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1、熔化极气体保护焊1第一节 熔化极气体保护焊的原理及分类一、熔化极气体保护焊的原理、一、熔化极气体保护焊的原理、 特点及分类特点及分类1 1、熔化极气体保护焊的原理、熔化极气体保护焊的原理气体保护电弧焊：用外加气体气体保护电弧焊：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。焊接区的电弧焊方法。22、熔化极气体保护焊的特点（1）采用明弧焊，不用焊剂，无熔渣，适合 全位置焊接。（2）电弧热量集中，熔池和热影响区小，产 生缺陷的可能性小。（3）采用惰性气体保护时，焊接质量好。（4）不宜在野外操作。33、熔化极气体保护焊的分类4二、熔化极气体保护焊常用气体及应用1、Ar
2、和He不容易与金属发生反应，常用于有色金属的焊接2、N2和H2都是还原性气体， N2主要用于铜及合金的焊接，H2一般不单独使用。3、CO2成本低，主要用于焊接碳钢及低合金钢4、混合气体5n n焊丝熔滴过渡类型焊丝熔滴过渡类型 根据国际焊接学会（根据国际焊接学会（IIW）的分类，熔）的分类，熔化极气体保护焊焊丝金属的熔滴过渡类型化极气体保护焊焊丝金属的熔滴过渡类型有三大类：自由过渡、短路过渡和混合过有三大类：自由过渡、短路过渡和混合过渡渡 自由过渡又分为两种：滴状过渡和喷射自由过渡又分为两种：滴状过渡和喷射过渡过渡6第二节 二氧化碳气体保护焊一、二氧化碳气体保护焊原理及特点1、CO2气体保护焊原
3、理2、 CO2气体保护焊分类按照直径分 细丝CO2气体保护焊 粗丝CO2气体保护焊按操作方式分 CO2半自动焊 CO2自动焊73、 CO2气体保护焊的特点优点：焊接成本低 生产率高 焊接质量高 焊接变形和焊接应力小 操作性能好 适用性范围广缺点：适用大电流焊接时，飞溅大 不能焊接容易氧化金属 难用交流电和在有风环境焊接 电弧辐射强8二、二氧化碳气体保护焊的冶金特性1、合金元素的氧化和脱氧（1）合金元素的氧化CO2高温下会分解为CO和O2， O2和金属反应把金属氧化。（2）脱氧在焊丝中加脱氧剂，常用Mn、Si。92、 CO2焊的气孔问题（1）CO气孔（虫条状）产生原因：脱氧不完全时，熔池金属中有
4、大 量的FeO反应：FeO+C Fe+CO防止：要使焊缝脱氧完成必须在焊丝中加入 Mn Si，降低焊丝中的含碳量（2）H2（喇叭状）产生原因：铁锈、水分、油污及CO2中的水分防止：从根本上杜绝10（3）N2（蜂窝状）产生原因：保护效果不好防止：增加CO2气体流量和纯度3、 CO2焊的熔滴过渡短路过渡：细焊丝、小电流、低电弧电压 过渡频率高，电弧稳定，飞溅 小，焊缝成形良好，焊接电流小， 焊接热输入低，宜焊接薄板和全位 置焊接。11滴状过渡（细滴过渡）：粗焊丝、大电流、高电压焊接电流较大，电弧穿透力强，焊缝厚度大，多用于中、厚板124、 CO2焊的飞溅（1） CO2焊飞溅对焊接造成的有害影响a
5、飞溅大，增加焊丝和电能消耗，降低生产 率，增加焊接成本。b 飞溅金属粘在喷嘴上，送丝不顺畅，电弧 稳定性差，容易产生气体。c 焊接条件恶劣 13（2） CO2焊产生飞溅的原因及防止飞溅措施a 由冶金反应引起的飞溅b 由斑点压力产生的飞溅c 熔滴短路时引起的飞溅d 非轴向过渡引起的飞溅 e 由于焊接工艺参数选择不当引起的飞溅 14三、 CO2焊的焊接材料1、 CO2气体用铝白色的气瓶，表面用黑色字样写“液化二氧化碳”。焊接用CO2气体纯度大于99.5%，含水量不超过0.05%。提高纯度措施：倒置排水 正置放气 使用干燥器152、焊丝（1）对焊丝的要求比母材多的含Mn、Si元素含碳量控制在0.1%
6、以下焊丝表面镀铜焊丝直径：0.55mm（2）焊丝型号ER XX- X熔敷金属最小抗拉强度 焊丝化学成分代号16四、二氧化碳气体保护焊设备1、 CO2半自动焊设备（1）焊接电源电弧静特性曲线为上升，外特性为水平或下降都满足要求。（2）送丝机构和焊枪送丝机构拉丝式：焊丝阻力小，结构复杂，重量大， 只适合细焊丝（=0.50.8mm）17推丝式：焊丝受到阻力，送丝难，软管长度 为25m，主要用于=0.82.0mm。推拉丝式：焊丝阻力小，软管长度可达到15m, 焊丝直径不限。18焊枪冷却方式：水冷式 空冷式送丝方式：推丝式 拉丝式19120结构特点：鹅颈式 手枪式 21焊枪喷嘴：导电嘴：22CO2焊供气
7、系统气瓶 预热器 减压器 流量计 气阀 干燥器控制系统23五、二氧化碳气体保护焊工艺1、短路CO2焊工艺焊丝直径细焊丝0.61.6mm焊接电流与送丝速度成正比，还与焊丝直径、干伸长度有关24电弧电压1725V之间短路过渡焊接电流为200A以下，U=0.04I+(162)焊接速度半自动焊通常为3060cm/min保护气体流量200A以下1015L/min200A以上1525L/min25焊丝伸出长度伸出长度为焊丝直径的10倍电感值作用：调节短路电流增长速度 调节电弧燃烧时间，控制母材熔深电源极性一般采用直流反接262、细滴过渡CO2焊工艺焊丝直径1.6mm以上焊接电流一般为200A以上电弧电压3
8、445V焊接速度通常用4060m/h27保护气体流量2550L/min28第三节 熔化极惰性气体保护焊一、熔化极氩弧焊的原理及特点1、熔化极氩弧焊的原理及特点（1）原理（2）特点焊接质量高 焊接范围很广焊接效率高 产生缺陷可能大29二、熔化极惰性气体保护焊的设备及工艺1、熔化极惰性气体保护焊的设备焊接电源 送丝机构 焊枪 控制系统 供气和供水系统2、熔化极氩弧焊的焊接工艺（1）熔滴过渡短路过渡 射流过渡 亚射流过渡（2）焊丝直径302、焊接电流保证焊接电流必须超过临界值才能获得需要的过渡形式。起皱电流：电流太大，焊缝凹凸不平，熔化 焊丝过量，形成夹渣。3、电弧电压4、焊接速度5、焊丝位置6、喷
9、嘴直径和喷嘴端部至焊件的距离一般为1222mm31第四节 熔化极活性气体保护焊一、熔化极活性气体保护焊的原理及特点1、与纯氩气保护焊相比（1）焊接生产率高（2）改善了焊缝成形，接头力学性能好（3）降低了成本，但易引起合金元素的烧损322、与纯CO2气体保护焊相比（1）焊接电弧温度高，容易形成喷射过渡，飞溅小，焊接生产率高。（2）焊接力学性能好。（3）焊缝成形好，成本较高。33二、熔化极活性气体保护焊的气体1、Ar+O2 2、Ar+CO2 3、Ar+O2+CO2三、熔化极活性气体保护焊的设备及工艺1、熔化极活性气体保护焊的设备2、熔化极活性气体保护焊的焊接工艺参数（1）焊丝的选择 （2）焊接电流
10、（3）电弧电压 （4）焊丝伸出长度（5）气体流量 （5）焊接速度（6）电源种类极性34第五节 药芯焊丝气体保护焊一、药芯焊丝气体保护焊的原理1、药芯焊丝气体保护焊的原理2、药芯焊丝气体保护焊的特点（1）气渣联合保护，焊缝成形美观，飞溅少。（2）焊丝熔敷速度快（3）适应性强（4）对电源特性没有要求（5）焊丝制造复杂，送丝难（6）焊丝表面容易锈蚀、药粉容易吸潮35二、药芯焊丝及焊接工艺1、药芯焊丝的组成2、碳钢药芯焊丝的型号E XX X T-X M L熔敷金属最小抗拉强度熔敷金属最小抗拉强度 焊接位置焊接位置 药芯焊丝药芯焊丝 焊丝的类型特点焊丝的类型特点无时保护气体为无时保护气体为CO2CO2或
11、自保护类型，有时表示活性气体或自保护类型，有时表示活性气体L L表示在表示在-40-40时，时，V V型缺口冲击吸收功不小于型缺口冲击吸收功不小于27J27J无时表示冲击符合要求无时表示冲击符合要求 363、药芯焊丝的牌号Y X XX X-X药芯焊丝药芯焊丝 所用钢材类型所用钢材类型 熔敷金属最小抗拉强度熔敷金属最小抗拉强度 熔渣类型和电流种类熔渣类型和电流种类 保护形式保护形式4、药芯焊丝气体保护焊工艺参数37138第六节 熔化极气体保护窄间隙焊n n实心焊丝气体保护窄间隙焊实心焊丝气体保护窄间隙焊n n药芯焊丝气体保护窄间隙焊药芯焊丝气体保护窄间隙焊39n n焊丝在深坡口中进行焊接，侧壁融
12、合不良时最常焊丝在深坡口中进行焊接，侧壁融合不良时最常焊丝在深坡口中进行焊接，侧壁融合不良时最常焊丝在深坡口中进行焊接，侧壁融合不良时最常见的缺陷，因而电弧摆动技术是解决窄间隙焊接见的缺陷，因而电弧摆动技术是解决窄间隙焊接见的缺陷，因而电弧摆动技术是解决窄间隙焊接见的缺陷，因而电弧摆动技术是解决窄间隙焊接时侧壁良好融合的关键，代表性的摆动方式有：时侧壁良好融合的关键，代表性的摆动方式有：时侧壁良好融合的关键，代表性的摆动方式有：时侧壁良好融合的关键，代表性的摆动方式有：四种四种四种四种 上述四种摆动方式代表了两种摆动类型，前两上述四种摆动方式代表了两种摆动类型，前两上述四种摆动方式代表了两种摆
13、动类型，前两上述四种摆动方式代表了两种摆动类型，前两种由导电管摆动实现电弧摆动，后两种依靠变形种由导电管摆动实现电弧摆动，后两种依靠变形种由导电管摆动实现电弧摆动，后两种依靠变形种由导电管摆动实现电弧摆动，后两种依靠变形的焊丝本身实现电弧摆动。的焊丝本身实现电弧摆动。的焊丝本身实现电弧摆动。的焊丝本身实现电弧摆动。 40n n由于熔化极气体保护焊的间隙深而且窄，由于熔化极气体保护焊的间隙深而且窄，因此带来的主要问题有：因此带来的主要问题有：1.1.采用特殊的气体喷送装置采用特殊的气体喷送装置采用特殊的气体喷送装置采用特殊的气体喷送装置2.2.在窄间隙内观察电弧也比较困难在窄间隙内观察电弧也比较困难在窄间隙内观察电弧也比较困难在窄间隙内观察电弧也比较困难3.3.大厚度窄间隙焊接接头的返修十分困难大厚度窄间隙焊接接头的返修十分困难大厚度窄间隙焊接接头的返修十分困难大厚度窄间隙焊接接头的返修十分困难41
