CO气体保护焊培训教.doc

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1、第一章CO2气体保护电弧焊CO2气体保护焊是一种先进的焊接方法，它具有焊接质量好、效率高、成本低，易于实现过程自动化等一系列优点。近年来，它在国内外焊接领域中发展很快，实际生产中的应用日趋广泛，已成为一种重要的弧焊方法。第一节CO2气体保护电弧焊特点及应用CO2气体保护焊是采用CO2气体作为保护介质的电弧焊接方法。由于焊接时采用具有氧化性，多原子的CO2气体作为保护介质，所以在电弧形态，熔滴过渡形式以及气体保护作用等方面都有一些特点，具体表现在以下几个方面：1、在焊接电弧的高温作用下CO2气体发生分解，反应如下：CO2=CO+1/2O2-Q(1—1)由

2、式（1-1）中可知，CO2气体的分解过程是个吸热反应，对电弧的吸热冷却作用较强，CO2对电弧的吸热冷却作用较强，此外CO2气体在电弧温度范围内还具有较高的导热率等，这些都使得CO2气体保护下的电弧弧柱直径较小，熔滴端部的斑点活动范围小（弧根面积小），进而影响到熔滴上的作用力大小和分布，致使焊丝末端的熔滴易长大并常常偏离轴线。因此，在CO222长弧焊时，电流一般不是很大的情况下熔滴尺寸比较粗大并常常偏向一方，过度频率低，飞溅大，熔滴过度性能较差。2、CO2气体保护效果良好，CO2气在0℃和101.3Kpa气压时,它的密度为1.9768g/cm3,

3、为空气的1.5倍,能将焊接区域有效的保护起来。此外，CO2气体受热分解后，体积增大了0.5倍，有利于排除电弧周围的空气，起到良好的保护作用。3、生产效率高，CO2气体保护下的电弧热量集中，穿透力强，焊缝熔深大，厚板焊接时可以减少焊接层数，角焊缝时的焊脚尺寸也可以相应减小，相应的焊丝直径，CO2保护焊较埋弧焊可采用高得多的电流密度，所以焊丝的熔化系数大，可采用高速焊接。焊接时无焊渣产生，在多层焊时可以不必层间清渣。此外，由于电弧热量集中，熔池体积小，热影响区窄，从而减少了较薄工作件的焊后变形。4、CO2焊是明弧焊，由于施焊部位的可见度好，焊接时便于对中，

4、操作方便，易于实现焊接过程的自动化。5、抗锈能力较强，节约能源，由于CO2来源广，价格低，所以CO2电弧焊的焊接成本只有埋弧焊和手弧焊的40%~50%。此外，CO2焊适用于薄板，厚板，并可进行全位置焊接，应用范围十分广泛。CO2气体保护电焊也存在一些缺点：1）22与手弧焊和埋弧焊相比，焊缝成形不够美观，焊接时飞溅较大，同手弧焊相比，CO2焊接设备较为复杂，要求操作人员具有较高的维护设备的技术能力。1）抗风能力差，给室外工作带来一定困难。2）弧光较强，焊接时必须注意劳动保护。第二节CO2气体保护电弧焊的冶金特点一、合金元素的氧化采用CO2气体作为保护介质

5、，虽然能够有效地防止空气侵入区域，但在电弧高温作用下，CO2气体要按式（1—1）反应分解成CO和O2；O2又进一步分解为氧原子：O2=2O（1—2）因此在电弧气氛中同时有CO2、CO、O2和原子态氧O存在。在焊接条件下，CO气体不溶于金属，也不与之反应；而CO2和O都具有强烈的氧化性。CO2电弧可以从两个方面使Fe及其他合金元素氧化。1、和CO2直接作用CO2+Me（金属）——MeO+CO（1—3）如：CO2+FeFeO+CO2CO2+SiSiO2+2COCO2+MnMnO+CO222、和CO2高温分解出的原子氧作用Me+OMeO（1—4）如：Fe+O

6、FeOSi+2OSiO2Mn+OMnOC+OCO上述氧化反应既发生在熔滴中，也发生在熔池中，以在电弧空间中过渡的熔滴和靠近电弧的熔池中最为剧烈，这是由于这些区域温度较高的缘故，此外，氧化反应的程度还取决于合金元素在焊接区的浓度及它们和氧的亲合能力。在反应生成物（SiO2、MnO、CO、FeO等）中，SiO2和MnO、以熔渣形式浮于熔池表面。生成的CO气体，因具有表面性质而逸出到气相中去，不会引൷焊缝气孔，只是使C受到烧损。FeO则按分配律：一部分以熔渣形式浮出池表面；而另一部分则熔入液态金属中，并会进一步与熔池及熔滴中的合金元素发生反应使其氧化。溶入熔

7、池中的FeO与C作用，产生CO气体，如下式所示：FeO+CFe+CO（1—5）产生的CO气体，在熔池凝固时若来不及析出，则会在焊缝中形成气孔。22溶入熔滴中的FeO与C作用产生的CO气体，在电弧高温作用下急剧膨胀，使熔滴爆破而产生金属飞溅。二、脱氧措施及焊缝金属的合金化在CO2焊接过程中，溶入液态金属中的FeO是引起气孔，飞溅的主要因素，同时残留在焊缝金属中的FeO将使焊缝中的含氧量增加而降低其力学性能，如果能使FeO脱氧并同时对烧损掉的合金元素给予补气，则由于CO2气体的氧化性带来的弊端便可基本上克服。通常是在焊丝（或药芯焊丝的药粉中）加入一定量的脱

8、氧剂（和氧的亲和力比Fe大的合金元素），使FeO中的Fe还原。此外，还应有剩余的脱氧剂作为合金