二氧化碳气体保护焊基础知识

二氧化碳气体保护焊机

一二氧化碳气体保护焊机

半自动二氧化碳气体保护焊机由焊接电源，送丝机构，控制系统，焊枪和气路系统组成。

1焊接电源

我们现在使用的焊接电源是逆变式焊接电源，型号是：NBC-500 N表示熔化极气体保护焊，B表示半自动焊，C表示CO2气体保护焊。这种焊机的特点是节省材料，节省电能，效率高，噪声低。逆变式焊机的动特性好，电弧稳定，焊缝成形美观。

2控制系统控制系统包括焊接工艺参数的控制和程序控制。工艺参数的控制主要有焊接输出电流和电压的调节、送丝速度的调节和气体流量的调节等，保证焊接过程中隔工艺参数的稳定。

焊接程序控制的作用是：

1）控制焊接设备的启动和停止。

2）控制电磁气阀，实现提前送气和滞后停气，保护焊接区域金属不被氧化。

3）控制水压开关，控制冷却水流量。

4）控制引弧和息弧，引弧时可以慢送丝或回抽焊丝保证引弧过程可靠；息弧时可以用电流衰减或焊丝回烧填满弧坑避免焊丝与工件粘连。

3送丝系统送丝系统由送丝机、送丝软管等组成，我们采用的是推丝式送丝机构，特点是焊枪结构简单，操作方便。

4焊枪二氧化碳气体保护焊焊枪的作用是导电、导丝和导气。

5供气系统二氧化碳气体保护焊的供气系统由气瓶、预热器、干燥器、减压阀、流量计、电磁阀组成。

二氧化碳气体保焊

二. 工艺特点:

1. CO2焊主要优点:

1）. 生产率高2）. 成本低3）. 焊接变形和应力小4）. 焊缝质量高5）. 操作简便

2.不足之处:

1）.飞溅较大，并且表面成形较差，这是主要缺点。2）. 弧光较强，特别是大电流焊接时，电弧的光、热辐射均较强。3）. 不宜用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。4）. 不能在有强风的地方进行焊接，不宜焊接容易氧化的有色金属。

4. 应用范围

目前CO2焊主要用于低碳钢、低合金钢的焊接。不仅能焊薄板，也能焊中、厚板，同时可进行全位置焊接。除了应用于焊接结构件制造外，还用于修理，如堆焊磨损的零件以及焊补铸铁等。

三. CO2焊的熔滴过渡

（1）熔滴过渡类型

熔化极气体保护焊时，焊丝除了作为电弧电极外，其端不还不段受热熔化，形成熔滴并陆续脱离焊丝过渡到熔池中去。熔化极气体保护焊的熔滴过渡形式大致有三种，即短路过渡、粗滴过渡、和喷射过渡。

（2）CO2焊熔滴过渡

CO2气体保护焊主要有两种熔滴过渡形式。一是短路过渡，另一种是粗滴过渡。而喷射过渡在CO2焊中是很难出现的。

当CO2焊采用细丝时，一般都是短路过渡，短路频率很高，每秒可达几十次到一百多次，每次短路完成一次熔滴过渡，所以焊接过程稳定，飞溅小，焊缝成形好。

而在粗丝CO2焊中，则往往是以粗滴过渡的形式出现，因此飞溅较大，焊缝成型也差些。但由于电流比较大，所以电弧穿透力强，母材熔深大，这对中厚板的焊接是有利的。

3、CO2焊的气孔和飞溅

（1）气孔问题

CO2焊可能产生的气孔主要有：

1)CO2气孔。2)氢气孔3）氮气孔氮气孔产生主要是因保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区。

过小的CO2气体流量，喷嘴被飞溅物堵塞，喷嘴与工件距离过大，以及焊接场地有侧向风等都可能使保层被破坏。因此，焊接过程中保证保护气层稳定可靠是防止焊缝中氮气孔的关键。

5、飞溅问题

飞溅是CO2焊的主要缺点，在粗滴过渡时，飞溅程度比短路过渡和喷射过渡焊接时严重得多，为提高生产率和质量，

必须把飞溅降到最低程度。

1）冶金反应产生的飞溅2）极点压力引起的飞溅3)熔滴短路时引起的飞溅4)非轴向过渡引起的飞溅。5)焊接工艺参数选择不当引起的飞溅

三、CO2焊工艺参数对焊接质量的影响

CO2焊的工艺参数包括焊丝直径，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊丝伸出长度，气体流量等，必须充分了解这些因素对焊接质量的影响，以便正确选择。

1、焊丝直径，应根据焊件厚度，焊缝空间位置及生产率的要求等条件来选择。

2、焊接电流，焊接电流对熔深，焊丝熔化速度及工作效率影响最大，焊接电流增大时、熔深、熔宽和余高都相应增加，焊接电流应根据工件厚度、焊丝直径，焊缝的空间位置选择，还与溶滴的过渡形式有关。

3、电弧电压，与焊接电流一样，对焊接质量影响相当大，电弧电压根据焊丝直径，焊接电流等来选择，随电流的增加，电弧电压也应增加，短路过渡时，电压为16－24Ｖ，粗滴过渡时24—40V，对应的焊接电流，短路过渡时50－230Ａ，粗滴过渡时230－500Ａ。

电弧电压对焊道外观、熔深，电弧稳定性，飞溅程度，焊接缺陷及焊缝的力学性能都有很大影响。

4、焊接速度，它的焊接电流，电弧电压是焊接热输入的三大要素，它对熔深和焊道形状影响最大，对焊缝的力学性能，以及是否产生裂纹和气孔有一定影响。我厂规定的焊在速度在300－430mm/min。

5、焊丝伸出长度，焊丝伸出长度取决于焊丝直径，约为焊丝直径的10倍为宜，φ1.6的焊丝不宜超过20 mm，φ1.2的焊丝不宜超过15mm，过长则飞溅严重，气体保护效果差，过短则易堵塞喷嘴，影响视线。

6、气体流量，根据焊接电流，电弧电压，焊接速度选择，φ1.2焊丝10-20升/分钟。φ1.6焊丝15-25升/分钟。

7、电源极性，CO2焊必须使用直流电源，多采用直流反接。

8、回路电感，电感越大，短路电流的上升速度和峰值短路电流越小，液体金属过桥难以形成且不易断开，易产生大颗粒飞溅，电感越小，短路电流的上升速度和峰值电流越大，易产生较多的金属飞溅。

CO2焊中除上述参数外，焊枪角度，焊枪与母材的距离等，也对焊接质量有影响，焊接过程中各种因素对焊接质量的影响综合如下：

1）若焊枪向后倾斜：①焊缝变宽，②余高小，②熔焊浅，④不易产生气孔，若向前倾斜则相反。

2）焊接速度增加，①焊缝狭窄，②余高小，③熔深小，④焊接速度过高则产生咬边，⑤飞溅增加。

3）导电嘴和母材间的距离增大，①在同样送丝速度情况下，电流减小，熔深减小，②焊缝容易弯曲。

4）喷嘴高度过高，①气体保护效果变坏，②易产生气孔若高度过低，③因飞溅容易堵喷嘴，④影响观察电弧和熔池。

5）焊接电流增大，①焊缝宽，②熔深大，③余高大，④飞溅颗粒小而少，⑤电流过大则焊缝成形不好。

6）电弧长度增大，①焊缝宽②余高小③熔深小④飞溅颗粒大

7)保护气体，①若流量小或风大则产生气孔②随气体种类不同而不同的电弧状态，焊缝形状、熔敷金属性质。

8）若焊丝直径太粗，①飞溅多②电弧不稳定③熔深小。

我厂对结构件焊接的要求

一、定位焊：焊条E5015，焊条直径φ4，直流反接，焊接电流I=190-220A，回弧点焊法，焊条烘干，焊角高度K=5-8mm，焊缝长度30-50 mm，当焊缝长度不足300 mm，单侧定位焊缝长度不得少于两处。

E5015焊条在350-450°C烘干1-2h，存放在80-100°C低温烘箱中随用随取，在处存放3 h后重新烘干，重复次数不超过3次。

当定位焊缝出现裂纹、气孔等其它缺陷时，必须清除，重新焊接定位焊缝。

二、焊接工序

1、焊道及焊道边缘清理干净，不允许有油、锈、水、渣等污物，清理焊道边缘单侧不得小于10 mm。

2、主要结构件（前梁、顶梁、掩护梁、底座、前后连杆等）采用CO2气体保护焊。

3、焊接参数：母材强度不大于Q460时，焊丝用H08MniSiA,焊接Q550时用60Kg级焊丝，焊丝直径φ1.6，直流反接，焊接电流I=340-380A，焊接电压U=34-39V，焊丝伸出长度15-25 mm。

4、焊接Q550时，焊前工件要预热，预热温度150-180°C，当工件温度低于50°C时要重新加热。结构件焊完后立即加180-230°C，保持30分钟。

5、焊接顺序：先横缝后纵缝再立缝，由中心向处均分，对称焊接，大于1米的焊缝采用分中对称退焊法。

6、结构件主筋，筋板同底板相接处，焊角高度不小于12 mm。

7、K≥12采用多层多道焊，波纹细密，弧坑填满。所有焊缝均进行打底焊，然后成形焊。