3-5二氧化碳气体保护焊及其设备

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认识二氧化碳气体保护焊及其设备教学目标：1.了解二氧化碳气体保护焊的基本原理、工艺特点及应用范围；能合理选用焊丝和控制冶金过程；能合理制定焊接工艺；2.掌握典型焊接接头半自动二氧化碳气体保护电弧焊操作技术；3.了解二氧化碳气体保护电弧焊的新技术。早在20世纪30年代就有人提出用CO2及水蒸气作为保护气体，但试验结果发现焊缝金属严重氧化，气孔很多，焊接质量得不到保证。因此氩气、氦气等惰性气体保护焊首先应用于焊接生产，解决了当时航空工业中有色金属的焊接问题，气体保护焊的优越性也逐步被人们认识和重视。但是氩气、氦气为稀有气体，价格较贵，应用上受到一定的限制。为此，到20世纪50年代。人们又重新研究CO2气体保护焊，并逐步应用焊接生产。气体保护焊：是利用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区电弧焊方法。CO2焊的基本原理：CO2气体保护电弧焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法。这种方法以CO2气体作为保护介质，使电弧及熔池与周围空气隔离，防止空气中氧、氮、氢对熔滴和熔池金属的有害作用，从而获得优良的机械保护性能。生产中一般是利用专用的焊枪，形成足够的CO2气体保护层，依靠焊丝与焊件之间的电弧热，进行自动或自半动熔化极气体保护焊接。CO2的种类：1.按选用保护气体分：钨极氩弧焊(TIG)、CO2气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊(MIG)、熔化极混合气体保护焊(MAG)等。2.采用电极类型分：熔化极、非熔化极。4.采用焊丝类型分为：实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊。二氧化碳气体保护焊定义:是用CO2作为保护气体，依靠焊丝于焊件之间产生的电弧来熔化金属的气体保护焊方法，简称CO2焊。CO2焊的原理示意图1.焊丝盘2.送丝滚轮3.焊丝4.导电嘴5.保护气体喷嘴6.保护气体7.熔池8.焊缝金属9.母材10.电弧

CO2焊按使用焊丝直径的不同，可分为细丝CO2焊（焊丝直径不大于于1.2mm）和粗丝CO2焊（焊丝直径1.6~5.0mm）。按操作的方式分类，又可分为半自动CO2焊和自动CO2焊。区别：优点：1.焊接成本低，仅为埋弧焊及焊条电弧焊的30%~50%2.焊接质量较高。对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能好。3.生产效率高，不用更换焊条和清渣，效率比焊条电弧焊提高1~4倍。4.焊接变形小。由于电弧加热集中，焊件受热面积小，同时CO2气流有较强的冷却作用，所以焊接变形小，特别适宜于薄板焊接。5.适用范围广。可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。缺点：1)飞溅率较大，并且焊缝表面成形较差。金属飞溅是CO2焊中较为突出的问题，这是主要缺点。2）很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。3）抗风能力差，给室外作业带来一定困难。4）不能焊接容易氧化的有色金属。5）弧光强度及紫外线强度为焊条电弧焊的2~3倍和20~40倍，电弧辐射较强。（二）冶金特点

CO2是一种氧化性气体，在高温时进行分解，具有强烈的氧化作用

1、CO2的氧化性

CO2气体高温分解：CO气体在焊接中不熔于金属，也不与之发生作用，CO2和O2则使Fe和其他元素氧化烧损。

2、脱氧的措施添加焊丝中的脱氧元素含量，锰、硅、铝、钛三.CO2保护焊的焊接材料常用的焊接材料是CO2气体和焊丝1.CO2气体：容量40L，装25kg的液态，压力为5~7Mpa，液态于气态分别占80%和20%，钢瓶中所指的压力值是这部分气体的饱和压力，于温度值于环境有关。2.焊丝为保证焊缝金属好的力学性能，防止气孔所用的焊丝必须比母材含有更多的Mn和Si，减少飞溅，焊丝含碳量必须限制在0.10%以下。镀铜的目的：防止生锈，有利于保存，并可改善焊丝的导电性和送丝的稳定性。四、CO2气体保护焊设备常用的设备由：焊接电源、送丝机构及焊枪、供气系统、控制系统等组成。1.焊接电源：通常采用平外特性的直流弧焊整流器2.送丝机构及焊枪（1）送丝机构：等速送丝式。方式：推丝式、拉丝式、推拉式。（2）焊枪：按结构分，鹅颈式焊枪和手枪式