CO2 气 体 保 护 焊(讲课)1.docVIP

CO2 气 体 保 护 焊 技 术 前言 汽车生产中大部分的电弧焊焊缝是采用熔化极气体保护焊完成的，如车身、底盘类零件的焊接等。熔化极气体保护焊可连续施焊，焊后不需清理焊渣，易实现机械化、自动化生产，汽车生产中的许多专用焊机、自动焊机、弧焊机器人的焊接系统均采用熔化极气体保护焊。例如车轮自动焊机、桥壳自动焊机、传动轴 自动焊机、后桥壳机器人焊接工作站、轿车底盘零件机器人焊接工作站等。 第一部分 CO2 气体保护焊技术简介 一、CO2 气体保护焊是利用CO2 作保护气体的熔化极气体保护电弧焊。 二、CO2 气体保护焊的工艺特点： 1、CO2 气体价格便宜，其焊接成本只有手工电弧焊的40%～50%。 2、CO2 焊的焊丝熔化率高，焊后一般不需清渣，所以CO2焊的生产率能比焊条电弧焊高3倍。 3、CO2 电弧的穿透能力强，焊接电流密度大，熔深大。 4、CO2 焊的抗锈能力强。 5、焊接过程中金属飞溅较多，特别是当焊接工艺参数匹配不当时，更为严重。 三、CO2气体的纯度要求及作用 在各种保护气体中，最常用的是CO2气，生产中所用的CO2气体纯度应＞99.17%、含水量＜1～2g/m3，焊缝质量要求高，对CO2气体的纯度要求也越高，否则焊缝的塑性将下降，气孔将增多。 四、CO2气体的流量选择 CO2气体流量取决于接头形式、焊接规范及作业条件。细丝焊接时，CO2流量取5 ～ 15 L/min ；粗丝大电流焊时，CO2流量取20 ～ 50 L/min。 五、焊枪的送丝方式 普通的熔化极气体保护焊设备由焊枪、送丝机构、焊接电源、供气系统及供水系统（大电流焊接时）组成。焊枪有水冷式或气冷式两种，当所用的焊接电流较大时应考虑采用水冷式焊枪。送丝方式有推丝式、拉丝式和推拉丝式三种，推丝式应用的最多，送丝软管的长度一般为3mm左右。采用细焊丝（φ＜0.8mm＝或采用铝、铜等较软的焊丝时，要考虑采用拉丝式的送丝方式。如送丝软管的长度过长（15mm左右），为克服焊丝在软管中的阻力，应采用推拉丝式。 六、CO2气体保护焊的电源 熔化极气体保护焊电源一般为直流电源，有硅整流电源、可控硅电源、晶体管电源和逆变电源。可控硅电源和逆变电源的性能优越，在自动焊机和机器人焊接系统中，现在多采用逆变式电源。 七、CO2气体保护焊的焊接电流及过渡形式 CO2气体保护焊一般采用短路过渡和细颗粒过渡两种熔滴过渡形式，不同直径的焊丝短路过渡两种熔滴过渡形式，不同直径的焊丝短路过渡时的焊接电流与电弧电压见下表 不同直径焊丝的短路过渡规范 焊丝直径（mm） φ0.8 φ1.2 φ1.6 电弧电压（V） 18 19 20 焊接电流（A） 100～110 120～135 140～180 八、CO2气体保护焊的焊丝伸出长度 焊丝的伸出长度过大，焊丝容易发生过热而成段熔断，飞溅严重，焊接过程不稳定；若伸出长度过小，焊接飞溅易堵塞喷嘴，一般焊丝的伸出长度为： L=（10～12）d 其中d为焊丝直径 九、CO2气体保护焊的焊接速度 焊接速度于母材厚度、焊接规范有关，速度过快会引起咬边、气孔、熔深不够等缺陷，过慢会造成烧穿或晶粒粗大。 十、CO2焊接的主要问题： 1、气孔问题 ⑴气孔产生的原因： 在熔池内部存在有溶解不了的或过饱和的气体，当这些气体来不及从熔池中逸出时，便随熔池的结晶凝固，而留在焊缝内形成气孔 ⑵气孔的种类、成因及措施： 可能产生的气孔主要有三种：一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。 产生CO气孔的原因主要是焊丝中脱氧元素不足，使熔池中熔入较多的FeO，它和C发生剧烈碳还原铁的反应，使产生CO气体。 措施：只要焊丝中有足够脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中C含量，就能有效地防止CO气孔。 产生N2气孔的原因主要是CO2保护不良或CO2纯度不高。 措施：只要加强CO2的保护不良和控制CO2的纯度。 产生H2气孔是由于在高温时熔入了大量H2，结晶过程中不能充分排出，而留在焊缝金属中，电弧焊区的H2主要来自焊丝、工件表面的油污和铁锈以及CO2气体中所含的水分，其中CO2气体中所含的水分是引起H2气孔的主要原因。（但因CO2气体具有氧化性，H2 和CO2会化合，故出现H2气孔的可能性相对较小，这就是被认为CO2焊是低氢焊接的方法） 措施：对CO2气体进行提纯与干燥。 2、飞溅问题： 金属飞溅也是CO2焊接的主要问题，铁别粗丝大电流焊接飞溅更为严重，有时飞溅量损失达焊丝熔化量的30％～40％。飞溅增加了焊丝及电能消耗，降低焊接生产率和增加焊接成本。飞溅金属粘到导电嘴和喷嘴内壁上，会造成送丝和送气不畅而影响电弧稳定和降低保护作用，恶化焊缝成形。粘到焊件表面上又增加焊后清理工序。 引起金属飞溅的原因： ⑴由冶金反应引起。焊接过程中