31 二氧化碳气体保护焊的原理及特点

1、河 南 经 济 贸 易 高 级 技 工 学 校授 课 教 案授课教师刘广宝授课时间课程名称焊工工艺学课题名称3-1 二保焊的原理及特点教学方法讲授法重点难点 二保焊与其他焊接方法的区别教具课本、多媒体作业布置见后辅导反馈审批签字【教学目标】 1、了解二保焊的原理 2、理解二保焊的特点 3、掌握二保焊的冶金特点【教学课时】【教学过程】：组织教学：点名：复习旧课 1、焊条的选择依据是？ 2、焊接电流的选择依据是？ 3、焊接速度的决定因素？：导入新课第3章 二氧化碳气体保护焊3-1 CO2气体保护焊的原理及特点1、 CO2气体保护焊的原理 CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体（有时采用CO2+A

2、r的混合气体）的气体保护电弧焊，简称CO2焊。二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种，是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。在焊接时不能有风，适合室内作业。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。焊接时抗风能力差，适合室内作业。由于它成本低，二氧化碳气体易生产，广泛应用于各大小企业。由于二氧化碳气体的热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断，因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于所

3、用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。焊接原理示意图2、 CO2气体保护焊的特点1、优点： 生产效率高和节省能量。焊接成本低。焊接变形小。 对油、锈的敏感度较低。 焊缝中含氢量少，提高了低合金高强度钢抗冷裂纹的能力。 电弧可见性好，短路过渡可用于全位置焊接。2、缺点： 焊接过程中金属飞溅较多,焊缝外形较为粗糙,特别是当焊接参数匹配不当时飞溅就更严重。 不能焊接易氧化的金属材料,也不适合于在有风的地方施焊。 焊接过程弧光较强,尤其是采用大电流焊接进电弧的辐射较强,故要特别

4、重视操作人员的劳动保障。 设备比较复杂,需要有专业队伍负责维修。用手工操纵焊接器具和焊条进行焊接的电弧焊方法，称为手工电弧焊。3、 CO2焊冶金原理 在进行焊接时，电弧空间同时存在CO2、CO、O2和O原子等几种气体，其中CO不与液态金属发生任何反应，而CO2、O2、O原子却能与液态金属发生如下反应： Fe+O2 FeO+CO（进入大气中） Fe+O FeO (进入熔渣中) C+O CO （进入大气中） 1、CO气孔问题：由上述反应式可知，CO2和O2 对Fe和C都具有氧化作用，生成的FeO一部分进入渣中，另一部分进入液态金属中，这时FeO能够被液态金属中的C所还原，反应式为： FeO+C Fe+CO 这时所生成的CO一部分通过沸腾散发到大气中去，另一部分则来不及逸出，滞留在焊缝中形成气孔。针对上述冶金反应，为了解决CO气孔问题，需使用焊丝中加入含Si和Mn的低碳钢焊丝，这时熔池中的FeO将被Si、Mn还原： 2FeO+Si 2Fe+SiO2（进入渣中） FeO+Mn Fe+MnO （进入渣中）反应物SiO2、MnO它们将生成FeO和Mn的硅酸盐浮出熔渣表面，另一方面，液态金属含C量较高，易产生CO气孔，所以应降低焊丝中的含C量，通常不超过0.1。 2、氢气孔问题：焊接时，工件表面及焊丝含有油及铁锈，或CO气体中含有较多的水分，但是在CO2保护焊时，由于CO