二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊基礎(chǔ)知識(shí).doc

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)一 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)由焊接電源，送絲機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)，焊槍和氣路系統(tǒng)組成。1焊接電源 我們現(xiàn)在使用的焊接電源是逆變式焊接電源，型號(hào)是：NBC-500 N表示熔化極氣體保護(hù)焊，B表示半自動(dòng)焊，C表示CO2氣體保護(hù)焊。這種焊機(jī)的特點(diǎn)是節(jié)省材料，節(jié)省電能，效率高，噪聲低。逆變式焊機(jī)的動(dòng)特性好，電弧穩(wěn)定，焊縫成形美觀。2控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)包括焊接工藝參數(shù)的控制和程序控制。工藝參數(shù)的控制主要有焊接輸出電流和電壓的調(diào)節(jié)、送絲速度的調(diào)節(jié)和氣體流量的調(diào)節(jié)等，保證焊接過程中隔工藝參數(shù)的穩(wěn)定。焊接程序控制的作用是：1） 控制焊接設(shè)備的啟動(dòng)和停止。2） 控制電磁氣閥，實(shí)現(xiàn)提前送氣和滯后停氣，保護(hù)焊接區(qū)域金屬不被氧化。3） 控制水壓開關(guān)，控制冷卻水流量。4） 控制引弧和息弧，引弧時(shí)可以慢送絲或回抽焊絲保證引弧過程可靠；息弧時(shí)可以用電流衰減或焊絲回?zé)顫M弧坑避免焊絲與工件粘連。3送絲系統(tǒng) 送絲系統(tǒng)由送絲機(jī)、送絲軟管等組成，我們采用的是推絲式送絲機(jī)構(gòu)，特點(diǎn)是焊槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。4焊槍 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊槍的作用是導(dǎo)電、導(dǎo)絲和導(dǎo)氣。5供氣系統(tǒng) 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的供氣系統(tǒng)由氣瓶、預(yù)熱器、干燥器、減壓閥、流量計(jì)、電磁閥組成。二氧化碳?xì)怏w保焊二. 工藝特點(diǎn):1. CO2焊主要優(yōu)點(diǎn):1）. 生產(chǎn)率高 2）. 成本低 3）. 焊接變形和應(yīng)力小 4）. 焊縫質(zhì)量高 5）. 操作簡(jiǎn)便 2.不足之處:1）.飛濺較大，并且表面成形較差，這是主要缺點(diǎn)。2）. 弧光較強(qiáng)，特別是大電流焊接時(shí)，電弧的光、熱輻射均較強(qiáng)。3）. 不宜用交流電源進(jìn)行焊接，焊接設(shè)備比較復(fù)雜。4）. 不能在有強(qiáng)風(fēng)的地方進(jìn)行焊接，不宜焊接容易氧化的有色金屬。4. 應(yīng)用范圍目前CO2焊主要用于低碳鋼、低合金鋼的焊接。不僅能焊薄板，也能焊中、厚板，同時(shí)可進(jìn)行全位置焊接。除了應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)件制造外，還用于修理，如堆焊磨損的零件以及焊補(bǔ)鑄鐵等。三. CO2焊的熔滴過渡 （1）熔滴過渡類型熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，焊絲除了作為電弧電極外，其端不還不段受熱熔化，形成熔滴并陸續(xù)脫離焊絲過渡到熔池中去。熔化極氣體保護(hù)焊的熔滴過渡形式大致有三種，即短路過渡、粗滴過渡、和噴射過渡。（2）CO2焊熔滴過渡CO2氣體保護(hù)焊主要有兩種熔滴過渡形式。一是短路過渡，另一種是粗滴過渡。而噴射過渡在CO2焊中是很難出現(xiàn)的。當(dāng)CO2焊采用細(xì)絲時(shí)，一般都是短路過渡，短路頻率很高，每秒可達(dá)幾十次到一百多次，每次短路完成一次熔滴過渡，所以焊接過程穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形好。而在粗絲CO2焊中，則往往是以粗滴過渡的形式出現(xiàn)，因此飛濺較大，焊縫成型也差些。但由于電流比較大，所以電弧穿透力強(qiáng)，母材熔深大，這對(duì)中厚板的焊接是有利的。3、CO2焊的氣孔和飛濺（1）氣孔問題CO2焊可能產(chǎn)生的氣孔主要有：1)CO2氣孔 。2)氫氣孔 3）氮?dú)饪?氮?dú)饪桩a(chǎn)生主要是因保護(hù)氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區(qū)。過小的CO2氣體流量，噴嘴被飛濺物堵塞，噴嘴與工件距離過大，以及焊接場(chǎng)地 有側(cè)向風(fēng)等都可能使保層被破壞。因此，焊接過程中保證保護(hù)氣層穩(wěn)定可靠是防止焊縫中氮?dú)饪椎年P(guān)鍵。5、飛濺問題飛濺是CO2焊的主要缺點(diǎn)，在粗滴過渡時(shí)，飛濺程度比短路過渡和噴射過渡焊接時(shí)嚴(yán)重得多，為提高生產(chǎn)率和質(zhì)量，必須把飛濺降到最低程度。1）冶金反應(yīng)產(chǎn)生的飛濺2）極點(diǎn)壓力引起的飛濺3)熔滴短路時(shí)引起的飛濺4)非軸向過渡引起的飛濺。5)焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)引起的飛濺三、CO2焊工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響CO2焊的工藝參數(shù)包括焊絲直徑，焊接電流，電弧電壓，焊接速度，焊絲伸出長(zhǎng)度，氣體流量等，必須充分了解這些因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，以便正確選擇。1、焊絲直徑，應(yīng)根據(jù)焊件厚度，焊縫空間位置及生產(chǎn)率的要求等條件來選擇。2、焊接電流，焊接電流對(duì)熔深，焊絲熔化速度及工作效率影響最大，焊接電流增大時(shí)、熔深、熔寬和余高都相應(yīng)增加，焊接電流應(yīng)根據(jù)工件厚度、焊絲直徑，焊縫的空間位置選擇，還與溶滴的過渡形式有關(guān)。3、電弧電壓，與焊接電流一樣，對(duì)焊接質(zhì)量影響相當(dāng)大，電弧電壓根據(jù)焊絲直徑，焊接電流等來選擇，隨電流的增加，電弧電壓也應(yīng)增加，短路過渡時(shí)，電壓為1624，粗滴過渡時(shí)2440V，對(duì)應(yīng)的焊接電流，短路過渡時(shí)50230，粗滴過渡時(shí)230500。電弧電壓對(duì)焊道外觀、熔深，電弧穩(wěn)定性，飛濺程度，焊接缺陷及焊縫的力學(xué)性能都有很大影響。4、焊接速度，它的焊接電流，電弧電壓是焊接熱輸入的三大要素，它對(duì)熔深和焊道形狀影響最大，對(duì)焊縫的力學(xué)性能，以及是否產(chǎn)生裂紋和氣孔有一定影響。我廠規(guī)定的焊在速度在300430mm/min。5、焊絲伸出長(zhǎng)度，焊絲伸出長(zhǎng)度取決于焊絲直徑，約為焊絲直徑的10倍為宜，1.6的焊絲不宜超過20 mm，1.2的焊絲不宜超過15mm，過長(zhǎng)則飛濺嚴(yán)重，氣體保護(hù)效果差，過短則易堵塞噴嘴，影響視線。6、氣體流量，根據(jù)焊接電流，電弧電壓，焊接速度選擇，1.2焊絲10-20升/分鐘。1.6焊絲15-25升/分鐘。7、電源極性，CO2焊必須使用直流電源，多采用直流反接。8、回路電感，電感越大，短路電流的上升速度和峰值短路電流越小，液體金屬過橋難以形成且不易斷開，易產(chǎn)生大顆粒飛濺，電感越小，短路電流的上升速度和峰值電流越大，易產(chǎn)生較多的金屬飛濺。CO2焊中除上述參數(shù)外，焊槍角度，焊槍與母材的距離等，也對(duì)焊接質(zhì)量有影響，焊接過程中各種因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響綜合如下：1）若焊槍向后傾斜：焊縫變寬，余高小，熔焊淺，不易產(chǎn)生氣孔，若向前傾斜則相反。2）焊接速度增加，焊縫狹窄，余高小，熔深小，焊接速度過高則產(chǎn)生咬邊，飛濺增加。3）導(dǎo)電嘴和母材間的距離增大，在同樣送絲速度情況下，電流減小，熔深減小，焊縫容易彎曲。4）噴嘴高度過高，氣體保護(hù)效果變壞，易產(chǎn)生氣孔若高度過低，因飛濺容易堵噴嘴，影響觀察電弧和熔池。5）焊接電流增大，焊縫寬，熔深大，余高大，飛濺顆粒小而少，電流過大則焊縫成形不好。6）電弧長(zhǎng)度增大，焊縫寬余高小熔深小飛濺顆粒大7)保護(hù)氣體，若流量小或風(fēng)大則產(chǎn)生氣孔隨氣體種類不同而不同的電弧狀態(tài)，焊縫形狀、熔敷金屬性質(zhì)。8）若焊絲直徑太粗，飛濺多電弧不穩(wěn)定熔深小。我廠對(duì)結(jié)構(gòu)件焊接的要求一、定位焊：焊條E5015，焊條直徑4，直流反接，焊接電流I=190-220A，回弧點(diǎn)焊法，焊條烘干，焊角高度K=5-8mm，焊縫長(zhǎng)度30-50 mm，當(dāng)焊縫長(zhǎng)度不足300 mm，單側(cè)定位焊縫長(zhǎng)度不得少于兩處。E5015焊條在350-450C烘干1-2h，存放在80-100C低溫烘箱中隨用隨取，在處存放3 h后重新烘干，重復(fù)次數(shù)不超過3次。當(dāng)定位焊縫出現(xiàn)裂紋、氣孔等其它缺陷時(shí)，必須清除，重新焊接定位焊縫。二、焊接工序1、焊道及焊道邊緣清理干凈，不允許有油、銹、水、渣等污物，清理焊道邊緣單側(cè)不得小于10 mm。2、主要結(jié)構(gòu)件（前梁、頂梁、掩護(hù)梁、底座、前后連桿等）采用CO2氣體保護(hù)焊。3、焊接參數(shù)：母材強(qiáng)度不大于Q460時(shí)，焊絲用H08MniSiA,焊接Q550時(shí)用60Kg級(jí)焊絲，焊絲直徑1.6，直流反接，焊接電流I=340-380A，焊接電壓U=34-39V，焊絲伸出長(zhǎng)度15-25 mm。4、焊接Q550時(shí)，焊前工件要預(yù)熱，預(yù)熱溫度150-180C，當(dāng)工件溫度低于50C時(shí)要重新加熱。結(jié)構(gòu)件焊完后立即加180-230C，保持30分鐘。5、焊接順序：先橫縫后縱縫再立縫，由中心向處均分，對(duì)稱焊接，大于1米的焊縫采用分中對(duì)稱退焊法。6、結(jié)構(gòu)件主筋，筋板同底板相接處，焊角高度不小于12 mm。7、K12采用多層多道焊，波紋細(xì)密，弧坑填滿。所有焊縫均進(jìn)行打底焊，然后成形焊。8、應(yīng)力集中處不允許引弧、收弧。9、焊縫交接處應(yīng)圓弧過渡10、焊縫高度偏差，焊縫余高1+0.1B（B為焊縫寬度）11、角焊縫偏差a(mm)，K為焊角高度。K12 12K14 14K焊縫過高 1.0 1.5-2.0 2.5焊縫過低 0.3 0.5 0.8焊縫不正 1.0 2.0 2.5焊縫凹度0.5 mm焊縫及焊道成形焊縫符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，焊縫符號(hào)包括基本符號(hào)，輔助符號(hào)，補(bǔ)充符號(hào)和焊縫尺寸符號(hào)。1、基本符號(hào)是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào)。我廠常用的有以下幾種：1）I型焊縫 2）V型焊縫3）單邊V型焊接4）帶鈍邊的V型焊縫5）帶鈍邊的單邊V型焊6）封底焊縫 7）角焊縫8）塞焊縫或槽焊縫2、輔助符號(hào)：是表示焊縫表面特征的符號(hào)1）平面符號(hào) 2）凹面符號(hào) 3) 凸面符號(hào)3、補(bǔ)充符號(hào)是為了補(bǔ)充說明焊縫的某些特征面采用的符號(hào)1）帶墊板符號(hào) 2）三面焊縫符號(hào) 3）周圍焊縫符號(hào) 4) 尾部符號(hào)4、焊縫尺寸符號(hào):是表示坡口和焊縫各特征尺寸的符號(hào)（P18）1）工件厚度 2）焊縫寬度 c 3）余高 h 4）焊腳尺寸 k焊接應(yīng)力與變形一、1、焊接應(yīng)力：是焊接結(jié)構(gòu)由焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。焊接應(yīng)為按作用于時(shí)間分為焊接瞬時(shí)應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力。焊接瞬時(shí)應(yīng)力是焊接過程中某一瞬時(shí)的焊接應(yīng)力，它隨著時(shí)間而變化。焊接殘余應(yīng)力是焊后殘后殘余在焊件內(nèi)的焊接應(yīng)力。2、焊接變形是焊件由焊接產(chǎn)生的變形。焊后、焊件（或結(jié)構(gòu)）殘留的變形稱為焊接殘余變形，簡(jiǎn)稱焊接變形。3、焊接變形和焊接應(yīng)力都是由于焊接的局部不均勻加熱引起的，焊件在焊后若焊接變形較大，焊接殘余應(yīng)力就較小，若焊后焊接變形較小，則焊接殘余應(yīng)力較大。二、焊接變形：1、焊接變形的種類：焊接變形主要有收縮變形，彎曲變形（也叫撓曲變形）角變形，波浪變形和扭曲變形等幾種。2、焊接變形的危害焊接變形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的制造和使用的主要影響有：1）降低結(jié)構(gòu)形狀尺寸精度和美觀。2）組件部件焊后產(chǎn)生的焊接變形，降低整體結(jié)構(gòu)的組對(duì)裝配質(zhì)量，其至發(fā)生強(qiáng)力組裝，從而影響焊接質(zhì)量。3）矯正變形要降低生產(chǎn)率，增加制造成本，并降低接頭性能。4）降低結(jié)構(gòu)的承載能力。3、焊接變形的影響因素和控制措施1）影響焊接變形大小因素有：焊縫在結(jié)構(gòu)中的位置，焊縫的長(zhǎng)度和坡口形式，焊接結(jié)構(gòu)和鋼性，焊性結(jié)構(gòu)的裝配焊接順序，焊接工藝參數(shù)，焊接操作方法，結(jié)構(gòu)材料的膨脹系數(shù)。2）控制焊接變形的措施（1）設(shè)計(jì)措施選擇合理的焊縫尺寸和形狀，盡可能減少焊縫數(shù)量，合理地安排焊縫位置。（2）工藝措施反變形法，剛性固定法，選擇合理的裝焊順序，選擇合理的焊接方法和焊接參數(shù)。4、矯正焊接變形的方法（1）機(jī)械矯正法 （2）火焰加熱矯正法機(jī)械矯正是將焊件中尺寸較短部分通過施加外力的作用，使之產(chǎn)生塑性延展，從而達(dá)到矯正變形的目的。適用于低碳鋼等塑性較好的材料?；鹧婕訜岢C正是將焊件中尺寸較長(zhǎng)的部分通過火焰局部加熱，利用壓縮時(shí)發(fā)生的塑性變形和冷卻時(shí)的收縮變形從而達(dá)到矯正變形的目的。火焰加熱有三種方式：點(diǎn)狀加熱，線狀加熱和三角形加熱?；鹧娉C正法適用于低碳鋼，16Mn等不易淬火鋼,不適用于淬硬傾向較大的易淬火鋼,也不適用于奧氏體不銹鋼.焊接殘余應(yīng)力1、焊接殘余應(yīng)力的分類1）按產(chǎn)生的原因，主要分為熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。另外還有拘束應(yīng)力和氫致集中應(yīng)力。2）按應(yīng)力在空間的方向分為單向應(yīng)，雙向應(yīng)力和三向應(yīng)，其中三向應(yīng)力在結(jié)構(gòu)中的危害最大。2、焊接應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。1）焊接應(yīng)力會(huì)引起熱裂紋和冷裂紋。2）焊接殘余應(yīng)力促使接觸腐蝕介質(zhì)的結(jié)構(gòu)在使用時(shí)發(fā)生應(yīng)力腐蝕，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，也會(huì)引起應(yīng)力腐蝕低應(yīng)力脆斷。3）焊接殘余應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)的承載能力。4）較大的焊接殘余應(yīng)力影響構(gòu)件的機(jī)械加工精度和尺寸穩(wěn)定。5）在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中部位，結(jié)構(gòu)剛性拘束大的部位。焊接缺陷多的部位，存在接伸焊接殘余應(yīng)力，會(huì)降低結(jié)構(gòu)使用壽命，并易導(dǎo)致低應(yīng)力脆斷事故發(fā)生。因此對(duì)于塑性較差的高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)，低溫下使用的結(jié)構(gòu)，剛性拘束大的厚壁容器，存在較大的三向拉伸殘余應(yīng)力結(jié)構(gòu)。焊接接頭中存在著難以控制和避免的微小裂紋和結(jié)構(gòu)，通常均應(yīng)采取消除焊接殘余應(yīng)力措施，以提高結(jié)構(gòu)的使用壽命，并防止低應(yīng)力脆性破壞事故發(fā)生。3、減小焊接殘余應(yīng)力的措施。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接方法確定的情況下，通常采用工藝措施來減少焊接殘余應(yīng)力。（1）采用合理的焊接順序和方向。1）應(yīng)盡量使焊穎的縱向收縮和橫向收縮比較自由，不受到較大的拘束。2）先焊結(jié)構(gòu)中收縮量大的焊縫。3）焊接平面上的交叉焊縫時(shí)，應(yīng)采用保證交叉點(diǎn)不易產(chǎn)生缺陷，剛性拘束較小的焊接順序。4）先焊工作時(shí)受力較大的焊縫，使焊接應(yīng)力分布合理。1）采用小線能量焊接2）采用整體預(yù)熱法3）錘擊法4）減少氫的措施及消氫處理。減少氫致集中應(yīng)力的措施：1）選用低氫的堿性焊條和焊劑。2）焊條和焊劑應(yīng)在規(guī)定的較高的烘干溫度下進(jìn)行烘干。3）清除焊絲和坡口表面及兩側(cè)的水、油、銹。4）控制環(huán)境溫度。5）焊后立即對(duì)焊縫進(jìn)行消氫處理。6）用加熱減應(yīng)區(qū)法減小焊接應(yīng)力。4、消除焊接殘余應(yīng)力的方法（1）熱處理法通過消除應(yīng)力退火或高溫回火（對(duì)易淬火鋼說的，焊后易產(chǎn)生淬硬組織）的焊后熱處理方法利用高溫時(shí)金屬材料屈服點(diǎn)下降和蠕變現(xiàn)象來松