工艺技术_松下电器焊接技术讲义

Panasonic热烈欢迎您唐山松下产业机器有限公司松下电器 中国 焊接学校 引进先进的焊接技术 架起科学生产的桥梁 先进的焊接方法 焊接技术 是一个国家或一个企业发展的重要标志 为焊接新技术的普及和发展做贡献 国内 国外焊机发展情况 使用情况 美国市场气保焊占第一位 单相MIG销售量最大 资金投入 国内引进国外设备的资金与国内设备资金比为2 1 市场占有率 国内10 左右 日本40 60 左右中国CO2焊接市场潜力非常大 中国最庞大的资料库下载 焊接基本知识正确使用焊机主要规范参数和正确调节规范焊接工艺 实际操作安全操作和维护保养 CO2技能培训内容 焊接基本知识 金属的连接 不同板厚 不同接头形式 不同焊接位置 不同质量 不同尺寸 不同金属 不同成型 需要不同的焊接方法 焊接技术 焊接设备 焊接基本方法 熔化焊接熔化极手工焊电弧焊埋弧焊气焊MIG压力焊铝热焊CO2电渣焊MAG电子束焊钎焊激光焊非熔化极TIG等离子弧焊 熔化焊接 将被连接金属局部熔化 然后冷却结晶使分子或原子彼此达到晶格距离并形成结合力 这种焊接方法叫熔化焊接 局部熔化 就是能量集中性 如电弧焊 单位面积通过电流的大小 电流密度 单位面积通过电流越大能量集中性越好 带来许多好处 需要一个能量集中 热量足够的热源 能量集中的好处是 焊接速度快引弧性能好熔深大熔敷效率高焊接质量好全方位焊接 和手工焊相比 药芯焊丝的特点 比实心焊丝能量集中焊接质量好飞溅少 焊缝成型好效率高节能综合成本低调节熔敷成分方便不增碳 药芯焊丝的发展趋势 2000年我国需要焊接材料80 90万吨 其中药芯焊丝占3 4 约2 4 3 6万吨 因此药芯焊丝的广泛使用势在必行 重点发展细径 1 2 多品种 高质量 自保护药芯焊丝 适应野外 高空 不怕风 加速药芯焊丝的配套工作 加强药芯焊丝冶金过程机理和技术方面的研究工作 引进外国技术 成立合资企业 熔化焊接的分支 电弧焊 以气体导电时产生的电弧热为热源 气焊 以氧乙炔或其他可燃性气体燃烧的火焰为热源 电渣焊 以熔渣导电时产生的电阻热为热源 铝热焊 以铝热剂放热反应为热源 激光焊 以单色光子束流为热源 电子束焊 以高速运动的电子束流为热源 熔化焊接的主要特征 焊接部位要采取有效的隔离空气保护 焊接部位不能和空气接触 以免造成焊道的成分和性能不良 保护方式有三种 气相 渣相 真空 熔化焊接的发展趋势 高效节能能量集中性能好性能优越综合成本低高可靠性低故障率使用方便 电弧焊的分支 一 熔化极式 焊丝或焊条既是电极又是填充金属 二 非熔化极式 钨 电 极不熔化 焊接三要素 优秀的操作者一流的焊接设备合格的焊接材料特殊焊缝必须有合理的焊接工艺有符合CO2气保焊焊接作业场所 生产高品质焊机五大优势 u 一 有 40 年以上生产焊机的经验 u 二 有 40 万台以上销售业绩 u 三 有高标准质量和技术要求 u 四 有一流的生产制造设备 u 五 有高素质的领导和职工队伍 熔化极式产品分类及优缺点 手工焊 焊条电弧焊 效率低 浪费原材料 不节能 能量不集中 综合成本高 操作技术复杂 使用焊机为交流焊机或直流焊机 它的结构简单 可靠性高 维修方便 适用于野外作业 室内装修 特殊作业 焊机输出特性为下降特性或陡降特性 恒流特性 在焊接领域它不能占主导地位 CO2气保焊 半自动 高效 节能 能量集中 焊道韧性好 焊接中厚板 1mm以上 综合成本比手工焊低3倍 操作技术简单 全位置焊 易实现自动焊 有广阔的发展 MAG气保焊 克服CO2气保焊飞溅 成形不太好的缺点 使用MAG Ar75 以上 CO225 以下 气保焊 使用大电流 焊接过渡过程变为喷射过度 埋弧焊 自动焊 焊厚板 10mm以上 质量好 成型好 适用于水平作业 综合成本比较表 111 1 15 5 手弧焊 CO2实心焊丝 药芯焊丝 焊机种类的特征 焊枪行走送丝 条 手工焊人工人工半自动 CO2 人工自动自动 埋弧焊 自动自动CO2容易实现机械化自动化 唐山松下C02焊机 唐山松下CO2气体保护焊介绍 KH系列多功能焊机CO2 手工焊 气刨无控制电缆多功能焊机CL4系列CO2 手工焊 气刨KR系列KV系列防风焊枪母体KJ系列水冷焊枪KF系列出口焊机 焊丝融化速度和焊接电流的关系 焊丝直径 mm 使用电流范围 A 焊丝融化速度 g min 0 850 15010 500 970 20010 601 090 25010 801 2120 35020 1201 6140 500A40 160 压力焊接和钎焊 压力焊接 利用摩擦加压扩散等物理过程克服两个被连接表面的不平度 除去或挤走氧化膜或其他污染物 使两连接表面原子接近其晶格距离 这种在固相状态下的连接称固相焊接 固相焊接通常都伴随加压 所以又称为压力焊接 压力焊接一般不需隔离空气保护 扩散焊除外 钎焊 利用某些熔点低于被连接熔点的熔化金属 钎料 在连接界面上起流散浸润作用 然后冷却形成结合力 正确使用焊机 CO2气保焊的工作原理 配电箱流量计主机气瓶 控制电缆气管送丝机焊枪 不同品种焊机适用范围 KR500 适用于厚板水平作业 电流大于300A KR350 集中KR500和KR200的优点 KR200 适用于薄板焊接 可全位置焊 KR KH CL4系列焊机的特长 无遥控盒电缆 无控制电缆 防尘性能好技术新松下独特的制造工艺和技术功能多药芯和实心焊丝兼容自动稳弧性能好 高品质焊机 机能齐全性能卓越使用方便高可靠性低故障率价格合理 KR KH CL4特长简述 无遥控盒电缆 P板密封 松下独特的制造工艺和技术 H级绝缘 主变压器寿命12 5年以上 其目的是 高可靠性 低故障率 双反星形带平衡电抗器可控整流 采用新技术 P板无控制变压器 用18个光电耦合器件代替 3个同步变压器 3个脉冲变压器和1个送丝电机脉冲变压器 11个触点开关 大规模集成电路 IC 松下独特功能模块 HIC 恒压特性 等速送丝 输出特性 恒压特性 在最佳曲线上 所以自动稳弧性能最佳 后面叙述 通用的CO2焊机 主机送丝机遥控盒 工件 功能多 提前送气功能 对焊接部位提前进行气体保护 防止引弧时出现气孔 0 5S 慢送丝功能 加大焊丝和工件接触时间 提高引弧成功率 3 4米 分 引弧成功后正常送丝 正常送丝 3 16米 分 节电功能 7 5分后不焊接 焊机主变压器自动断电 保证交流接触器触点寿命 同时达到节电目的 功能多 防 静电 雷击功能 对瞬间高压 几千伏至上万伏 放电 要求机壳接大地 缺相保护功能 电网电压缺U或W相时 焊机无任何动作 缺V相时 焊机空载电压下降一半 KR500空载电压为45 75V 70V KR350空载电压为45 55V 50V KR200空载电压为30 36V 33V 功能多50Hz 60Hz工频转换 可出口使用 一元化 个别 二元化 调节功能 P板上SW10开关向上焊机处于一元化调节 SW10开关向下焊机处于二元化调节 收弧 小电流 小于150A 引弧时防止烧穿工件 焊接结束时填满弧坑 收弧电流 0 6 0 7 焊接电流 送丝机保险 8A 电源保险 1A 焊丝直径 0 8 1 0 1 2 A V 收弧电流调整 收弧电压调整 60 350 16 35 收弧 气体 焊丝 有 无 检查 焊接 药芯 实心 异常 电源 电源 开 关 功能多 收弧 无 用于焊道的点固 短焊缝或焊缝无要求的场合 收弧 有 有填弧坑功能 收弧初期予置 解决焊接起始端和尾端的焊接缺陷 输出端短路保护 保护焊机主变压器和晶闸管不被烧毁 双重过热保护 保护焊机主变压器和晶闸管不被烧毁 印刷电路板回烧时间SW4气体予流SW12CN9VR5有输入频率电流检测无60Hz低高50Hz切换SW6一元SW8收弧SW11FTTSW10有无个别VR8FU3气阀 1A 一元化调节 功能多 电网补偿 电网电压波动在允许范围之内 焊机正常工作 342V 418V 电流检测传感 适用于和专机同步 回烧时间 防止焊丝和熔池粘连 0 1 0 2S FTT 焊接结束时 消掉或削小焊丝端部的熔球 以利于再次引弧 滞后停气 对焊道进行保护 0 5 25S 药芯和实芯焊丝兼容 导电咀内径 焊丝直径 0 1 0 2mm送丝管内径 焊丝直径 0 2 0 5mm 送丝轮槽型的比较 U型轮 送丝轮和焊丝面接触 送丝力量大 对焊丝的损伤最小 适合各种实芯和药芯焊丝 V型轮 送丝轮和焊丝点接触 压力小时送丝力量小 易打滑 压力大时 会引起焊丝变型 H08Mn2SiA 药芯焊丝 铝焊丝 H08Mn2SiA 材质硬 不易变形 送丝阻力小 送丝机送丝容易 药芯焊丝 材质较软 较容易变形 送丝阻力较大 送丝机送丝较困难 铝焊丝 材质软 易变形 受热膨胀系数大 发涩 送丝阻力大 送丝机送丝困难 对送丝机构的要求 焊丝 镀铜 抛光 平整 密绕 粗细一致 无小弯 导电性能好 机械特性好 工艺性能好 化学成分好 送丝管 规格对 长短合适 内径干净 光滑 无小弯 密封圈完好 热塑管完好 必须定期保养 10 15天左右 送丝导咀SUS 内径干净 光滑 无弯曲 规格长短合适 定期保养 导电咀 规格与焊丝一致 连接紧固 必须定期更换 送丝轮 槽线和焊丝一致 定期清洗 自动稳弧特性 恒压特性等速送丝UI 上述曲线为恒压特性 是抑制电流变化率的曲线 焊接规范调好后 在焊接过程中 由于外界因素的变化 电网波动 工件不平 熔池变化等 引起弧长的变化 使焊接电流发生很大便化 焊接电流的变化受恒压特性曲线控制 达到预期的电流变化率 使焊丝熔化速度发生很大的变化 又因为是等速送丝 3 16米 分 所以弧长的变化很快得到抑制 达到自动稳弧 等速送丝方式 恒压特性电源工作原理 焊丝直径1 2mmI 200AU 24VL 10mmL 15L 10L 524V100A200A300A当弧长变长时为15mm 电流变小到100A 熔化速度减低 而送丝速度不变100mm 秒 0 05秒即可向前送出5mm 维持弧长10mm 反之弧长变短为5mm 电流变大到300A 熔化速度加大 而送丝速度不变 焊丝迅速回烧到10mm 达到自动稳弧 影响输出特性关键因素 主机U规范送丝机U电弧IRU电弧 U规范 IR 电缆长度 截面积 接触不良 焊接主要规范参数和正确调节规范 焊接规范参数 焊丝气体干伸长度焊接电流电弧电压焊接速度极性 焊丝 CO2焊丝分实芯和药芯焊丝两种 型号 H08Mn2SIA优质焊丝规格 直径0 60 80 91 01 21 6 CO2焊用的主要焊丝品种 CO2焊用的主要焊丝品种是H08Mn2Si类型 根据其杂质含量 S和P 和检查项目 镀铜层附着力和焊丝松弛直径及扰距 又分为四种 H08Mn2SiA 与H08Mn2Si比冲击值高 送丝均匀 导电好 H04Mn2SiTiA 脱氧能力强 脱氮能力强 抗气孔能力强 使用于200A以上的大电流 H04Mn2SiAlTiA 脱氧能力更强 脱氮能力更强 抗气孔能力更强 特别使用于大电流填充 水平 和CO2 Ar2混合气体保护焊 MAG H08MnSiA MnSiAlTi CO2CO 1 2O2 QFe CO2FeO COFe OFeOC OCO FeO CFe CO MnSiAlTi 为脱氧元素2FeO Si2Fe SiO 高熔点 FeO MnFe MnO 密度大 硅与锰的氧化物形成硅酸盐 其熔点为12700C 密度也较小 约3 6g cm3 同时易结成大块而以渣的形式浮出熔池表面 渣的成分 FeO14 MnO47 SiO234 使用焊丝基本原则 采用优质焊丝 工作电流必须在焊丝直径允许电流范围之内 相同电流时 焊丝直径越细越好 焊缝有质量要求时 必须使用直径1 2以下的焊丝 为了提高工作效率 可使用直径1 6焊丝 电流大于300A 焊丝直径的选择 焊丝直径 mm 熔滴过渡形式可焊板厚 mm 焊缝位置0 5 0 8短路过渡0 4 3 2全位置射滴过渡2 5 4水平1 0 1 4短路过渡2 8全位置射滴过渡2 12水平1 6射滴过渡 8水平 影响效率的主要因素 根据热量公式 热量 I2Rt效率和焊接电流成正比 与焊丝直径无关焊丝直径越大 使用电流越大 所以 粗焊丝 大电流 效率高 CO2焊与MAG焊的熔滴过渡 短路过渡 熔滴直径为焊丝直径2 3倍小于200A射滴过渡 熔滴直径等于焊丝直径 1 6大于300A射流过渡 熔滴为小颗粒MAG大于临界电流 不同焊丝直径使用电流范围 丝径 mm 电流范围 A 适用板厚 mm 0 640 1000 6 1 60 850 1500 8 2 30 970 2001 0 3 21 090 2501 2 61 2120 3502 0 101 6300以上6 0以上 遵循使用焊丝基本原则的好处 焊丝越细 短路过渡频率越高 飞溅越小 成形越好 相同电流 焊丝越细能量越集中 焊接质量越好 焊丝越细 焊接规范越容易调节 焊丝越细 受外界干扰小 电网波动 送丝机转速精度 CO2气 为了得到致密的焊缝 CO2气体纯度在99 5 以上 其中含水量 按重量 不得超过0 05 无色 无味 无毒 是空气密度的1 5倍 沸点 78 9OC 常温下加压 50 70Kg cm2 变为液体 比水轻 每公斤液态CO2可释放510升以上CO2气体 同时伴有强烈的制冷作用 流量计必须加热 小于200A时 气体流量为15 20升大于200A时 气体流量为20 25升每瓶内可装入 25 30 Kg液态CO2 可释放15000升以上CO2气体 使用时间10 16小时 产生气孔的现象及原因 CO气孔 焊丝不合格 工件含碳量大 H气孔 水 油 锈 N气孔 主要原因是气体保护效果不好 气瓶无气 漏气 接头处未紧固 流量计堵塞 流量过小 未加热 漏气 气路漏气 电磁阀坏 送丝管密封圈坏 热塑管坏 枪管密封圈坏 气筛坏 喷嘴堵塞严重 干伸长度大 规范不对 碳钢 低合金钢焊接时的保护气体及适用范围 熔化极 干伸长度 定义 导电咀到工件的距离 过大时 引弧性能差 电弧不稳 飞溅加大 易产生气孔 熔深变浅 过小时 看不清电弧 喷嘴易被飞溅物堵塞 熔深变深 干伸长度 干伸长度 小于300A时 干伸长度 10 15 倍的焊丝直径 大于300A时 干伸长度 10 15 倍的焊丝直径 5mm 焊丝直径 mm 干伸长度 mm 0 88 121 010 151 212 181 621 29 焊枪操作基础 在焊接过程中 焊枪的高度 干伸长度 和角度 自始至终保持一致 角度 和焊道的成型方向垂直 前进方向倾斜20度 干伸长度为什麽要求严格 热量 干伸长度热量 电弧热量电弧电压 焊接电压和焊接电流 焊接电压 提供焊丝熔化能量 电压越高焊丝熔化速度越快 焊接电流 实际上是调送丝速度与熔化速度的平衡结果 参考公式 小于300A时 焊接电压 0 04焊接电流 16大于300A时 焊接电压 0 04焊接电流 20 举例 50A18V100A20V150A22V200A24V250A26V300A28或32350A34V400A36V450A38V500A40V 规范调节 按参考公式进行焊前预制试焊首先确定好电流根据手感 声音 电弧稳定判断电压高低微调电压 规范电压高低的判断 电压偏高时 弧长变长 飞溅颗粒变大 啪嗒啪嗒 焊道变平 熔深变浅 易产生气孔 工件电压偏低时 焊丝插向工件 飞溅加大 焊道窄而高 嘭彭 熔深变大 工件 焊接速度 保证单位时间给焊缝一定的热量 焊接速度和焊接电流成正比 焊接电流越大 焊接速度越快 焊接速度过快时 焊道变窄 熔深变浅 焊接热量三要素热量 I2Rt焊接速度越快t越小干伸长度 电弧焊接电流 焊接电流和送丝速度的关系 A5001 64003001 21 02000 91000 8345678910111213m min 极性 以工件接线为准 工件接焊机输出端 称谓反极性接法 作为焊缝要求 CO2气保焊必须反极性接法 工件接焊机输出端 称谓正极性接法 可以进行堆焊 提高工作效率 焊枪操作基本要领 收弧 无 收弧 有 收弧初期预置按TS焊接电流焊接电流收弧电流松TS停止焊接焊接电流焊接电流再按TS收弧电流收弧电流再松TS停止焊接停止焊接 焊枪操作基本要领 收弧无按TS提前送气慢送丝引弧成功后正常送丝 正常焊接 松TS送丝机停止工作 但有惯性 焊机继续工作0 1 0 2秒 回烧 防止粘丝 焊机输出12V 14V电压 进行FTT 削小或削掉焊丝端头熔球 滞后停气 焊机操作过程 焊机安装完毕 合上空气开关打开气瓶阀门合上主机电源开关气体置到 检查 调节流量计旋钮 气体流量20升 分 气体置到 焊接 收弧 有 丝径 1 2 实芯 进行焊接电流和收弧电流予置根据焊丝直径确定干伸长度进行试焊焊接规范正确调节正式焊接 实际焊接 焊前准备 坡口加工和清理机械加工气体火焰和空气等离子切割等工件上油污 油漆 氧化皮 铁锈及其他附着物清理干净 焊前定位 实际焊接 前进法 左焊法 和后退法 右焊法 各有什么优缺点 前进法 电弧推着熔池走 电弧不能直接作用在工件上 飞溅较大 熔深较浅 焊道平而宽 易观察焊缝 气体保护效果较好 适用于薄板 V型坡口打底焊 后退法 电弧躲着熔池走 电弧直接作用在工件上 飞溅较小 成形好 熔深较大 焊道窄而高 易观察焊缝成型 气体保护效果较差 适用于厚板和药芯焊丝 平焊焊接技术 单面焊双面成型技术从正面焊接 同时获得背面成型的焊道称为单面焊双面成型 焊接实例 水平对焊 薄板水平对焊必须有合理的工艺 薄板下面加上紫铜板 以利于散热 单面焊双面成型技术 注意事项仔细观察熔池情况 及时调整焊枪输入电流恒定选择合适间隙注意工件收缩变形 对于不同板厚的允许间隙 对接焊缝技术要求 薄板对接一般采用短路过渡坡口角度较小时 打底焊宜采用右焊法坡口角度较大时 打底焊宜采用左焊法和小幅摆动注意坡口两侧熔和情况 两侧少许停留 中间较快移动 角焊缝 按工件厚度不同 角焊缝分 单道焊和多层焊单道焊的最大焊脚高度为7 8mm多层焊适用于8mm以上焊脚 角焊 中厚板角焊 要使焊缝对称必须考虑到上下板的散热 上板散热差 下板散热好 所以 电弧应指向下板 焊枪指向位置最关键 4mm以下角焊 焊丝指向焊缝 角焊缝 多层焊第一层应使用较大电流 焊枪与垂直板夹角减小第二层应使用较小电流 并采用左焊法层数越多 电流应降低 焊速应增加 立焊焊接技术 向下立焊向下立焊适用于4mm以下的工件立焊时关键是控制熔池不下淌 防止发生焊瘤和焊不透 立焊焊接技术 向上立焊工件4mm以上时 向上立焊 使熔深变大 焊透可靠使用小规范 两侧停留 中心快速移动 焊接实例 自动焊 焊枪固定区域在第二象限 全位置焊 薄板环型焊缝 从上向下 两侧焊接 厚板环型焊缝 从下向上 两侧摆动焊接 特殊焊缝 薄板焊接要求较高时 必须加紫铜垫板 首尾端加引弧板 将焊缝倾斜一个角度 焊接缺陷的产生原因与防止措施 CO2焊时往往由于焊接设备 焊接材料和焊接工艺等方面的原因 而产生气孔 裂纹 蛇形焊道 飞溅 电弧不稳等缺陷 气孔的产生原因与防止措施 裂纹的产生原因与防止措施 蛇形焊道的产生原因与防止措施 飞溅的产生原因与防止措施 电弧不稳的产生原因与防止措施 安全操作 使用焊机注意事项 为确保焊机使用寿命必须遵循使用焊机注意事项 不允许超过额定电流使用 注意负载持续率额定负载持续率 说明书已给出使用负载持续率 根据工作电流确定 负载持续率的含义 负载持续率就是焊机的工作能力 焊机是按负载持续率来设计制造既满足用户的需要 又减轻焊机重量 节省了原材料 当工作电流超过一定数值时 才有负载持续率 其含义 工作周期为十分钟 工作一段时间 休息一段时间 举例说明 例1 KR500 查说明书 额定负载持续率为60 即 当工作电流为500A时 十分钟内 工作6分钟 休息4分钟 例2 连续工作电流 根据公式使用负载持续率 额定负载持续率 额定电流 2 工作电流 2 连续工作时 使用负载持续率 100 经计算 KR500连续工作电流 390A以下 KR350连续工作电流 245A以下 KR200连续工作电流 140A以下 安全防护 焊接中有害气体烟尘对人体的影响防护措施 CO2气体对人体的影响 一般认为CO2气体是无毒无味的 在空气中含有约0 03 300ppm 在人肺内的空气中含有约5 5 但