式电源。七、CO2气体保护焊的焊接电流及过渡形式CO2气体保护焊一般采用短路过渡和细颗粒过渡两种熔滴过渡形式，不同直径的焊丝短路过渡两种熔滴过渡形式，不同直径的焊丝短路过渡时的焊接电流与电弧电压见下表不同直径焊丝的短路过渡规范焊丝直径（mm）φ0.8φ1.2φ1.6电弧电压（V）181920焊接电流（A）100～11012

5、0～135140～180八、CO2气体保护焊的焊丝伸出长度焊丝的伸出长度过大，焊丝容易发生过热而成段熔断，飞溅严重，焊接过程不稳定；若伸出长度过小，焊接飞溅易堵塞喷嘴，一般焊丝的伸出长度为：L=（10～12）d其中d为焊丝直径九、CO2气体保护焊的焊接速度焊接速度于母材厚度、焊接规范有关，速度过快会引起咬边、气孔、熔深不够等缺陷，过慢会造成烧穿或晶粒粗大。十、CO2焊接的主要问题：1、气孔问题⑴气孔产生的原因：在熔池内部存在有溶解不了的或过饱和的气体，当这些气体来不及从熔池中逸出时，便随熔池的结晶凝固，而留在焊缝内形成气孔⑵气

6、孔的种类、成因及措施：可能产生的气孔主要有三种：一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。产生CO气孔的原因主要是焊丝中脱氧元素不足，使熔池中熔入较多的FeO，它和C发生剧烈碳还原铁的反应，使产生CO气体。措施：只要焊丝中有足够脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中C含量，就能有效地防止CO气孔。产生N2气孔的原因主要是CO2保护不良或CO2纯度不高。措施：只要加强CO2的保护不良和控制CO2的纯度。产生H2气孔是由于在高温时熔入了大量H2，结晶过程中不能充分排出，而留在焊缝金属中，电弧焊区的H2主要来自焊丝、工件表面的油污和铁锈以及CO2气

7、体中所含的水分，其中CO2气体中所含的水分是引起H2气孔的主要原因。（但因CO2气体具有氧化性，H2和CO2会化合，故出现H2气孔的可能性相对较小，这就是被认为CO2焊是低氢焊接的方法）措施：对CO2气体进行提纯与干燥。2、飞溅问题：金属飞溅也是CO2焊接的主要问题，铁别粗丝大电流焊接飞溅更为严重，有时飞溅量损失达焊丝熔化量的30％～40％。飞溅增加了焊丝及电能消耗，降低焊接生产率和增加焊接成本。飞溅金属粘到导电嘴和喷嘴内壁上，会造成送丝和送气不畅而影响电弧稳定和降低保护作用，恶化焊缝成形。粘到焊件表面上又增加焊后清理工序。引

8、起金属飞溅的原因：⑴由冶金反应引起。焊接过程中熔滴和熔池中的碳被氧化生成CO气体，随温度的升高，CO气体膨胀引起爆破，产生细颗粒飞溅。⑵当用直流正接长弧焊时，焊丝为阴极，受到电极斑点压力较大，焊丝末端易成大熔滴和被顶偏而产生非轴向过渡，从而出现大颗粒飞溅。⑶由于熔滴过渡不正常