各种焊接方法特点设备及相关

各种焊接方法、特点、设备及相关(CO2/MAG)

38 什么是MAG焊？

利用活性气体（如CO2；Ar+CO2；Ar+CO2+O2等）作为保护气体的金属极气体保护电弧焊方法，称为活性熔化极气体保护电弧焊法，简称MAG焊。即所用保护气体为惰性气体少量氧化性气体（O2、CO2或其混合气体）混合而成。因保护气体具有氧化性，所以常用于黑色金属材料的焊接。在惰性气体中混合少量氧化性气体的目的（一般为：O22%～5%；CO2：5%～20%）是在基本不改变惰性气体电弧基本特性的条件下，以进一步提高电弧稳定性，改善焊缝成形，降低电弧辐射强度。

40 试述MAG焊的特点。

MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接，具有稳定的焊接工艺性能和质量优良的焊接接头，可用于空间各种位置的焊接，尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢的焊接。

采用氧化性混合气体保护的优点是：能提高熔滴过渡的稳定性；稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性；增大电弧的热功率；减少焊接缺陷；降低焊接成本。

41 什么是CO2气体保护焊？它有什么特点？

利用CO2作为保护气体的气体保护焊称为CO2气体保护焊，简称CO2焊。

使用CO2作为保护气体具有如下特点：

1）CO2气体的体积质量比空气大，所以在平焊时从焊枪喷出的CO2气体对熔池有良好的覆盖作用。

2）CO2气体在电弧的高温作用下将按下式进行分解为

1

CO2=CO+ ─── O2－Q

2

从上式可见，CO2气体分解时，其产物体积膨胀为一倍半，这将有利于增强保护效果。但

另一方面，该反应是吸热反应，对电弧产生强烈的冷却作用，会引起弧柱收缩，使弧柱对熔滴产生较大的排斥，加上焊丝端头的熔滴由于受到电弧的排斥作用，使熔滴不规律，影响电弧稳定性，同时也影响CO2气体的保护效果。

42 试述CO2气体保护焊的优缺点。

CO2焊具有下列优点：

1）生产效率高，节省电能。CO2气体保护焊的电流密度大，可达100～300A/mm2，因此电弧热量集中，焊丝的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，同时焊后不需要清渣，所以能够显著提高效率，节省电能。

2）焊接成本低。由于CO2气体和焊丝的价格低廉，对于焊前的生产准备要求不高，焊后清理和校正工时少，所以成本低。

3）焊接变形小。由于电弧热量集中、线能量低和CO2气体具有较强的冷却作用，使焊件受热面积小。特别是焊接薄板时，变形很小。

4）对油、锈产生气孔的敏感性较低。

5）焊缝中含氢量少，所以提高了焊接低合金高钢抗冷裂纹的能力。

6）熔滴采用短路过渡时用于立焊、仰焊和全位置焊接。

7）电弧可见性好，有利于观察，焊丝能准确对准焊接线，尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作。

8）操作简单，容易掌握。

CO2焊具有下列缺点：

1）与手弧焊相比设备较复杂，易出现故障，要求具有较高的维护设备的技术能力。

2）抗风能力差，给室外焊接作业带来一定困难。

3）弧光较强，必须注意劳动保护。

4）与手弧焊和埋弧焊相比，焊缝成形不够美观，焊接飞溅较大。

43 CO2气体保护焊如何按焊丝的直径进行分类？

CO2气体保护焊按焊丝直径的不同，可分为以下三类：

1）细丝CO2气体保护焊，焊丝直径小于和等于1.2mm，通常采用小电流、低电弧电压的短路过渡进行焊接。这时焊丝端部的熔滴与熔池以短路接触的形式向熔池过渡。

2）中丝CO2气体保护焊，焊丝直径为～2.4mm，通常采用较大电流、较高电弧电压进行焊接，熔滴过渡呈细滴排斥过渡，甚至射滴过渡。它是一种自由过渡形式。

3）粗丝CO2气体保护焊，焊丝直径～5.0mm，通常采用大电流、较低电弧电压进行焊接，熔滴呈射滴过渡，甚至射流过渡，焊接电弧基本上潜入熔池凹坑内。

44 CO2气体保护焊时如何减少金属的飞溅？

CO2气体保护焊的主要缺点是焊接过程中产生较多金属飞溅。金属飞溅不但会降低焊丝的熔敷系数，增加焊接成本，而且飞溅金属会粘着导电嘴端面和喷嘴内壁，引起送丝不畅，使电弧燃烧不稳定，降低气体保护作用，并使劳动条件恶化，必要时需停止焊接，进行喷嘴清理工作。

短路过渡焊接时飞溅的主要原因是：金属内部的CO气体急剧膨胀而发生强烈爆炸；短路过渡后电弧再引燃时产生的对熔池的过大冲击力使液体金属溅出。

改善的措施是：工艺方面应采用直径尽量小的焊丝，合适的焊接电流与电弧电压的匹配，通过焊接回路串接电感来调节短路电流上升速度和峰值短路电流；冶金方面采用含有较多脱氧元素的焊丝（如H08Mn2SiA），焊件表面仔细清理等。采取这些措施能将飞溅减小到一定程度，但不能完全消除。

自由过渡焊接时飞溅的主要原因是：当焊接电流不大时，由熔滴非轴向过渡造成飞溅；当大电流潜弧时，由熔滴瞬时短路造成飞溅。自由过渡造成的飞溅颗粒大，难以从焊件表面清除。这种飞溅目前还无有效的办法加以克服，所以在一定程度上限制了中丝、粗丝CO2气体保护焊在生产中的大量推广应用。

45 CO2气体保护焊对电源有什么要求？

CO2气体保护焊通常采用实芯焊丝，没有稳弧剂，所以用交流电时电弧不稳定，飞溅大，难以正常工作，因此CO2气体保护焊的电源都采用直流电流和反极性连接。我国基本上不生产供CO2气体保护焊用的弧焊发电机，目前均采用整流式电源。

为保证焊接工艺参数在焊接过程中的稳定，采用细丝CO2气体保护焊时，为等速送丝配合平特性电源；采用粗丝CO2气体保护焊时，为变速送丝配合陡降特性电源。

⑴等速送丝方式与平特性电源配合当焊丝直径小于2.5mm时，由于电流密度较大，焊接电弧静特性为上升曲线，此时电弧自身调节作用强烈，因此采用等速送丝方式与平特性

电源配合时，当遇到外界干扰因素（如母材表面凹凸不平、焊枪上、下移动等）使弧长变化时，弧长能迅速回复到原先值。

⑵变速送丝方式与陡降特性电源配合当焊丝直径大于3mm时，由于电流密度较小，电弧自身调节作用减弱，依靠等速送丝配合平特性电源，回复时间太长，不能满足要求，此时应采用变速送丝方式与陡降特性电源相配合，此时当弧长发生变化时，电弧电压变化较大（焊接电流变化较小），电弧的自动调节作用强烈，回复时间很短。

CO2气体保护焊平特性整流电源的型号是ZP型（磁放大器式）、ZP3型（动圈式）、ZP5型（晶闸管式）、ZP6型（抽头式），适用于细丝焊。

CO2气体保护焊陡降特性整流电源的型号是ZX型（二极管整流加饱和抗器）、ZX5型（晶闸管整流）、适用于粗丝焊。

同时具有两种特性的型号是ZD型（磁放大器式）、ZD5型（晶闸管式）。

46 CO2气体使用前为什么要经过预热？

气瓶内的液态CO2 当打开气瓶阀门时，液态CO2要挥发成气态，此时将吸收大量的热，使CO2气体气温下降；另外，CO2气体经减压后，气体体积要膨胀，也会使CO2气体气温下降。因此，为了防止CO2气体在使用前因气温急剧下降而造成管路冻结，在减压之前，应使CO2气体通过预热器进行预热。

预热器多采用电阻加热式，用36V交流供电，功率为100～150W，串接在CO2气体钢瓶的气体出口端。

47 试述熔化极气体保护焊焊丝的送丝方式。

送丝系统通常是由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮、送丝机），送丝软管、焊丝盘等组成。送丝系统将焊丝送至焊枪中，送丝方式示意图见图17。送丝方式主要有以下三种：

⑴推丝式焊枪结构简单、轻便，操作维修方便。缺点是焊丝送进的阻力较大，随着送丝软管的加长，送丝稳定性变差。广泛应用于焊丝直径为～2.0mm、送丝软管长度为3～5m 的半自动熔化极气体保护焊中。

⑵拉丝式拉丝式又分为三种形式：一种是将焊丝盘和焊枪分开，两者通过送丝软管连接。另一种是将焊丝盘直接安装在焊枪上。这两种都适用于细丝半自动熔化极气体保护焊，