陕汽培训：护风罩焊接工艺知识培训PPT课件.ppt

护风罩CO2焊接工艺知识培训工艺所 葛小层第一部分 CO2气体保护电弧焊基本知识介绍第二部分 护风罩总成焊接工艺 1 第一部分 CO2气体保护电弧焊基本知识介绍一 什么是CO2气体保护电弧焊 CO2气体保护电弧焊是以CO2作为保护气体的电弧焊 它用焊丝作电极 靠焊丝和焊件之间产生的电弧熔化工件金属与焊丝 以自动或半自动方式进行焊接 目前应用较多的是半自动焊 即焊丝送进靠机械自动进行并保证弧长 由焊工手持焊炬进行焊接操作 CO2保护焊的焊接装置工作流程如下 焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出 CO2气体从焊炬喷嘴中以一定流量喷出 电弧引燃后 焊丝末端 电弧及熔池被CO2气体所包围 可防止空气对高温金属的有害作用 但CO2是氧化性气体 在电弧高温下能分解为CO和氧 使钢中的碳 锰 硅及其他合金元素烧损 为保证焊缝的合金元素 须采用含锰 硅较高的焊接钢丝或含有相应合金元素的合金钢焊丝 例如焊接低碳钢常用H08MnSiA焊丝 焊接低合金结构钢则常用H08Mn2SiA焊丝 2 二 CO2保护焊的特点 1 优点在于 1 成本低可采用廉价易得的CO2代替焊剂 焊接成本仅是埋弧自动焊和手弧焊的40 左右 2 生产率高由于送丝送进自动化 电流密度较大 电弧热量集中 所以焊接速度较快 另外 焊后没有熔渣 节省清渣时间 可比手工电弧焊提高生产率1 3倍 3 操作性能好CO2保护焊是明弧焊 可清楚地看到焊接过程 容易发现问题及时调整处理 CO2保护焊象手弧焊一样灵活 适于各种位置的焊接 4 质量较好选用合适的焊丝并注意操作时 焊接质量还是比较好的 由于电弧在气流压缩下燃烧热量集中 因而 焊接热影响区较小 变形和产生裂纹的倾向也小 适于薄板焊接 2 缺点在于 CO2的氧化作用使熔滴飞溅较为严重 因此焊缝成型不够光滑 另外 焊接烟雾较大 弧光强烈 如果控制或操作不当 容易产生气孔 3 三 CO2保护焊的适用范围 CO2保护焊目前已广泛用于造船 机车车辆 汽车 农业机械等工业部门 主要用于焊接30mm以下厚度的低碳钢和部分低合金结构钢 4 四 CO2保护焊具体焊接操作 4 1焊接前准备4 1CO2焊接设备的使用及要求 4 1 1焊接时所使用的CO2焊机型号应符合工艺卡片规定 4 1 2CO2焊机应放在避雨 通风良好且干燥的地方 不应靠近高温热源处 4 1 3使用新CO2焊机或启动长期停用的CO2焊机时 应仔细检查焊机有无损坏处 在使用前必须按产品说明书或有关技术要求进行检验 4 1 4要保持CO2焊机内外的清洁 焊机的表面要经常擦扫干净 CO2焊机内部的灰尘应定期用干躁的压缩空气吹净 4 1 5CO2焊机的供电回路 供气系统 控制系统 供丝系统 冷却系统 焊接回路的接头电线 气管 机构 电气元件 风扇等应合格且运行可靠 4 1 6启动焊机前 焊钳和焊件不准接触 调节焊接电流 焊接速度 CO2气体流量等参数时 要在空载时进行 4 1 7CO2焊机发生故障时 应立即切断电源 要及时检查和修理 4 1 8CO2焊机不能较长时间在超负载率的状态下运行 以免焊机因发热而损坏 4 1 9二氧化碳的减压器 接头 胶管等不得有漏气 在焊接前必须预热15min才能使用 4 1 10焊工临时离开工作场地 必须切断CO2焊机电源 工作完毕切断CO2焊机电源 并将焊接电缆线盘起放置整齐 5 4 2焊接工具 辅具使用及要求 4 2 1推丝式半自动焊枪的送丝软管长度不宜过长 否则焊丝送进的阻力较大 送丝稳定性变差 特别是对于较细 较软材料的焊丝 一般送丝软管长度为3 5m 4 2 2推拉丝式半自动焊枪的送丝软管长度不宜超过15m 4 2 3焊接前 应检查送丝软管是否送丝自如顺畅 如送丝软管经长期使用后 管内积聚了污垢而影响送丝 应及时清理 其方法如下 a 用干燥的压缩空气从手把一端开始 吹到软管的另一端 但严禁使用氧气 b 或用一根比软管长的金属丝穿入软管 然后将金属丝拉紧在两柱之间 将软管沿着金属丝前后移动之后 再用压缩空气吹出污垢 4 2 4检查焊丝导电咀是否处于良好状态 如磨损过大 必须更换 焊丝直径d丝与导电咀内孔直径d导咀之间关系如下 焊丝直径d丝与导电咀内孔直径d导咀之间关系 6 4 3焊工的资格及能力要求 4 3 1所有焊接工作应由经过焊接岗前培训 并具有焊工操作合格证的焊工担任 4 3 2电焊工应具有初等电工知识 对所用焊接设备和焊接材料应有所了解 并熟练的掌握和使用它们 4 3 3电焊工应熟悉和掌握工艺规程及有关安全操作规程 4 3 4焊接前 焊工必须穿戴好工作服 工作帽 绝缘胶鞋 皮手套 面罩及合格的护目滤光片等劳保用品 4 3 5焊工必须备有合适的工具 如 扁锉 改锥 尖嘴钳 克丝钳 0 5磅的木锤 皮锤 铁锤等 以备在焊接中使用 7 4 4室外作业应设置专门的防风装置 4 5在大电流焊接时 弧光较强 应设置防弧光装置 4 6在密闭或半密封空间施焊时 应重点监测CO和CO2浓度 如超过卫生标准 应立即采用有效的通风和换气措施 4 7拼装好的重要零部件焊接前 应按产品图纸检验形状尺寸 待焊部位合格后 才能焊接 4 8CO2气瓶瓶色应为铝白色 并印有黑色的 液化二氧化碳 字样 4 9工作完毕 工作间隙 工作点转移前都应关闭瓶阀 戴上瓶帽 4 10使用气瓶前 应稍打开瓶阀 吹走瓶阀口上粘附的细屑和污物后立即关闭 然后接上减压表再使用 4 11焊接坡口 一般情况下 板厚小于6 时 宜采用 坡口 即不开坡口 板厚为6 30 时 宜采用 形坡口 板厚为30 50 时 宜采用双 形坡口 即 形坡口 板厚为20 50 时 宜采用 形坡口 板厚大于50 时 宜采用双 形坡口 坡口的基本形式和尺寸 在无特殊要求时 应按GB 985 1988和GB986 88选取 8 4 12焊前清理 焊前需对接头坡口及其附近 约20mm内 表面的氧化皮 锈蚀 油污 水分等污物进行清除 否则将对焊接质量产生不可忽视的有害影响 尤其对碱性焊条 清理要求严格和彻底 以防止产生气孔和冷裂纹 4 13焊前预热 必要时 应对被焊工件的全部或局部进行适当的加热工艺措施 预热 预热可以减小接头焊后冷却速度 避免产生淬硬组织 减少焊接应力及变形 它是防止产生裂纹的有效措施 对于刚性不大的低碳钢和强度级别较低的低合金高强度钢的一般结构 一般不必预热 对刚性大 精度高或焊接性差的容易产生裂纹的结构 焊前需要预热 9 5焊接材料5 1CO2保护焊用焊丝5 1 1CO2保护焊用焊丝的作用焊丝是CO2气保焊的主要焊接材料 其主要作用是填充金属和同时用来传导焊接电流 此外 有时通过焊丝向焊缝过渡合金元素 对于自保护药芯焊丝 在焊接过程中还起到保护 脱氧和去氮等作用 5 1 2CO2保护焊用焊丝使用要求 a 焊丝内必须含足够数量锰 硅等的脱氧元素 以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气孔 b 焊丝的含碳量要低 通常要求w C 0 11 以减少气孔和飞溅 c 要保证焊缝具有满意的力学性能和抗裂性能 d 焊丝应保证有均匀外径 e 焊丝应具有一定的硬度和刚度 一方面以防止焊丝被送丝滚轮压扁或压出深痕 另一方面 焊丝从导电嘴送出后要有一定的挺直度 因此 无论何种送丝方式 都要求焊丝以冷拔状态供应 不能使用退火焊丝 f 为了利于焊丝软管 防止锈蚀 改善焊丝的导电性 焊丝表面应镀铜保护 g 如果焊丝表面有水 油 锈等污物时 在使用前要清理干净 h 焊丝的供应部门对焊丝的质量负责 供应商应出具焊丝质量保证书或焊丝出厂检验报告 I 使用焊丝的各单位 不得使用未作质量检验和未确定牌号 或型号 的焊丝 10 5 1 3我公司常用CO2焊丝 H08Mn2SiA的牌号 化学成分及焊缝金属机械性能H08Mn2SiA的牌号 化学成分 11 H08Mn2SiA的焊缝金属机械性能 12 5 1 4常用碳钢和低合金高强度钢CO2焊焊丝选用常用碳钢和低合金高强度钢CO2焊焊丝选用表 13 5 2保护气体 CO25 2 1焊接用CO2气体的纯度应为99 5 以上 氧的含量 0 1 水的含量 1 22克 米3 5 2 2焊接低合金或低合金高强度钢时 CO2气体的纯度应为99 8 以上 5 2 3CO2气体在瓶内为液态 每瓶可灌入26公斤左右 瓶内压力约为50 70公斤 厘米2 由于液态CO2的沸点为 78 因此常温下亦可气化供焊接使用 瓶内的气体压力是随外界温度的变化而变化 所以使用时应注意以下事项 a 不能利用压力表上的读数来估计瓶内的CO2气体的储存量 因为同样重量的CO2气体在不同温度下有不同的压力 b CO2气瓶不能放在有火炉等热源附近 c 夏季工作时 CO2气瓶不宜置于烈日下暴晒 应放在室内或阴凉处 d 当瓶内压力低于10个大气压时 外界温度为20 不得继续使用 要重新换气 5 2 4在0 度和一个大气压下 若焊接时的气体消耗量为8 10升 分 则一标准钢瓶中所盛的液态CO2气体可连续使用22小时 5 2 5当CO2气体纯度偏低时 必须经过纯化处理 方法如下 a 将气瓶倒立静置1 2小时 然后打开阀门 把沉积在瓶口部的自由状态水排出 可放水2 3次 每次间隔30分钟 放后 将瓶正过来 b 经倒置放水的气瓶 使用前先打开阀门放掉瓶内上部纯度低的气体 然 14 后再接输气管 c 气管路连接时 依次接入预热器 高压干燥器 高 低压表 流量计 预热的目的是防止CO2气体经减压膨胀后 因吸收大量热 使气体温度降到零度以下 会引起CO2气体中的水分在减压器内结冰而堵塞气路 干燥的目的是进一步减少CO2气体中的水分 一般用硅胶和脱水硫酸铜作干燥剂 5 2 6干燥剂放入干燥器之前 必须除去水分 其颗粒度为4 5mm 常用硅胶除水方法如下 将硅胶放入250 300 的烘干箱中干燥约1 2小时 当硅胶呈现粉红色或白色 潮湿时呈淡青色 即可 15 5 3CO2气体保护焊焊接工艺规范5 3 1CO2气体保护焊焊接工艺参数规范CO2气体保护焊的工艺参数主要包括 焊丝直径 焊接电流 电弧电压 焊接速度 焊接回路的电感值 焊丝伸出长度 气体流量 电流与极性 5 3 1 1焊丝直径焊丝直径通常根据焊件的厚度 施焊位置和效率等要求选择 焊丝直径的选择如下 16 5 3 1 2焊接电流焊接电流的大小主要取决于送丝速度 送丝速度越快 则焊接电流越大 焊接电流对焊缝熔深影响最大 当焊接电流为60A 250A 即以短路过渡形式焊接时 熔深一般为1mm 2mm 只有在300A以上时 熔深才明显增大 5 3 1 3电弧电压 a 当I 200A 短路过渡 时 电弧电压可用下式计算 U 0 04I 16 2 V CO2焊短路过渡时焊接电流和电弧电压的最佳配合值 17 b 当I 200A 细颗粒过渡 时 电弧电压可用下式计算 U 0 04I 20 2 V c 如果焊接电缆需加长时 则电弧电压需要按下表进行修正 加长电缆修正电弧电压表 注 本表使用条件 当I 200A时 导线面积38mm2当I 200A时 导线面积60mm2 18 5 3 1 4焊接速度半自动焊时 熟练焊工的焊接速度为18m h 36m h 自动焊接时 焊接速度可达150m h 焊接速度过快 易引起焊缝两侧咬边 同时影响CO2气体保护效果 焊接速度过慢 则易产生烧穿和焊缝组织变粗的缺陷 5 3 1 5焊接回路的电感值短路过渡焊接要求焊接回路中有合适的电感量 用于调节短路电流增长速度 使焊接飞溅最小 同时控制燃弧时间和熔深 CO2焊短路过渡焊接回路的电感参考值 19 5 3 1 6焊丝伸出长度一般焊丝伸出长度10mm 20mm范围内 约为焊丝直径的10倍左右 并随焊接电流的增大而增加 焊丝伸出长度过长 电阻热大 焊丝易熔断 气体保护效果差 飞溅严重 焊接过程不稳定 焊丝伸出长度过短 则喷嘴与工件距离减小 喷嘴挡住视线 看不见坡口和熔池状态 同时 飞溅的金属易引起喷嘴堵塞 从而增加导电嘴和喷嘴的消耗 5 3 1 7气体流量正常焊接时 200A以下薄板焊接 CO2气体流量为10 15L min 200A以上厚板焊接 CO2气体流量为15 25L min 粗丝大规范 颗粒过渡 自动焊接时 CO2气体流量为25 50L min 如果焊接电流较大 焊接速度较快 焊丝伸出长度较长或室外作业风速较快时 气体流量应选较大值 5 3 1 8电流与极性CO2焊一般都采用直流反接 工件接负极 焊丝接正极 可以获得飞溅小 电弧稳定 母材熔深大 焊缝成形好 焊缝金属含氢量低的效果 而只有在堆焊 铸铁补焊和大电流高速CO2焊时采用直流正接 20 5 2CO2气体保护焊焊接操作规范5 2 1焊缝的形状和尺寸 应按产品图纸设计 工艺文件及相关技术标准要求规定执行 5 2 2在焊接过程中应经常注意喷嘴口飞溅物的清除 以免喷口堵塞 影响焊接熔池的保护 使焊接质量不受影响 5 2 3严禁运转风扇对准焊接熔池 当有穿堂风经过时应暂停焊接 5 2 4施焊时间较长 导电咀受热变形时 常导致焊丝偏离中心 气体保护效果差 应及时校直或更换导电咀 5 2 5装配过程中 可用适当的工具 如 郎头 进行调整 但薄板驾驶室装焊中严禁使用铁榔头 5 2 6装配过程中 应首先进行定位焊 板愈薄 定位焊缝可短些 间距可密些 薄板 定位焊缝长3mm 50mm 间距30mm 150mm 中厚板 定位焊缝长15mm 50mm 间距100mm 150mm 21 5 2 7不同厚度的钢板对接接头的厚度差 1 超过下表规定时应在厚板上作出单面或双面削薄 其削薄长度L 3 1 5 2 8收弧时应将弧坑填满 当焊机有收弧坑控制电路时 则焊枪在收弧处停止前进 同时接通此电路 焊接电流和电弧电压自动变小 待熔池填满时断电 当焊机无收弧坑控制电路时 在收弧处焊枪停止前进 并在熔池未凝固时 反复断弧 引弧几次 直至弧坑填满为止 操作时动作要快 5 2 9半自动CO2气体保护焊通常采用左焊法 左焊法工艺特点是 容易看清焊缝 易控制焊接方向 熔深较浅 由于焊枪向前倾斜10 15 熔池金属部分被吹向前方 使电弧高温区不能直接作用于母材 焊道平而宽 飞溅较大 右焊法工艺特点与左焊法相反 因此 只有当要求熔深较大时才采用右焊法 22 5 2 10立焊时 向下立焊常用于厚度 6mm以下的薄板工件立焊 向上立焊常用于厚度 6mm以上的中厚板工件立焊 23 5 3CO2气体保护焊工艺禁忌5 3 1CO2气体保护焊在以下场合不宜采用 a 不能焊接铝 镁 钛及其合金 b 不能焊接不锈钢和高强钢 5 3 2细丝 1 6 焊接不宜使用弧压反馈自动调节系统 否则焊接规范的调节范围缩小 以致不能保证电弧的稳定燃烧 5 3 3CO2气体保护焊不宜使用无脱氧元素 Mn Si 的普通焊丝 否则会造成焊缝金属中的铁及合金元素烧损 影响焊缝性能 同时也是造成飞溅 夹渣和形成气孔的主要原因 5 3 4短路过渡CO2气体保护焊焊接不宜使用无电抗电源 在焊接回路内应串有可调的直流电抗器 0 01 0 8mH 用于限制短路电流上升速度 使熔滴能够柔顺地与熔池汇合 从而降低飞溅 改善焊缝成形 5 3 5焊缝端头应避免产生熔合不良缺陷 应使用工艺板或倒推法进行焊接和预防 焊接开始初 因母材温度较低 焊缝熔深往往较浅 易产生熔合不良缺陷 5 3 6焊道连接时不宜在弧坑处直接引弧 应在火口前方10 20mm处引弧 然后将电弧引向火口 待熔化金属与原焊缝金属熔合后 再将电弧引向前方 或从中心开始摆动前进 进行正常焊接 24 5 3 7在焊接质量要求较高的场合 应尽量避免单面悬空焊 如必须按此种焊法焊接时 应严格控制坡口精度和焊接条件或加垫板进行焊接 否则易产生未焊透 烧穿 未焊满和偏移等缺陷 5 3 8向下立焊时焊枪不宜进行横向摆动 向上立焊时焊枪不宜进行直线运动 5 3 9横向多层焊接时 每道焊缝熔敷金属不易过大 应由里向外 由下而上 并逐层焊平 从而保证焊缝的焊角一致和表面平滑 5 3 10仰焊时焊枪摆动幅度不宜过大 应用细焊丝 以短路过渡方式进行焊接 靠电弧力和表面张力作用保持熔池 以免产生未焊透 咬边 焊瘤等缺陷 5 3 11旋转管焊接时 焊枪不宜放在正上方 焊厚壁管时 焊枪应放在正上方偏靠逆旋转方向适当距离处 焊薄壁管时 焊枪放在水平指向管壁处 25 6常见CO2气体保护焊缺陷及防止措施 CO2气体保护焊缺陷及防止措施 26 27 第二部分 护风罩总成焊接工艺 28 一 护风罩的制备1 制作样板a按产品零件的放样图在图样规定的材料上划剪作出样板 样板必须经验证合格 编号后方能投入使用 验证的件数应在有关文件中予以规定b当图样更改或样板失效时 需按新的放样图重新制作样板 样板的储存 管理应在有关文件中予以规定c样板检验 外形100 尺寸100 2 划剪a按样板的形状 尺寸进行套裁排样 排样应最大限度利用材料 再按排样方式放样划线 在材料上形成1 1的产品毛坯图样 b使用等离子切割机或震动剪按毛坯图样切割 切割参数c在震动剪上按划线剪切内圆曲线 要求剪切曲线应平滑无毛刺 d用剪板机或铁皮剪 震动剪剪去多余余料 e按划线打角 去毛刺 如此护风罩有接块 亦按以上5条加工 29 3 拼接放样后应采用拼接工艺形成产品毛坯 应先将几部分毛坯按其工艺连接成为完整的毛坯 采用CO2保护焊焊接 其焊点尺寸为 长 高 10 2 3mm 搭边量一般为10mm 焊点间距一般不大于25mm 焊后应修整校平 焊接应牢固可靠 4 折弯将加工好的产品毛坯在液压折弯机上折弯 折弯后的零件应符合图纸及工艺要求 5 焊接将折弯好的零件放置于焊接平台上连接 先按图纸及工艺尺寸调整好定位 将零件夹紧于定位上 应注意连接处不允许有错茬现象 用CO2保护焊焊接 搭边量一般为10mm 其焊点尺寸为 长 高 10 2 3mm 焊点间距一般不大于25mm 且焊