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1、第七章 CO2气体保护电弧焊,利用CO2作为保护气体的气体保护电弧焊，如图所示； 第一节 概述 CO2焊的缺点：气孔、飞溅； 1、 CO2焊接的特点： 1.1优点： 1.1.1生产效率高； 1.1.2成本低； 1.1.3焊接应力与变形小； 1.1.4适用范围广；位置：全位置焊；板厚：薄板、厚板均可；材料：低碳钢、低合金钢； 1.1.5抗锈、抗氢、抗裂性能强；,1-焊接电源 2-送丝滚轮 3-焊丝4-导电嘴 5-喷嘴 6-CO2气体 7-电弧 8-熔池 9-焊缝 10-焊件11-预热干燥器 12-CO2气瓶,1.2缺点：,1.2.1飞溅不能完全消除； 1.2.2气氛有氧化性，有CO气孔的可能；
2、1.2.3弧光强，工作条件不好； 1.2.4不适合焊有色金属和高合金钢，尤其是不适于焊不锈钢，有增碳的倾向，使抗蚀性能下降；,2、 CO2气体：,2.1比重大，气体的保护效果好； 2.2高温分解吸热,电弧的稳定性小； 2.3电离能：Ui=13.7V，比较小，引弧性能好； 2.5沸点和液化：CO2的三种状态：固态（干冰）、液态、气态； 干冰： 液态CO2：应用于焊接生产；它的比重随着温度的变化而变化,在-11以下时，比重比水重；,在-11以上时，比重比水轻；,3、使用CO2时的注意事项：,CO2的纯度：99.2%，实际能达到98%，杂质：水分和空气等； 3.1新装的CO2需倒置12小时，放水；
3、3.2气瓶正置2小时后，放气； 3.3气压降至10个大气压后，此瓶CO2就不能再使用；,第二节 CO2的冶金特点和脱氧措施,1、冶金特点：具有强烈的氧化性（根源），故具有合金元素的烧损、飞溅性、气孔性三大特点； 1.1氧化性：,这种氧化气氛和高温环境很容易造成液态金属中的各种合金元素的氧化反应，即合金元素的烧损；,主要的氧化反应： Fe+0=FeO(主)； Fe+ CO2=FeO+CO(次)；,Si+2O=Si02； Mn+O=MnO； C+O=CO；,或,此处FeO的危害最大； FeO的去出： A、溶入液态金属中，并进一步与熔池中的合金元素发生反应，使其氧化； 尤其是：Fe0+C=Fe+CO
4、,CO进入熔滴中，高温急剧膨胀造成飞溅；,CO进入熔池，是气孔的主要根源；,B、生成杂质浮于熔池的表面；(有时会夹渣),SiO2、MnO的去处： 不溶于金属中，而且比重小，进入渣中，浮于熔池表面，起保护作用； CO的去处： A、如果此反应在熔池中进行（因此反应具有表面性），CO进入气相，不生成气孔； B、如果此反应在熔滴中进行，则生成的CO急剧膨胀，造成飞溅；,1.2飞溅问题：,C+O=CO; C+FeO=Fe+CO；,反应在熔滴中进行，CO聚集膨胀，就会造成飞溅；,1.3CO气孔： FeO+C=Fe+CO37280卡/克分子；此反应 造成气孔：,此反应在结晶温度时很剧烈，熔池开始凝固，CO气
5、体来不及析出，从而造成气孔；,此反应是吸热反应，有利于焊缝的凝固，而不利于CO气体的析出；,2、脱氧措施：（Si、Mn联合脱氧，主要是使FeO脱氧）,2.1常用的脱氧剂：Si、Mn 2.1.1：Si：具有较强的脱氧能力，且价格低廉，是CO2焊的主要脱氧剂； 脱氧反应： 在熔滴的形成和长大中进行： Si+2O=(SiO2) 叫做先期脱氧； 在熔池中进行： 2FeO+Si=2Fe+(SiO2) 叫做置换脱氧； Si单独使用脱氧时存在的问题：SiO2的粘度大，熔点高（1710），颗粒小，不易浮出熔池，易形成夹渣；,2.1.2：Mn：具有与Si相似的作用，也是主要的脱氧剂；,脱氧反应：,Mn+O=(M
6、nO) 先期脱氧,Mn+FeO=Fe+(MnO) 置换脱氧,单独使用Mn脱氧时存在的问题： Mn的脱氧能力小，所生成的MnO的比重大，不易浮出；,2.1.3采用Si、Mn联合脱氧：效果好；,原因：SiO2和MnO能结合成一种复合物（MnOSiO2），它的熔点低（1270），比重小，且能结成大块，易浮出熔池，不夹渣； 目前，CO2焊使用的焊丝是“Si、Mn”焊丝，例如H08Mn2SiA； Si和Mn的量配合适当： 若Mn过多，则焊缝中残留有MnO,并使韧性下降； 若Si过多，则焊缝中残留有SiO2,并使抗裂性下降；,2.2碳的问题： 碳的作用：保证焊缝的机械性能； 碳的问题：在CO2焊中，C+O
7、=CO,从而造成气孔和飞溅，并且碳的烧损又使焊缝的机械性能下降； 解决方法：采用Si、Mn焊丝： 由于Si、Mn与O的亲和力大于C与O的，抑制了碳的氧化，所以减小了CO气孔和飞溅； Si、Mn的过渡可弥补碳的烧损，保证焊缝的强度；,2.3其它类型的气孔：除CO气孔外，还有H2孔和N2孔；,3、焊丝： 3.1常用的焊丝：H08MnSi、H08MnSiA、H10MnSi、H08Mn2SiA(最为常用，适用于焊接低碳钢以及一些低合金钢和低合金高强钢);,总的说来对焊丝的要求：,要有足够的Si、Mn及合适的比例； 含碳量应严格控制； 高质量的焊缝加Ti、Al； 高强度的焊缝加Cr、Mo；,第三节 CO
8、2焊的过渡形式和规范参数的选择,过渡形式：短路过渡和颗粒状过渡； 1、短路过渡： 1.1短路过渡的工艺特点： 电流、电压具有脉动性，液态金属所受的力和热也是间歇式的； 采用细丝（0.61.4mm, 1.6mm,否则飞溅太大），低电压（20V左右），小电流，焊接过程稳定； 焊接规范小，适合于焊接薄板、全位置，生产效率高；,1.2规范参数的选择： U、I、Vw、L干、气体流量、电源的极性等,1.2.1U和I： 电压是关键的参数，最重要的特征是：低电压（202V）； 电压过高，不容易短路；电压过低，引弧困难； 电流是由送丝速度决定的，但不太敏感，一般要求电压与电流要有适当的匹配； 1.2.2电源极性
9、：直流反接： 焊件阴极（PKPA），熔深大，成形好，生成效率高； 焊丝阳极，热量少，飞溅小；,第六节 特种CO2焊,1、药芯焊丝CO2焊：气渣联合保护 1.1特点： 1.1.1气渣联合保护，保护性更好，飞溅小，电弧稳定； 1.1.2熔深大，生成效率高； 1.1.3调整粉剂的成份，可焊接不同的钢种，使被焊的材料多样化； 1.1.4对电源的适应性宽：平、下降的外特性电源均可，直流反接、交流均可；,1.1.5药芯焊丝的制造、送丝方面不如实芯焊丝方便； 2、焊丝的断面形状： 低碳钢外皮药芯焊丝，如图P216图7-16所示；,第九章 电渣焊,第一节 概述 1、电渣焊的基本原理： 利用电流通过液态熔渣所产
10、生的电阻热进行焊接的一种熔化焊方法；如图10-6所示； 2、工艺过程： 2.1焊前准备： 装配：间隙：2040mm(3050mm); 引弧板、引出板； 工件立放（焊缝垂直于地面） 在焊缝的两侧加强制成形装置冷却滑块,2、焊接：,2.1电弧过程： 首先在焊丝与引弧板之间产生电弧，电弧热使电弧周围的焊剂熔化，当液态熔渣达到一定的深度时，则提高送丝速度，降低电弧电压，使焊丝插入熔池，电弧熄灭，转入下一过程； 2.2电渣过程： 当电流经过渣池流向工件时，靠渣池产生的电阻热来熔化焊丝和工件，被熔化的金属靠自重大于熔渣的密度而沉积在渣池的下部，形成熔池，随着电极的不断熔化与送进，熔池与渣池不断的上升，则远
11、离热源的熔池底部金属冷却凝固形成焊缝；,要求： 此过程不能出现电弧； 冷却滑块：防止铁水外流、强迫成形； 2.3收尾： 加引出板，焊后切除； 3、应用： 材料：低碳钢、低合金钢、中合金钢、高合金钢、铸铁、有色金属等； 板厚：大于50mm，一次焊成；,4、特点： 4.1熔池中的气体、渣容易析出，所以不易产生气孔、夹渣； 4.2冶金反应充分，焊缝的化学成份均匀； 4.3可以减小焊缝的淬火倾向，防止冷裂纹，这对于中、高碳钢特别有利； 4.4热影响区宽，晶粒粗大，韧性指标下降；,4.5对熔池金属的保护作用好； 4.6可以一次焊成大厚件工件，不开坡口，并且厚度越大，优越性越明显； 4.7成本低； 4.8熔合比小，一般为1020%，可以方便的通过焊丝调整焊缝成份； 4.9不需预热，但焊后需热处理来提高韧性；（一般需正火或回火）； 4.10渣池的热容量大，对电流的短时间变化不敏感； 4、分类： 丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊、管极电渣焊,思考题：,1、CO2焊有何特点？ 2、 CO2焊的冶金特点是什么？采用什么样的脱氧措施？ 3、 CO2焊短路过渡有何特点？为什么CO2焊短路过渡适用于薄板焊接？ 4、什么是药芯焊丝CO2焊？,
