二氧化碳气体保护焊课件

焊接电压对焊接效果的影响
电压偏高时: 弧长变长,飞溅颗粒变大, 易产生气孔. 焊道变宽,熔深和余高变小.
啪嗒！啪嗒！
母材
电压偏低时: 焊丝插向母材,飞溅增加, 焊道变窄，熔深和余高大.
嘭！嘭！嘭！
母材
焊接参数
3、焊接速度
在焊接电压和焊接电流一定的情况下： 焊接速度的选择决定了单位长度焊缝所吸收的热 能量（既：焊接线能量）. 半自动：焊接速度为30-60cm/min 自动焊：焊接速度可高达250cm/min以上
1、生产效率高。
2、焊接变形小。 3、焊接成本低，能耗少。
4、对油、锈的敏感度较低、抗锈能力强。
5、适用范围广
6、机动灵活，操作方便
7、电弧可见性好，明弧操作，便于观察、跟踪。
CO2气体保护焊缺点
1、金属飞溅大
2、不能在有风之处施焊 风可以使CO2保护气罩发生紊流，形成气罩倾斜和变形，从而破坏保护作用。 3、不能焊接易氧化的有色金属。 在电弧的高温下，CO2气体被分解成CO和O。原子状态下的氧呈现很 强的氧化性，所以这种方法不能焊接易氧化的铝、铜、钛等有色金属。 4、焊工的劳动条件较差 CO2焊接会产生CO2和C0等有害气体和烟尘，而且焊接电流较大，会产 生较强的紫外线辐射等。
焊接电流和送丝速度的关系
同一焊丝，电流越大送丝速度越快。 电流相同，丝越细送丝速度越快。
焊丝融化速度和焊接电流的关系
焊丝直径(mm) 0.8 0.9 1.0 1.2 1.6 电流范围(A) 50-150 70-200 90-250 120-350 140-500 融化速度(g/min) 10---50 10--60 10--80 20--120 40--160
CO2焊接时可大幅度地降低熔着金属量 即焊丝使用量减少、可降低成本。
溶深大 减少必要熔着金属量
CO2焊接 手弧焊
溶深大 可减少开坡口加工量
溶深浅 需要开大坡口
CO2焊接在双面焊接时能更加显著地节省材料 从成本上更有利
不需要开坡口的I形对接焊接时一层焊接范 围更广
最小板厚
板厚0.8mm, 焊丝0.8mm, 65A
L= (10--15)倍焊丝直径 + 5mm
焊接方向
L
焊枪操作基础
(B)
前进法特点：电弧推着溶池走，不直接作用在工件上，焊道平而宽，不容易观察焊缝， 气体保护效果好，溶深小，飞溅较小。 后退法特点：电弧躲着溶池走，直接作用在工件上，溶深大，飞溅较小，容易观察焊道 ，焊道窄而高，气体保护效果不太好。
举例： 直径1.2mm焊丝可用电流120-350A, 电流小时乘10倍的焊丝直径， 电流大时乘15倍的焊丝直径 。 导电咀
L
工件
干伸长度为什麽要求严格
焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保 证焊接过程稳定性的重要因素之一。 过长时： 气体保护效果不好，易产生气孔，引弧性能 差,电弧不稳,飞溅加大, 熔深变浅，成形变坏. 过短时： 看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大， 熔深变深，焊丝易与导电咀粘连.
C02焊的飞溅问题
与一般熔化极气体保护电弧焊相比，CO2焊 还有一个非常重要的特点就是存在飞溅。 CO2 气体保护焊过程中金属飞溅损失约占焊 丝熔化金属的 10％左右，严重时可达30％～ 40 ％；在最佳情况下，飞溅损失可控制在 2 ％～4％范围内。 飞溅损失增大，会降低焊丝的熔敷系数， 从而增加焊丝及电能的消耗，降低焊接生产 率和增加焊接成本。
保护气体流量对焊缝气孔的影响
350 300
气孔 数目(个/200mm)
250
200
CO2实芯焊丝 Ar80CO2实芯焊丝 CO2药芯焊丝 焊丝直 径1.2mm 焊接电流 300A 焊接速度cm/min
0 10 20 30 40 50
150
100
50
0
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保 护 气体流 量(L/min)
气体保护焊时外风速对焊缝气孔的影响
气孔问题
3、N2气孔
当气体保护效果不好时，如气体流量太小；保护气不纯； 喷嘴被堵塞；或室外焊接时遇风；使气体保护受到破坏，大量 空气侵入熔池，将引起N2气孔。
气孔问题
总之焊道产生气孔的原因如下：
(1)焊丝和被焊金属坡口表面上的铁锈、油污或其它杂质。 (2)人为的拉长电弧，焊接区域没有得到充分的保护。 (3)焊接参数或焊接材料选择不当。 (4)保护气体纯度不够。 (5)气体加热器不能正常工作。
减少飞溅的措施
1、正确的焊接参数 1）焊接电流和电弧电压
2）焊丝伸出长度（干伸长）
一般焊丝伸出长度越长，飞溅率越高。所以 在保证不堵塞喷嘴的情况下．应尽可能缩短 焊丝伸出长度。
2、改进焊接电源 3、在二氧化碳中加入Ar气 在二氧化碳气体中加入Ar气，改变了纯二氧化碳气体的物理性质．随着Ar 气比例增大，飞溅逐渐减少． 4、采用低飞溅焊丝
C02气体保护电弧焊的工作原理
二氧化碳气体保护焊是采用 CO2 气体作为保护 介质，焊接时 CO2 气体通过焊枪的喷嘴，沿焊丝 周围喷射出来，在电弧周围形成气体保护层，机 械地将焊接电弧及熔池与空气隔离开来，从而避 免了有害气体的侵入，保证焊接过程稳定，以获 得优质的焊缝。
CO2焊工 作原理
CO2气体保护焊优点
气孔问题
2、H2气孔
在CO2气保焊时产生H2气孔的机率不大，因为CO2气体本身具有一家的 氧化性，可以制止氢的有害作用，所以CO2气保焊时对铁锈和水分没有埋弧 焊和氩弧焊那样敏感，但是如果焊件表面的油污以及水分太多，则在电弧的 高温作用下，将会分解出H2，当其量超不定期CO2气保焊时氧化性对氢的抑 制作用时，将仍然产生H2气孔。 为了防止H2气孔的产生，焊丝和焊件表面必须去除油污、水分、铁锈， CO2气体要经过干燥，以减少氢的来源。
手弧焊
减少焊缝连接点和夹渣缺陷
•焊渣多，焊渣覆盖 焊缝 •焊条短，焊缝接头 多，弧坑缺陷多 •溶深浅
手工 电弧焊
容易发生 融合不良及 夹渣等缺陷
CO2焊接
•焊渣少 •焊丝长，可连续 焊接 •溶深大
不易发生 焊接缺陷
熔深大、可节约焊接材料
手弧焊熔深浅，所以需要开大坡口（60°）
CO2焊接熔深大， 可减小坡口角度（45-50°）
溶敷效率高 手弧焊焊条熔敷效率是60% CO2焊焊丝熔敷效率是90%
CO2焊的高效率
熔化速度和熔化系数高，比焊条大 1-3倍 坡口截面比焊条减小50%，熔敷金属 量减少1/2 辅助时间是焊条电弧焊的50% 三项合计：CO2焊的工效与焊条电弧焊 相比提高倍数2.02-3.88倍
CO2焊的质量
二氧化碳气体保护焊
2018.6.6
气体保护电弧焊
气体保护焊的定义：
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称 为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。
常用的保护气体：
二氧化碳气（ CO2）、氩气（ A r ） 、氦气（He） 及它们的 混合气体: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、…… 。
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。
CO2焊时，电流超过一定值， 过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成 型好。
MAG焊时，焊丝端部液态金 属成铅笔尖状，细小熔滴从焊 丝尖端一个接一个成轴线状向 熔池过渡。焊接无飞溅。
(四)射流过渡
气孔问题
手工电弧焊产生气孔的原因有哪些？
CO2焊缝热影响区小，焊接变形小 CO2焊缝成形好，表面及内部缺陷少， 探伤合格率高于焊条电弧焊
球罐全位置药芯焊丝CO2焊，合格率
99.04%
角焊缝焊接也能增加焊接强度
实际焊脚 厚度a大
a a
实际焊脚 厚度a小
CO2焊接
•CO2焊接溶深大，因而焊脚厚度大，结合部强度高 •溶着金属的强度高，所以更为有利
超低碳焊丝能够减少由二氧化碳气体引起的飞溅。
药芯焊丝．通常药芯焊丝二氧化碳焊的飞溅率约为实芯焊丝的1/3。
CO2焊主要规范参数
1 3 焊接电流 焊接速度
2 焊接电压
4 焊丝直径
5 伸出长度
7 电源极性
6 气体流量
8 回路电感
9 焊枪角度
焊接参数
1、焊接电流:根据焊接条件（板厚、焊接 位置、焊接速度、材质等参数）选定相应 的焊接电流。 CO2焊机调电流实际上是在调整送丝 速度。因此CO2焊机的焊接电流必须与焊 接电压相匹配，既一定要保证送丝速度与 焊接电压对焊丝的熔化能力一致，以保证 电弧长度的稳定。
焊接参数
6、气体流量
气体流量一般应该根据焊接电流、电弧电压， 特别是焊接速度和接头形式来选择。 细丝焊接，气体流量5--15L/min 粗丝焊接，气体流量20L/min
焊接参数
7、电源极性
采用直流反极性，这时电弧稳定，焊接 过程平稳，飞溅小。若采用直流正极性，则 熔深较浅，余高较大和飞溅很大。而在堆焊、 铸铁补焊时均采用直流正极性接法。
举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下： 焊接电压 = ( 0.04 ×200 + 16 ± 1.5)伏 = ( 8 + 16 ± 1.5)伏 = ( 24 ± 1.5)伏 举例2：选定焊接电流400A，则焊接电压计算如下： 焊接电压 = ( 0.04 × 400 + 20 ± 2)伏 = ( 16 + 20 ± 2)伏= ( 36 ± 2)伏
1、焊条没有烘干，特别是碱性焊条。 2、焊接速度过快。 3、焊接区域有油污，铁锈，水分等。 4、焊接电流过大。等
气孔问题
1、CO气孔
CO2气保焊时，由于熔池受到CO2气流的冷却，使熔池金属凝 固较快，若冶金反应生成的CO气体是发生在熔池快凝固的时候，则 很容易生成CO气孔，但是只要焊丝选择合理，产生CO气孔的可能 性很小。
焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。
焊接参数
4、焊丝直径
主要根据焊件厚度、焊缝空间位置、接头形式及生 产率要求等条件来选择。
焊接参数
5、焊丝伸出长度
定义:焊丝从导电咀到工件的距离 焊丝的伸出长度取决于焊丝的直径。
通常焊丝伸出长度计算方法 小于300A时: L= (10--15)倍焊丝直径. 大于300A时: L= (10--15)倍焊丝直径 + 5mm
但与缺点相比，CO2气体保护焊的优点更加显著。
C02气保焊的特点
焊接速度快 单位时间内熔化焊丝比手工电弧 焊快一倍 焊接范围广 可适用低碳钢高强度 钢普通铸钢全方位焊 引弧性能好 能量集中，引弧容易，连续送 丝电弧不中断。 溶深大 熔深是手弧焊的三倍 ,坡口加工小。
焊接特点
焊接质量好 对铁锈不敏感，焊缝含氢量低 ，抗裂性能好，受热变形小，
焊接参数
2、焊接电压
焊接电压指电焊机上电压表显示的电压 电弧电压指导电咀与焊件中间测出的电压 电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度 就越快，焊接电流也就越大。
焊接电压的设定
根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然后根据下列公式计算焊接电压 : < 300A时: 焊接电压 = ( 0.04倍焊接电流 + 16 ± 1.5) 伏 >300A时: 焊接电压 = ( 0.04倍焊接电流 + 20 ± 2) 伏
焊接参数
8、回感电路
主要是根据焊丝直径、焊接电流、电弧电压 来选择。
焊枪角度
焊工易采用左焊法，焊枪采用前倾角
焊接操作基础
1、
焊枪操作基础
2、 焊接施工基础
3、 焊接操作要领
焊枪操作基础
(A)
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.
＜20 0
小于300A时: L= (10--15)倍焊丝直径. 大于300A时:
Ar80CO220实芯焊丝 CO2实芯焊丝 CO2药芯焊丝 焊丝直 径1.2mm 焊接电流 300A 气体流 量25L/min
500
气孔 数目（ 个/200mm )
400
300
200
100
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
外风 速（ m/s )
气孔问题
解决方法
(1)合理的使用焊接参数。在不违反焊接工艺的情况下，实际操作中焊接 电流的大小应根据个人的使用习惯而调整，不要别人用多大的规范你也 用同样的规范。 (2)使用合格的焊接材料及保护气体。 (3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。 (4)使用二氧化碳气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得 焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。 (5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能 形成很好的保护罩。
最大板厚
板厚12mm, 焊丝1.6mm, 450A
通过开坡口和多层多道焊能进行厚板的焊接
CO2保焊熔滴过渡形式
1．短路过渡
2．颗粒状过渡 3．射流过渡
熔滴过渡的形式
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。
(一)短路过渡
(二)大颗粒过渡
(三)小颗粒过渡