焊工实训（高级模块）课件：熔化极气体保护焊

课题一熔化极气体保护焊基础知识课题二钢板对接仰焊课题三不锈钢板对接平焊学习目标课题一熔化极气体保护焊基础知识1.掌握CO2焊合金元素的氧化特点与脱氧方式。2.掌握CO2焊气孔形成原因及防止方法。3.熟悉CO2焊熔滴过渡形式及特点。4.掌握CO2焊飞溅形成原因及防止措施。子课题1CO2焊的冶金特点一、合金元素的氧化与脱氧1.合金元素氧化CO2在电弧高温作用下，易分解为一氧化碳和氧，使电弧气氛具有很强的氧化性。2.脱氧CO2焊通常的脱氧方法是采用含有足够脱氧元素的焊丝。二、CO2焊的气孔焊缝金属中产生气孔的根本原因是熔池金属中的气体，在冷却结晶过程中来不及逸出造成的。CO2焊时，熔池表面没有熔渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因此，结晶较快，容易在焊缝中产生气孔。CO2焊时可能产生的气孔有以下三种：1.一氧化碳气孔当焊丝中脱氧元素不足，使大量的FeO不能还原而熔于金属中，在熔池结晶时发生下列反应：FeO+C→Fe+CO↑这样，所生成的CO气体若来不及逸出，就会在焊缝中形成气孔。2.氢气孔氢的来源主要是焊丝、焊件表面的铁锈、水分和油污及CO2气体中含有的水分。如果熔池金属溶入大量的氢，就可能形成氢气孔。3.氮气孔当CO2气流的保护效果不好，如CO2气流量太小、焊接速度过快、喷嘴被飞溅堵塞等，以及CO2气体纯度不高，含有一定量的空气时，空气中的氮就会大量溶入熔池金属内。当熔池金属结晶凝固时，若氮来不及从熔池中逸出，便形成氮气孔。三、CO2焊的熔滴过渡CO2焊熔滴过渡主要有两种形式：短路过渡和滴状过渡。1.短路过渡CO2焊在采用细焊丝、小电流和低电弧电压焊接时，可获得短路过渡。短路过渡过程及焊接电流、电弧电压波形图T—一个短路过渡周期的时间Tr—电弧燃烧时间Td—短路时间U—电弧电压Id—短路最大电流Iw—稳定的焊接电流2.滴状过渡CO2焊在采用粗焊丝、较大电流和较高电压时，会出现滴状过渡。滴状过渡有两种形式：一是大颗粒过渡，二是细滴过渡。非轴线方向颗粒过渡示意图四、CO2焊的飞溅飞溅是CO2焊的主要缺点，大颗粒过渡的飞溅程度，要比短路过渡时严重得多。1.CO2焊飞溅的有害影响（1）CO2焊时，飞溅增大，会降低焊丝的熔敷系数，从而增加焊丝及电能的消耗，降低焊接生产率和增加焊接成本。（2）飞溅金属粘到导电嘴端面和喷嘴内壁上，会使送丝不畅而影响电弧稳定性，或者降低保护气的保护作用，容易使焊缝产生气孔，影响焊缝质量。并且，飞溅金属粘到导电嘴、喷嘴、焊缝及焊件表面上，焊后需进行清理，这就增加了焊接的辅助工时。（3）焊接过程中飞溅出的金属，还容易烧坏焊工的工作服，甚至烫伤皮肤，恶化劳动条件。2.CO2焊产生飞溅的原因及防止措施（1）由冶金反应引起的飞溅这种飞溅主要由CO气体造成。减少这种飞溅的方法是采用含有锰、硅脱氧元素的焊丝，并降低焊丝中的含碳量。（2）由极点压力产生的飞溅这种飞溅主要取决于焊接时极性。所以CO2焊应选用直流反接。（3）熔滴短路时引起的飞溅这种飞溅发生在短路过渡过程中，当焊接电源的动特性不好时，则更显得严重。减少这种飞溅的方法，主要是通过调节焊接回路中的电感来调节短路电流增长速度。（4）非轴向颗粒过渡造成的飞溅这种飞溅是在大颗粒过渡时由于电弧的斥力作用而产生的。（5）焊接参数选择不当引起的飞溅这种飞溅是因焊接电流、电弧电压和回路电感等焊接工艺参数选择不当而引起的。正确地选择CO2焊的焊接工艺参数，才会减少产生这种飞溅的可能性。另外，还可以从焊接技术上采取措施，如采用CO2潜弧焊。CO2潜弧焊学习目标1.掌握熔化极氩弧焊原理及特点。2.熟悉熔化极氩弧焊设备及工艺。子课题2熔化极惰性气体保护电弧焊一、熔化极氩弧焊的原理及特点熔化极氩弧焊是用填充焊丝作熔化电极的氩气保护焊。1.熔化极氩弧焊的原理及特点（1）熔化极氩弧焊的原理熔化极氩弧焊采用焊丝作电极，在氩气保护下，电弧在焊丝与焊件之间燃烧。焊丝连续送给并不断熔化，而熔化的熔滴也不断向熔池过渡，与液态的焊件金属熔合，经冷却凝固后形成焊缝。熔化极氩弧焊按其操作方式有熔化极半自动氩弧焊和熔化极自动氩弧焊两种。（2）熔化极氩弧焊的特点熔化极氩弧焊与CO2焊、钨极氩弧焊相比有以下特点：1）焊缝质量高。2）焊接范围广。3）焊接效率高。4）熔化极惰性气体保护焊的主要缺点是无脱氧去氢作用，对焊丝和母材上的油、锈敏感，易产生气孔等缺陷，所以对焊丝和母材表面需严格清理。2.熔化极氩弧焊的熔滴过渡形式当采用短路过渡或大颗粒过渡焊接时，由于飞溅较严重，电弧复燃困难，焊件金属熔化不良及容易产生焊缝缺陷，所以熔化极氩弧焊一般不采用短路过渡或滴状过渡形式而多采用喷射过渡形式。二、熔化极惰性气体保护焊的设备及工艺1.熔化极惰性气体保护焊的设备熔化极氩弧焊设备与普通熔化极气体保护焊相同，主要是由焊接电源、供气系统、送丝机构、控制系统、半自动焊枪、冷却系统等部分组成。熔化极半自动氩弧焊机由于多用细焊丝施焊，所以采用等速送丝式系统配用平外特性电源。熔化极自动氩弧焊机自动调节工作原理与埋弧焊基本相同。熔化极氩弧焊的供气系统中，由于采用惰性气体，不需要预热器。又因为惰性气体也不像CO2那样含有水分，故不需干燥器。我国定型生产的熔化极半自动氩弧焊机有NBA系列，如NBA1-500型等，熔化极自动氩弧焊机有NZA系列，如NZA-1000型等。2.熔化极氩弧焊的焊接工艺熔化极氩弧焊的主要焊接工艺参数有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、喷嘴直径、氩气流量等。焊接电流和电弧电压是获得喷射过渡形式的关键，只有焊接电流大于临界电流值，才能获得喷射过渡，不同材料和不同焊丝直径的临界电流见表。熔化极氩弧焊采用直流反接，因为直流反接易实现喷射过渡，飞溅少，并且还可发挥“阴极破碎”作用。奥氏体不锈钢熔化极氩弧焊喷射过渡焊接参数见表。

不同材料和不同焊丝直径的临界电流

奥氏体不锈钢熔化极氩弧焊喷射过渡焊接参数学习目标1.掌握熔化极脉冲气体保护焊原理及特点。2.熟悉脉冲MIG焊的焊接参数。子课题3熔化极脉冲气体保护焊利用脉冲电流进行焊接的熔化极气体保护焊称为熔化极脉冲气体保护焊，常用的有脉冲MIG焊和脉冲MAG焊。

脉冲MIG焊电流波形及熔滴过渡示意图Ip—脉冲电流Ib—基值电流tp—脉冲电流持续时间tb—基值电流持续时间Ia—平均电流Ic—喷射过渡临界电流一、脉冲MIG焊的特点1.具有较宽的焊接参数调节范围2.可以精确控制电弧的能量3.适于焊接薄板和全位置焊二、脉冲MIG焊的焊接参数1.脉冲电流2.基值电流3.脉冲电流持续时间4.脉冲频率5.脉宽比

奥氏体不锈钢脉冲富氩（99％Ar+1％O2）混合气体保护焊的焊接参数

奥氏体不锈钢脉冲富氩（99％Ar+1％O2）混合气体保护焊的焊接参数（续）

奥氏体不锈钢脉冲富氩（99％Ar+1％CO2）混合气体保护焊的焊接参数1.掌握板对接仰焊的特点。2.掌握V形坡口板对接仰位CO2焊的操作。课题二钢板对接仰焊学习目标子课题板对接仰位CO2焊一、焊前准备V形坡口对接仰焊试件图2.焊接材料。3.焊机。4.焊前清理。5.装配定位。二、焊接参数V形坡口对接仰位CO2焊焊接参数选择见表。V形坡口对接仰位CO2焊焊接参数三、焊接操作V形坡口对接仰位CO2焊焊接过程见表。V形坡口对接仰位CO2焊焊接过程V形坡口对接仰位CO2焊焊接过程（续）四、焊接质量要求试件焊接质量要求及评分标准见表。焊接质量要求及评分标准焊接质量要求及评分标准（续）1.了解不锈钢板对接平位半自动焊的特点。2.掌握不锈钢板对接平位半自动焊的操作。课题三不锈钢板对接平焊学习目标子课题1不锈钢板对接平位半自动焊一、焊前准备

不锈钢板对接半自动焊试件图1.试件材料。2.焊接材料。3.焊机。4.焊前清理。5.装配定位二、焊接参数

不锈钢板对接平位熔化极脉冲焊的焊接参数三、焊接操作采用三层三道焊，左向焊法。1.打底焊

打底焊焊枪角度2.填充焊3.盖面焊

填充层焊缝四、焊接质量要求试件焊接质量要求及评分标准见表。焊接质量要求及评分标准焊接质量要求及评分标准（续）学习目标1.了解不锈钢板对接平位自动焊的特点。2.掌握不锈钢板对接平位自动焊的操作。子课题2不锈钢板对接平位自动焊一、焊前准备1.试件材料。2.焊接材料。3.焊机。4.焊前清理。5.装配定位。

不锈钢板对接自动焊试件图二、焊接参数不锈钢板对接平