CO2焊接技能培训讲义.ppt
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1、CO2气体保护焊教程气体保护焊教程 潘宁潘宁行业行业行业行业现状现状现状现状随着现代工业的发展,CO2焊在工程机械焊接生产过程中所占比重越来越高在本单位的使用率已接近99学习学习学习学习环境环境环境环境通用焊接教材针对CO2焊的内容较少CO2焊技能实践学习费用较高用工用工用工用工方式方式方式方式行业迅猛发展,迫使企业对毕业生的使用,要求来之即用前言前言焊接质量五要素人优秀的操作者机一流的焊接设备料合格的焊接材料法严密的焊接规范环良好的施焊环境CO2保护焊行业现状 COCO2 2焊接技能培训内容焊接技能培训内容 2.CO2焊主要规范参数 1.焊接基本知识 3.CO2焊机的特长与功能 4.焊机的正
2、确使用与维护 6.常见故障与焊接缺陷 5.焊接操作 7.CO2焊技能的快速掌握1.1 CO2 CO2焊分类焊分类熔化焊接熔化焊接电弧焊气焊铝热焊电渣焊电子束焊激光焊熔化极熔化极非熔化极手工焊CO2焊焊埋弧焊MAG焊MIG焊TIG焊等离子弧焊 电弧焊:以气体导电时产生的电弧热为热源。熔化极:焊丝或焊条既是电极又是填充金属。非熔化极:电极(钨极)不熔化。MIG焊:金属极(熔化极)惰性气体保护焊 TIG焊:钨极(非熔化极)惰性气体保护焊 MAG焊:金属极(熔化极)活性气体保护焊 COCO2 2焊:二氧化碳气体保护焊(焊:二氧化碳气体保护焊(MAGMAG焊)焊)名词解释气体保护焊的定义:气体保护焊的定
3、义:用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊,简称气体保护焊。常用的保护气体:二氧化碳气(二氧化碳气(CO2)、)、氩气(Ar)、氦气(He)及它们的混合气体:Ar+CO2、Ar+O2、Ar+CO2+O2CO2+Ar+He、。气体保护电弧焊气体保护电弧焊焊接效果溶深大熔深是手弧焊的三倍,坡口加工小。溶敷效率高手弧焊焊条熔敷效率是60%以下CO2焊焊丝熔敷效率是90%以上引弧性能好能量集中,引弧容易,连续送丝电弧不中断。焊接质量好对铁锈不敏感,焊缝含氢量低,抗裂性能好,受热变形小,焊接范围广可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊焊接速度快单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一
4、倍与手工焊比:抗风能力差,设备较复杂。C02气保焊的特点对对CO2CO2焊认识的误区焊认识的误区1、会焊条电弧焊就会CO2焊。2、CO2焊飞溅较大,焊接接头质量比焊条电弧焊要低。3、CO2焊生产效率比焊条电弧焊也高不了多少,成本也不一定低。4、CO2焊抗风性能差,不适合现场施工。CO2CO2焊的质量焊的质量lCO2CO2焊缝热影响区小,焊接变形小焊缝热影响区小,焊接变形小lCO2CO2焊缝成形好,表面及内部缺陷少,探伤焊缝成形好,表面及内部缺陷少,探伤合格率高于焊条电弧焊合格率高于焊条电弧焊l全位置药芯焊丝全位置药芯焊丝CO2CO2焊,合格率可达焊,合格率可达99.04%99.04%同样角焊缝
5、能增加焊接强度同样角焊缝能增加焊接强度CO2CO2焊接焊接手弧焊手弧焊CO2CO2焊接溶深大,因而焊脚厚度大,结合部强度更高焊接溶深大,因而焊脚厚度大,结合部强度更高实际焊脚实际焊脚厚度厚度a a大大实际焊脚实际焊脚厚度厚度a a小小a aa a减少焊缝连接点和夹渣缺陷减少焊缝连接点和夹渣缺陷焊渣多,焊渣覆盖焊渣多,焊渣覆盖 焊缝焊缝焊条短,焊缝接头焊条短,焊缝接头 多,弧坑缺陷多多,弧坑缺陷多溶深浅溶深浅CO2CO2焊接焊接手工手工电弧焊电弧焊焊渣少焊渣少焊丝长,可连续焊丝长,可连续 焊接焊接溶深大溶深大容易发生容易发生融合不良及融合不良及夹渣等缺陷夹渣等缺陷不易发生不易发生焊接缺陷焊接缺陷
6、CO2CO2焊的低成本焊的低成本l焊缝截面积减少焊缝截面积减少36-54%,36-54%,节省填充金属量节省填充金属量l降低耗电量降低耗电量65.4%65.4%l设备台班费较焊条电弧焊降低设备台班费较焊条电弧焊降低67-80%,67-80%,可降低成可降低成本本20-40%20-40%l减少人工费、工时费减少人工费、工时费,降低成本降低成本10-16%10-16%l节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用综合五项:综合五项:CO2CO2焊能使焊接总成本降低焊能使焊接总成本降低39.6-39.6-78.7%78.7%;平均降低;平均降低59%59%熔深大、可节约焊
7、接材料熔深大、可节约焊接材料手弧焊熔深浅,所以需要开大坡口(手弧焊熔深浅,所以需要开大坡口(6060)CO2CO2焊接熔深大,焊接熔深大,可减小坡口角度(可减小坡口角度(45-5045-50)CO2CO2焊接时可大幅度地降低熔着金属量焊接时可大幅度地降低熔着金属量即焊丝使用量减少、可即焊丝使用量减少、可降低成本。降低成本。溶深大溶深大 减少必要熔着金属量减少必要熔着金属量CO2CO2焊接在双面焊接时能更加显著地节省材料焊接在双面焊接时能更加显著地节省材料从成本上更有利从成本上更有利CO2CO2焊接焊接手弧焊手弧焊溶深大溶深大 可减少开坡口加工量可减少开坡口加工量溶深浅溶深浅需要开大坡口需要开大
8、坡口不需要开坡口的不需要开坡口的I I形对接焊接时形对接焊接时一层焊接范围更广一层焊接范围更广最大板厚最大板厚最小板厚最小板厚板厚板厚0.8mm,0.8mm,焊丝焊丝0.8mm,65A0.8mm,65A板厚板厚7mm,7mm,焊丝焊丝1.6mm,450A1.6mm,450A通过开坡口和多层多道焊能进行厚板的焊接通过开坡口和多层多道焊能进行厚板的焊接CO2CO2焊的高效率焊的高效率l熔化速度和熔化系数高,比焊条大熔化速度和熔化系数高,比焊条大1-1-3 3倍倍l坡口截面比焊条减小坡口截面比焊条减小50%50%,熔敷金属,熔敷金属量减少量减少1/21/2l辅助时间是焊条电弧焊的辅助时间是焊条电弧焊
9、的50%50%三项合计:三项合计:CO2CO2焊的工效与焊条电弧焊焊的工效与焊条电弧焊相比提高倍数相比提高倍数倍倍溶着速度快、效率高溶着速度快、效率高 CO2CO2焊接的溶着速度比手弧焊快焊接的溶着速度比手弧焊快3 3倍倍可在短时间内完成焊接,以短交货期接受订货可在短时间内完成焊接,以短交货期接受订货一定时间内的焊接工作量增加一定时间内的焊接工作量增加从而工时从而工时成本降低,竞争力增强成本降低,竞争力增强电弧时间率高、进一步提高效率电弧时间率高、进一步提高效率电弧时间率高电弧时间率高的的理由理由CO2CO2焊丝可连续供给焊丝可连续供给不需要去渣作业不需要去渣作业不需要更换手工焊条的麻烦不需要
10、更换手工焊条的麻烦连续焊接,需要修整连接处少连续焊接,需要修整连接处少 电弧时间率高,从而一定时间内的焊接工作量可比电弧时间率高,从而一定时间内的焊接工作量可比 手工焊增加手工焊增加 以短时间完成焊接,可以短交货期接受订货以短时间完成焊接,可以短交货期接受订货 进而工时费用方面进而工时费用方面成本降低成本降低,竞争力增强竞争力增强电弧时间率:在作业时间内,实际发生电弧时间所占的比例电弧时间率:在作业时间内,实际发生电弧时间所占的比例CO2CO2焊丝库存品种少焊丝库存品种少焊丝库存焊丝库存种类少种类少的的理由理由用一种焊丝可用于软钢、高张力钢用一种焊丝可用于软钢、高张力钢 及一般铸钢的焊接及一般
11、铸钢的焊接 可实现包括低氢系列焊条在内的可实现包括低氢系列焊条在内的 各种焊条所从事的工作各种焊条所从事的工作 用一种焊丝可实现从薄板到厚板的用一种焊丝可实现从薄板到厚板的 焊接焊接用一种焊丝即可实现相当于手工焊用一种焊丝即可实现相当于手工焊 各种直径焊条的焊接各种直径焊条的焊接减少焊接材料库存,减少减少焊接材料库存,减少库存资金占用库存资金占用节约部分可用于资金周转节约部分可用于资金周转CO2CO2焊的优点众多焊的优点众多优秀的焊接品质优秀的焊接品质溶深大溶深大溶着速度快溶着速度快电弧时间率高电弧时间率高适用范围广适用范围广提高产品的品质、可靠性提高产品的品质、可靠性节约焊接材料、降低成本节
12、约焊接材料、降低成本减少材料浪费、降低成本减少材料浪费、降低成本缩短交货期、缩短交货期、降低人工费降低人工费降低成本降低成本削减焊接材料库存削减焊接材料库存.减少资金占用减少资金占用溶着效率高溶着效率高CO2CO2焊是优质、高效、低成本的焊接方法。焊是优质、高效、低成本的焊接方法。CO2CO2焊的缺焊的缺点可通过提高技术水平和改进焊接设备加以解决。点可通过提高技术水平和改进焊接设备加以解决。推广普及推广普及CO2CO2焊接焊接lCO2CO2焊焊适用范围广适用范围广,可焊厚度可焊厚度0.5mm-100mm0.5mm-100mml容易实现自动焊和全位置焊容易实现自动焊和全位置焊l有关资料介绍有关资
13、料介绍CO2CO2焊接熔敷金属量占焊接焊接熔敷金属量占焊接总熔敷量由总熔敷量由8%8%提高到提高到15%15%,可获得经济效益可获得经济效益5.655.65亿元亿元2.COCO2 2焊主要规范参数2.7 2.7 极性极性2.6 2.6 气体气体2.4 2.4 干伸长度干伸长度2.2 2.2 焊接电压焊接电压2.3 2.3 焊接速度焊接速度2.1 2.1 焊接电流焊接电流2.5 2.5 焊丝焊丝焊接电流焊接电流:根据焊接条件(板厚、焊接位置、焊接速度、材质等参数)选定相应的焊接电流。CO2焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因此CO2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配,既一定要保证送丝速度与焊接电
14、压对焊丝的熔化能力一致,以保证电弧长度的稳定。焊接电流焊接电流1.61.21.00.8034567891011121314m/minA500400300200100焊接电流和送丝速度的关系同一焊丝,电流越大送丝速度越快。电流相同,丝越细送丝速度越快。同一焊丝,电流越大送丝速度越快。电流相同,丝越细送丝速度越快。(一)短路过渡 小电流、低电压小电流、低电压。熔滴长。熔滴长大受到空间限制而与母材短大受到空间限制而与母材短路,在表面张力及小桥爆破路,在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。力作用下脱离焊丝。(二)滴状过渡 电弧长度较长电弧长度较长,熔滴可自,熔滴可自由长大,直至下落力大于表由长大,直至
15、下落力大于表面张力时,脱离焊丝落入熔面张力时,脱离焊丝落入熔池。池。(三)细颗粒过渡 CO2 CO2焊时,电流超过一定焊时,电流超过一定值,过渡颗粒变小,飞溅小值,过渡颗粒变小,飞溅小焊缝成型好。焊缝成型好。(四)射流过渡 MAG焊时,焊丝端部液态焊时,焊丝端部液态金属成铅笔尖状,金属成铅笔尖状,细小熔滴细小熔滴从焊丝尖端一个接一个成轴从焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡。焊接无飞线状向熔池过渡。焊接无飞溅。溅。熔滴过渡的形式熔滴过渡的形式焊接电压既电弧电压:提供焊接能量。电弧电压越高,焊丝熔化速度就越快,焊接电流也就越大,焊接能量越大。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压,可用下
16、列公式表示:U电弧=U输出U损如果焊机安装符合安装要求的话,损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损失,如您的焊接电缆需要加长,调节焊机输出电压时可参考下表:焊接电流电缆长度100A200A300A400A500A10m约1V约1.5V约1V约1.5V约2V15m约1V约2.5V约2V约2.5V约3V20m约1.5V约3V约2.5V约3V约4V25m约2V约4V约3V约4V约5V 焊接电压焊接电压根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流,然后根据下列公式计算焊接电压:300A时时:焊接电压焊接电压=(0.04倍焊接电流倍焊接电流+20 2)伏伏举例1:选定焊接电流200A,则焊接电压计算如下:焊接电压=
17、(0.04200+161.5)伏=(8+161.5)伏=(241.5)伏举例2:选定焊接电流400A,则焊接电压计算如下:焊接电压=(0.04400+202)伏=(16+202)伏=(362)伏焊接电压的设定焊接电压的设定电压偏高时电压偏高时:弧长变长弧长变长,飞溅颗粒变大飞溅颗粒变大,易产生气孔易产生气孔.焊道变宽焊道变宽,熔深和余高变小熔深和余高变小.电压偏低时电压偏低时:焊丝插向母材焊丝插向母材,飞溅增加飞溅增加,焊道变窄,熔深和余高大焊道变窄,熔深和余高大.啪嗒!啪嗒!啪嗒!啪嗒!嘭!嘭!嘭!嘭!嘭!嘭!母材母材母材母材焊接电压对焊接效果的影响 在焊接电压和焊接电流一定的情况下:焊接速
18、度的选择决定了单位长度焊缝所吸收的热能量(既:焊接线能量).焊接线能量 Q=I*U/t (J/mm)I:焊接电流(A)U:电弧电压(V)t:焊接速度(mm/sec)自动焊:焊接速度可高达2.5m/min以上 焊接速度过快时焊接速度过快时:焊道变窄焊道变窄,熔深和余高变小。熔深和余高变小。焊接速度焊接速度小于小于300A时时:L=(10-15)倍焊丝直径倍焊丝直径.大于大于300A时时:L=(10-15)倍焊丝直径倍焊丝直径+5mm 干伸长度干伸长度定义定义:焊丝从导电咀到工件的距离焊丝从导电咀到工件的距离.导电咀L工件举例:直径1.2mm焊丝可用电流120-350A,电流小时乘10倍的焊丝直径
19、,电流大时乘15倍的焊丝直径。焊接过程中,保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一。过长时:过长时:气体保护效果不好,易产生气孔,引弧性能气体保护效果不好,易产生气孔,引弧性能差差,电弧不稳电弧不稳,飞溅加大飞溅加大,熔深变浅,成形变坏熔深变浅,成形变坏.过短时:过短时:看不清电弧看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大,飞溅大,熔深变深,焊丝易与导电咀粘连熔深变深,焊丝易与导电咀粘连.干伸长度热量电弧热量干伸长度为什麽要求严格 热量=干伸长度热量+电弧热量干伸长度导电咀喷嘴板厚20mm干伸长度导电咀喷嘴板厚20mm厚板V型坡口或角焊缝焊接时,干伸长度若受影响,修
20、改喷嘴长度,确保干伸长度确保干伸长度符合焊接要求。焊焊 丝丝 因CO2是一种氧化性气体,在电弧高温区分解为一氧化碳和氧气,具有强烈的氧化作用,使合金元素烧损,所以CO2焊时为了防止气孔,减少飞溅和保证焊缝较高的机械性能,必须采用含有S i、M n等脱氧元素的焊丝。CO2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极,所以焊丝既要保证一定的化学性能和机械性能,又要保证具有良好的导电性能和工艺性能。CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种:焊丝型号特征及适用范围H08Mn2SiA冲击值高,送丝均匀,导电好。H04Mn2SiTiA脱氧、脱氮、抗气孔能力强,适用于200A以上电流。H04Mn2SiAlTiA脱氧脱氮抗气
21、孔能力更强,适用于填充和CO2-O2混合气体保护焊。H08MnSiAMAG焊实芯焊丝的型号、特征及适用范围常用的实芯焊丝型号常用的实芯焊丝型号:H 0 8 M n 2 S i A H:焊接用钢,08:含碳量0.08%,Mn2:2%的氧化锰,Si:1%的氧化硅,A:含硫、磷量小于0.03%,无A则0.04%。为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈,一般在焊丝表面采用镀铜工艺,要求镀层均匀,附着力强,总含铜量不得大于0.35%A).A).常常 用用 实实 芯芯 焊焊 丝丝焊丝直径(焊丝直径(mm)电流范围(电流范围(A)适用板厚(适用板厚(mm)0.6401000.620.8501500.840.97
22、02001.061.090 2501.2 121.21203502.0161.62005506.0不同焊丝直径使用电流范围不同焊丝直径使用电流范围使用焊丝的注意事项外观检查:焊丝平排密绕,直径均匀,表面光亮,焊丝盘无破损。性能检查:化学成分不合格,严重影响焊接质量,必须采用优质焊丝。焊接电流:必须在焊丝许用电流范围之内。电流过大将引起溶池翻腾和焊缝成形恶化。电流过小能量集中性变差,引弧困难,飞溅变大,溶深浅,焊缝成形不好。丝径选用:在焊丝直径允许电流范围内,尽可能选用细焊丝,以提高焊丝溶化速度、提高引弧成功率,减少飞溅,增加溶深,改善焊缝成形,提高焊接质量。焊丝直径焊丝直径(mm)电流范围电流
23、范围(A)融化速度融化速度(g/min)0.850-15010-501.090-25010-801.2120-35020-1201.6140-50040-160焊丝融化速度和焊接电流的关系药芯焊丝:药芯焊丝:使用药芯焊丝焊接时,通常用CO2或CO2+Ar气体作为保护气体,与实芯焊丝的区别主要在于焊丝内部装有焊剂混合物。焊接时在电弧热作用下熔化状态的焊剂材料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用,同时形成一层较薄的液态溶渣包覆溶滴并覆盖溶池,对溶化金属形成又一层保护,实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法,它综合了手工电弧焊和CO2气体保护焊的优点。B)B)药药 芯芯 焊焊 丝丝
24、药芯焊丝药芯焊丝调整焊剂成分可适应各种钢材,及对焊缝的质量要求气相和渣相双重保护抗气孔能力强于实芯电弧焊熔化速度快溶敷效率高,生产率比手工焊高35倍电弧稳定焊缝成形美观,飞溅小,适合全位置焊接药芯焊丝的特点药芯焊丝的特点药芯焊丝是由08A冷轧薄钢带光亮退火后经轧机纵向折迭加粉拉拔而成,其横截面有“O”形、“T”形、梅花形等多种形状。示意图如下:“O”形梅花形“T”形药芯焊丝的焊剂成分和焊条的药皮类似,含有稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、和铁合金等,起着造渣保护溶池,掺合金,稳弧等作用。药芯焊丝按焊剂成分可分为二氧化钛型和碱性型两种。直径有1.2,1.6,2.0,2.4,3.2mm。主要用于低碳钢和低合
25、金钢的焊接。药芯焊丝因钢性较差,丝体较软,所以对送丝机构要求严格,既要降低送丝压力,又要保证匀速送丝。药芯焊丝的结构及使用中的注意事项药芯焊丝的结构及使用中的注意事项 作用:隔离空气并作为电弧的介质。纯度:纯度要求大于大于 99.5%99.5%,含水量小于0.05%。性质:无色,无味,无毒,是空气密度的1.5倍,比水轻。存储:瓶装液态液态,每瓶内可装入(25-30)Kg液态CO2。加热:气化过程中大量吸收热量,因此流量计必须加热。容量:每公斤液态CO2可释放509升气体,一瓶液态二氧化 碳可释放15000升左右气体,约可使用10-16小时。流量:小于小于350A350A焊机:气体流量为焊机:气
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