二氧化碳气体保护焊主要特点..doc

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二氧化碳气体保护焊主要特点.

大大? 中中小二氧化碳气体保护焊 ??????????????? 二氧化碳气体保护焊(简称co2焊),是利用从喷嘴中喷出的二氧化碳气体隔绝空气,保护熔池的一种先进的熔焊方法。这种方法焊接薄板,比手工电弧焊有着明显的优越性。焊接件占了很大的比重,焊接接头以角接和搭接为主,材质为普通碳素结构钢,其厚度在1-3mm之间。以前,对薄板零件的焊接,一直采用手工电弧焊和气焊,此方法虽然有其优点,但它能耗高,焊后工件变形大,严重影响了机器的装配精度和外观质量。经过广泛的调研和论证后,决定推广使用co2气体保护焊技术,以提高产品的质量。下面,对此技术的认识和看法。 ?一、二氧化碳气体保护焊与手工电弧焊对比试验   为了对co2气体保护焊和手工电弧焊的一些参数进行对比,我们对co2气体保护焊与手工电弧焊进行了对比焊接,试验结果表明: 以短路结束后的电流变化过程是燃弧能力的重要组成部分。也就是说,焊机的动态特性对焊缝成形和熔深有重要的影响。动特性越慢,短路结束后电流过渡时间越长,所提供的燃弧能力越大,焊缝成形越好,熔深越大。但过慢的动特性又会使电流增长率过缓,而导致飞溅严重,甚至破坏电弧的稳定性。所以,必须选用适当的动特性电源来保证焊接工艺的要求。 浅析CO2气体保护焊焊接电源特性的构成 ?CO2气体保护焊是以CO2气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。由于CO2源丰富、价格低廉等原因,在现代生产和工程中应用已经很普遍。CO2气体保护焊机的工艺性能(电弧的稳定性、焊接飞溅和焊缝成形等)都直接受焊接电源特性的影响。所以CO2气体保护焊要求使用平硬特性的直流电源,并具有良好的动特性,是有科学依据的。 ?一、CO2气体保护焊的工艺特点分析 CO2气体保护焊具有焊接效率高、抗锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、熔池可见性好、以及适用于全位置焊接等优点。究其不足主要是:很难使用交流电源,焊接飞溅多。特别是采用短路过渡形式时,在焊接过程会产生大量的金属飞溅。造成大量金属的损失,使熔敷率降低,焊后清理工作量增加。同时,飞溅的产生降低了电弧的稳定性,严重影响焊接质量。此外采用短路过渡的CO2体保护焊还存在焊缝成形差的工艺缺点。主要表现为焊缝表面不光滑、熔深浅、焊缝成形窄而高,容易出现未熔合的焊接缺陷。所以要使CO2气体保护焊在工业生产中得以广泛推广和应用,则必须解决和控制这些工艺问题。 ?二、CO2气体保护焊中短路过渡的工艺分析 ?CO2体保护焊中短路过渡的初期和后期都会产生飞溅。每次燃弧时,电弧会冲击熔池而产生飞溅;当焊丝熔化形成熔滴与熔池接触,液桥还没有铺展开时,由于接触面积小,电流密度大,而发生汽化和爆炸产生“瞬时短路”飞溅;当熔滴与熔池短路金属液桥铺展开时,在液态金属的表面张力、重力、以及流过液桥的电流所产生的电磁收缩力的作用下,形成液桥缩径并急剧减小,短路电流密度剧增,使液态金属在瞬间发生汽化和爆炸而产生飞溅。同时,液桥金属的汽化和爆炸,不仅产生飞溅,还会引起熔池的剧烈震荡,从而导致焊缝成形不良和电弧的稳定性降低。 ?焊接时对母材的加热的热源主要是燃弧能量。CO2气体保护焊过程中,短路时间占了很大的比例,且短路过程几乎不会给母材提供热能。其燃弧时间比其它焊接工艺都短,所以导致对母材的加热不足,从而造成焊缝余高大、焊缝窄、熔深浅、未熔合等焊缝成形缺陷。 ?三、CO2气体保护焊焊接电源特性的构成 ?从上述对CO2气体保护焊短路过渡特点的分析可知,焊接电弧的工艺效果将取决于电源特性的不同。电源特性包括电源静特性和动特性。 ?1、焊接电源的静特性构成 焊接电源的静特性即电源输出电压与输出电流之间的变化关系,表达这一关系的曲线称为电源静特性曲线。不同的焊机有不同的静特性,分别有平硬特性和下降特性。电源静特性的确定离不开焊接电弧的特性(在弧长不变状态下,电弧电压与电弧电流之间的关系)。电弧具有很高的动态响应,故一般可以认为电弧动态特性与其静态特性相同,其静特性曲线呈U形。U形曲线分为下降段、水平段和上升段,CO2气体保护焊的电弧静特性处于上升段。电源静特性与电弧特性的交点,为焊接电弧的工作点,图1为两种电源特性和电弧负载特性曲线图,图中P1是平硬特性,P2是下降特性。CO2气体保护焊过程有两种负载状态:熔滴短路时为电阻状态,其特性为L1;燃弧时为压缩电弧状态,其特性为L2。现在我们来分析哪一种电源静特性适合于CO2气体保护焊。 ?图一 ?对于静特性分别为P1,P2的焊接电源(图1),如果焊接电流均为IH,在短路负载L1的状态下,由于静特性曲线斜率不同,平硬特性的焊机输出短路电流IS1比下降特性的焊机输出短路电流IS2高得多,所以平硬特性P1的焊机的短路液桥爆断电流和焊接飞溅比下降特性焊机要大。在燃弧状态下,即电弧特性为L2,平硬特

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