OTCCO2焊接篇

1、 焊接基础知识培训教材CO2/MAG 焊接篇株式会社株式会社 DAIHEN(OTC)DAIHEN(OTC)焊机焊机 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-1株式会社株式会社 DAIHEN (OTC)焊机焊机销售人员的焊接讲座有以下构成销售人员的焊接讲座有以下构成:1NO.T-A09501本册是电弧焊的基础篇本册是电弧焊的基础篇6NO.T-T1950其他电弧焊其他电弧焊2NO.T-B2950CO2/MAG 焊接焊接7NO.T-M09507焊接材料的基础知识焊接材料的基础知识3NO.T-B3950MIG 焊接焊接8NO.T-F2950等离子切割等离子切割4NO.T-B4950TIG 焊接焊接9NO

2、.T-G19509工业用空气清洁机工业用空气清洁机5NO.T-B1950埋弧焊接埋弧焊接10NO.T-S0951株式会社株式会社 OTC 焊机的安焊机的安装、调整的一般知识装、调整的一般知识 3- 2 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 目目 录录1.1.COCO2 2/MAG/MAG 焊接的原理焊接的原理.4. COCO2 2/MAG/MAG 焊接的主要特点焊接的主要特点.5-CO焊接的特点.5-MAG 焊接的特点.5. COCO2 2/MAG/MAG 焊接的现象焊接的现象.63-1 熔滴过渡现象 .63-1-1 射流过渡.63-1-2 大滴状过渡.73-1-3 短路过渡.73-1-4 熔滴过

3、渡及应用.83-2 脉冲 MAG 焊接.83-3 母材的熔化及焊缝截面形状.93-3-1 母材熔化的基本形态.93-3-2 保护气体与熔深形状.103-3-3 极性与熔深形状.103-3-4 单面焊双面成形.103-4 焊接飞溅发生的原理 .114.CO4.CO2 2/MAG/MAG 焊接设备焊接设备.124-1 按 CO2/MAG 焊机控制方式的分类.124-2 逆变控制与模糊控制的 CO2/MAG 焊机的特点.134-2-1 逆变控制的CO2/MAG焊机的特点.134-2-2 模糊控制的CO2/MAG焊机的特点.134-3 直流电源 .144-4 电弧电压、焊接电流的调整 .154-4-1

4、电弧电压的调整.154-4-2 焊接电流的调整.154-5 直流电抗器的作用 .164-5-1 固定式电抗器与电子式电抗器.164-5-2 电抗量的不同引起的各种电弧现象.164-6 CO2/MAG 焊机的主要构成及其功能.174-6-1 CO2/MAG焊机主要由以下各部分构成.174-6-2 焊接电源.174-6-3 送丝装置.194-6-4 焊枪.194-6-5 附属设备（遥控器、气体流量调整器）.19 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-35.5.影响影响 COCO2 2/MAG/MAG 焊接结果的主要原因焊接结果的主要原因.205-1 焊接电流 .205-2 电弧电压 .215-3

5、焊接速度 .215-4 焊枪的操作 .226.6. COCO2 2/MAG/MAG 焊接材料焊接材料.236-1 保护气体 .236-1-1 CO2气体.236-1-2 混合气体（MAG气体）.236-2 焊丝 .236-2-1 实芯焊丝的特点.246-2-2 药芯焊丝的特点.247.7.有关有关 COCO2 2/MAG/MAG 焊接的主要用语及解说焊接的主要用语及解说.26 3- 4 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 1.1.COCO2 2/MAG/MAG 焊接的原理焊接的原理CO气体保护焊中所用的保护气体是 CO，所以一般称为CO焊接。MAG焊接所用的保护气体是Ar气与CO气体的混合气体。

6、 MAG是英文MetalActiveGas的第一个文字的简写。在本章中也称为MAG焊接。图 -是CO/MAG焊接的示意图。将卷成盘状的焊丝通过送丝装置连续地送出。焊丝通过焊枪端部的导电嘴通电，在保护气体中母材与焊丝间产生电弧，通过电弧的热量将被焊金属熔融并将之接合。MAG焊机的构成与 CO焊焊机的一样。所不同的是MAG焊使用的保护气体是混合气体（Ar气 CO气体） 、而且所用焊丝为 MAG焊用焊丝。MAG 焊接与 CO焊焊机都是主要用于一般钢材的焊接。 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-5. COCO2 2/MAG/MAG 焊接的主要特点焊接的主要特点有时也将CO气体保护与 MAG合起来称

7、为 MAG焊接。但是由于两种焊接方法中的焊接电弧现象不同，在此将它们分开说明。- -COCO焊接的特点焊接的特点CO焊接的优点、缺点分别与手工电弧焊接的比较结果如下。优点 焊接速度高。 （电流密度大） 熔深比较深。 （电弧集中性好） 熔敷效率高。 （熔渣的形成量少） 经济实惠。 （考虑效率等的综合因素） 可以很容易地进行薄板及厚板的焊接。 可以得到好的焊接质量。缺点对风比较敏感，通常当风速在 2 米秒以上时就要采取使用挡风屏等防风对策。- -MAGMAG 焊接的特点焊接的特点MAG 焊接的优点、缺点分别与 CO焊接的比较结果如下。优点 飞溅少，电弧稳定。 焊缝外观、成形美观。 熔敷金属的韧性好

8、（抗破坏的能力） 。 可以实现射流过渡的焊接（在高电流区） 。缺点保护气体的价格将增加。 3- 6 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 . COCO2 2/MAG/MAG 焊接的现象焊接的现象3-13-1 熔滴过渡现象熔滴过渡现象 CO2/MAG 焊接过程中，由于电弧热量母材被熔化。在此同时，焊丝端部也将被加热后变成液态并滴到母材中。上述焊丝端部熔融金属过渡到母材中的现象称为熔滴过渡现象。一般熔滴过渡可以大致分为“射流过渡” 、 “大滴状过渡”及“短路过渡”三种。3-1-13-1-1 射流过渡射流过渡 使用的混合气体是以使用的混合气体是以 ArAr 为主体的混合气体。当将电极（焊丝）接正并生成高

9、电流密为主体的混合气体。当将电极（焊丝）接正并生成高电流密度的电弧时，则如图度的电弧时，则如图 3-13-1 所示将形成很小的熔滴并高速向母材侧过渡。此种过渡称为所示将形成很小的熔滴并高速向母材侧过渡。此种过渡称为“射流过渡射流过渡” 。 如图 3-2 所示，即使是在混合气体中，随着焊接电流的减小熔滴将增大，熔滴过渡将从射流过渡变为大滴状过渡。 另外，图 3-2 中的斜线部称为过渡区，在此过渡区中熔滴有时变小、有时变大，熔滴过渡不规则。 作为混合气体的比例，一般使用作为混合气体的比例，一般使用 ArAr（80%80%）+CO+CO2 2（20%20%）的比例。）的比例。 （在市场上有卖专为（在

10、市场上有卖专为MAGMAG 焊接用的混合好的气体）焊接用的混合好的气体） （如果 CO2的比例大于 30%的话，则将不能形成射流过渡） 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-73-1-23-1-2 大滴状过渡大滴状过渡 保护气体为保护气体为 COCO2 2气体的情况下，即使使用大电流也没法形成射流过渡的电弧。如图气体的情况下，即使使用大电流也没法形成射流过渡的电弧。如图 3-3-3 3 所示，熔滴过渡时熔滴将变得与焊丝直径一样大或比焊丝直径更大，这种状态的熔滴所示，熔滴过渡时熔滴将变得与焊丝直径一样大或比焊丝直径更大，这种状态的熔滴过渡称为过渡称为“大滴状过渡大滴状过渡”。 如图 3-4 所示

11、，这种情况下的熔滴被电弧朝上压出形成大滴状。在这种电弧下可以得到大的熔深，但是发生的飞溅量将增加。3-1-33-1-3 短路过渡短路过渡 反复形成熔滴与母材的短路、电弧产生的熔滴过渡状态称为“短路过渡” ，也称为短弧过渡。在 1 秒间要发生 50130 回短路，输入到母材的热量小，所以短路过渡适合于薄板焊接、立焊、仰焊及全位置焊。 3- 8 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-1-43-1-4 熔滴过渡及应用熔滴过渡及应用 将 CO2，MAG 焊接中的 3 种过渡状态进行总结后的结果如表 3-1 所示。表 3-1熔滴过渡的形式射流过渡大滴状过渡短路过渡（短弧）状态熔滴过渡小颗粒过渡大颗粒过渡

12、短路时过渡焊接飞溅飞溅颗粒小，量少飞溅颗粒较大飞溅颗粒小现象熔深深深浅保护气体Ar+CO2CO2、Ar+CO2CO2、Ar+CO2必要条件对焊丝直径的电流值高高低适用板厚中板、厚板中板、厚板薄板备注：产生射流过渡的电流根据焊丝的材质、焊丝直径的不同也不同，不是一定的。短路过渡发生在 200A 以下的小电流区的熔滴过渡状态。3-23-2 脉冲脉冲 MAGMAG 焊接焊接 MAG 焊接时如 3-1-1 项所述，当满足一定条件时（焊接电流、气体混合比例）将发生射流过渡。使用射流过渡可以达到改善焊缝成形、降低飞溅的产生。在熔滴过渡中射流过渡是理想的熔滴过渡形式，但是如上述 MAG 焊接一样为了形成射流

13、过渡需要有一定的条件。所以在这种情况下脉冲焊接法将变得非常有效。 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-9脉冲 MAG 焊接法中使用周期性的脉冲电流（图示 Ip）上述脉冲电流产生的电弧力使焊丝端部生成的熔滴脱离焊丝。基值电流（Ib）起到将焊丝端部熔化的作用。脉冲 MAG 焊与一般的 MAG 焊接相比，使用同一种气体（混合气体）的情况下如果是脉冲 MAG 焊，即使使用很小的电流也可以形成射流过渡，所以脉冲 MAG 焊接在焊接薄板时飞溅量较小，可以得到美观的焊缝成形。3-33-3 母材的熔化及焊缝截面形状母材的熔化及焊缝截面形状3-3-13-3-1 母材熔化的基本形态母材熔化的基本形态 焊接熔深的

14、形状大约可以分为 3 类，小电流短路过渡时形成如图 3-7（a）的熔深形状，大电流大滴状过渡（射流过渡）时形成图示指状熔深形状。 3- 10 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-3-23-3-2 保护气体与熔深形状保护气体与熔深形状 CO2焊接时熔深形状比较缓，如果使用 Ar+ CO2的混合气体的 MAG 焊接情况下，由于有强力的等离子流的生成，将形成指尖状中央熔深。3-3-33-3-3 极性与熔深形状极性与熔深形状通常是将焊丝接成正极使用（反极性） 。焊丝接成负极时由于阴极压降的能量使焊丝熔化量增加，母材熔化将减少。焊丝接负极称为正极性，用在一些薄板的焊接中。3-3-43-3-4 单面焊双

15、面成形单面焊双面成形 薄板焊接或厚板跟部的第一层焊接后，在母材的反面也形成焊缝的焊接称为双面成形焊接。 图 3-10 表示了双面成形焊接后的熔深截面形状。如图 3-11 所示，为了容易达到双面成形要保持合适的间隙及钝边高度。另外，使用 Ar+ CO2的混合气体比单使用 CO2气体时的使母材熔化的能力更强，更容易得到稳定的反面成形。 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-113-43-4 焊接飞溅发生的原理焊接飞溅发生的原理 在焊丝中通过相同方向的电流时，会产生相互吸引的力。在焊丝熔化时，由于上述吸引力的存在使得熔滴更容易从焊丝上分离。 （参看图 3-12，图 3-13） 此电磁力称为电磁收缩力

16、。 在 CO2焊接的大滴状过渡状态下，焊丝端部熔滴将长大到焊丝直径的 23 倍。 （譬如焊丝直径为 1.2mm 的话，熔滴直径将达到 2.43.6mm）上述熔滴将通过电磁收缩力的作用与焊丝分开并向熔池滴下。在这时将发生大滴状的飞溅。不仅是为了除去飞溅而增加砂轮打磨的工序，而且飞溅将使焊丝的消耗增加。 3- 12 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 使用 MAG 焊接或脉冲 MAG 焊接将会有效地减少飞溅的发生量。4.CO4.CO2 2/MAG/MAG 焊接设备焊接设备4-14-1 按按 COCO2 2/MAG/MAG 焊机控制方式的分类焊机控制方式的分类 CO2/MAG 焊机的控制方式按焊机功能

17、、性能、价格等分为很多种，主要的控制方式的分类如图 4-1、图 4-2 所示。图 4-1气体保护电弧焊机普及机功能简单操作简单高级机功能丰富高性能移动电刷式变压器抽头式变压器可控硅控制式晶体管斩波式晶体管逆变式图 4-2 按输出控制方式的分类及特点 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-134-24-2 逆变控制与模糊控制的逆变控制与模糊控制的 COCO2 2/MAG/MAG 焊机的特点焊机的特点4-2-14-2-1 逆变控制的逆变控制的 COCO2 2/MAG/MAG 焊机的特点焊机的特点 逆变控制的 CO2/MAG 焊机通过晶体管可以实现几千赫兹到几十千赫兹的高速控制，与可控硅控制等其他控

18、制方式相比实现了大幅度的性能改善。逆变控制的 CO2/MAG 焊机有以下特点。 起弧性能提高 飞溅发生量少 可以实现电弧稳定的高速焊接 逆变控制的 CO2/MAG 焊机在半自动焊接、机器人或自动机配合的自动焊接中得到了广泛使用。4-2-24-2-2 模糊控制的模糊控制的 CO2/MAGCO2/MAG 焊机的特点焊机的特点 最近，在上述逆变焊机的基础上进一步地进行了性能改善的模糊控制的逆变 CO2/MAG焊机得到了开发及销售。 模糊控制的 CO2/MAG 焊机在上述 4-2-1 项中逆变焊机的优点的基础上，增加了如下优点： 可以自动调整最佳电压（电压模糊控制） 可以保证熔深一定（电流模糊控制）

19、可以大幅度地提高电弧稳定性及焊缝的外观成形（多特性控制） 3- 14 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 4-34-3 直流电源直流电源 CO2/MAG 焊的焊接电源中使用平特性电源，只要设定好焊接电流，则在此焊接电流下的送丝速度将保持一定（等速送丝） 。CO2/MAG 焊被称为是操作简单而且电弧稳定的焊接法。其中的一个理由是 CO2/MAG 焊接的平特性焊接电源的弧长自身调节功能的存在。在此参看图 4-3 对上述功能作一说明。首先假定焊接电流 200A、电弧长度 3mm 的焊接状态 S1为安定的焊接状态。现在假设由于焊枪的抖动等原因电弧长度变短到 S3的状态。因为电弧长度与电弧电压成比例关系，

20、（电弧弧长变短时电弧电压降低，相反电弧弧长增长时电弧电压增高）由于电弧弧长变短，电弧电压将降低。假设电弧电压降为 20V，则如图 4-3 所示由于电源的平特性，电流将急剧地增加。但是，由于使用的焊丝直径及送丝速度未变，在上述 S3的状态下焊接电流密度将增大，因此焊丝熔化速度也将增加，从而将回到原先的稳定状态 S1。相反，如果电弧长度变长到 S2的状态，电弧电压将增高到 24V ，焊接电流将减小。同样焊丝直径及送丝速度未变，所以焊丝的熔化速度将降低，从而也将回到原先的稳定状态 S1。以上就是平特性电源的弧长自身调节功能。即使有抖动，也能保持得到稳定电弧的平特性电源平特性电源电弧的自身调节平特性电

21、源电弧的自身调节 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-154-44-4 电弧电压、焊接电流的调整电弧电压、焊接电流的调整 CO2/MAG 焊焊机的电弧电压、焊接电流的调整（焊接参数的设定）可以通过如图 4-4所示的遥控器进行。4-4-14-4-1 电弧电压的调整电弧电压的调整 使用遥控器进行电压的设定时如图 4-5 所示，电压的设定在平特性电源的输出电压调整范围内进行。遥控器中使用电阻可以进行连续的电压调整。进行电压调整时，将电压调整旋钮向右旋到底设定最高电压，相反将旋钮向左旋到底设定最低电压。4-4-24-4-2 焊接电流的调整焊接电流的调整 可以使用遥控器的调整旋钮进行焊接电流的设定。C

22、O2/MAG 焊接是等速送丝，送丝速度与焊接电流成比例关系。通常送丝速度的刻度与焊接电流的刻度一样。即设定了焊接电流后，相应的送丝速度也就设定好了。 图 4-5 电弧电压的调整焊接电流电弧电压上限(向右旋到底)电压调整范围电弧电压下限(向左旋到底) 3- 16 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 4-54-5 直流电抗器的作用直流电抗器的作用 CO2/MAG 焊机中，为了抑制焊接电流的急剧变化、实现电弧的稳定、降低焊接飞溅的发生，使用直流电抗器。4-5-14-5-1 固定式电抗器与电子式电抗器固定式电抗器与电子式电抗器 如图 4-6 所示，有铁心及线圈构成的固定式电抗器与可以自由地调节电抗量的电

23、子式电抗器的两种存在。其中电子式电抗器可以方便地对电抗量进行调节，容易选择合适的值。焊机的控制方式抽头切换式可控硅控制式晶体管逆变控制式直流电抗器的种类固定式直流电抗器（由铁心、线圈构成）可调式直流电抗器（由电子回路构成）图 4-6 电抗器的种类4-5-24-5-2 电抗量的不同引起的各种电弧现象电抗量的不同引起的各种电弧现象 为了使电弧稳定，将电抗器的量调到合适的值很重要。 表 4-1 中表示了电抗量的不同引起的各种电弧现象。表 4-1 电抗量的不同引起的各种电弧现象电抗量过小合适过大电弧现象焊接飞溅多焊缝成形不良焊接飞溅少焊缝成形美观电弧稳定大滴状的飞溅起弧性能不良电弧不稳定 在实际的焊接

24、操作中会从焊接操作者那儿听到诸如“电弧硬或焊接电弧软” 、 “焊接飞溅多或飞溅少”或“适应性好或适应性坏”等反映。这些都是与电抗器有关的。确实焊接电源的心脏部是焊接变压器，但从电弧这角度来看，其心脏部是电抗器，对电弧来说电抗器非常重要。 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-174-64-6 COCO2 2/MAG/MAG 焊机的主要构成及其功能焊机的主要构成及其功能4-6-14-6-1 COCO2 2/MAG/MAG 焊机主要由以下各部分构成焊机主要由以下各部分构成 焊接电源及控制装置 送丝装置 焊枪 附属设备（遥控器、气体流量调整器） 其中，通常是将控制装置安装于焊接电源或送丝装置中，使之

25、成为一体。图 4-7 中是有代表性的 CO2/MAG 焊机的构成示意图。4-6-24-6-2 焊接电源焊接电源 CO2/MAG 焊接电源中有单相用、单相/三相兼用及三相用的直流电源。从稳定焊接电弧的观点出发，图 4-7 中所示的三相用焊接电源得到了普及的应用。焊接电源的特性是 4-3 项中所述的平特性。 焊接电源由： 将输入的交流电变换成直流电的装置 控制焊接过程的控制装置 控制送丝的调节装置 等焊接所必要的中枢装置组成。焊机的技术参数主要由焊接电源决定。主要的技术参数如下：额定电流 焊接电流的上限指标。额定输入功率 作为选择配电设备的指标。额定暂载率 焊接过程是电弧的发生过程与停止过程的重复

26、。 3- 18 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 计算 CO2/MAG 焊机的额定使用率时将周期定为 10 分。譬如，如果额定使用率是60%的话，则在 10 分钟内可以使用额定焊接电流 6 分钟，另外 4 分钟停止。 如果实际的焊接电流比额定电流的话，则允许使用的暂载率可以提高。这时的暂载率可以通过下式进行计算。 譬如，额定电流 500A、额定暂载率 60%的 CO2/MAG 半自动焊机作为自动机在暂载率 100%下使用（10 分钟周期内 10 分钟连续地进行焊接）时的焊接电流可以通过下式求出： 用上述数据代入后就可以得到可以连续使用的焊接电流为： 可见此时要在额定电流 500A 以下使用。电

27、弧发生时间电弧发生时间100=100=使用率（使用率（% %）电弧发生时间电弧发生时间+停止时间停止时间 额定电流 使用时 10 分 （额定电流）（额定电流）2允许使用的暂载率允许使用的暂载率= 额定暂载率额定暂载率 （使用电流）（使用电流）2 额定使用率（额定使用率（%）连续使用电流连续使用电流=额定电流额定电流 100（%） 60500 = 5000.6 =388（A） 100 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-194-6-34-6-3 送丝装置送丝装置 送丝装置由以下各项组成： 送丝马达 保护气体开、关用电磁阀 焊丝盘架在送丝装置上连接焊枪。最近的送丝装置不用连接工具就可以与带有快速

28、接插式接头的焊枪之间进行接拆。非常方便。4-6-44-6-4 焊枪焊枪 CO2/MAG 焊接的焊枪大致可分为空冷式与水冷式焊枪两类。这两种焊枪在提高操作性能、耐用性能、保护性能、送丝性能上都得到了很大的重视。如图 4-9 所示，最近的空冷焊枪已将焊接电缆、气体软管、焊枪开关做成一体，成为快速连接式焊枪。这种焊枪已得到了普及。 作为空冷焊枪与水冷焊枪的区别使用，一般中小电流焊接时使用空冷式焊枪，大电流焊接时使用水冷式焊枪。4-6-54-6-5 附属设备（遥控器、气体流量调整器）附属设备（遥控器、气体流量调整器） 如 4-4 项所述，遥控器主要用于“电弧电压的调整” 、 “焊接电流的调整”的焊接参

29、数的设定，但现在遥控器上一般还安装有将焊丝送到焊枪端部的点动开关。 气体流量调整器安装在气瓶出口处，用来设定焊接时必要的流量。气体流量调整器由将气瓶内的气压降低的减压阀及读取气体流量的流量计等组成。 小流量的 CO2气体流量调整器的气体通路不会有冻结的问题，所以使用不带加热器的气体流量调整器。当 CO2气体流量大时，由于气瓶内的高压气体通过减压阀减压时（约 0.2Mpa，2kgf/cm2）体积急剧膨胀，造成热量损失，会引起气路的冻结。为了 3- 20 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 防止这种冻结的发生，如图 4-10 所示使用带加热器的气体流量调整器。5.5.影响影响 COCO2 2/MAG

30、/MAG 焊接结果的主要原因焊接结果的主要原因 与手工电弧焊一样 CO2/MAG 焊接结果在很大程度上与焊接操作者的经验、操作技能有关。另外，与手工焊接相比在焊接操作上影响焊接结果的因素也较多，较复杂。 焊接作业的基本要素：焊丝、保护气体等焊接材料的选择焊丝、保护气体等焊接材料的选择母材的材质、板厚、坡口形状的选择母材的材质、板厚、坡口形状的选择焊接参数的设定、焊枪的操作焊接参数的设定、焊枪的操作焊接电源、送丝装置、焊枪等的正确使用焊接电源、送丝装置、焊枪等的正确使用 主要可以列举上述要素。在此，就对焊接结果最有影响的“焊接参数（焊接电流、焊接电压、焊接速度）的设定”以及“焊枪的操作”作一个说

31、明。5-15-1 焊接电流焊接电流 焊接电流是影响熔深、焊丝熔化速度（换言效率）的主要因素。焊接电流是影响熔深、焊丝熔化速度（换言效率）的主要因素。 图 5-1 中表示了焊接电流与熔深的关系。 实际的焊接作业时，要在考虑母材材质、板厚、使用的焊丝尺寸、要求的焊接质量、焊接效率等基础上决定焊接参数。图 5-2 焊丝熔化速度与焊接电流的关系（实芯焊丝） 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-21如图 5-2 所示焊接电流越大焊丝熔化速度增加。在同一焊接电流时，焊丝直径越小熔化速度越快。另外，如图 5-3 所示，当焊接电流增大时，焊缝宽度、熔深以及焊缝余高都有增大的倾向。5-25-2 电弧电压电弧电

32、压 电弧电压主要与“电弧的长度”以及“熔深的状态”有关。图 5-4 中表示了电弧电压与焊缝形状的关系。如图所示，随着电弧电压的增高电弧将变长，焊缝余高将变得平坦。相反，如果电弧电压变低则焊缝形状将变得突起。 图 5-5 中表示了在电流一定，电压变化的情况下的焊缝截面的形状。 另外，电弧电压还会影响“电弧的稳定性” 、 “焊接飞溅的发生” ，所以根据熔滴过渡的状态等保持合适的电弧电压很重要。5-35-3 焊接速度焊接速度 焊接速度主要与焊接速度主要与“熔深状态熔深状态” （焊缝宽度、熔深以及余高）有关。（焊缝宽度、熔深以及余高）有关。 在半自动焊接中由于焊接速度的变化也会引起熔深、焊缝宽度、余高

33、等的变化，但由于焊接速度比较低，没有自动焊接时的那样明显的变化。但是在很深的坡口内进行焊接时如果将焊接速度 放得过低，则由于熔融金属的先行会造成严重的飞溅的产生、焊缝图 5-3 焊接电流与焊缝截面形状图 5-4 电弧电压与焊缝形状的关系图 5-5 电弧电压与焊缝截面 3- 22 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 成形不良、未焊透等缺陷的发生。所以，在这种情况下要避免形成过大的熔池、通过提高焊接速度增加焊接层数来得到良好的焊接结果。 上述倾向在用药芯焊条进行焊接时非常明显，所以要特别注意。 如图如图 5-65-6 所示，当焊接电流以及电弧电压一定，焊接速度变化时随着焊接速度的提高所示，当焊接电流

34、以及电弧电压一定，焊接速度变化时随着焊接速度的提高焊缝宽度、熔深深度、余高高度都呈现减少的倾向。焊缝宽度、熔深深度、余高高度都呈现减少的倾向。5-45-4 焊枪的操作焊枪的操作 如图 5-7 所示，CO2/MAG 焊接时焊枪的移动方向一般为“前进法” 。这是为了避免将空气卷入保护气体中，从而得到健全稳定的电弧。一般焊枪的前进角保持为 1015。 在全自动焊接或深坡口的焊接中，为了避免熔渣的先行有时也使用如图 5-8 所示的“后退法” 。图 5-9 中表示了在同一焊接参数下分别用“前进法”以及“后退法”焊接后得到的焊缝形状的示意图。关于焊丝伸出长度（参看图 5-10）的参考标准是焊枪喷嘴到母材间

35、的距离。从气体保护效果的观点出发，焊丝伸出长度越小越好。但是，实际焊接时如果焊丝伸出长度过短的话，会造成由焊接飞溅引起的焊枪喷嘴堵塞以及焊接熔池观察困难等。所以，要保持合适的焊丝伸出长度。一般在大电流焊接时焊丝伸出长度为 1525mm 左右。一般情况下短路过渡焊接时焊丝伸出长度比较短（约 615mm） ，大电流焊接时将焊丝伸出长度伸长。但是，实际是根据焊接材料、电弧的稳定性、焊接作业环境进行调整。水平角焊的操作时不光要注意焊枪角度，还要注意焊接的对准位置。使用大电流进行焊接时，如图 5-11 所示，保持焊枪与垂直板之间的角度为 3545，并将焊枪对准位置向水平板偏移 12mm 后，可以得到没有

36、咬边及焊瘤的水平角焊缝。因为水平角焊时的焊脚长度的限度是 89mm（单层焊） ，所以对准位置的最大偏移量为 2mm 左右。另外，短路过渡的小焊脚的水平焊接时，一般将焊枪对准垂直板与水平板的交点。另外，短路过渡的小焊脚的水平焊接时，一般将焊枪对准垂直板与水平板的交点。图 5-11 水平角焊时的焊枪角度及对准位置 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-236.6. COCO2 2/MAG/MAG 焊接材料焊接材料6-16-1 保护气体保护气体6-1-16-1-1 COCO2 2气体气体 焊接中使用的 CO2气体是让充填在气瓶中的液化 CO2气体气化后使用的。作为焊接用的气体可以在市场上买到高纯度的

37、 CO2气体。焊接用液化 CO2气体纯度 99%以上水分 0.002%以下JIS 标准JIS K1106CO2（容量）水分（重量%）臭气1 级99.0%以上-没有异臭2 级99.5%以上0.05 以下-3 级99.5%0.005 以下- 焊接用或 JIS 标准中 3 级以上的气体可以用于焊接。6-1-26-1-2 混合气体（混合气体（MAGMAG 气体）气体） 作为混合气体（MAG 气体）有 Ar+ CO2（二元气体） 、Ar+ CO2+O2（三元气体） 、Ar+ CO2+He+O2（四元气体）等存在，并根据用途、目的分别使用。但 MAG 焊中一般普及使用的是市场上卖的 Ar（80%）+ CO

38、2（20%）的混合气体。 由于焊机的波形控制得到了改善，即使使用单一的 CO2气体也能得到飞溅少的焊接。所以作为最近的倾向在半自动焊接时使用单一的 CO2气体、高速焊接或焊缝外观被重视的自动焊接时，利用保护气体是混合气体的脉冲 MAG 焊接的方法。6-26-2 焊丝焊丝 CO2/MAG 焊接中使用的焊丝大致可以分为实芯焊丝与药芯焊丝两类。 （参看图 6-1） 3- 24 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 6-2-16-2-1 实芯焊丝的特点实芯焊丝的特点 含有适量脱氧剂的这种焊丝的特点如下： 小电流焊接时（短路过渡） 熔深浅，适合于薄板的焊接 容易进行全位置焊接及单面焊双面成形的焊接 大电流焊

39、接时（大滴状过渡） 电弧能量集中，焊接熔深深 熔敷速度快，可以实现高效率焊接 但是，在存在上述优点的反面实芯焊丝存在焊接时飞溅较多、而且与其他焊接方法相比焊缝外观较差的问题。6-2-26-2-2 药芯焊丝的特点药芯焊丝的特点 添加有焊剂的焊丝称为药芯焊丝。图 6-2（b）是有代表性的药芯焊丝的例子。为了提高电弧的稳定性、减少飞溅的发生、改善焊缝的外观，使用如图 6-2 中的各种各样的焊丝。 药芯焊丝按其焊剂成分可以分为两类。一类是以钛为主成分的“渣系焊丝” ，另一类是以金属粉末为主成分的“金属系焊丝” 。各种焊丝的特点如下： “渣系焊丝”的特点图 6-1 实芯焊丝及药芯焊丝图 6-2 药芯焊丝的截面形状 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 3-25 熔渣的保护性良好