2016二氧化碳气体保护电弧焊选编.ppt

 二氧化碳气体保护电弧焊 袁浩勋 二氧化碳气体保护电弧焊 ------基础理论 第一部分：概述、特点和应用 第二部分：CO2焊接设备 第三部分：CO2焊冶金特性 第四部分：CO2焊接材料 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。 保护气体的种类和选择 保护气体有惰性气体、还原性气体、氧化性气体和混合气体数种。 惰性气体——有氩气和氦气，其中以氩气使用最为普遍。氦气常与氩气混合使用，单独使用较少。 还原性气体——有氮气和氢气。氮气可专用于铜及铜合金的焊接。氢气主要用于氢原子焊。另外，氮气、氢气也常和其他气体混合使用。 氧化性气体——有二氧化碳。目前，二氧化碳气体主要应用于碳素钢及低合金钢的焊接。 混合气体——是在一种保护气体中加入一定比例的另外一种气体，可以提高电弧稳定性和改善焊接效果。现在采用混合气体保护的方法也很普遍 。 常用保护气体的选择 常用保护气体的选择 气体保护焊的分类 （1）根据所用的电极材料分类 （2）根据焊接保护气体的种类分类CO2气体保护焊、氩弧焊、氦弧焊及混合气体保护焊。 （3）根据操作方式分类 手工气体保护焊、半自动气体保护焊和自动气体保护焊。 CO2焊概述 20世纪50年代初期，前苏联和日本等国研究了CO2焊。到80年代CO2焊已经成为重要的熔焊方法之一，在美、苏、英、德和日本得到广泛的应用。 我国从1955开始研究CO2焊，20世纪60年代开始用于生产。80年代重点推广CO2焊。至今CO2焊在我国的造船、机车制造、石油化工、工程机械以及锅炉与压力容器等部门广泛应用。 CO2气体保护焊的基本原理及分类 CO2焊的实质 在焊接条件下，由于CO2气体的分解，会产生以下主要问题： 1、使铁及合金元素烧损（氧化） 1）直接使铁及合金元素氧化，反应如下 CO2+FE≒FEO+CO CO2+SI≒SIO2+CO CO2+MN≒MNO+CO这些反应在1500°下温度进行，作用较小。 2)高温作用下CO2分解放出原子态的O的氧化反应，反应式如下： O+Fe ≒FEO O+Si ≒SiO2 这些反应是在电弧区域和熔池进行的高温反应，是使合金元素氧化的主要反应。 2、焊接过程中产生飞溅 熔滴中的FEO 和C作用会产生CO气体，在电弧高温作用下急剧的膨胀，使熔滴爆破会产生飞溅。 3、产生CO气孔 熔滴中的FEO 和C作用会产生CO气体，如果跑不出去，会产生CO气孔。 总之，合金元素的烧损，CO气孔和飞溅是是二氧化碳气体焊的三个主要问题，都是由于二氧化碳的氧化性造成的，必须在冶金上采取措施才能解决。  CO2焊的分类 焊丝直径分类 细丝CO2焊（Φ≤1.2mm） 粗丝CO2焊（Φ1.6mm） 操作方式分类 半自动CO2焊 自动CO2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） ----- CO2焊的优点 1.焊接生产率高（电流密度大100-200A/mm2、母材的熔深大，不清渣，整盘焊丝不必更换集结时间又提高生产效率。） 2.焊接成本低（气体便宜、电能利用率高，成本仅为焊条焊的40—50%） 3.焊接变形小（受热面积小、电弧热量集中，气体冷却作用） 4.焊接质量好（裂纹敏感性小） 5.全位置焊接,不同厚度的焊缝 6.操作简便（不清渣、明弧、易于机械化）  CO2焊的特点---------缺点 飞溅严重 清理飞溅较麻烦。 弧光强、需要加强保护 抗风能力差 不够灵活，焊枪和送丝软管较重。一般不能使用交流电，设备复杂 -------- CO2焊的应用 适用材料 适于低碳钢、低合金钢等黑色金属 在药芯焊丝的配合下，可以焊接耐热钢和不锈钢或用于堆焊耐磨零件及补焊铸钢件和铸铁件。 适用领域：汽车制造、机车车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械、飞机制造 CO2气体保护焊的熔滴过渡 CO2气体保护焊电弧 1、电弧的静特性 弧长不变，电弧稳定燃烧时，电弧两端电压与电流的关系称为电弧的静特性，常用电弧的静特性曲线表示。 由于CO2气体保护焊采用的电流密度很大，电弧的静特性曲线处于上升阶段，即焊接电流增加，电弧电压增加。 2.电弧的极性 通常CO2气体保护焊都采用直流反接