【精编】CO2焊接技能培训教材
CO2焊接技能培训内容 二 CO2焊主要规范参数 一 焊接基本知识 三 KR系列焊机介绍 四 焊机的正确使用与维护保养 六 常见故障与焊接缺陷 五 焊接操作基础 1 焊接方法分类2 熔化焊接的主要特征3 气体保护电弧焊4 C02气体保护电弧焊的工作原理5 C02气体保护焊的特点6 唐山松下CO2系列焊机简介 一 焊接基本知识 1 焊接方法分类 等离子弧焊 非熔化极 TIG 激光焊 电子束焊 钎焊 电渣焊 压力焊 铝热焊 气焊 CO2 MIG 电弧焊 熔化极 手工焊 埋弧焊 熔化焊接 将被连接金属局部熔化 然后冷却结晶使分子或原子彼此达到晶格距离并形成结合力 这种焊接方法叫熔化焊接 需要一个能量集中 热量足够的热源 能量集中性 就是在金属电极中单位面积所通过的电流越大 能量集中性越好 熔化焊接 2 熔化焊接的主要特征 焊接部位必须采取有效的隔离空气保护 使焊接部位不能和空气接触 以免造成焊道的成分和性能不良 保护方式有三种 气相 渣相 真空 结论 CO2焊比手弧焊能量集中性好十倍以上 焊接成本低三倍 能量集中性对照表 电弧焊 以气体导电时产生的电弧热为热源 熔化极 焊丝或焊条既是电极又是填充金属 非熔化极 电极 钨极 不熔化 MIG焊 金属极 熔化极 惰性气体保护焊TIG焊 钨极 非熔化极 惰性气体保护焊MAG焊 金属极 熔化极 活性气体保护焊CO2焊 二氧化碳气体保护焊 MAG C焊 名词解释 熔化极式产品分类及优缺点 手工焊 焊条电弧焊 效率低 浪费原材料 不节能 能量不集中 综合成本高 操作技术复杂 使用焊机为交流焊机或直流焊机 CO2气保焊 半自动 高效 节能 能量集中 焊道韧性好 焊接中厚板 1mm以上 综合成本比手工焊低3倍 操作技术简单 全位置焊 易实现自动焊 有广阔的发展 MAG气保焊 克服CO2气保焊飞溅 成形不太好的缺点 使用MAG Ar75 以上 CO225 以下 气保焊 使用大电流 焊接过渡过程变为喷射过度 MIG 出厂铭牌MIG CO2 MAG 焊中厚板 可以焊接所有工业用金属 焊接控制方式的分类 熔化焊接的发展趋势 高效节能能量集中性能好性能优越综合成本低高可靠性低故障率使用方便 高品质焊机 机能齐全性能卓越使用方便高可靠性低故障率价格合理 熔化焊接的保护方式 气体保护焊的定义 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊 简称气体保护焊 常用的保护气体 有二氧化碳气 CO2 氩气 Ar 氦气 He 及它们的混合气体 CO2 Ar CO2 Ar He 3 气体保护电弧焊 C02气体保护电弧焊是使用焊丝来代替焊条 经送丝轮通过送丝软管送到焊枪 经导电咀导电 在CO2气氛中 与母材之间产生电弧 靠电弧热量进行焊接 CO2气体在工作时通过焊枪喷嘴 沿焊丝周围喷射出来 在电弧周围造成局部的气体保护层使溶滴和溶池与空气机械地隔离开来 从而保护焊接过程稳定持续地进行 并获得优质的焊缝 4 C02气体保护电弧焊的工作原理 4 C02气体保护电弧焊的工作过程 按焊枪开关提前送气慢送丝引弧成功后正常送丝 根据收弧工作方式焊接 停止焊接瞬间焊机继续工作0 1 0 2秒将焊丝进行回烧焊机输出低电压 12 14V 消融球以利再次引弧滞后停气 焊接效果 溶深大溶深大 坡口加工小 溶深是手弧焊的三倍 溶敷效率高手弧焊焊条溶敷效率是60 CO2焊焊丝溶敷效率是90 引弧性能好能量集中 引弧容易 连续送丝电弧不中断 焊接质量好对铁锈不敏感 焊缝含氢量低 抗裂性能好 受热及变形小 焊接范围广可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊 焊接速度快单位时间内融化焊丝比手工电弧焊快一倍 与手工焊比 成型不够美观 飞溅较大 抗风能力差 设备较复杂 5 C02气保焊的特点 KH系列 大容量CO2 手工焊 气刨晶闸管整流焊机 KR 系列 通用型CO2 MAG晶闸管整流焊机 SL5系列 一元化调节小型CO2 MAG MIG焊机 CL系列 无控制电缆 多功能晶闸管整流焊机 KF 系列 一体式小型CO2 MAG晶闸管整流焊机 RF系列 微电脑高性能IGBT逆变CO2 MAG焊机 AG1系列 微电脑波形控制MIG CO2 MAG逆变焊机 6 唐山松下CO2系列焊机简介 二 CO2焊主要规范参数 4 焊接电流 2 焊丝 1 气体 3 干伸长度 7 极性 6 焊接速度 5 焊接电压 纯度 纯度要求大于99 5 含水量小于0 05 性质 无色 无味 无毒 是空气密度的1 5倍 存储 瓶装液态 每瓶内可装入 25 30 Kg液态CO2 比水轻 加热 气化过程中大量吸收热量 因此流量计必须加热 容量 每公斤液态CO2可释放510升气体 一瓶液态二氧化碳可释放15000升左右气体 约可使用10 16小时 流量 小于200A 气体流量为15 20升 分大于200A 气体流量为20 25升 分提纯 静置30分钟 倒置放水分 正置放杂气 重复两次 1 CO2气体 气瓶 气瓶 液态CO2 液态CO2 水 水 气态CO2 气态CO2 放水 放杂气 产生气孔的现象及原因 CO气孔 焊丝不合格 工件含碳量大 H气孔 水 油 锈 N气孔 主要原因是气体保护效果不好 气瓶无气 气路漏气 接头处未紧固 流量计堵塞 流量过小 未加热 电磁阀坏 送丝管密封圈坏 热塑管坏 枪管密封圈坏 气筛坏 喷嘴堵塞严重 干伸长度大 规范不对 2 焊丝 因CO2是一种氧化性气体 在电弧高温区分解为一氧化碳和氧气 具有强烈的氧化作用 使合金元素烧损 所以CO2焊时为了防止气孔 减少飞溅和保证焊缝较高的机械性能 必须采用含有Si Mn等脱氧元素的焊丝 CO2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极 所以焊丝既要保证一定的化学性能和机械性能 又要保证具有良好的导电性能和工艺性能 CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种 2FeO Si2Fe SiO 高熔点 FeO MnFe MnO 密度大 硅与锰的氧化物形成硅酸盐 其熔点为12700C 密度也较小 约3 6g cm3 同时易结成大块而以渣的形式浮出熔池表面 渣的成分 FeO14 MnO47 SiO234 焊丝成分 实芯焊丝的型号 特征及适用范围 常用的实芯焊丝型号 H08Mn2SiAH 焊接用钢 08 含碳量0 08 Mn2 的锰 Si 1 的硅 A 含硫 磷量小于0 03 无A则小于0 04 为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈 一般在焊丝表面采用镀铜工艺 要求镀层均匀 附着力强 总含铜量不得大于0 35 A 实芯焊丝 不同焊丝直径使用电流范围 外观检查 焊丝平排密绕 直径均匀 表面光亮 焊丝盘无破损 性能检查 化学成分不合格 严重影响焊接质量 必须采用优质焊丝 焊接电流 必须在焊丝许用电流范围之内 电流过大将引起溶池翻腾和焊缝成形恶化 电流过小能量集中性变差 飞溅变大 引弧困难 溶深浅 焊缝成形不好 丝径选用 在焊丝直径允许电流范围内 尽可能选用细焊丝 以提高焊丝溶化速度 提高引弧成功率 减少飞溅 增加溶深 改善焊缝成形 提高焊接质量 使用焊丝的注意事项 0 8 1 0 1 2 1 6 50Hz 100Hz 150Hz 短路频率 焊接电压 20V 短路频率越高 过渡过程越稳 CO2焊与MAG焊的熔滴过渡 短路过渡 熔滴直径为焊丝直径2 3倍小于200A射滴过渡 熔滴直径等于焊丝直径 1 6大于300A射流过渡 熔滴为小颗粒MAG大于临界电流 药芯焊丝 使用药芯焊丝焊接时 通常用CO2或CO2 Ar气体作为保护气体 与实芯焊丝的区别主要在于焊丝内部装有焊剂混合物 焊接时在电弧热作用下熔化状态的焊剂材料 焊丝金属 母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用 同时形成一层较薄的液态溶渣包覆溶滴并覆盖溶池 对溶化金属形成又一层保护 实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法 它综合了手工电弧焊和CO2气保焊的优点 B 药芯焊丝 药芯焊丝 调整焊剂成分可适应各种钢材 及对焊缝的质量要求 气相和渣相双重保护抗气孔能力强于实芯电弧焊 熔化速度快溶敷效率高 生产率比手工焊高3 5倍 电弧稳定焊缝成形美观 飞溅小 适合全位置焊接 药芯焊丝的特点 药芯焊丝是由08A冷轧薄钢带光亮退火后经轧机纵向折迭加粉拉拔而成 其横截面有 O 形 T 形 梅花形等多种形状 示意图如下 O 形 梅花形 T 形 药芯焊丝的焊剂成分和焊条的药皮类似 含有稳弧剂 脱氧剂 造渣剂 和铁合金等 起着造渣保护溶池 掺合金 稳弧等作用 药芯焊丝按焊剂成分可分为二氧化钛型和碱性型两种 直径有1 2 1 6 2 0 2 4 3 2mm 主要用于低碳钢和低合金钢的焊接 药芯焊丝因钢性较差 丝体较软 所以对送丝机构要求严格 既要降低送丝压力 又要保证匀速送丝 药芯焊丝的结构及使用中的注意事项 药芯和实芯焊丝兼容 导电咀内径 焊丝直径 0 1 0 2mm送丝管内径 焊丝直径 0 2 0 5mm 压轮 送丝论 送丝软管 焊丝 导电嘴 导套帽 U型轮 送丝轮和焊丝面接触 送丝力量大 对焊丝的损伤最小 适合各种实芯和药芯焊丝 V型轮 送丝轮和焊丝点接触 压力小时送丝力量小 易打滑 压力大时 会引起焊丝变型 送丝轮槽型的比较 H08Mn2SiA 药芯焊丝 铝焊丝 H08Mn2SiA 材质硬 不易变形 送丝阻力小 送丝机送丝容易 药芯焊丝 材质较软 较容易变形 送丝阻力较大 送丝机送丝较困难 铝焊丝 材质软 易变形 受热膨胀系数大 发涩 送丝阻力大 送丝机送丝困难 小于300A时 L 10 15 倍焊丝直径 大于300A时 L 10 15 倍焊丝直径 5mm 3 干伸长度 定义 焊丝从导电咀到工件的距离 导电咀L工件 焊丝直径 mm 干伸长度 mm 0 88 121 010 151 212 181 621 29 干伸长度 导电咀 喷嘴 板厚20mm 干伸长度 导电咀 喷嘴 板厚20mm 厚板V型坡口或角焊缝焊接时 干伸长度若受影响 修改喷嘴长度 确保干伸长度符合焊接要求 在焊接过程中 焊枪的高度 干伸长度 和角度 自始至终保持一致 相对焊缝而言 焊枪操作基础 200 焊接方向 小于300A时 L 10 15 倍焊丝直径 大于300A时 L 10 15 倍焊丝直径 5mm L 焊接过程中 保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一 焊接电流一定时 干伸长度的增加 会使焊丝熔化速度增加 但电弧电压下降 电流降低 电弧热量减少 热量 干伸长度热量 电弧热量过长时 气体保护效果不好 易产生气孔 引弧性能差 电弧不稳 飞溅加大 熔深变浅 成形变坏 过短时 看不清电弧 喷嘴易被飞溅物堵塞 飞溅大 熔深变深 焊丝易与导电咀粘连 干伸长度热量电弧热量 干伸长度为什麽要求严格 R不许变 焊接电流 根据焊接条件 板厚 焊接位置 焊接速度 材质等参数 选定相应的焊接电流 CO2焊机调电流实际上是在调整送丝速度 因此CO2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配 既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔化能力一致 以保证电弧长度的稳定 4 焊接电流 034567891011121314m min A500400300200100 焊接电流和送丝速度的关系 同一焊丝 电流越大送丝速度越快 电流相同 丝越细送丝速度越快 焊接电压既电弧电压 提供焊接能量 电弧电压越高 焊接能量越大 焊丝熔化速度就越快 焊接电流也就越大 电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压 可用下列公式表示 U电弧 U输出 U损 电缆 接触不良 如果焊机安装符合安装要求的话 损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损失 如您的焊接电缆需要加长 调节焊机输出电压时可参考下表 5 焊接电压 根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流 然后根据下列公式计算焊接电压 300A时 焊接电压 0 04倍焊接电流 20 2 伏举例1 选定焊接电流200A 则焊接电压计算如下 焊接电压 0 04X200 16 1 5 伏 8 16 1 5 伏 24 1 5 伏举例2 选定焊接电流400A 则焊接电压计算如下 焊接电压 0 04X400 20 2 伏 16 20 2 伏 36 2 伏 焊接
