二氧化碳氣體保護焊的工藝

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1、精品文檔 3.1 焊接種類及其特點 焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的一項重要加工工藝，在橋梁、造船、化工、水電、建筑、機械制造和國防工業(yè)等許多重要部門都有廣泛應(yīng)用。 3.1.1 焊條電弧焊 焊條電弧焊是目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種焊接方法，它的主要優(yōu)點是： 1. 設(shè)備簡單，操作方便，易于維修； 2. 對焊接接頭的裝配尺寸要求相對較低； 3. 操作靈活，可達性好； 4. 應(yīng)用廣泛，適合焊接多種金屬材料及各種結(jié)構(gòu)形狀。 焊條電弧焊的主要缺點是勞動條件差、 生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量受焊工的的操作技術(shù)水平影響極大。 3.1.2 埋弧焊

2、 埋弧焊是依靠電弧在焊劑層下燃燒進行的焊接方法。 埋弧焊分為埋弧自動焊和埋弧半自動焊，前者應(yīng)用廣泛，后者目前應(yīng)用很少。 埋弧焊的主要優(yōu)點有： 1. 生產(chǎn)效率高； 2. 焊縫質(zhì)量好； 3. 節(jié)省材料和電能； 4. 適合厚度較大構(gòu)件的焊接； 5. 勞動條件好，埋弧焊易實現(xiàn)自動化和機械化操作， 勞動強度低， 而且沒有弧光輻射，放出的煙塵少。 埋弧焊的主要缺點有： 1. 只能在水平或傾斜度不大 的位置施焊； 2. 只適于長焊縫的焊接； 3. 不適合焊薄板。 3.1.3 電渣焊 電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱進行

3、焊接的一種熔焊方法， 電渣焊有以下一些特點。 1. 焊縫處于垂直位置，或最大傾斜角 30左右； 2. 焊件均可制成 I 形坡口，只留一定尺寸的裝配間隙。 特別適合于大厚度焊件的 焊接，生產(chǎn)效率高，勞動衛(wèi)生條件好； 3．金屬熔池的凝固速率低，榮池中的氣體和雜物較易浮出，焊縫不易產(chǎn)生氣孔和夾渣； 4. 焊接線能量大， 熱影響區(qū)在高溫停留時間長， 易產(chǎn)生晶粒粗大和過熱組織。 焊縫金屬呈鑄態(tài)組織。 焊接接頭的沖擊韌度低， 一般焊后需要正火加回火處理， 以 改善接頭的組織與性能。 3.1.4 氣體保護焊 氣體保護焊與其他焊接方法相比具有以下特點：

4、 1. 電弧和熔池的可見性好，焊接過程中根據(jù)熔池情況調(diào)節(jié)焊接參數(shù)； 2. 焊接過程操作方便，容易實現(xiàn)全位置的焊接； 3. 熱量集中，焊接速度較快，熔池較小，熱影響區(qū)窄，焊件焊后變形??； 4. 有利于實現(xiàn)機械化和自動化； 5. 無焊渣或少焊渣 6. 焊接過程無飛濺或飛濺很?。? 。 1歡迎下載 精品文檔 7. 電弧氣氛中的含氫量容易控制，可以減小冷冽傾向； 8. 適宜薄板焊接 9. 能進行脈沖焊接，以減少熱輸入； 10. 室外作業(yè)須有專門的防風(fēng)措施； 11. 弧光輻射很強； 12. 焊接

5、設(shè)備比較復(fù)雜，比焊條電弧焊設(shè)備價格高。 3.1.5 其他焊接方法 其他區(qū)焊接方法包括高能束焊接、電阻焊、釬焊、摩擦焊爆炸焊等，這里就不再作介紹。 3.2 CO?氣體保護焊 燒結(jié)機平臺部主要是欄桿間的焊接或欄桿與平臺之間的焊接， 材料多為 Q235， 綜合考慮焊接質(zhì)量，焊接成本等原因，本設(shè)計的焊接選用 CO?氣體保護焊。 3.2.1 CO ?氣體保護焊的特點 CO?氣體保護焊的過程如圖 2.59 所示。在采用 CO?氣體保護焊的初期，由于保護氣體氧化性問題， 難以保證焊接質(zhì)量。 后來這個困難圓滿的解決了， 即在焊接黑色金屬時，采用含有一定量脫氧劑的焊絲

6、或采用帶有脫硫劑成分的藥芯焊絲， 使 脫氧劑在焊接過程中參與冶金反應(yīng)，進行脫氧，就可以消除 CO?氣體氧化作用的影響。加之 CO?氣體還能充分隔絕空氣中氮對熔化金屬的有害作用，更能促使焊縫金屬獲得良好的冶金質(zhì)量。因此，目前 CO?氣體保護焊除不適合焊接容易氧化的有色金屬及其合金外， 可以焊接碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件， 甚至用來焊接不銹鋼也取得了較好的效果。

7、 。 2歡迎下載 精品文檔 3.2.2 CO ?氣體保護焊工藝 CO?氣體保護焊廣泛應(yīng)用于各種鋼的焊接結(jié)構(gòu)中。 為了成功應(yīng)用這項技術(shù)， 必須正確使用選擇以下因素； 焊前準備（包括焊頭形式， 破口設(shè)計與加工， 焊頭清理，焊接裝配等），焊接設(shè)備（包括焊接電源，焊槍和送絲機等） ，焊接材料（焊絲成分，規(guī)格，保護氣體流量等）

8、 ，工藝參數(shù)（包括焊接電流，電弧電壓，焊接速度等）。 3.2.3 CO ?氣體保護焊的工藝特點 CO?氣體是多原子氣體，故對電弧形態(tài)、金屬熔滴過渡及氣體保護作用的影響有著和熔化極氬弧焊不同之處，其表現(xiàn)如下。 1. 在焊接電弧高溫中， CO?氣體在弧柱中將發(fā)生吸熱分解反應(yīng)。因此 CO?氣體對電弧柱的冷卻作用較強，產(chǎn)生的熱縮作用也較強。 2. 采用 CO?氣體作保護氣，從保護作用來看有兩個特點。 1）CO?氣體的密度比空氣大， 它從焊槍噴嘴噴出以后， 對周圍空氣的擾亂作用有較強的抵制能力。且在平焊位置焊接時， CO?氣體能較好的沉積、覆蓋在熔池及焊縫表面上，故氣體保護

9、作用較好。 2）CO?氣體在電弧高溫作用下將分解為 可見 CO?氣體分解后體積要增大。 如果完全分解，體積將增加約 50%（體積分數(shù)），這有助于排擠開電弧周圍的空氣， 使熔池金屬免受由于空氣入侵而產(chǎn)生的有害作 用。 。 3歡迎下載 精品文檔 采用 CO?氣體保護焊焊接低碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼主要有生產(chǎn)率高、焊接成本低、對薄壁焊件焊接質(zhì)量高等優(yōu)點。 3.2.4 CO ?氣體保護焊的工藝參數(shù) 正確選擇焊接工藝參數(shù)是以生產(chǎn)率要求、 被焊材料、焊縫位置、接頭形式以及設(shè)備情況為基礎(chǔ)的。 CO?氣體保護焊通常采用短路過渡及細顆粒過

10、渡，工藝參數(shù)主要包括：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、直流回路電感值、氣體流量、電源極性、焊槍角度及焊接方向等。 最佳的焊接工藝參數(shù)應(yīng)滿足以下幾個條件： 1. 焊接過程穩(wěn)定，飛濺最??； 2. 焊縫外形美觀，沒有燒穿、咬邊、氣孔和裂紋等缺陷； 3. 對兩面焊接的焊縫，應(yīng)保證一定的熔深，使之焊透； 4. 在保證上述要求的條件下，應(yīng)具有最高的生產(chǎn)率。 確定焊接工藝參數(shù)的程序為：先根據(jù)板厚、接頭形式和焊縫的空間位置等，選定焊絲直徑和焊接電流，同時考慮熔滴過渡形式。這些參數(shù)確定之后，再選擇和確定其他工藝參數(shù)，如電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣

11、體流量和電感值等。 1）焊絲直徑的選擇以焊接厚度、焊接位置及生產(chǎn)率要求為依據(jù)。短路過渡。CO?氣體保護焊一般采用細絲，以提高過渡頻率，穩(wěn)定焊接電弧，通常采 用的焊絲直徑為 0.8mm、1.2mm及 1.6mm。細顆粒過渡。 CO?氣體保護焊采用的焊絲直徑一般大于 1.2mm，通常采用的焊絲直徑為 1.6mm、2.0mm、3.0mm和 4.0mm。焊絲直徑選擇見下表 焊絲直徑 /mm 熔滴過渡形式 板厚 /mm 焊縫位置 0.5 ～0.8 短路過渡 1.0 ～2.5 全位置 顆粒狀過度 1.5 ～4.0 水平位置 1.0 ～1.4 短路過渡 2

12、～8 全位置 顆粒狀過渡 2～12 水平位置 1.6 短路過渡 3～12 水平、立、橫、仰 ≥1.6 顆粒狀過渡 >6 水平位置 2）焊接電流 根據(jù)焊接條件 ( 板厚、焊接位置、焊接速度、材質(zhì)等參數(shù) ) 選定相 應(yīng)的焊接電流。 CO?氣體保護焊機調(diào) 電流實際上是在調(diào)整送絲速 度。因此 CO?氣體保護焊機的焊接電流必須與焊接 電壓相匹配，既 一 定要保證送絲速度與焊接電壓對焊絲的熔化能力一致，以保證電弧長度 的穩(wěn)定 。 焊接電流必須在焊絲許用電流范圍之內(nèi)。電流過大將弓 l 起溶池翻騰和焊縫成形惡化。電流過小能量集中性變差

13、，引弧困難，飛濺變大，溶深淺，焊縫成形不好。 3）焊接電壓 焊接電壓既電弧電壓 ，電壓越高，焊接能量越大，焊絲熔化速度就越快，焊接電流也就越大。 4）焊接 速 度 在焊接電壓和電流一定的情況下，焊接速度的選擇決定了單位 長度焊縫所吸收的熱能量，焊接速度過快時，焊道變窄，熔深和余高變小 。 。 4歡迎下載 精品文檔 5）干伸 長 度 干伸長度即焊絲從導(dǎo)電咀到工件的距離。電流小于 300A 時，干 伸長度 =(10-15) 倍焊絲直徑。電流大于 300A 時，干伸長度 =(10-15) 倍焊絲直徑 +5mm

14、。焊接過程中，保持焊絲干伸長度不變是保證焊 接過程 穩(wěn)定性的重要 因素 之一。 6）極 性 CO?氣體保護焊一般都采用直流反極性，如果采用正極性會使 焊縫熔深變淺 ，余高變 大，飛濺增大 ，成形 不好 。一般只有堆焊時 才會采用直流正接 。 3.2.5 CO ?氣體保護焊的分類 CO?氣體保護焊通常按采用的焊絲直徑來分類。 當(dāng)焊絲直徑小于或等于 1.6mm時，稱為細焊絲 CO?氣體保護焊，主要用短路過渡形式焊接薄板材料；焊絲直徑大于 1.6mm時，稱為粗焊絲 CO?氣體保護焊，一般采用大電流和高弧壓的規(guī)范來焊接中厚板。 為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)某些特

15、殊應(yīng)用的需要， 在近 20 幾年中 CO?氣體保護焊得到迅速發(fā)展。 3.2.6 破口設(shè)計及焊前準備 CO?氣體保護焊的焊前準備工作包括；接頭和坡口設(shè)計，坡口加工，焊頭清理，焊接裝配，工裝及焊接設(shè)備調(diào)整維護等。 1. 坡口設(shè)計 CO?氣體保護焊細顆粒過渡時，電弧穿透力強，熔深較大，容易燒穿，所以對焊前裝配質(zhì)量要求較嚴格。焊接坡口可開得小一些，鈍邊可適當(dāng)大些，焊縫間隙一般不能超過 2mm。如果用直徑 1.6mm 焊絲，鈍邊尺寸可擴大到4-6mm，坡口角度可減小到 45 度左右。 短路過渡時熔深淺， 不能按細顆粒過渡的規(guī)范設(shè)計坡口。 允許較小的鈍邊，甚至可以不留鈍邊。因

16、為這時的熔池較小，搭橋性能良好，間隙大一些也不 會燒穿。如果是對接接頭，允許間隙為 3mm。焊接要求較高時，裝配間隙應(yīng)小于 1mm，根部上下錯邊允許 1mm。 2. 接頭準備 焊接坡口可以剪切，刨邊和氣割加工。焊接裝配前應(yīng)仔細清除焊絲季被 焊工件坡口附近的油，銹和水分。點固焊縫處應(yīng)特別注意，該處積水易出現(xiàn)氣孔，焊前應(yīng)應(yīng)用氣體火焰預(yù)熱一下，以便去除水分。為了防銹，許多鋼板表面涂有油漆。這些油漆不一定都要去除，看對焊接質(zhì)量有無影響。有影響的油漆要去除，沒有影響的涂料可以不去除。 3. 焊接裝配 裝配的目的是防止焊接變形和維持預(yù)定的坡口。裝配質(zhì)量對焊接質(zhì)量有

17、 很大影響，一般小尺寸的規(guī)則零件采用夾具裝配；大尺寸的焊接件一般采用點固焊縫進行裝配。點固焊縫對焊接質(zhì)量影響很大，所以要特別引起重視。 點固方法可以采用接觸焊，細絲 CO?氣體保護焊和優(yōu)質(zhì)焊條手工電弧焊，但禁止使用薄藥皮焊條，因為易生成氣孔。使用焊接夾具時，應(yīng)注意磁偏吹現(xiàn)象。所以加劇的材質(zhì)，形狀位置及焊接方向等均應(yīng)注意。點固焊縫的位置也很重要，點固焊縫應(yīng)分布在焊縫的背面。如果不可能的話，可焊一段短焊縫，焊接時此處就不再焊了。點固焊縫的間距根據(jù)母材厚度決定，一般在 。 5歡迎下載 精品文檔 200-500mm范圍。點固焊縫的長度一般為 30-

18、50mm。 3.2.7 安全衛(wèi)生 1. CO?氣體對人體的影響 一般認為 CO?氣體是無毒、無味的，在空氣中約有 0.03%（300ppm）。在人肺內(nèi)的空氣中約占 5.5%。 但是在空氣中隨著 CO?氣體濃度的提高，將由于缺氧而引起人體出現(xiàn)不適反 應(yīng)，如果空氣中的 CO?氣體濃度為 1%已上時，將發(fā)生頭痛；濃度為 4%～5%時，將發(fā)生呼吸困難；濃度大于 5%時，人將處于昏迷狀態(tài)制止窒息死亡。

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