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1、第一章CO2气体保护焊焊接设备CO2气体保护焊焊接设备由四部分组成：1. 供气系统，其功能是向焊接区提供流量稳定的保护气体，由气瓶、减压阀、预热器、流量计、干燥器及管路组成。2. 焊接电源 1. 对焊接电源的要求a. 具有平的或缓降的外特性曲线 电源输出电压和输出电流的关系叫做电源的外特性。当输出电流增加时，输出电压不变或缓慢降低的电源的外特性叫做平特性或缓降特性。因为CO2气体保护焊使用的 焊丝直径小，焊接电流大、焊接密度比手工电弧焊高10倍以上，电弧的静特性处于上升段，所以要采用平特性或缓降特性的焊接电源。采用平特性电源，由于短路电流大。容易引弧，不易粘丝；电弧拉长后，电流迅速减小，不容易
2、烧坏焊丝嘴，且弧长变化时会引起较大的电流变化，电弧的自调节作用强，焊接工艺参数稳定，焊接质量好。b. 具有合适的空载电压 CO2气体保护焊焊机的空载电压为3870V。c. 良好的动特性 d. 合适的调节范围 能根据需要方便调节焊接工艺参数，满足生产需要。3. 送丝机构1、 对送丝机构的要求a. 送丝速度均匀稳定b. 调速方便c. 结构牢固轻巧2、 送丝方式 送丝方式可分为三种 ：推丝式送丝 、拉丝式送丝、推拉式送丝4. 焊枪 用来传导电流、输送焊丝和保护气体焊枪根据送丝方式分为拉丝式焊枪和推丝式焊枪；根据形状分为鹅劲式焊枪和手枪式焊枪。焊接工艺坡口形式 CO2气体保护焊可以焊接的 焊接接头形式
3、与手工电弧焊相同是 十分灵活的，但由于CO2气体保护焊使用的电流密度大，因此在焊接坡口的角度较小，钝边较大的情况下也能焊透；又由于焊枪喷嘴直径较焊条直径粗得多，因此焊厚板采用的U形坡口的圆弧半径较大，才能保证根部焊透。焊接工艺参数1.焊丝直径 焊丝直径愈粗，可以使用的焊接电流越大。通常根据工件的厚薄、施焊位置及效率等要求来选择。电流相同时，熔深将随着焊丝直径的减小而增加。焊丝直径对焊丝的熔化速度也有明显的影响。当电流相同时，焊丝越细则熔敷速度越快。2.焊接电流 焊接电流是重要的工艺参数之一，应根据工件厚度、材质、焊丝直径、施焊位置及要求的熔滴过渡形式来选择焊接电流的大小。通常直径0.81.6m
4、m的 焊丝，短路过渡的焊接电流在40230A范围；细颗粒过渡的焊接电流在250500A范围内。随着焊接电流的增加，熔敷速度和熔深都会增加。但要注意：焊接电流过大时，容易引起烧穿、焊漏和产生裂纹等缺陷，且工件的变形打，焊接工程中飞溅很大；而焊接电流过小时，容易产生未焊透、未熔合和夹渣等缺陷以及焊缝成形不良。通常在保证焊透、成型良好的 条件下，尽可能地采用大电流，以提高生产效率。3.电弧电压 电弧电压是重要的工艺参数之一。为保证焊缝成形良好，电弧电压必须与焊接电流配合适当。通常焊接电流小时，电弧电压较低；焊接电流大时，电弧电压较高。在焊接打底焊缝或空间位置焊缝时，常采用短路过渡方式，在立焊和仰焊时
5、，电弧电压应略低于平焊位置，以保证短路过渡过程稳定。随着焊接电流的 增大，合适的电弧电压也增大。电弧电压过高或过低对焊缝成形、飞溅、气孔及电弧的稳定性都有不利的影响。应注意：电弧电压和焊接电压的区别 ，电弧电压是在导电嘴与工件间测得的电压；焊接电压是焊机上电压表显示的电压，它是电弧电压与焊机和工件间连接的电缆线上的电压降之和。焊接电压比电弧电压高。焊接电流在200A以下，电弧电压与焊接电流的关系可用下面公式来计算U=0.04I+162焊接电流在200A以上，电弧电压与焊接电流的关系可用下面公式来计算U=0.04I+2024.焊接速度在焊接电流和 电弧电压一定的情况下，焊接速度加快时，焊缝的熔深
6、与熔宽均减小。如果焊接速度过快，除产生咬边、未熔合等缺陷外，由于保护效果变坏，还可能会出现气孔；若焊接速度过低，出降低生产率外，焊接变形将会增大。一般半自动焊时，焊接速度在560m/h。5.焊丝伸出长度焊丝伸出长度是 指从导电嘴端部到 工件的距离，保证焊丝伸出长度不变是 保证焊接过程稳定的基本条件之一。焊丝伸出长度过小时，妨碍观察电弧，影响操作；还容易因导电嘴过热夹住焊丝，甚至烧毁导电嘴，破坏焊接过程正常进行。焊丝伸出长度太大时，电弧位置变化较大，保护效果变坏，将使焊缝成形不好，容易产生缺陷。6.电流极性CO2气体保护焊通常都采用直流反接（反极性）：工件接阴极，焊丝接阳极。焊接过程稳定，飞溅小
7、、熔深大。CO2气体保护焊采用直流正接（正极性）：工件接阳极，焊丝接阴极，在 焊接电流相同时，焊丝熔化快（是反极性的 1.6倍），熔深较浅，堆高大，稀释率较小，但飞溅较大。7.气体流量CO2气体的 流量，应根据对 焊接区的 保护效果来 选取。接头形式、焊接电流、电弧电压、焊接速度及作业条件对流量都有影响。过大或过小都 影响保护效果，容易产生焊接缺陷。通常细丝焊接时，流量为515L/min；粗丝焊接时，流量为20 L/min.8.焊枪的倾角 焊枪的倾角小于10时，不论前倾还是后倾，对焊接过程及焊缝成形都没有明显的影响；但倾角过大（如 前倾角大于25时）时，将增加熔宽并减小熔深，还会增加飞溅。当焊
8、枪和工件成后倾角时（电弧始终指向已焊部分），焊缝窄，熔深较，余高大，焊缝成形不好；当焊枪和工件成前倾角时（电弧始终指向未焊部分），焊缝宽，余高小，熔深较小，焊缝成形好。9.喷嘴与工件的距离喷嘴与工件的距离根据焊接电流选择：焊接电流小于200A时距离范围是1015mm； 焊接电流200350A时距离范围是1520mm； 焊接电流350500A距离范围是2025mm。第二章 一般强度船体结构用钢.1 适用范围. 1.1 本节规定了 A、B、D、E 4 个等级的一般强度船体结构用钢。这些规定适用于厚度不超 过 100mm 的钢板和宽扁钢以及厚度不超过 50mm 的型钢和棒材。2 脱氧方法与化学成分
9、2.1 一般强度船体结构用钢的脱氧方法和桶样化学成分应符合表 2.2.1 的规定。一般强度船体结构用钢的脱氧方法和化学成分 表2.2.1钢材等级ABDE脱氧方法厚度 t(mm)t 50，除沸腾钢外任何方法； 50，镇静处理t 50，除沸腾钢外任何方法； 50，镇静处理D t 25，镇静处理； t 25，镇静和 细晶处理 镇静和 细晶处理化学成分 (%)C 0.21 0.21 0.21 0.18Mn 0.50 0.80 0.60 0.70Si 0.50 0.35 0.35 0.35S 0.035 0.035 0.035 0.035P 0.035 0.035 0.035 0.035Al( 酸溶 )
10、 0.015 0.015注： 凡经 CCS 和订货方同意，t 12.5mm 的 A 级型钢可采用沸腾钢，但应在材料证书上注明。 所有等级的钢均应符合：C%+1/6Mn% 0.40%。 对于型钢，最大含碳量可为 0.23%。 当 B 级钢作冲击试验时，其最低含锰量可降低至 0.6%。 对 t 25mm 的 D 级钢适用。 对 t 25mm 的 D 级钢和 E 级钢，可采用总铝含量来代替酸溶铝含量的要求；此时，总铝含量应不 0.02%。 经 CCS 同意后，也可使用其他细化晶粒元素。 若采用温度 - 形变控制轧制 (TMCP) 状态交货，经 CCS 同意后，化学成分可以不同于表中规定。 钢中残余铜
11、含量应不大于 0.35%；铬、镍的残余含量各应不大于 0.30%。 在钢材的冶炼过程中添加的任何其他元素，应在材料证书上注明。 3 热处理 3.1 钢材的交货状态应符合表3.1 的要求。一般强度船体结构用钢的交货状态 表3.1钢材 等级脱氧方法产品型式交货状态 厚度 t(mm)t 12.512.5 t 2525 t 3535 t 5050 t 100A沸腾钢型材A(-)不适用t 50mm，除沸腾钢 外任何方法； t 50mm，镇静处理板材A(-)N(-)，TM(-)， CR(50)， AR*(50)型材A(-)不适用Bt 50mm，除沸腾钢 外任何方法； t 50mm，镇静处理板材A(-)A(
12、50)N(50)，TM(50)， CR(25)AR*(25)型材A(-)A(50)不适用D镇静处理板材型材A(50)不适用镇静和 细化晶粒处理板材A(50)N(50)， CR(50)， TM(50)N(50)， TM(50)，CR(25)型材A(50)N(50)，TM(50)，CR(25)，AR*(25)不适用E镇静和 细晶处理板材N( 每件 )，TM( 每件 )型材N(25)，TM(ZS)，AR*(15)，CR*(15)不适用注： 交货状态：A：任意； N：正火；CR：控制轧制；TM(TMCP)：温度 - 形变控制轧制； AR*：经 CCS 特别认可后，可采用热轧状态交货； CR*：经 CC
13、S 特别认可后，可采用控制轧制状态交货。 括号中的数值表示冲击试样的取样批量 ( 单位为 t)，(-) 表示不作冲击试验。每一批量应取 1 组 3 个夏比 V 型 缺口冲击试样进行试验。4 力学性能.4.1 钢板、扁钢和型钢的拉伸试验和冲击试验，应符合本篇第 2 章的要求，同时还应符合下 列规定： (1) 拉伸试样应采用的板状试样；对厚度超过 40mm 者也可采用 序号 1(A) 项的圆棒形试样，此时试样的轴线应位于钢材 1/4 厚度处； (2) 产品厚度不大于 40mm 时，冲击试样应为近表面试样，即试样边缘距轧制面小于 2mm；当产 品厚度超过 40mm 时，试样的轴线应位于 1/4 厚度
14、处。冲击试样的缺口方向应垂直于轧制面。 4.2 试样的取样数量规定如下： (1) 对于所交付的每批钢材，如果重量不大于 50t，应从其中最厚的一件钢材上制备 1 个拉伸试样； 当一批钢材的重量大于50t时，则应从每50t或不足50t的余额中的不同单件钢材上各制备1个拉伸试样； 对于同一炉的钢材，其厚度或直径每改变 10mm，均应作为另一批而重新制备 1 个拉伸试样；对于型钢， 厚度是指切取试验材料部位的厚度；单件钢材是指由单个钢锭 ( 或方坯、扁坯 ) 轧制成的轧件； (2) 冲击试验的取样数量应符合本节表3.1 中所规定的要求。4.3 一般强度船体结构用钢的力学性能应符合表4.3 的规定。 一般强度船体结构用钢的力学性能 表4.3注： 经 CCS 同意后，A 级型钢的抗拉强度的上限可以超出表中所规定的值。 除订货方或 CCS 要求外，t 50mm 时冲击试验一般仅做纵向试验，但钢厂应采取措施保证钢材的横向冲击 性能。 对厚度不大于 25mm 的 B 级钢，经 CCS 同意可不做冲
