
各种焊接方法、特点、及相关设备.docx
9页各种焊接方法、特点、设备及相关(CO2/MAG)38 什么是 MAG 焊?利用活性气体(如 CO2;Ar+CO2;Ar+CO2+O2 等)作为保护气体的金属极气体保护电弧焊方 法,称为活性熔化极气体保护电弧焊法,简称MAG焊即所用保护气体为惰性气体少量氧化性 气体(02、CO2或其混合气体)混合而成因保护气体具有氧化性,所以常用于黑色金属材料 的焊接在惰性气体中混合少量氧化性气体的目的(一般为:022%〜5%; CO2: 5%〜20%)是 在基本不改变惰性气体电弧基本特性的条件下,以进一步提高电弧稳定性,改善焊缝成形,降低 电弧辐射强度40试述MAG焊的特点MAG 焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接,具有稳定的焊接工艺性能和质量 优良的焊接接头,可用于空间各种位置的焊接,尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢的焊接采用氧化性混合气体保护的优点是:能提高熔滴过渡的稳定性;稳定阴极斑点,提高电弧燃烧的 稳定性;增大电弧的热功率;减少焊接缺陷;降低焊接成本41什么是CO2气体保护焊?它有什么特点?利用CO2作为保护气体的气体保护焊称为CO2气体保护焊,简称CO2焊使用 C02 作为保护气体具有如下特点:1) CO2气体的体积质量比空气大,所以在平焊时从焊枪喷出的CO2气体对熔池有良好的覆盖作 用。
2) C02 气体在电弧的高温作用下将按下式进行分解为1C02=C0+ 02—Q2从上式可见, C02 气体分解时,其产物体积膨胀为一倍半,这将有利于增强保护效果但另一 方面,该反应是吸热反应,对电弧产生强烈的冷却作用,会引起弧柱收缩,使弧柱对熔滴产生较 大的排斥,加上焊丝端头的熔滴由于受到电弧的排斥作用,使熔滴不规律,影响电弧稳定性,同 时也影响CO2气体的保护效果42 试述 CO2 气体保护焊的优缺点C02 焊具有下列优点:1) 生产效率高,节省电能CO2气体保护焊的电流密度大,可达100〜300A/mm2,因此电弧热 量集中,焊丝的熔化效率高,母材的熔透厚度大,焊接速度快,同时焊后不需要清渣,所以能够 显著提高效率,节省电能2) 焊接成本低由于CO2气体和焊丝的价格低廉,对于焊前的生产准备要求不高,焊后清理和 校正工时少,所以成本低3) 焊接变形小由于电弧热量集中、线能量低和CO2气体具有较强的冷却作用,使焊件受热面 积小特别是焊接薄板时,变形很小4) 对油、锈产生气孔的敏感性较低5) 焊缝中含氢量少,所以提高了焊接低合金高钢抗冷裂纹的能力6) 熔滴采用短路过渡时用于立焊、仰焊和全位置焊接。
7) 电弧可见性好,有利于观察,焊丝能准确对准焊接线,尤其是在半自动焊时可以较容易地实 现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作8) 操作简单,容易掌握CO2 焊具有下列缺点:1)与手弧焊相比设备较复杂,易出现故障,要求具有较高的维护设备的技术能力2)抗风能力差,给室外焊接作业带来一定困难3)弧光较强,必须注意劳动保护4)与手弧焊和埋弧焊相比,焊缝成形不够美观,焊接飞溅较大43 CO2 气体保护焊如何按焊丝的直径进行分类?CO2 气体保护焊按焊丝直径的不同,可分为以下三类:1) 细丝CO2气体保护焊,焊丝直径小于和等于1.2mm,通常采用小电流、低电弧电压的短路过 渡进行焊接这时焊丝端部的熔滴与熔池以短路接触的形式向熔池过渡2) 中丝CO2气体保护焊,焊丝直径为1.6〜2.4mm,通常采用较大电流、较高电弧电压进行焊 接,熔滴过渡呈细滴排斥过渡,甚至射滴过渡它是一种自由过渡形式3) 粗丝CO2气体保护焊,焊丝直径2.4〜5.0mm,通常采用大电流、较低电弧电压进行焊接, 熔滴呈射滴过渡,甚至射流过渡,焊接电弧基本上潜入熔池凹坑内44 CO2 气体保护焊时如何减少金属的飞溅?CO2 气体保护焊的主要缺点是焊接过程中产生较多金属飞溅。
金属飞溅不但会降低焊丝的熔敷 系数,增加焊接成本,而且飞溅金属会粘着导电嘴端面和喷嘴内壁,引起送丝不畅,使电弧燃烧 不稳定,降低气体保护作用,并使劳动条件恶化,必要时需停止焊接,进行喷嘴清理工作短路过渡焊接时飞溅的主要原因是:金属内部的CO气体急剧膨胀而发生强烈爆炸;短路过渡后 电弧再引燃时产生的对熔池的过大冲击力使液体金属溅出改善的措施是:工艺方面应采用直径 尽量小的焊丝,合适的焊接电流与电弧电压的匹配,通过焊接回路串接电感来调节短路电流上升 速度和峰值短路电流;冶金方面采用含有较多脱氧元素的焊丝(如H08Mn2SiA),焊件表面仔细 清理等采取这些措施能将飞溅减小到一定程度,但不能完全消除自由过渡焊接时飞溅的主要原因是:当焊接电流不大时,由熔滴非轴向过渡造成飞溅;当大电流 潜弧时,由熔滴瞬时短路造成飞溅自由过渡造成的飞溅颗粒大,难以从焊件表面清除这种飞 溅目前还无有效的办法加以克服,所以在一定程度上限制了中丝、粗丝CO2气体保护焊在生产 中的大量推广应用45 CO2 气体保护焊对电源有什么要求?CO2 气体保护焊通常采用实芯焊丝,没有稳弧剂,所以用交流电时电弧不稳定,飞溅大,难以 正常工作,因此CO2气体保护焊的电源都采用直流电流和反极性连接。
我国基本上不生产供CO2 气体保护焊用的弧焊发电机,目前均采用整流式电源为保证焊接工艺参数在焊接过程中的稳定,采用细丝CO2气体保护焊时,为等速送丝配合平特 性电源;采用粗丝CO2气体保护焊时,为变速送丝配合陡降特性电源⑴等速送丝方式与平特性电源配合 当焊丝直径小于2.5mm时,由于电流密度较大,焊接电弧静 特性为上升曲线,此时电弧自身调节作用强烈,因此采用等速送丝方式与平特性电源配合时,当 遇到外界干扰因素(如母材表面凹凸不平、焊枪上、下移动等)使弧长变化时,弧长能迅速回复 到原先值⑵变速送丝方式与陡降特性电源配合 当焊丝直径大于 3mm 时,由于电流密度较小,电弧自身 调节作用减弱,依靠等速送丝配合平特性电源,回复时间太长,不能满足要求,此时应采用变速 送丝方式与陡降特性电源相配合,此时当弧长发生变化时,电弧电压变化较大(焊接电流变化较 小),电弧的自动调节作用强烈,回复时间很短CO2气体保护焊平特性整流电源的型号是ZP型(磁放大器式)、ZP3型(动圈式)、ZP5型(晶 闸管式)、ZP6型(抽头式),适用于细丝焊CO2气体保护焊陡降特性整流电源的型号是ZX型(二极管整流加饱和抗器)、ZX5型(晶闸管 整流)、适用于粗丝焊。
同时具有两种特性的型号是ZD型(磁放大器式)、ZD5型(晶闸管式)46 CO2 气体使用前为什么要经过预热?气瓶内的液态CO2当打开气瓶阀门时,液态CO2要挥发成气态,此时将吸收大量的热,使CO2 气体气温下降;另外,CO2气体经减压后,气体体积要膨胀,也会使CO2气体气温下降因此, 为了防止CO2气体在使用前因气温急剧下降而造成管路冻结,在减压之前,应使CO2气体通过 预热器进行预热预热器多采用电阻加热式,用36V交流供电,功率为100〜150W,串接在CO2气体钢瓶的气体 出口端47 试述熔化极气体保护焊焊丝的送丝方式 送丝系统通常是由送丝机(包括电动机、减速器、校直轮、送丝机),送丝软管、焊丝盘等组成 送丝系统将焊丝送至焊枪中,送丝方式示意图见图 17送丝方式主要有以下三种:a)推丝式b)、c)、d)拉丝式e)推拉丝式1—电动机2—焊丝盘3-送丝滚轮4—送丝软管5—炸枪⑴推丝式 焊枪结构简单、轻便,操作维修方便缺点是焊丝送进的阻力较大,随着送丝软管的 加长,送丝稳定性变差广泛应用于焊丝直径为0.8〜2.0mm、送丝软管长度为3〜5m的半自动 熔化极气体保护焊中⑵拉丝式 拉丝式又分为三种形式:一种是将焊丝盘和焊枪分开,两者通过送丝软管连接。
另一 种是将焊丝盘直接安装在焊枪上这两种都适用于细丝半自动熔化极气体保护焊,使用焊丝直径 小于或等于0.8mm,送丝较稳定,但焊枪较重第三种是不但焊丝盘与焊枪分开,而且送丝电 动机与焊枪也分开,常用于自动熔化极气体保护焊中⑶推拉丝式 这种送丝系统中同时有推丝机和拉丝机,推丝为主要动力,拉丝是将焊丝校直,送 丝软管可加长到10m,但结构复杂,实际应用不多48 试述熔化极气体保护焊焊枪的构造熔化极气体保护焊焊枪的作用是传导焊接电流、导送焊丝和保护气体按其用途可分为半自动焊 焊枪(手握式)和自动焊焊枪(安装在机械装置上)两种在焊枪内部装有不同孔径的导电嘴, 以适应不同直径焊丝的需要焊枪还具有一个向焊接区输送保护气体的通道和喷嘴,喷嘴是易损 件,应该很方便地更换当焊接电流通过导电嘴等部件时产生的电阻热和电弧辐射热一起会使焊 枪发热,故使用时要采取一定措施冷却焊枪,冷却方式有空气冷却和水冷却两种对于空气冷却 焊枪,在CO2气体保护焊断续负载条件下,使用的焊接电流可高达600A但是,在使用氩气或 氦气保护时,通常焊接电流只限于 200A半自动焊枪有鹅颈式和手枪式两种鹅颈式焊枪适合于小直径焊丝,使用灵活方便,特别适合于 紧凑部位、难以达到的拐角处和某些受限制区域的焊接。
手枪式焊枪适合于较粗直径的焊丝,内 部采用循环水冷却自动焊焊枪的基本构造与半自动焊焊枪相同,但其载流容量较大(可达1500A),工作时间较长, 采用内部循环水冷却,直接装在焊接机头的下部49 熔化极气体保护焊的供气装置由哪几部分所组成? 熔化极气体保护焊的供气装置组成,见图 18图 181-钢瓶(气源)2—预热器(COz气体保护炸用)3-高压干燥器(0Q气体保护焊用)4-减压阀5-气体流最计6—电磁气阀⑴钢瓶CO2气体钢瓶用以贮存液态CO2,钢瓶表面涂黑色并写有“二氧化碳”,瓶装压力为5〜7MPaAr气钢瓶贮存气态Ar气,钢瓶表面涂灰色并写有“氩气”,瓶装压力为15MPa⑵预热器 专用于CO2气体,防止CO2气体温度下降而使管路冻结⑶高压干燥器 专用于CO2气体,防止CO2气体中因含水量太高而使得焊缝产生气孔高压干 燥器内装有干燥剂,如硅胶、脱水硫酸铜和无水氯化钙等⑷减压阀 将高压CO2气体或Ar气变成压力为0.1〜0.2MPa的低压气体⑸气体流量计 用来调节气体流量的大小,常用转子流量计,但其刻度是用空气作为介质,若通 过气体为CO2气体或Ar气,浮子材料为纯铝,则气体流量可按下式计算:Qco2=0.809Q 空气QAr=0.852Q 空气式中 Q 空气——流量计上标出的空气流量;Qco2——换算成的CO2气流量;QAr——换算成的Ar气流量。
⑹电磁气阀 用来接通或切断保护气体50 试述熔化极气体保护焊机型号的编制方法根据焊机型号编制方法规定,熔化极气体保护焊机型号的编制方法如下:1) N B C・ XXXT T T匸额定焊接电流* 00^体保护I 半自动焊 熔化极气体保护焊机型号的意义为:额定电流为XXX的半自动CO2气体保护焊机2) N B M- xxx匸额定焊接电流 Ar或Ar - 00^混合气体保护半自动焊熔化极气体保护焊机型号的意义为:额定电流为XXX的半自动Ar或Ar- 00混合气体保护焊机3) N Z C- xxx额定焊接电流CQj气体保护自动焊熔化极气体保护焊机型号的意义为:额定电流为XXX的自动CQ气体保 护焊机4) N Z M- XXX额定焊接电流Ar或Ar-0Q混合气体保护自动焊熔牝极气体保护焊机型号的意义为:额定电流为XXX的自动Ar或Ar-CQz 混合气体保护焊机5) N D C-xxx額定焊接电流①气体保护 点焊 化极代体保护焊机型号的意义。
