1、二保焊 混合氣體保護焊,第十一章,公尚勇 2015,焊接方法分類,用實芯焊絲的惰性氣體 （Ar或He）保護電弧焊 法稱為熔化極惰性氣體 保護焊，簡稱MIG焊。,MAG焊是熔化極活性氣體保護電弧焊的英文簡稱。它是在氬氣中加入少量的氧化性氣體（氧氣，二氧化碳或其混合氣體）混合而成的 一種混合氣體保護焊。我國常用的是80%Ar+20%二氧化碳的混合氣體，由于混合氣體中氬氣占的比例較大，故常稱為富氬混合氣體保護焊。,TIG焊又稱為惰性氣體鎢極保護焊。無論是手工焊接還是 自動焊接0.54.0mm厚的不銹鋼時，最常用的就是TIG焊。,氣體保護焊的定義： 外加氣體保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護焊。 常

2、用的保護氣體： 二氧化碳氣（ CO2）、氬氣（ A r ） 、氦氣（He） 及它們的混合氣體: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、 。,氣體保護電弧焊,用焊絲來代替焊條,經(jīng)送絲輪通過送絲軟管送到焊槍,經(jīng)導(dǎo)電咀導(dǎo)電,在CO2氣氛中,與母材之間產(chǎn)生電弧,靠電弧熱量進行焊接。 CO2氣體通過焊槍噴嘴，沿焊絲周圍噴射出來，在電弧周圍造成局部的氣體保護層使溶滴和溶池與空氣隔離開來，保護焊接過程穩(wěn)定持續(xù)地進行，并獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。,C02焊的原理,1-焊件 2-被排開的的空氣 3-形成氣罩的氣流 4-焊絲 5-焊炬噴嘴,二保焊設(shè)備,半自動二保焊設(shè)備由焊接電源、送絲機構(gòu)、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻

3、水循環(huán)裝置及控制系統(tǒng)等幾部分組成。,焊接電源,送絲機構(gòu),供氣系統(tǒng),CO2 氣體保護焊的原理,CO2 氣體保護焊的原理,CO2 氣體將電弧和焊接熔池與空氣隔離開。 為了防止焊接缺陷， 使用加入錳和硅元素的焊絲， 因為這些元素比鐵容易與氧發(fā)生反應(yīng)。,CO2 氣體保護焊的主要特性,優(yōu)點 (與電焊條比較) CO2 氣體保護焊克服了手工電弧焊遇到的焊條長度的限制。 焊接金屬的沉積率比手工電弧焊的高。 焊接速度比手工電弧焊的高。 可以保證長焊縫沒有手工電弧焊的斷續(xù)接點。 由于沒有厚厚的焊渣極大地減少了焊后清理的工作量。 局限性 焊接電弧必須防止氣流將 CO2 保護氣氛吹散或稀釋。 較高的熱輻射和強烈的電弧

4、光均比手工電弧焊的高。,手工電弧焊,CO2 氣體保護焊,飛濺的產(chǎn)生,通常, 短路過渡所產(chǎn)生的飛濺顆粒的尺寸比 熔滴過渡所產(chǎn)生的飛濺顆粒的尺寸小。,短路過渡是短路和電弧切斷在每一秒交替進行20 到 200 次。 熔化的小金屬熔滴只有當電極接觸到焊接熔池時才從電極 轉(zhuǎn)移到工件上 。 這種類型的過渡在低電流范圍產(chǎn)生。,CO2氣體保護下的熔滴過渡能在所用的所有焊接電流發(fā)生。 熔滴過渡表現(xiàn)為小熔滴的直徑接近焊絲的直徑。,CO2 氣體保護焊的金屬過渡 短路過渡熔滴過渡,C02氣保焊的特點,CO2焊的缺點 使用大焊接電流焊接時，焊縫表面成形較差，飛濺較多。 不能焊接容易氧化的有色金屬材料。 很難用交流電源焊

5、接和在有風的地方施焊。 弧光較強，特別是大電流焊接時，電流的光熱輻射較強。,2.幾項要求,5 極性,4 氣體,2 干伸長度,1 焊接速度,3 焊絲,在一定的焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓條件下，焊接速度增加，焊道變窄,熔深和余高變小，容易產(chǎn)生咬邊未熔合等焊接缺陷，而且使氣體保護效果變差，還會出現(xiàn)氣孔；但焊接速度過慢，生產(chǎn)效率降低，焊接變形增大。 CO2半自動焊的焊接速度為3060 cm/min。 自動焊：焊接速度可高達250cm/min以上。,焊接速度,焊接速度對焊縫成型的影響,如果其他變量保持不變, 焊接速度的增加將引起 焊道尺寸的減小。,小于300A時: L= (10-15)倍焊絲直徑. 大

6、于300A時: L= (10-15)倍焊絲直徑 + 5mm,干伸長度,定義:焊絲伸出長度（也稱干伸長）是指從導(dǎo)電嘴到焊絲端部的距離，一般約等于焊絲直徑的10倍，且不超過15mm。,舉例： 直徑1.2mm焊絲可用電流120-350A, 電流小時乘10倍的焊絲直徑， 電流大時乘15倍的焊絲直徑 。,干伸長度,干伸長度從導(dǎo)電嘴端部到電極末端的距離。干伸長度的增加將導(dǎo)致其電阻的增加。 比較適當?shù)母缮扉L度為： 短路過渡 615 mm 熔滴過渡 1525 mm,工件,噴嘴到工件的距離,導(dǎo)電嘴,噴嘴,電弧長度,干伸長,導(dǎo)電嘴到工 件的距離,保持干伸長度不變是保證焊接過程穩(wěn)定性的重要因素之一。 過長時： 氣體

7、保護效果不好，易產(chǎn)生氣孔，引弧性能差,電弧不穩(wěn),飛濺加大, 熔深變淺，成形變壞. 過短時： 看不清電弧,噴嘴易被飛濺物堵塞,飛濺大，熔深變深，焊絲易與導(dǎo)電咀粘連.,干伸長度為什麼要求嚴格,焊絲,因CO2是一種氧化性氣體，在電弧高溫區(qū)有強烈的氧化作用，使合金元素燒損，所以CO2焊時為了防止氣孔，減少飛濺和保證焊縫較高的機械性能，必須采用含有S i、M n等脫氧元素的焊絲。 CO2焊絲分為實芯焊絲和藥芯焊絲兩種.,純度：純度要求大于 99.5%，含水量小于0.05%。,CO2氣體,液態(tài)CO2,如果純度不夠，可采取以下措施： （1）將CO2鋼瓶倒置12h，使水分下沉，每隔30min左右放水一次，放

8、兩到三次，然后將鋼瓶放正； （2）更換新氣時，先放氣23min，以排出混入瓶內(nèi)的空氣和水分； （3）在氣路中串聯(lián)預(yù)熱器和干燥器，以進一步減少CO2氣體中的水分。,提純,反極性特點：電弧穩(wěn)定，焊接過程平穩(wěn)，飛濺小。 正極性特點：熔深較淺，余高較大，飛濺很大，成形不好，焊絲 熔化速度快（約為反極性的1.6倍），只在堆焊時 才采用。,極性,CO2焊、MAG焊和脈沖MAG焊一般都采用直流反極性。,環(huán)境衛(wèi)生要求等,KR200,A,V,KR200,A,V,防止雨淋,避 免 陽 光 直 射,20cm,30cm,遠離熱源及易燃易爆物,焊機應(yīng)盡量 安裝在濕度 小、灰塵少 、風速較弱 的場所。,安全衛(wèi)生與勞動保護

9、,CO2氣體在電弧高溫作用下，電弧區(qū)中將有50%左右的CO2氣體發(fā)生分解，并生成CO和O。同時在冶金反應(yīng)中亦會生成少量CO，強烈的氧化作用還會產(chǎn)生大量煙塵從安全角度考慮， CO2焊時除應(yīng)防止觸電、弧光照射、飛濺物燙傷外，還應(yīng)注意焊接現(xiàn)場的通風換氣與除塵。,操作技能,CO2 保護焊焊接質(zhì)量標準,電流與電壓控制,焊接電流與電弧電壓是關(guān)鍵的工藝參數(shù)。為了使焊縫成形良好、飛濺減少、減少焊接缺陷，電弧電壓和焊接電流要相互匹配。在小電流焊接時，電弧電壓過高，金屬飛濺將增多；電弧電壓過低，則焊絲容易伸入熔池，使電弧不穩(wěn)。在大電流焊接時，若電弧電壓過高，則金屬飛濺增多，容易產(chǎn)生氣孔；電壓過低，則電弧太短，使焊

10、縫成形不良。,電流與電壓控制,焊接電流是確定熔深的主要因素。隨著電流的增加，熔深和熔敷速度都要增加，熔寬也略有增加。送絲速度越快，焊接電流越大，基本上是正比關(guān)系。焊接電流過大時，會造成熔池過大，焊縫成形惡化。 隨電弧電壓的增加，熔寬明顯增加，而焊縫余高和熔深略有減少，焊縫機械性能有所降低。電弧電壓過高，會產(chǎn)生焊縫氣孔和增加飛濺。電弧電壓過低，焊絲將插入熔池，電弧不穩(wěn)，影響焊縫成形。,焊接電流對焊縫成型的影響,如果其他變量保持不變, 焊接電流的增加（送絲速度） 將導(dǎo)致如下變化; 焊縫寬度及熔深增加。 沉積率增加。 焊道的尺寸增加。,電弧電壓對焊縫成型的影響,如果其他變量保持不變, 電弧電壓與電弧

11、長度有關(guān)系。 由一個適當?shù)碾娀‰妷?電弧電壓增加將引起焊道變平和熔化區(qū)域變寬。 過高的電弧電壓將引起焊接缺陷(氣孔、飛濺和咬邊) 。 減小電弧電壓將使焊道變窄而加強高較大及熔深較大。 過低的電弧電壓將導(dǎo)致熄弧。,在焊接過程中,焊槍的高度(干伸長度)和角度, 自始至終保持一致.,焊槍操作,CO2保護焊操作技能,平焊按焊槍運動方向分右焊法和左焊法（焊槍從右到左移動）二種。右焊法時熔池保護良好，熱量利用充分，焊縫外形較飽滿；但右焊法時不易觀察焊接方向，易偏焊。一般常用左焊法。,焊槍角度 向前和向后,向前焊接 使用向前焊接的方法, 電弧力推動焊接金屬向前離開熔池到前方較涼的 金屬上。 在CO2 氣體保

12、護焊中, 焊槍操作通常采用向前焊接。 向后焊接 向后焊接的方法指引電弧力向熔池方向。,焊絲、焊口及周圍1020mm范圍內(nèi)必須保持清潔，不得有影響焊接質(zhì)量的鐵銹、油污、水和涂料等異物。 左焊法時，電弧對母材有預(yù)熱作用，熔寬增加，焊縫形成較平，且能看清焊接方向，不易焊偏。焊槍傾角約為1020。,吸入空氣,焊槍傾角太大：吸入空氣，產(chǎn)生氣孔，焊縫不均勻。,干伸長度太大：保護不好易產(chǎn)生氣孔。,（水平角焊）,薄板水平角焊：焊絲指向焊縫。厚板水平角焊：要使焊縫對稱，必須考慮垂直側(cè)與水 平側(cè)的散熱情況，上板散熱差，下板 散熱好，所以，電弧應(yīng)指向下板。,不等厚板時焊槍角度控制,引弧和收弧控制,引弧。一般都采用直

13、接短路引弧，如果焊絲與焊件接觸太近或接觸不良都會引起焊絲成段爆炸。因此，一般在引弧前焊絲端頭與焊件保持23毫米的距離，并要注意剪掉絲端頭的球狀焊絲。引弧時要選好位置，采用倒退引弧法。 收弧。收弧時須填滿弧坑，焊槍在收弧處稍停片刻，繼續(xù)送氣保護，然后慢慢抬起焊把，不應(yīng)立即抬起焊槍，否則弧坑容易形成氣孔。,氣體流量控制,氣體流量直接影響氣體保護效果。氣體流量過小時，焊縫易產(chǎn)生氣孔等缺陷。氣體流量過大時，不僅浪費氣體，而且焊縫由于氧化性增強而形成氧化皮，降低焊縫質(zhì)量。,二氧化碳保護焊焊接規(guī)范,禁止電風扇風向正對焊口，影響氣體保護。,氣體流速對焊縫外觀的影響,焊接手法控制,焊接時手把要穩(wěn)，焊接速度要均

14、勻。產(chǎn)生焊瘤的重要原由是焊槍運行不均，造成熔池溫度過高，液態(tài)金屬凝聚遲鈍下墜，因而在焊縫外貌形成金屬瘤。,裝配間隙和坡口尺寸 一般對于12 mm以下的焊件不開坡口也可焊透，對于必須開坡口的焊件，一般坡口角度可由焊條電弧焊的60左右減為3040，鈍邊可相應(yīng)增大23 mm，根部間隙可相應(yīng)減少12 mm。,定位焊,CO2 焊比手弧焊產(chǎn)生的熱量更多，因此焊前需進行定位焊接，定位焊要點如下：,中厚板是指厚度4.5-25.0mm的鋼板 厚度25.0-100.0mm的稱為厚板 厚度超過100.0mm的為特厚板,擺動送槍法,焊縫有間隙時應(yīng)擺動送槍 （a）小擺動：適用于小焊縫,（b）月牙形擺動：適用于大焊縫,重

15、要產(chǎn)品進行焊接時，為消除在引弧時產(chǎn)生飛濺、燒穿、氣孔及未焊透等缺陷，可采用引弧板，如圖所示。,使用引弧板,不采用引弧板而直接在焊件端部引弧時，可在焊縫始端前1520mm處引弧后，立即快速返回始焊點，然后開始焊接，如圖所示。,常見現(xiàn)象與檢查,1 飛濺大,2 出現(xiàn)蛇形焊縫,焊接時飛濺大,1、由于二氧化碳氣體具有強烈的氧化性能，在高溫作用下，體積急劇膨脹，從而產(chǎn)生大量的細粒飛濺。 2、電弧極性選用不當引起的飛濺。當用正極性焊接時，正離子飛向焊絲末端的熔池，機械沖擊力大，因此造成大顆粒的飛濺。co2電弧焊在焊接薄板時一般都是采用直流反接（反極性），即焊件接陰極，焊絲接陽極。因為采用反極性，飛濺小，電弧穩(wěn)定，成形較好。 3、非軸向性的粗滴過渡造成的飛濺。這種飛濺是在粗滴過渡時由于電弧的斥力所產(chǎn)生的。