松下CO2气体保护焊操作技能

CO2焊的质量
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%
母材表面状态和气体种类对产生气孔缺陷的影响
30
׺º ì ºº º·
25 20 15 10 5 0 1
CO2 Ar+20CO2 Ar+5CO2
焊接质量管理五要素
人—优秀的操作者
机—一流的焊接设备 料—合格的焊接材料 法—严密的焊接规范 环—良好的施焊环境
CO2焊接技能培训内容
1. 焊接基本知识
2. CO2焊主要规范参数 3. 焊机的正确使用与维护保养 4. 焊接操作基础 5. 常见故障与焊接缺陷
1.1 焊接方法分类
熔化焊接 电弧焊 气焊 铝热焊 电渣焊 压力焊 电子束焊 激光焊 熔化极 手工焊 CO2焊 埋弧焊 MAG焊 MIG焊
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. 焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使 焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电 流降低，电弧热量减少。 热量=干伸长度热量+电弧热量
熔滴过渡的几种形式：
• 短路过渡
焊丝与熔池的短路频率20~200次/S 短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。
• 渣壁过渡
（药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊）
• 滴状过渡 • 喷射过渡（无飞溅焊接）
• 射滴过渡 • 射流过渡 • 亚射流过渡（铝及铝合金）
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。 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。
对CO2焊认识的误区
CO2焊飞溅较大，焊接接头质量比焊 条电弧焊要低。 CO2焊生产效率比焊条电弧焊也高不 了多少，成本也不一定低。 CO2焊抗风性能差，不适合现场施工 焊接。
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
欧、美、日本等国CO2焊占熔敷金属总量的60-80%，我国 仅为20%左右。近几年，焊条电弧焊占熔敷金属总量的比例 逐年下降，原因是焊条电弧焊被CO2焊逐步替代，CO2焊比 例逐年上升。
国外CO2/MAG焊接保护气体的应 用
钢种 结构钢 焊丝类型 实芯 药芯 不锈钢 实芯 药芯 欧美 富氩混合气体，如： Ar+20CO2 富氩混合气体,如： Ar+20CO2 Ar+1~3O2 Ar+20CO2 日本 CO2 CO2 Ar+2O2 CO2
干伸 长度热量 电弧热量
喷嘴 导电咀
喷嘴
导电咀
干伸长度 板厚 干伸长度 板厚
20mm
20mm
厚板V型坡口或角焊缝焊接时，干伸长度若受影响，修改喷嘴长度，
确保干伸长度符合焊接要求。
焊
丝
因CO2是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化
碳和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损，所
以CO2焊时为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝较高的
不同焊丝直径使用电流范围
焊丝直径（mm） 电流范围（A） 适用板厚（mm）
0.6 0.8
0.9 1.0 1.2 1.6
40 ~ 100 50 ~ 150
70 ~ 200 90 ~ 250 120 ~ 350 200~550
0.6 ~ 2 0.8 ~ 4
1.0 ~ 6 1.2 ~ 12 2.0 ~ 16 > 6.0
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 •焊渣少 •焊丝长，可连续 焊接 •溶深大 容易发生 融合不良及 夹渣等缺陷
手工 电弧焊
CO2焊接
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°）
焊接电流 电缆长度
100A
200A
300A
400A
500A
10m 15m
20m 25m
约1V 约1V
约1.5V 约2V
约1.5V 约2.5V
约3V 约4V
约1V 约2V
约2.5V 约3V
约1.5V 约2.5V
约3V 约4V
约2V 约3V
约4V 约5V
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 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
实 芯 焊 丝
特征及适用范围
冲击值高，送丝均匀，导电好。
实芯焊丝的型号、特征及适用范围
脱氧、脱氮、抗气孔能力强，适用于200A以上电流。
脱氧\脱氮\抗气孔能力更强, 适用于填充和CO2-O2混合气体保护焊。
MAG 焊
常用的实芯焊丝型号 ： H 0 8 M n 2 S i A H：焊接用钢, 08：含碳量0.08 % , M n 2: 2 %的氧化锰, S i: 1 %的氧化硅, A: 含硫、磷量小于0.03 % , 无A则＜0.04 % 。 为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈，一般在焊丝表面采用镀 铜工艺，要求镀层均匀，附着力强，总含铜量不得大于0.35 %
焊接效果
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，
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%
与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。
为了中国焊接行业界的现代化
中国的现状 手工焊占80% 交流弧焊机 直流弧焊机 占压倒性多数
发展方向 采用 CO2焊接 MAG/MIG焊接 TIG焊接 促进产业现代化 的实现
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）.
焊丝
2.6 气体
2.7 极性
焊接电流
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。
焊接电流和送丝速度的关系
(一)短路过渡
(二)滴状过渡 (三)细颗粒过渡
(四)射流过渡
焊接电压
焊接电压既电弧电压: 提供焊接能量。 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 。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表 示： U电弧 = U输出 – U损 如果焊机安装符合安装要求的话，损耗电压主要指电缆加长所带来的电压 损失，如您的焊接电缆需要加长，调节焊机输出电压时可参考下表：
非熔化极 钎焊
TIG焊 等离子弧焊
名词解释
电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。 熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属。 非熔化极：电极（钨极）不熔化。 MIG焊：金属极（熔化极）惰性气体保护焊 TIG焊：钨极（非熔化极）惰性气体保护焊 MAG焊：金属极（熔化极）活性气体保护焊
CO2焊：二氧化碳气体保护焊（MAG—C焊）
通过开坡口和多层多道焊能进行厚板的焊接
CO2焊的优点众多
优秀的焊接品质
溶深大
提高贵公司产品的品质、可靠性
节约焊接材料、降低成本
溶着效率高
溶着速度快
减少材料浪费、降低成本
缩短交货期、信誉度增加 降低人工费 降低成本 削减焊接材料库存.减少资金占用
电弧时间率高
适用范围广
CO2焊是优质、高效、低成本的焊接方法。CO2焊的缺 点可通过提高技术水平和改进焊接设备加以解决。
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:
A r + He 、…… 。 A r+CO2 、Ar+O2、Ar+CO2+O2 CO2+
1--± í Ã æ ¥ Ä ¹ â 2--Ñ õ » ¯ Æ ¤F e 2 O 3 3--Ó Í 4--Ð â
2
3
4
ººº± í º× ºº
角焊缝焊接也能增加焊接强度
实际焊脚 厚度a大 实际焊脚 厚度a小
a
a
CO2焊接
手弧焊
•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
焊接线能量 Q = I
*
U / t （J/mm）
I：焊接电流 （A） U: 电弧电压 （V） t: 焊接速度 （mm/sec）
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
焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。
干伸长度
定义:焊丝从导电咀到工件的距离 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
机械性能，必须采用含有S i、M n等脱氧元素的焊丝。
CO2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既 要保证一定的化学性能和机械性能，又要保证具有良好 的导电性能和工艺性能。 CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种:
A).
焊丝型号
H08Mn2SiA H04Mn2SiTiA H04Mn2SiAlTiA H08MnSiA
推广普及CO2焊接
CO2焊适用范围广,可焊厚度0.5mm-100mm 容易实现自动焊和全位置焊 有关资料介绍：在某行业CO2焊接熔敷金 属量占焊接总熔敷量由8%提高到15%,可获 得经济效益5.65亿元
2.CO2焊主要规范参数
2.1 焊接电流
2.2 焊接电压
2.3
焊接速度
2.4 干伸长度
2.5
使用焊丝的注意事项
外观检查：焊丝平排密绕,直径均匀,表面光亮,焊丝盘无破损。 性能检查：化学成分不合格,严重影响焊接质量,必须采用优质 焊丝。 焊接电流：必须在焊丝许用电流范围之内。电流过大将引起溶 池翻腾和焊缝成形恶化。电流过小能量集中性变差， 引弧困难，飞溅变大，溶深浅，焊缝成形不好。 丝径选用：在焊丝直径允许电流范围内，尽可能选用细焊丝， 以提高焊丝溶化速度、提高引弧成功率，减少飞溅， 增加溶深，改善焊缝成形，提高焊接质量。
A
1.6
500 400
1.2
300 200
1.0 0.8
100
0
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 m / min
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。
短路频率
Ø 0.8
150Hz
Ø 1.0
100Hz 50Hz
Ø 1.2 Ø 1.6
20V
焊接电压
短路频率越高，过渡过程越稳。
能量集中性对照表
焊接方法 丝径（mm） 电流范围(A) 电流密度(A/mm2) 能量集中性
手弧焊
5
270
14
差
埋弧焊
5
1300
66
好
CO2焊
1
250
318
Fra Baidu bibliotek
更好
结论： CO2焊比手弧焊能量集中性好十倍以上，焊接成本低三倍。
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。
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 最大板厚
板厚0.8mm, 焊丝0.8mm, 65A 板厚12mm, 焊丝1.6mm, 450A