保焊與混合氣體保護焊PPT演示課件

二保焊混合氣體保護焊 第十一章 公尚勇2015 1 焊接方法分類 用實芯焊絲的惰性氣體 Ar或He 保護電弧焊法稱為熔化極惰性氣體保護焊 簡稱MIG焊 MAG焊是熔化極活性氣體保護電弧焊的英文簡稱 它是在氬氣中加入少量的氧化性氣體 氧氣 二氧化碳或其混合氣體 混合而成的一種混合氣體保護焊 我國常用的是80 Ar 20 二氧化碳的混合氣體 由于混合氣體中氬氣占的比例較大 故常稱為富氬混合氣體保護焊 TIG焊又稱為惰性氣體鎢極保護焊 無論是手工焊接還是自動焊接0 5 4 0mm厚的不銹鋼時 最常用的就是TIG焊 2 氣體保護焊的定義 外加氣體保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護焊 常用的保護氣體 二氧化碳氣 CO2 氬氣 Ar 氦氣 He 及它們的混合氣體 CO2 Ar CO2 Ar He 氣體保護電弧焊 3 用焊絲來代替焊條 經(jīng)送絲輪通過送絲軟管送到焊槍 經(jīng)導電咀導電 在CO2氣氛中 與母材之間產(chǎn)生電弧 靠電弧熱量進行焊接 CO2氣體通過焊槍噴嘴 沿焊絲周圍噴射出來 在電弧周圍造成局部的氣體保護層使溶滴和溶池與空氣隔離開來 保護焊接過程穩(wěn)定持續(xù)地進行 并獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫 C02焊的原理 1 焊件2 被排開的的空氣3 形成氣罩的氣流4 焊絲5 焊炬噴嘴 4 二保焊設(shè)備 半自動二保焊設(shè)備由焊接電源 送絲機構(gòu) 焊槍 供氣系統(tǒng) 冷卻水循環(huán)裝置及控制系統(tǒng)等幾部分組成 焊接電源 送絲機構(gòu) 供氣系統(tǒng) 5 CO2氣體保護焊的原理 6 CO2氣體保護焊的原理 CO2氣體將電弧和焊接熔池與空氣隔離開 為了防止焊接缺陷 使用加入錳和硅元素的焊絲 因為這些元素比鐵容易與氧發(fā)生反應(yīng) 7 CO2氣體保護焊的主要特性 優(yōu)點 與電焊條比較 CO2氣體保護焊克服了手工電弧焊遇到的焊條長度的限制 焊接金屬的沉積率比手工電弧焊的高 焊接速度比手工電弧焊的高 可以保證長焊縫沒有手工電弧焊的斷續(xù)接點 由于沒有厚厚的焊渣極大地減少了焊后清理的工作量 局限性 焊接電弧必須防止氣流將CO2保護氣氛吹散或稀釋 較高的熱輻射和強烈的電弧光均比手工電弧焊的高 手工電弧焊 CO2氣體保護焊 8 飛濺的產(chǎn)生 通常 短路過渡所產(chǎn)生的飛濺顆粒的尺寸比熔滴過渡所產(chǎn)生的飛濺顆粒的尺寸小 9 短路過渡是短路和電弧切斷在每一秒交替進行20到200次 熔化的小金屬熔滴只有當電極接觸到焊接熔池時才從電極轉(zhuǎn)移到工件上 這種類型的過渡在低電流范圍產(chǎn)生 CO2氣體保護下的熔滴過渡能在所用的所有焊接電流發(fā)生 熔滴過渡表現(xiàn)為小熔滴的直徑接近焊絲的直徑 CO2氣體保護焊的金屬過渡 短路過渡 熔滴過渡 10 C02氣保焊的特點 11 CO2焊的缺點 使用大焊接電流焊接時 焊縫表面成形較差 飛濺較多 不能焊接容易氧化的有色金屬材料 很難用交流電源焊接和在有風的地方施焊 弧光較強 特別是大電流焊接時 電流的光熱輻射較強 12 2 幾項要求 5極性 4氣體 2干伸長度 1焊接速度 3焊絲 13 在一定的焊絲直徑 焊接電流和電弧電壓條件下 焊接速度增加 焊道變窄 熔深和余高變小 容易產(chǎn)生咬邊未熔合等焊接缺陷 而且使氣體保護效果變差 還會出現(xiàn)氣孔 但焊接速度過慢 生產(chǎn)效率降低 焊接變形增大 CO2半自動焊的焊接速度為30 60cm min 自動焊 焊接速度可高達250cm min以上 焊接速度 14 焊接速度對焊縫成型的影響 如果其他變量保持不變 焊接速度的增加將引起焊道尺寸的減小 15 小于300A時 L 10 15 倍焊絲直徑 大于300A時 L 10 15 倍焊絲直徑 5mm 干伸長度 定義 焊絲伸出長度 也稱干伸長 是指從導電嘴到焊絲端部的距離 一般約等于焊絲直徑的10倍 且不超過15mm 舉例 直徑1 2mm焊絲可用電流120 350A 電流小時乘10倍的焊絲直徑 電流大時乘15倍的焊絲直徑 16 干伸長度 干伸長度從導電嘴端部到電極末端的距離 干伸長度的增加將導致其電阻的增加 比較適當?shù)母缮扉L度為 短路過渡6 15mm熔滴過渡15 25mm 工件 噴嘴到工件的距離 導電嘴 噴嘴 電弧長度 干伸長 導電嘴到工件的距離 17 保持干伸長度不變是保證焊接過程穩(wěn)定性的重要因素之一 過長時 氣體保護效果不好 易產(chǎn)生氣孔 引弧性能差 電弧不穩(wěn) 飛濺加大 熔深變淺 成形變壞 過短時 看不清電弧 噴嘴易被飛濺物堵塞 飛濺大 熔深變深 焊絲易與導電咀粘連 干伸長度為什麼要求嚴格 18 焊絲 因CO2是一種氧化性氣體 在電弧高溫區(qū)有強烈的氧化作用 使合金元素燒損 所以CO2焊時為了防止氣孔 減少飛濺和保證焊縫較高的機械性能 必須采用含有Si Mn等脫氧元素的焊絲 CO2焊絲分為實芯焊絲和藥芯焊絲兩種 19 純度 純度要求大于99 5 含水量小于0 05 CO2氣體 20 液態(tài)CO2 如果純度不夠 可采取以下措施 1 將CO2鋼瓶倒置1 2h 使水分下沉 每隔30min左右放水一次 放兩到三次 然后將鋼瓶放正 2 更換新氣時 先放氣2 3min 以排出混入瓶內(nèi)的空氣和水分 3 在氣路中串聯(lián)預熱器和干燥器 以進一步減少CO2氣體中的水分 提純 21 反極性特點 電弧穩(wěn)定 焊接過程平穩(wěn) 飛濺小 正極性特點 熔深較淺 余高較大 飛濺很大 成形不好 焊絲熔化速度快 約為反極性的1 6倍 只在堆焊時才采用 極性 CO2焊 MAG焊和脈沖MAG焊一般都采用直流反極性 22 環(huán)境衛(wèi)生要求等 KR 200 A V KR 200 A V 防止雨淋 避免陽光直射 20cm 30cm 遠離熱源及易燃易爆物 焊機應(yīng)盡量安裝在濕度小 灰塵少 風速較弱的場所 23 安全衛(wèi)生與勞動保護 CO2氣體在電弧高溫作用下 電弧區(qū)中將有50 左右的CO2氣體發(fā)生分解 并生成CO和O 同時在冶金反應(yīng)中亦會生成少量CO 強烈的氧化作用還會產(chǎn)生大量煙塵從安全角度考慮 CO2焊時除應(yīng)防止觸電 弧光照射 飛濺物燙傷外 還應(yīng)注意焊接現(xiàn)場的通風換氣與除塵 24 操作技能 25 CO2保護焊焊接質(zhì)量標準 26 電流與電壓控制 焊接電流與電弧電壓是關(guān)鍵的工藝參數(shù) 為了使焊縫成形良好 飛濺減少 減少焊接缺陷 電弧電壓和焊接電流要相互匹配 在小電流焊接時 電弧電壓過高 金屬飛濺將增多 電弧電壓過低 則焊絲容易伸入熔池 使電弧不穩(wěn) 在大電流焊接時 若電弧電壓過高 則金屬飛濺增多 容易產(chǎn)生氣孔 電壓過低 則電弧太短 使焊縫成形不良 27 電流與電壓控制 焊接電流是確定熔深的主要因素 隨著電流的增加 熔深和熔敷速度都要增加 熔寬也略有增加 送絲速度越快 焊接電流越大 基本上是正比關(guān)系 焊接電流過大時 會造成熔池過大 焊縫成形惡化 隨電弧電壓的增加 熔寬明顯增加 而焊縫余高和熔深略有減少 焊縫機械性能有所降低 電弧電壓過高 會產(chǎn)生焊縫氣孔和增加飛濺 電弧電壓過低 焊絲將插入熔池 電弧不穩(wěn) 影響焊縫成形 28 焊接電流對焊縫成型的影響 如果其他變量保持不變 焊接電流的增加 送絲速度 將導致如下變化 焊縫寬度及熔深增加 沉積率增加 焊道的尺寸增加 29 電弧電壓對焊縫成型的影響 如果其他變量保持不變 電弧電壓與電弧長度有關(guān)系 由一個適當?shù)碾娀‰妷?電弧電壓增加將引起焊道變平和熔化區(qū)域變寬 過高的電弧電壓將引起焊接缺陷 氣孔 飛濺和咬邊 減小電弧電壓將使焊道變窄而加強高較大及熔深較大 過低的電弧電壓將導致熄弧 30 在焊接過程中 焊槍的高度 干伸長度 和角度 自始至終保持一致 焊槍操作 31 CO2保護焊操作技能 平焊按焊槍運動方向分右焊法和左焊法 焊槍從右到左移動 二種 右焊法時熔池保護良好 熱量利用充分 焊縫外形較飽滿 但右焊法時不易觀察焊接方向 易偏焊 一般常用左焊法 32 焊槍角度 向前和向后 向前焊接 使用向前焊接的方法 電弧力推動焊接金屬向前離開熔池到前方較涼的金屬上 在CO2氣體保護焊中 焊槍操作通常采用向前焊接 向后焊接 向后焊接的方法指引電弧力向熔池方向 33 焊絲 焊口及周圍10 20mm范圍內(nèi)必須保持清潔 不得有影響焊接質(zhì)量的鐵銹 油污 水和涂料等異物 左焊法時 電弧對母材有預熱作用 熔寬增加 焊縫形成較平 且能看清焊接方向 不易焊偏 焊槍傾角約為10 20 34 吸入空氣 焊槍傾角太大 吸入空氣 產(chǎn)生氣孔 焊縫不均勻 干伸長度太大 保護不好易產(chǎn)生氣孔 35 水平角焊 薄板水平角焊 焊絲指向焊縫 厚板水平角焊 要使焊縫對稱 必須考慮垂直側(cè)與水平側(cè)的散熱情況 上板散熱差 下板散熱好 所以 電弧應(yīng)指向下板 36 37 不等厚板時焊槍角度控制 38 引弧和收弧控制 引弧 一般都采用直接短路引弧 如果焊絲與焊件接觸太近或接觸不良都會引起焊絲成段爆炸 因此 一般在引弧前焊絲端頭與焊件保持2 3毫米的距離 并要注意剪掉絲端頭的球狀焊絲 引弧時要選好位置 采用倒退引弧法 收弧 收弧時須填滿弧坑 焊槍在收弧處稍停片刻 繼續(xù)送氣保護 然后慢慢抬起焊把 不應(yīng)立即抬起焊槍 否則弧坑容易形成氣孔 39 氣體流量控制 氣體流量直接影響氣體保護效果 氣體流量過小時 焊縫易產(chǎn)生氣孔等缺陷 氣體流量過大時 不僅浪費氣體 而且焊縫由于氧化性增強而形成氧化皮 降低焊縫質(zhì)量 40 二氧化碳保護焊焊接規(guī)范 41 禁止電風扇風向正對焊口 影響氣體保護 42 氣體流速對焊縫外觀的影響 43 焊接手法控制 焊接時手把要穩(wěn) 焊接速度要均勻 產(chǎn)生焊瘤的重要原由是焊槍運行不均 造成熔池溫度過高 液態(tài)金屬凝聚遲鈍下墜 因而在焊縫外貌形成金屬瘤 44 裝配間隙和坡口尺寸一般對于12mm以下的焊件不開坡口也可焊透 對于必須開坡口的焊件 一般坡口角度可由焊條電弧焊的60 左右減為30 40 鈍邊可相應(yīng)增大2 3mm 根部間隙可相應(yīng)減少1 2mm 45 定位焊 CO2焊比手弧焊產(chǎn)生的熱量更多 因此焊前需進行定位焊接 定位焊要點如下 中厚板是指厚度4 5 25 0mm的鋼板厚度25 0 100 0mm的稱為厚板厚度超過100 0mm的為特厚板 46 擺動送槍法 焊縫有間隙時應(yīng)擺動送槍 a 小擺動 適用于小焊縫 b 月牙形擺動 適用于大焊縫 47 重要產(chǎn)品進行焊接時 為消除在引弧時產(chǎn)生飛濺 燒穿 氣孔及未焊透等缺陷 可采用引弧板 如圖所示 使用引弧板 48 不采用引弧板而直接在焊件端部引弧時 可在焊縫始端前15 20mm處引弧后 立即快速返回始焊點 然后開始焊接 如圖所示 49 常見現(xiàn)象與檢查 1飛濺大 2出現(xiàn)蛇形焊縫 50 焊接時飛濺大 51 1 由于二氧化碳氣體具有強烈的氧化性能 在高溫作用下 體積急劇膨脹 從而產(chǎn)生大量的細粒飛濺 2 電弧極性選用不當引起的飛濺 當用正極性焊接時 正離子飛向焊絲末端的熔池 機械沖擊力大 因此造成大顆粒的飛濺 co2電弧焊在焊接薄板時一般都是采用直流反接 反極性 即焊件接陰極 焊絲接陽極 因為采用反極性 飛濺小 電弧穩(wěn)定 成形較好 3 非軸向性的粗滴過渡造成的飛濺 這種飛濺是在粗滴過渡時由于電弧的斥力所產(chǎn)生的 當熔滴在極