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1、二氧化碳气体保护焊基础知识 二氧化碳气体保护焊机 一二氧化碳气体保护焊机 半自动二氧化碳气体保护焊机由焊接电源，送丝机构，控制系统，焊枪和气路系统组成。 1焊接电源 我们现在使用的焊接电源是逆变式焊接电源，型号是：NBC-500 N表示熔化极气体保护焊，B表示半自动焊，C表示CO2气体保护焊。这种焊机的特点是节省材料，节省电能，效率高，噪声低。逆变式焊机的动特性好，电弧稳定，焊缝成形美观。 2控制系统控制系统包括焊接工艺参数的控制和程序控制。工艺参数的控制主要有焊接输出电流和电压的调节、送丝速度的调节和气体流量的调节等，保证焊接过程中隔工艺参数的稳定。 焊接程序控制的作用是： 1）控制焊接设备
2、的启动和停止。 2）控制电磁气阀，实现提前送气和滞后停气，保护焊接区域金属不被氧化。 3）控制水压开关，控制冷却水流量。 4）控制引弧和息弧，引弧时可以慢送丝或回抽焊丝保证引弧过程可靠；息弧时可以用电流衰减或焊丝回烧填满弧坑避免焊丝与工件粘连。 3送丝系统送丝系统由送丝机、送丝软管等组成，我们采用的是推丝式送丝机构，特点是焊枪结构简单，操作方便。 4焊枪二氧化碳气体保护焊焊枪的作用是导电、导丝和导气。 5供气系统二氧化碳气体保护焊的供气系统由气瓶、预热器、干燥器、减压阀、流量计、电磁阀组成。 二氧化碳气体保焊 二. 工艺特点: 1. CO2焊主要优点: 1）. 生产率高2）. 成本低3）. 焊
3、接变形和应力小4）. 焊缝质量高5）. 操作简便 2.不足之处: 1）.飞溅较大，并且表面成形较差，这是主要缺点。2）. 弧光较强，特别是大电流焊接时，电弧的光、热辐射均较强。3）. 不宜用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。4）. 不能在有强风的地方进行焊接，不宜焊接容易氧化的有色金属。 4. 应用范围 目前CO2焊主要用于低碳钢、低合金钢的焊接。不仅能焊薄板，也能焊中、厚板，同时可进行全位置焊接。除了应用于焊接结构件制造外，还用于修理，如堆焊磨损的零件以及焊补铸铁等。 三. CO2焊的熔滴过渡 （1）熔滴过渡类型 熔化极气体保护焊时，焊丝除了作为电弧电极外，其端不还不段受热熔化，形成熔滴并
4、陆续脱离焊丝过渡到熔池中去。熔化极气体保护焊的熔滴过渡形式大致有三种，即短路过渡、粗滴过渡、和喷射过渡。 （2）CO2焊熔滴过渡 CO2气体保护焊主要有两种熔滴过渡形式。一是短路过渡，另一种是粗滴过渡。而喷射过渡在CO2焊中是很难出现的。 当CO2焊采用细丝时，一般都是短路过渡，短路频率很高，每秒可达几十次到一百多次，每次短路完成一次熔滴过渡，所以焊接过程稳定，飞溅小，焊缝成形好。 而在粗丝CO2焊中，则往往是以粗滴过渡的形式出现，因此飞溅较大，焊缝成型也差些。但由于电流比较大，所以电弧穿透力强，母材熔深大，这对中厚板的焊接是有利的。 3、CO2焊的气孔和飞溅 （1）气孔问题 CO2焊可能产生
5、的气孔主要有： 1)CO2气孔。2)氢气孔3）氮气孔氮气孔产生主要是因保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区。 过小的CO2气体流量，喷嘴被飞溅物堵塞，喷嘴与工件距离过大，以及焊接场地有侧向风等都可能使保层被破坏。因此，焊接过程中保证保护气层稳定可靠是防止焊缝中氮气孔的关键。 5、飞溅问题 飞溅是CO2焊的主要缺点，在粗滴过渡时，飞溅程度比短路过渡和喷射过渡焊接时严重得多，为提高生产率和质量， 必须把飞溅降到最低程度。 1）冶金反应产生的飞溅2）极点压力引起的飞溅3)熔滴短路时引起的飞溅4)非轴向过渡引起的飞溅。5)焊接工艺参数选择不当引起的飞溅 三、CO2焊工艺参数对焊接质量的影响 CO2焊的
6、工艺参数包括焊丝直径，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊丝伸出长度，气体流量等，必须充分了解这些因素对焊接质量的影响，以便正确选择。 1、焊丝直径，应根据焊件厚度，焊缝空间位置及生产率的要求等条件来选择。 2、焊接电流，焊接电流对熔深，焊丝熔化速度及工作效率影响最大，焊接电流增大时、熔深、熔宽和余高都相应增加，焊接电流应根据工件厚度、焊丝直径，焊缝的空间位置选择，还与溶滴的过渡形式有关。 3、电弧电压，与焊接电流一样，对焊接质量影响相当大，电弧电压根据焊丝直径，焊接电流等来选择，随电流的增加，电弧电压也应增加，短路过渡时，电压为1624，粗滴过渡时2440V，对应的焊接电流，短路过渡时50230
7、，粗滴过渡时230500。 电弧电压对焊道外观、熔深，电弧稳定性，飞溅程度，焊接缺陷及焊缝的力学性能都有很大影响。 4、焊接速度，它的焊接电流，电弧电压是焊接热输入的三大要素，它对熔深和焊道形状影响最大，对焊缝的力学性能，以及是否产生裂纹和气孔有一定影响。我厂规定的焊在速度在300430mm/min。 5、焊丝伸出长度，焊丝伸出长度取决于焊丝直径，约为焊丝直径的10倍为宜，1.6的焊丝不宜超过20 mm，1.2的焊丝不宜超过15mm，过长则飞溅严重，气体保护效果差，过短则易堵塞喷嘴，影响视线。 6、气体流量，根据焊接电流，电弧电压，焊接速度选择，1.2焊丝10-20升/分钟。1.6焊丝15-2
8、5升/分钟。 7、电源极性，CO2焊必须使用直流电源，多采用直流反接。 8、回路电感，电感越大，短路电流的上升速度和峰值短路电流越小，液体金属过桥难以形成且不易断开，易产生大颗粒飞溅，电感越小，短路电流的上升速度和峰值电流越大，易产生较多的金属飞溅。 CO2焊中除上述参数外，焊枪角度，焊枪与母材的距离等，也对焊接质量有影响，焊接过程中各种因素对焊接质量的影响综合如下： 1）若焊枪向后倾斜：焊缝变宽，余高小，熔焊浅，不易产生气孔，若向前倾斜则相反。 2）焊接速度增加，焊缝狭窄，余高小，熔深小，焊接速度过高则产生咬边，飞溅增加。 3）导电嘴和母材间的距离增大，在同样送丝速度情况下，电流减小，熔深减
9、小，焊缝容易弯曲。 4）喷嘴高度过高，气体保护效果变坏，易产生气孔若高度过低，因飞溅容易堵喷嘴，影响观察电弧和熔池。 5）焊接电流增大，焊缝宽，熔深大，余高大，飞溅颗粒小而少，电流过大则焊缝成形不好。 6）电弧长度增大，焊缝宽余高小熔深小飞溅颗粒大 7)保护气体，若流量小或风大则产生气孔随气体种类不同而不同的电弧状态，焊缝形状、熔敷金属性质。 8）若焊丝直径太粗，飞溅多电弧不稳定熔深小。 我厂对结构件焊接的要求 一、定位焊：焊条E5015，焊条直径4，直流反接，焊接电流I=190-220A，回弧点焊法，焊条烘干，焊角高度K=5-8mm，焊缝长度30-50 mm，当焊缝长度不足300 mm，单侧
10、定位焊缝长度不得少于两处。 E5015焊条在350-450C烘干1-2h，存放在80-100C低温烘箱中随用随取，在处存放3 h后重新烘干，重复次数不超过3次。 当定位焊缝出现裂纹、气孔等其它缺陷时，必须清除，重新焊接定位焊缝。 二、焊接工序 1、焊道及焊道边缘清理干净，不允许有油、锈、水、渣等污物，清理焊道边缘单侧不得小于10 mm。 2、主要结构件（前梁、顶梁、掩护梁、底座、前后连杆等）采用CO2气体保护焊。 3、焊接参数：母材强度不大于Q460时，焊丝用H08MniSiA,焊接Q550时用60Kg级焊丝，焊丝直径1.6，直流反接，焊接电流I=340-380A，焊接电压U=34-39V，焊
11、丝伸出长度15-25 mm。 4、焊接Q550时，焊前工件要预热，预热温度150-180C，当工件温度低于50C时要重新加热。结构件焊完后立即加180-230C，保持30分钟。 5、焊接顺序：先横缝后纵缝再立缝，由中心向处均分，对称焊接，大于1米的焊缝采用分中对称退焊法。 6、结构件主筋，筋板同底板相接处，焊角高度不小于12 mm。 7、K12采用多层多道焊，波纹细密，弧坑填满。所有焊缝均进行打底焊，然后成形焊。 8、应力集中处不允许引弧、收弧。 9、焊缝交接处应圆弧过渡 10、焊缝高度偏差，焊缝余高1+0.1B（B为焊缝宽度）11、角焊缝偏差a(mm)，K为焊角高度。 K12 12K14 1
12、4K 焊缝过高 1.0 1.5-2.0 2.5焊缝过低0.3 0.5 0.8焊缝不正 1.0 2.0 2.5焊缝凹度0.5 mm 焊缝及焊道成形 焊缝符号 国家标准规定，焊缝符号包括基本符号，辅助符号，补充符号和焊缝尺寸符号。 1、基本符号是表示焊缝横截面形状的符号。 我厂常用的有以下几种： 1）I型焊缝 2）V型焊缝 3）单边V型焊接 4）带钝边的V型焊缝 5）带钝边的单边V型焊 6）封底焊缝 7）角焊缝 8）塞焊缝或槽焊缝 2、辅助符号： 是表示焊缝表面特征的符号 1）平面符号 2）凹面符号 3) 凸面符号 3、补充符号 是为了补充说明焊缝的某些特征面采用的符号 1 2）三面焊缝符号 3
13、4) 尾部符号 4、焊缝尺寸符号: 是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号（P18） 1）工件厚度2）焊缝宽度 c 3）余高h 4）焊脚尺寸k 焊接应力与变形 一、1、焊接应力：是焊接结构由焊接产生的内应力。 焊接应为按作用于时间分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。焊接瞬时应力是焊接过程中某一瞬时的焊接应力，它随着时间而变化。焊接残余应力是焊后残后残余在焊件内的焊接应力。 2、焊接变形是焊件由焊接产生的变形。焊后、焊件（或结构）残留的变形称为焊接残余变形，简称焊接变形。 3、焊接变形和焊接应力都是由于焊接的局部不均匀加热引起的，焊件在焊后若焊接变形较大，焊接残余应力就较小，若焊后焊接变形较小，则焊接残余应力较大。 二、焊接变形： 1、焊接变形的种类： 焊接变形主要有收缩变形，弯曲变形（也叫挠曲变形）角变形，波浪变形和扭曲变形等几种。 2、焊接变形的危害 焊接变形对焊接结构的制造和使用的主要影响有： 1）降低结构形状尺寸精度和美观。2）组件部件焊后产生的焊接变形，降低整体结构的组对装配质量，其至发生强力组装，从而影响焊接质量。3）矫正变形要降低生产率，增加制造成本，并降低接头性能。4）降低结构的承载能力。 3、焊接变形的影响因素和控制措施 1）影响焊接变形大小因素有：焊缝在结构中的位置，焊缝的长度和坡口形式，焊接结构和钢性，焊性结构的装配焊接顺序，焊接工艺参数，焊接操作方法，结构材料的膨胀系
