CO2气体保护焊

1、C02气体保护焊学习目的：了解C02气体保护焊的冶金反应原理、 焊接工 艺特点和焊接设备，熟悉 CO2气体保护焊的基本操作技术， 掌握薄板对接CO2气体保护焊、立焊、横焊技术。第一节CO2气体保护焊概述一、CO2气体保护焊工作原理CO2气体保护焊是采用 CO2气体作为保护气体隔离空 气，保护熔池的焊接方法。CO2气体保护焊是活性气体保护焊， 从喷嘴喷出的CO2 气体，在高温下分解为 CO并放出氧气。二、CO2气体保护焊工艺特点（1）生产效率高，焊丝直径小，电流密度大，电流穿透能 力强，熔深大焊丛熔化效率高；（2）焊接变形小，热量集中；（3 ）能耗少；（4）适应范围广，可进行全方位焊接；（5）抗

2、锈能力强，含氢较低；（6）明弧操作；（7 ）飞测大；(8 )弧光强；三、C02气体保护焊冶金特点1. 保护作用：保护熔池不跟空气的氧气、氮气接触，由于 温度很高使焊件和焊丝中的合金元素烧损，同时生成氧化 物。2. 脱氧作用：在焊丝中加入一定量的脱氧元素，如Si、Al , 等。3. 焊缝金属合金化：药皮和焊丝中加入合金元素，提高焊 缝的合金元素含量。四、CO2气体保护焊熔滴过渡电弧燃烧的稳定性和焊缝成形的好坏取决于熔滴过渡形式。过渡分三个形式。1. 短路过渡：当电流很小，电压很低时，弧长小于熔滴自由成形的直 径，焊接时将不断发生短路，此时电弧稳定，飞溅小，焊弧 成形好，这种过渡形式称短路过渡。也

3、就是说，短路的频率高，焊接过程越稳定。最合适的电弧电压，对于直径的焊丝 该值是20V左右,最高短路频率约100Hz ,由于电弧不断地发生短路， 可听见的“啪啪”声。当电弧电压太低时，则弧长很短，短路频率很高，电弧燃烧时间短，焊丝端部来不及熔化就插入熔池，会发生固体 短路，因短路电流很大，致使焊丝突燃爆断，产生严重的飞溅。焊接过程不稳定。2. 射滴(颗粒)过渡当焊接电流较大，电弧电压较高时，会发生颗粒过渡。(1) 大颗粒过渡：当电弧电压较高，弧长较大但电接电流较小时，焊丝端部形成的熔滴不仅左右摆动，而且上下跳动，最后落入到熔池中，这种过渡形式称为大颗粒过渡。大颗粒 过渡时飞溅较多，焊缝成形不好，

4、焊接过程不稳定。(2) 小颗粒过渡：对于直径1.6mm的焊丝，当焊接电流越过 400A时,熔滴较细，过渡频率较高，称为小颗粒过渡。飞溅少、 焊接过程稳定，焊缝成形良好焊丝熔化效率高适用于中、厚 板的焊接。3. 射流(喷射)过渡对于直径为1.6mm的焊丝当焊接电流越过于 700A时， 发生喷射过渡。很小的熔滴如水流从焊丝端部脱落。一、CO2气体保护焊的气孔CO2气体具有冷却作用，当熔池凝固时，某些气体来不及从熔池中逸出，便随着熔池的结晶凝固而留在焊缝内，形 成气孔。主要有三种。1. 一氧化碳孔主要原因是脱氧元素不足，使熔池中熔入过多的Fe 0,它和C发生强烈的还原反应，产生 CO气体。只有在焊丝

5、中含有足够的脱氧元素 Si和Mn能有效的防止CO气孔的 产生2. 氢气孔产生氢孔主要原因是焊接过程中水分解产生的H熔入熔池，结晶过程中排不出来，留在焊缝中。CO2气体保护焊中氢的来源主要是保护气体不纯，含有水分超标。另外其它是 待焊区域、焊丝表面的水分、油渍和铁锈。3. 氮气孔产生的原因是CO2保护气体不纯混入了空气。另外操作 过程中气体流量小、喷嘴工件距离过大、喷嘴被堵塞有风。二、CO2气体保护焊的飞溅1. 正确选择焊接参数（1）焊接电流和电弧电压1砂 空盘一存牛Eft fettle：曲如隹 N在小电流区的短路过渡区（1区），焊接飞溅小，而中间 区（2区）焊接飞溅最大，大电流的细颗粒过渡区（

6、3）飞溅也小。(2)焊丝伸出长度焊丝伸出长度越长， 焊接飞溅越大。一般为10 15mm2. 改进焊接电源CO2气体保护焊飞溅主要发生在短路过渡的最后阶段。改进的办法在焊接回路中串接电抗器和电阻、电流切换、 电流波形式控制等方法，减小液桥爆裂电流，从而减小焊接 溅。3. 在CO2气体中加入氩气加入一定的氩气后改期变了 CO2气体的物理性能和化学 性质，随着氩气比例的增加，焊接飞溅逐渐减小。也改状况 善了焊缝的成形。4. 采用低飞溅焊丝对于实芯焊丝，在保证接头力学性能的前提下，尽量降 低其含碳量，适当增加 Ti、Al等合金元素。5. 控制焊枪的角度当焊枪垂直于焊件时，焊接飞溅最少，倾斜角度越大，飞

7、溅 越多。倾斜角度不要超过 20o第二节 C02保护焊的焊接参数一、 焊丝直径焊丝直径越粗，允许使用的焊接电流越大焊接直径/mm焊件厚度/mm施焊位置熔滴过渡形式0. 81-3各种位置短路过程1. 01. 5-6各种位置短路过程1. 22-12各种位置短路过程中厚平焊、平角焊细颗粒过程1. 66-25各种位置短路过程中厚平焊、平角焊细颗粒过程2. 0中厚平焊、平角焊细颗粒过程焊接电流相同时，熔深将随着焊丝直径的减小而增加。焊接电流相同时，焊丝越细则熔敷速度越快。、焊接电流应根据焊件厚度、材料、焊丝直径、施焊位置及要求的 熔滴过渡形式来选择焊接电流的大小。每种直径的焊丝都有一个合适的焊接电流范围

8、，只有在这个范围内焊接过程才稳定进行。通常直径 的焊丝，短路过渡的焊接电流在40-230A范围内；细颗粒过程过渡的焊接电流在 250-500A范 围内当电源外特性不变时，改变送丝速度，此时电弧电压不 变，焊接电流则发生变化。送丝速度越快，焊接电流越大。在相同的送丝速度下，随着焊丝直径的增加，焊接电流也增加。焊接电流的增大，熔深也会增加。焊接电流的增加熔敷速度和熔深都会增加。二、电弧电压电弧电压是指导电嘴与焊件间测得的电压。焊接电压是焊机上电压表所显示的电压。焊接电压比电弧电压高。焊缝成形好，电弧电压与焊接电流配合适当。通常焊接电流小时，电弧电压较低，焊接电流大时电弧电压较高。三、焊接的速度焊按

9、谚应妲捺亍应庚焊弧成？t丈尅翁4向匚一焰:克b-仝咼石_焙星華在焊丝直径、焊接电流、电弧电压不变的条件下，焊接 速度增加时，熔宽与熔深都减小。焊接速度过快，产生咬边、未熔合出现气孔；速度过低 变形增大。四、C02气体的流量流量过大过小都影响保护效果。通常细丝焊接时，流量为止 5-15L/min。五、焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到焊件的距离。保持伸 长不变是保证焊接过程稳定的基本条件。采用的电流密度较高，伸出长度越大，焊接的预热作用 越强。当送丝速度不变时，若焊丝伸出长度增加，因预热作用 强，焊丝熔化快，电弧电压升高，使焊接电流变小，熔滴与 熔池温度降低，将造成热量不足，容量引起未焊

10、透、未熔合 相反若焊丝伸出长度减小，将使熔滴与熔池温度提高，在全 位置焊接时引起熔池铁流的流失。焊丝伸出长度的允许值焊丝直径H08Mn2SiH06Gr19Ni9Ti0.86-125-91.07-136-111.28-157-12焊丝伸出长度过小，妨碍观察电弧，影响操作，容易因导电 嘴过热夹住焊丝，烧毁导电嘴。电阻预热作用小，电弧功率 大，熔深大，飞溅小。焊丝长度太大时，电弧位置变化较大，焊缝成形不好。 电阻对焊丝的预热作用强，电弧功率小，熔深浅和飞溅多。焊丝伸出 长度对焊 接成苣的誇晒六、电源极性C02气体保护焊通常采用直流反接（反极性）：焊件接阴 极，焊丝接阳极。八、回路电感短路过渡焊接需要

11、焊接回路中有合适的电感量，用以调节 短路电流的增长速度，使焊接过程中飞溅最小。九、焊枪的倾角焊枪倾角小于是10o时，不论是前倾还是后倾， 对焊接过 程及焊弧成形没有明显的影响；但倾角过于 25。时将增加熔 宽并减小熔深，还会增加飞溅。第三节 C02气体保护焊焊机一、CO2气体保护焊机分类及组成1. CO2气体保护焊机分类半自动和全自动 CO2气体保护焊。2. CO2气体保护焊机的组成薛保护焊盘缶电涵电爲试 3-coWA屯一流iEi十2-气侮詞.兀8-送丝绘-电工迦甘舱汕8-H1伍调节毓问.送樂拄审归m-r 宦输田M-焊柚匹-焊存2-JE焊f半止晅滋】齐疲柏虫竺:&曲嶺12-送丝书L构电

12、遮觀t(1)焊接电源对焊接电源的要求1) 具有平的或绶降的外特性曲线:采用平特性曲线，由于短路电流大，容易引弧，不易粘 丝；电弧拉长后，焊接电流迅速减小。不容易烧坏焊丝嘴， 且弧长变化时会引起较大的焊接电流变化，电弧的自调作用 强，焊接参数稳定，焊接质量好。2）具有合适的空载电压：C02气体保护焊为38-70V3）良好的动特性：焊机适应焊接电弧变化的特性称为焊接电源的动特性。动特性良好时，容易引弧，焊接过程稳定、飞溅小。4）合适的调节范围（2 ）控制系统包括引弧、熄弧、送丝控制、焊接程序控制、焊接参数 调节、气体加热和送气控制、焊接坡口的自动跟踪。（3 ）送丝系统1）送丝机构的要求：速度均匀稳

13、定、调节方便、结构牢固 轻巧。2）送丝的方式：推丝式、拉丝式、推拉式三种。送丝轮：平轮 V形槽送丝机构、行星双曲线送丝机构。（4）焊枪焊枪的结构：1）喷嘴用纯铜或陶瓷制成。焊接前期最好在喷嘴的内外表面上涂一层硅油，便于清 除粘附在喷嘴上的飞溅并延长使用寿命。2) 导电嘴。用纯铜、铭青铜或磷青铜制成。通常导电嘴的孔径比焊丝直径大 0.2mm。3) 分流器用绝缘陶瓷制作，上有均匀的小孔，从枪体内喷出的保 护气体经均流器后，从喷嘴中呈层流状均匀嘴出。4) 导管电缆。(5 )供气系统是向焊接区提供流量稳定的保护气体，由气瓶、减压阀、 预热骂、流量计、干燥器和管路组成。二、CO2气体保护焊焊机型号及主要

14、技术参数1. CO2气体保护焊焊机型号123斗5所在位置表示方法表示含义1NMIG/MAG 焊机2Z自卫动焊用焊机B半自卫动焊用焊机D点焊用焊机U堆焊用焊机G切割机3M氩气及混合气体保护焊、脉冲CCO2气体保护焊41全位置焊车式2横臂式3机床式4旋转焊头式5台式6焊接机器人7变位式5数字额定焊接电流2. C02气体保护焊焊机主要技术参数三、CO2气体保护焊焊操作技术1. 引弧主要是碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪。操作步骤如下:1) 按焊枪上的控制开关，点动伸出焊丝，焊丝伸出长度 小于喷嘴与焊件间应保持的距离，超长部分剪去，若焊丝端 部出现球状时，须剪去，否则引弧困难。2) 将焊枪按要求(保持合适

15、的倾角或喷嘴高度)放在引弧处。3) 按焊枪上的控制开关，焊机自动提前送气，延时接通 电源，保持高电压，慢送丝，当焊丝碰撞焊件短路后，自动 引燃电弧。6. C02气体保护焊焊枪的摆动方式平对接焊，应根据坡口间隙的大小采用不同的摆动方式。立焊对接，也应根据坡口间隙的大小采用不同的摆动方 式。7. CO2气体保护焊焊缝的接头按下列步骤操作：1) 将待焊接头处用磨光机打磨成斜面。2) 在焊缝接头斜面顶部引弧，引燃电弧后，将电弧移至斜面底部，转一圈返回引弧处后继续向左焊接。& CO2气体保护焊焊缝的收弧操作措施：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，直到弧坑填满为止。操作

16、均需特别注意，收弧时焊枪除停止前进外，不能抬高喷嘴，即使弧坑已填满，电 弧已熄灭，也要让焊枪在弧坑处停留几秒后才能移开，因为 灭弧后，控制线路仍延迟送气时间，以保证熔池凝固时能得 到可靠的保护，若收弧时抬高焊枪，则容易因保护不良引起 缺陷。9. CO2气体保护焊的定位焊焊前为装配和固定焊件上的接缝位置的焊接操作称为定位焊。须注意以下几点：2) 保证熔合良好，余高不能太高。3) 不能焊在焊缝交叉处或焊缝方向发生急剧变化的地方，4) 定位焊缝的长度、余高和间距定位焊缝的参考焊件厚度定位焊缝余高定位焊缝长度定佯焊缝间距< 4V 45-10-50-1004-123-610-20100-200&g

17、t; 12> 615-30200-3005) 防止焊接过程中焊件裂开，尽量避免强制装配，必要 时增加定位焊缝的长度，并减小定位焊缝的间距。6) 定位焊后必须尽快焊接，避免中途停顿或存放时间过长，定位焊接电流比焊接电流大10 % -15 %。10. CO2气体保护焊左焊法与右焊法可以按照焊枪的移动方向分为右焊法和左焊法。PUW去1) 右焊法：熔池的可见度及气体保护效果较好，但因焊 丝直指熔池，电弧将熔池的液态金属向后吹，容易造成余高 和焊波过大，影响焊缝成形，并且焊接时喷嘴挡住待焊的焊 缝，不便观察焊缝的间隙，容易焊偏。2) 左焊法：喷嘴不会挡住视线，能够清楚的看见焊缝， 不容焊偏，熔池受到的电弧吹力小，能得较大熔宽。复习思考题1