二氧化碳气体保护焊缺陷产生的原因和怎样预防

1、二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 常见缺陷的产生原因常见缺陷的产生原因 及防止措施的培训及防止措施的培训 金建炳金建炳 2015-1 焊接缺陷的危害性 n 由于焊接过程中焊接参数不当，操作不当，工艺选择 不当等原因，导致焊接缺陷的产生。焊接缺陷的危害 主要表现在以下三个方面： 1）由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了 拉伸强度，形成轧开。 2）由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化 现像，容易产生裂绞并扩展。 3）缺陷可能穿透焊缝，发生泄漏，影响致密性。 大家来找不合格项大家来找不合格项 常见二保焊焊接缺陷 一、焊缝成形不良焊缝成形不良 焊缝不好看，不美观焊缝不好看，不美

2、观 一、焊缝成形不良一、焊缝成形不良 焊缝成形不良主要表现为焊缝弯曲不直、成形差 等方面，主要原因如下： 1)电弧、电压选择不当。 2)焊接电源与电弧电压不匹配。 3)焊接回路电感值选择不合适。 4)送丝不均匀，送丝轮压紧力小，焊丝有卷曲现象。 5)导电嘴磨损严重。 6)操作不熟练。 防止措施：防止措施：选择合理的焊接参数；检查送丝轮并 做相应调整；更换导电嘴；提高操作技能。 一、焊缝成形不良一、焊缝成形不良 二、飞溅飞溅 二、飞溅飞溅 飞溅是二氧化碳气体保护焊一种常见现象，但由 于各种原因会造成飞溅较多 1)短路过渡焊接时，直流回路电感值不合适，太 小会产生小颗粒飞溅，过大会产生大颗粒飞溅。

3、 2)电弧电压选择不当，电弧电压太高会使飞溅增 多。 3)焊丝含炭量太高也会产生飞溅。 4)导电嘴磨损严重和焊丝表面不干净也会造成飞 溅过多。 防止措施：防止措施：选择合适的回路电感值；调节电弧电 压；选择优质焊丝；更换导电嘴。 三、气孔气孔 二氧化碳气体保护焊产生气孔原因如下： 1)气体纯度不够，水分太多。 2)气体流量不够，包括气阀、流量计、减压阀调节 不当或损坏；气路有泄漏或堵塞；喷嘴形状或直径选择 不当；喷嘴被飞溅物堵塞;焊丝伸出长度太长。 3)焊接操作不熟练，焊接参数选择不当。 4)周围空气对流太大。 5)焊丝质量差，焊件表面清理不干净。 防止措施：防止措施：彻底清理焊件表面锈、水、

4、油；更换气 体；检查或串联预热器；清除覆着喷嘴内壁飞溅物；检 查气路有无堵塞和折弯处；采取挡风措施减少空气对流。 三、气孔气孔 四、咬边咬边 由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生 的沟槽或凹陷。 咬边主要原因是焊件边缘或焊件与焊缝交界处， 在焊接过程由于焊接池热量集中，温度过高而产生的 凹陷。 二氧化碳气体保护焊产生咬边原因如下： 1)焊接参数选择不当，如电弧电压过大，焊接电 流过大，焊接速度太慢时会造成咬边。 2)操作不熟练。 防止措施：防止措施：选择适当的焊接参数：提高操作技能。 五、未焊透未焊透 六、焊瘤 定义及特征 焊瘤是焊接时有过多熔化金属流到焊缝附近没有 熔

5、化的母材上的现象；焊瘤在横、立、仰焊中最 为常见，常伴有未熔合和夹渣产生。 产生焊瘤的原因 1、电流过大。 2、速度太慢。 防止措施： 选择合适的焊接电流，适当加快焊速使熔池温度 不至过高。 严格控制熔池温度,尽量采用短弧焊接。 保持正确的运条角度（与焊件夹角45度为宜）。 根据不同的焊接位置要，严格地控制熔池的大小 立焊、横焊时看铁水，防止熔敷金属下坠。 二氧化碳气体保护焊产生裂纹原因如下： 1)焊件或焊丝中P、S含量高，Mn含量低，在焊接 过程中容易产生热裂纹。 2)焊件表面清理不干净 3)焊接参数选择不当，如熔深大而熔宽窄，以及焊 接速度快，使熔化金属冷却速度增加，这些都会产生裂 纹。

6、防止措施：防止措施：严格控制焊件及焊丝的P、S等含量；严 格清理焊件表面；选择合理的焊接参数；对结构刚度较 大的焊件可更改结构或采取焊前预热、焊后消氢处理。 七、七、裂纹裂纹 CO2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。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

7、是在调整送丝速度。因焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因 此此CO2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配，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压对焊丝的熔既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔 化能力一致，以保证电弧长度的稳定。化能力一致，以保证电弧长度的稳定。 2.1 焊接电流焊接电流 焊接电压既电弧电压焊接电压既电弧电压: 提供焊接能量。提供焊接能量。 电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就越大。电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就越大。 电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表示：电弧电压等

8、于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表示： U电弧电弧 = U输出输出 U损损 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：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 100A200A300A400A500A 10m约1V约1.5V约1V约1.5V约2V 15m约1V约2.5V约2V约2.5V约3V 20m约1.5V约3V约2.5V约3V约4V 25m约2V约4V约3V约4V约5V 2.2 焊接电压

9、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 举例举例1：选定焊接电流：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下：则焊接电压计算如下： 焊接电压焊接电压 = ( 0.04 200 + 16 1.5)伏伏 = ( 8 + 16 1.5)伏伏 = ( 24 1.5)伏伏 举例举例2：选定焊接电流：选定焊接电流400A，则焊接电压计算如下：则焊接电压计算如下： 焊接电压焊接电压 = ( 0.04 400 + 2

10、0 2)伏伏 = ( 16 + 20 2)伏伏= ( 36 2)伏伏 焊接电压的设定焊接电压的设定 焊接电压和焊接电流焊接电压和焊接电流 n焊接电压焊接电压:提供焊丝熔化能量提供焊丝熔化能量.电电 压越高焊丝熔化速度越快压越高焊丝熔化速度越快. n焊接电流焊接电流:实际上是调送丝速度实际上是调送丝速度 与熔化速度的平衡结果与熔化速度的平衡结果. 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

11、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 n按参考公式进行焊前预制 n试焊 n首先确定好电流 n根据手感,声音,电弧稳定判断电压 高低 n微调电压 规范调节 在焊接电压和焊接电流一定的情况下：在焊接电压和焊接电流一定的情况下： 焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝足够的热量焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝足够的热量. . 焊接热量三要素：热量焊接热量三要素：热量= = I I 2 2 R t R t I I 2 2 ：焊接电流的平方焊接电流的平方 R: R: 电弧及干伸长度的等效电阻电弧及干伸长度的等效电阻 t: t: 焊接

12、速度焊接速度 半自动：焊接速度为半自动：焊接速度为30-6030-60cm/mincm/min 自动焊：焊接速度可高达自动焊：焊接速度可高达250250cm/mincm/min以上以上 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。 2.3 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 2.4 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：举例： 直径直径1.2mm焊丝可用电流焊

13、丝可用电流120-350A, 电流小时乘电流小时乘10倍的焊丝直径，倍的焊丝直径， 电流大时乘电流大时乘15倍的焊丝直径倍的焊丝直径 。 焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保焊接过程中，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。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

14、导电咀粘连. 干伸干伸 长度热量长度热量 电弧热量电弧热量 干伸长度为什麽要求严格 焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使 焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电 流降低，电弧热量减少。流降低，电弧热量减少。 热量热量= =干伸长度热量干伸长度热量+ +电弧热量电弧热量 2.5 焊焊 丝丝 因因COCO2 2是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化是一种氧化性气体，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，所碳和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损，所 以以COCO2 2焊时为了防止气孔，减

15、少飞溅和保证焊缝较高的焊时为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝较高的 机械性能，必须采用含有机械性能，必须采用含有S iS i、M nM n等脱氧元素的焊丝。等脱氧元素的焊丝。 COCO2 2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既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。的导电性能和工艺性能。 COCO2 2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种. . 作用：隔离空气并作为电弧的介质。作用：隔离空气并作为电弧的介质。 纯度：纯度要求纯度：纯度要求大

16、于大于 99.5% 99.5%，含水量小于，含水量小于0.05%0.05%。 性质：无色，无味，无毒，是空气密度的性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.51.5倍，比水轻。倍，比水轻。 存储：瓶装液态，每瓶内可装入存储：瓶装液态，每瓶内可装入(25 - 30)(25 - 30)KgKg液态液态COCO2 2。 加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。 容量：每公斤液态容量：每公斤液态COCO2 2可释放可释放509509升气体，一瓶液态二氧化升气体，一瓶液态二氧化 碳可释放碳可释放1500015000升左右气体，约可使用升左右气体，

17、约可使用10-1610-16小时。小时。 流量：小于流量：小于350350A A焊机：气体流量为焊机：气体流量为15-2015-20升升/ /分分 大于大于350350A A焊机：气体流量为焊机：气体流量为20-2520-25升升/ /分分 提纯：静置提纯：静置3030分钟后倒置放水，正置放杂气，重复两次。分钟后倒置放水，正置放杂气，重复两次。 2.6 CO2 气气 体体 气瓶气瓶 气瓶气瓶 液态液态CO2 液态液态 CO2 水水 水水 气态气态 CO2 气态气态 CO2 放水放水 放杂气放杂气 反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。 正极性特

18、点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝正极性特点：熔深较浅，余高较大，飞溅很大，成形不好，焊丝 熔化速度快（约为反极性的熔化速度快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时才倍），只在堆焊时才 采用。采用。 2.7 极极 性性 工件工件 焊枪焊枪 直流反极性接法直流反极性接法 KR20 0 A V + 工件工件 焊枪焊枪 直流正极性接法直流正极性接法 KR20 0 A V + CO2焊、焊、MAG焊和脉冲焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。焊一般都采用直流反极性。 送丝电机 电源 VA 异常 电源 焊丝直径 收弧电流调整 收弧电压调整 收弧 有 无 药芯 实芯 焊丝气体 电源 检查 焊接

19、 开 关 R系列焊机前面板示意图 三三.焊接操作基础焊接操作基础 3.1 焊枪操作基础焊枪操作基础 3.2 焊接施工基础焊接施工基础 3.3 焊接操作要领焊接操作要领 在焊接过程中在焊接过程中,焊枪的高度焊枪的高度(干伸长度干伸长度)和角度和角度, 自始至终保持一致自始至终保持一致. 3.1 焊枪操作基础焊枪操作基础 (A) 20 0 焊接方向 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 L 3.1 焊枪操作基础焊枪操作基础 (B) 焊接方向 20 0 焊接方向 前进法前进法后退法后退法 前进

20、法特点：电弧推着溶池走，不直接作用在工件上，焊道平而宽，容易观察前进法特点：电弧推着溶池走，不直接作用在工件上，焊道平而宽，容易观察 焊缝，气体保护效果好，溶深小，飞溅较大。焊缝，气体保护效果好，溶深小，飞溅较大。 后退法特点：电弧躲着溶池走，直接作用在工件上，溶深大，飞溅较小，容易后退法特点：电弧躲着溶池走，直接作用在工件上，溶深大，飞溅较小，容易 观察焊道，焊道窄而高，气体保护效果不太好。观察焊道，焊道窄而高，气体保护效果不太好。 CO2焊一般采用前进法焊接。焊一般采用前进法焊接。 20 0 3.2 焊接施工基础焊接施工基础：定位焊定位焊 CO2 焊比手弧焊产生的热量更多，强度更大，因此焊前需进行焊比手弧焊产生的热量更多，强度更大，因此焊前需进行 定位焊接，定位焊要点如下：定位焊接，定位焊要点如下： 中厚板对焊的定位中厚板对焊的定位 薄板对焊的定位薄板对焊的定位 200 500 mm 20 50 mm 100 150 mm 5 10 mm 3.2 焊接施工基础：焊接施工基础：摆动送枪法摆动送枪法 焊缝