船舶焊接教材3.1.2-CO2气体保护焊设备

CO2气体保护焊项目一平对接焊3.1.2CO2气体保护焊设备CO2气体保护焊设备1．CO2气体保护焊设备组成如图1所示，CO2气体保护焊设备又称CO2气体保护焊机，由焊接电源及控制箱、焊枪及送丝系统和CO2的供给装置等部分组成。（1）焊接电源。CO2气体保护焊由于电流密度大，且气体对电弧具有冷却作用，所以电弧静特性曲线是上升的。这就要求焊接电源外特性曲线应为平的或略为下降的。目前普遍使用的硅弧焊整流器和晶闸管弧焊整流器电源能获得平硬的外特性。而新型的逆变式焊机体积小、重量轻，具有良好的动特性，例如NBC-350型逆变式焊机。图1CO2气体保护焊设备示意图（2）送丝系统。如图2所示，CO2气体保护半自动焊的送丝系统有拉丝式、推丝式和推-拉式三种。图2CO2气体保护半自动焊送丝方式推丝式b）拉丝式c）推-拉丝式1）拉丝式。焊丝盘、送丝机构都装于焊枪上，因此焊枪结构复杂、重量大，只宜采用细焊丝（直径0.5~lmm），操作的活动范围在十几米。2）推丝式。焊丝盘及送丝机构与焊枪分离，因此焊枪结构简单、重量轻。但焊丝的定向需通过软管来控制，故软管不能太长或扭曲，否则焊丝不能顺利送出。而所采用的焊丝直径宜在0.8mm以上，以便能由软管顺利送出。推丝式焊枪的操作范围在2~4m以内。3）推—拉式。具有前两种送丝机构的优点，而克服了它们的缺点．可以在离焊接电源10m以外的工作场地进行焊接，但是结构复杂一些。（3）焊枪。焊枪的主要作用是导电、送丝和输送保护气体。可分为自冷式和水冷式两种，电流大于350A时用水冷式焊枪。（4）供气系统。供气系统的作用是将钢瓶中高压CO2液体处理成合乎质量要求的、具有一定流量的CO2气体，并使之均匀畅通地从焊枪喷嘴喷出。供气系统通常由钢瓶、预热器、减压阀、干燥器和流量计等组成。（5）控制系统。控制系统主要完成送丝拖动系统、供气系统、供电系统以及焊接操作程序等的控制要求。2．NBC系列CO2气体保护焊机NBC-500、350、250系列逆变式CO2气体保护焊机，是用于CO2气体保护的高效率通用半自动电焊机。它可使用直径为0.8～1.6mm的实心及药心焊丝，焊接低碳钢、低合金钢构件。该系列逆变焊机具有合理的静、外特性及良好的动态性能，其电弧自调节能力强、焊接过程稳定。（1）型号编制。NBC-500、350、250系列逆变式CO2气体保护焊机型号编制符合《电焊机型号编制方法》（GB10249-88）的规定，如图3所示。图3CO2气体保护焊机编号（2）主要技术参数。CO2气体保护焊机主要技术参数如表1所示。表1CO2气体保护焊机主要技术参数3．推丝式送丝机推丝式送丝机（图4）主要由直流送丝电动机、减速箱、焊丝给送滚轮与压紧滚轮、三矫直轮及焊丝盘等组成。直流送丝电动机是可以无级调速的，转速可达3000r／min以上。直流送丝电动机通过减速箱传动，使给送滚轮旋转，推送出焊丝。在焊丝进入给送滚轮前，先将焊丝通过矫直轮矫直，以减小推丝阻力。送丝机通常配有两只焊丝给送滚轮，每只给送滚轮上有两条轮槽（图5），以适应不同直径焊丝的工作。将绐送滚轮翻身安装，就可获得另一种直径焊丝的给送。图4推丝式送丝机图5绐送滚轮的两条轮槽4．焊枪推丝式焊枪按其结构型式可分为手枪式焊枪和鹅颈式焊枪。手枪式焊枪结构紧凑，送丝阻力小，但焊枪重心不在手握部分，操作时不大灵活，应用得较少。鹅颈式焊枪送丝阻力稍大，但结构简单，操作时比较方便灵活。目前国内大多数使用的是鹅颈式焊枪（图6），其结构包括焊枪头、焊枪本体及软管电缆。图6鹅颈式焊枪（1）焊枪头。焊枪头由导电嘴、分流环、喷嘴及绝缘套组成（图7a）。图7b为焊枪头实物图。1）导电嘴。导电嘴是影响焊接质量的重要零件，它的作用是直接向焊丝传导焊接电流。导电嘴的内孔和焊丝接触而导电给焊丝，孔径的大小影响着导电性和送丝的稳定性。2）喷嘴。它是一只直通的管子，内径通常为19mm，对喷嘴要求是喷出的气体CO2能形成稳定的层流。喷嘴要保证熔池受到射出CO2气体的保护。喷嘴通常用铜管镀铬制成，也有用陶瓷制成。3）分流环。分流环是用陶瓷材料制成的，它起着合理分配保护气体的作用，防止气体产生紊流现象。同时，它还能隔离喷嘴和导电嘴，防止出现短路现象。4）绝缘套。喷嘴要固定在焊枪上，但又不能导电，为此焊枪头上设置一绝缘套。绝缘套一端能导电，另一端是绝缘的。a）b）图7焊枪头的组成a）结构图b）实物图（2）焊枪本体（图8a）。焊枪本体的主要作用是将软管电缆中的气体、焊接电流、焊丝传送到焊枪头。鹅颈管的一端和焊接电缆接通，另一端和导电嘴接通，这样焊接电流通过鹅颈管传导到导电嘴上。焊丝在弹簧软管内是不和焊接电缆相通的，以防止通电部分太长，焊丝预热作用过强而造成焊丝过热现象。鹅颈管本体传导焊接电流，管内输送焊丝和气体，再通过导电嘴辅出通电的焊丝，CO2气体是经过分流环而辖出。鹅颈管外层涂有耐高温的绝缘塑料．防止鹅颈管和焊件短路。图8b为焊枪本体实物图。a）b）图8焊枪本体结构图b）实物图5．减压流量调节器、电磁气阀等如图9所示，CO2气体保护焊接供气系统由CO2瓶、减压流量调节器（包括预热器）、电磁气阀及气管等组成。图9CO2气体保护焊接供气系统图10减压流量调节器如图10所示，减压流量调节器由减压阀、预热器、流量调节器及流量计组成。它将高压的CO2气体转成低压气体输出，送到电磁气阀。减压阀是利用气体膨胀降压的原理，将高压气体降压为0.2MPa低压气体。当CO2液化气瓶内压力降低为1.0MPa时，应停止使用，以免产生气孔。减压阀上只有一只压力表，它指示的是瓶内高压气体的压力。预热器是提供高压CO2气体膨胀降压所需要吸收的热量，以防止CO2气体中的水被冻结而造成气路堵塞。预热器就是一个电热丝加热器，使用时