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1、 焊 接 知 识 培 训 姓 名：郑洪涛 时 间：2016.8 焊接知识培训主要内容 2. CO2焊简介 1. 焊接基础知识 3. 焊接操作基础 4. 焊接变形 1.1 焊接方法分类 1.2 熔化焊接的主要特征 1.3 气体保护电弧焊 一.焊接基本知识 1.1 焊接方法分类 熔焊 压焊 钎焊 电弧焊 气焊 铝热焊 电渣焊 电子束焊 激光焊 熔化极 非熔化极 手工焊 CO2焊 埋弧焊 MAG焊 MIG焊 TIG焊 等离子弧焊 将被连接金属局部熔化，然后冷却结晶使分 子或原子彼此达到晶格距离并形成结合力，这种 焊接方法叫熔化焊接。 熔化焊接需要一个能量集中，热量足够的热 源。 能量集中性：用金属电
2、极中单位面积所通过 的电流大小来表示；电流越大能量集中性越好。 熔 化 焊 接 压力焊： 焊接过程中必须对焊件施加压力,加热或不加热的焊接方法。 1.加热:将被焊金属的接触部位加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力 ，使金属原子间相互结合形成焊接接头。如电阻焊(点焊、缝焊、凸焊 对焊）、摩擦 焊、电渣焊等。 2 .不加热：仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力，利用压力引起的塑性变形，使 原子相互接近，从而获得牢固的压挤接头，如冷压焊、超声波焊、爆炸焊等。 钎焊: 在低于母材熔点，高于钎料熔点的某一温度下加热母材，通过液态钎料在母材表 面或缝隙的侵润、铺展、毛细流动填缝，最终凝固结晶，
3、而实现原子间结合的一种材 料连接方法。 压力焊和钎焊 1.2 常用焊接方法 熔化极气体保护焊原理图 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（MAGC焊） 名 词 解 释 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
4、气体: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、 。 1.3 气体保护电弧焊 二氧化碳气体保护电弧焊（CO2）：保护气 体是CO2，有时采用CO2+O2的混合气体。由于保 护气体的价格低廉，采用短路过度时焊缝成型 良好，加上使用含脱氧剂的焊丝可获得无内部 焊接缺陷的高质量焊接接头，因此这种方法已 成为黑色金属材料的最重要的焊接方法之一。 二.C02焊简介 CO2气体保护电弧焊是使用焊丝来代替焊条,经送丝 轮通过送丝软管送到焊枪,经导电咀导电,在CO2气氛中, 与母材之间产生电弧,靠电弧热量进行焊接。 CO2气体在工作时通过焊枪喷嘴，沿焊丝周围喷射 出来，在电弧周围造成局部的气体保护
5、层使溶滴和溶 池与空气机械地隔离开来，从而保护焊接过程稳定持 续地进行，并获得优质的焊缝。 C02气体保护电弧焊的工作原理 焊机 A V 焊枪 送丝 电机 电磁气阀 遥控盒 气管 流量计 工 件 六芯电缆 正 极 电 缆 负 极 电 缆 焊接电源 A 配电箱 + _ 集中供 气接入 点 优点 溶深大 熔深是手弧焊的三倍 ,坡口加工小。 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% 引弧性能好 能量集中，引弧容易，连续送 丝电弧不中断。 焊接质量好 对铁锈不敏感，焊缝含氢量低 ，抗裂性能好，热量集中，变 形小。 焊接范围广 可适用低碳钢高强度 钢普通铸钢全方位焊 焊接速度
6、快 单位时间内熔化焊丝比手工电弧 焊快一倍 缺点：飞溅大，设备较复杂，抗风能力差，不适合室外作业。 C02焊的特点 CO2焊主要规范参数 2.7 极性 2.6 气体 2.4 干伸长度 2.2 焊接电压 2.3 焊接速度 2.1 焊接电流 2.5 焊丝 焊接电流:当所有其他参数都保持恒定时，焊接电流与送丝速度或融合速度 以非线性的关系变化。当送丝速度增加时，焊接电流也随之增大。 2.1 焊接电流 1.6 1.2 1.0 0.8 A 500 400 300 200 100 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 m / min 调整焊接电流实际上是在调整送丝速度。因此在施焊时
7、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。 焊接电流增大时(其他条件不变)，焊缝的熔深和余高增大，熔宽没多大变化(或 略为增大)。这是因为： (1)电流增大后，工件上的电弧力和热输入均增大，热源位置下移，熔深增大 。熔深与焊接电流近于正比关系。 (2)电流增大后，焊丝融化量近于成比例地增多，由于熔宽近于不变，所以余 高增大。 (3)电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度增大，电弧斑点移 动范围受到限制，因而熔宽近于不变。 2.1 焊接电流 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
8、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： 焊接电流 电缆长度 100A200A300A400A500A 10m约1V约1.5V约1V约1.5V约2V 15m约1V约2.5V约2V约2.5V约3V 20m约1.5V约3V约2.5V约3V约4V 25m约2V约4V约3V约4V约5V 2.2 焊接电压 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
9、= ( 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 焊接电压的设定 焊接电压和焊接电流 n焊接电压:提供焊丝熔化能量.电压越高焊 丝熔化速度越快. n焊接电流:实际上是调送丝速度与熔化速 度的平衡结果. 电弧电压越高，电弧就越长，焊 缝余高越小，焊缝熔宽将增加，熔深 略有减小
10、。但电弧电压过大将产生气 孔、飞溅和咬边； 反之电弧电压越低，则电弧长度 越短，焊缝余高越大，熔深将增加， 焊缝宽度变窄。但过低的电弧电压会 导致产生焊丝插桩现象，飞溅增加 啪嗒！啪嗒！ 嘭！嘭！嘭！ 母材 母材 焊接电压对焊接效果的影响 n按参考公式进行焊前预制 n试焊 n首先确定好电流 n根据手感,声音,电弧稳定判断电压 高低 n微调电压 焊接规范调节 当其它条件不变时，合适的焊接速度可以使焊缝熔深取得最大值。 当焊接速度降低时，单位长度上填充金属的熔敷量增加，余高变大。焊接速度如果过慢，电弧将 主要作用在熔池上，使得熔深降低，焊缝增宽，而且容易产生烧穿和焊缝组织粗大等焊接缺陷。 当焊接速
11、度提高时，每单位长度的母材金属从电弧得到的热量逐渐减少，焊缝的熔宽、熔深及余 高都将减少。焊接速度过快会引起焊缝两侧咬边。 在焊接电压和焊接电流一定的情况下： 焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝足够的热量. 焊接热量三要素：热量= I 2 R t I 2 ：焊接电流的平方 R: 电弧及干伸长度的等效电阻 t: 焊接速度 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 2.3 焊接速度 焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响 焊接电流、电压、焊接速度是决定焊缝尺寸的主要能量参数。 1、焊接电流 焊接电流增大时(其他条件不变)，焊缝的熔深和余高增大，熔宽没多
12、大变化(或略为增大)。这是因为： (1)电流增大后，工件上的电弧力和热输入均增大，热源位置下移，熔深增大。熔深与焊接电流近于正 比关系。 (2)电流增大后，焊丝融化量近于成比例地增多，由于熔宽近于不变，所以余高增大。 (3)电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度增大，电弧斑点移动范围受到限制，因而熔 宽近于不变。 2、电弧电压 电弧电压增大后，电弧功率加大，工件热输入有所增大，同时弧长拉长，分布半径增大，因而熔深略有 减小而熔宽增大。余高减小，这是因为熔宽增大，焊丝熔化量却稍有减小所致。 3、焊接速度 焊速提高时能量减小，熔深和熔宽都减小。余高也减小，因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔
13、敷量与焊 速成反比，熔宽则近于焊速的开方成反比。 U代表焊接电压，I是焊接电流，电流影响熔深，电压影响熔宽，电流以烧透不烧穿为益，电压以飞溅最小 为益，两者固定其一，调另一个参数即可 焊接电流的大小对焊接质量和焊接生产率的影响很大。焊接电流主要影响熔深的大小。电流过小，电弧不 稳定，熔深小，易造成未焊透和夹渣等缺陷，而且生产率低;电流过大，则焊缝容易产生咬边和烧穿等缺陷，同 时引起飞溅。因此，焊接电流必须选得适当，一般可根据焊条直径按经验公式进行选择，再根据焊缝位置、接 头形式、焊接层次、焊件厚度等进行适当的调整。 电弧电压是由弧长决定的，电弧长，电弧电压高;电弧短，则电弧电压低。电弧电压的大
14、小主要影响焊 缝的熔宽。焊接过程中电弧不宜过长，否则，电弧燃烧不稳定，增加金属的飞溅，而且还会由于空气的侵人， 使焊缝产生气孔。因此，焊接时力求使用短电弧，一般要求电弧长度不超过焊条直径。 焊接速度的大小直接关系到焊接的生产率。为了获得最大的焊接速度，应该在保证质量的前提下，采用 较大的焊条直径和焊接电流，同时还应按具体情况适当调整焊接速度，尽量保证焊缝高低和宽窄的一致。 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 2.4 干伸长度 定义:焊丝从导电咀到工件的距离 . 导电咀 L 工件 举例： 直径1.2mm焊丝可用电流12
15、0-350A, 电流小时乘10倍的焊丝直径， 电流大时乘15倍的焊丝直径 。 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. 干伸 长度热量 电弧热量 干伸长度为什麽要求严格 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 2.5 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
16、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. 选择原则：焊缝金属应与母材的化学成分和力学性能良好匹配 作用：隔离空气并作为电弧的介质。 纯度：纯度要求大于 99.5%，含水量小于0.05%。 性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.5倍，比水轻。 存储：瓶装液态，每瓶内可装入(25 - 30)Kg液态CO2。 加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。 容量：每公斤液态CO2可释放509升气体，一瓶液态二氧化 碳可释放15000升左右气体，约可使用10-16小时。 流量：小于350A焊机：气体流量为15-20升/分 大于350A焊机：气体流量为20-25升/分 提纯：静置30分钟后倒置放水，正置放杂气，重复两次。 2.6 CO2气体 气瓶 气瓶 液态CO2 液态 CO2 水
