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二氧化碳气体保护焊
教学目的:通过对二氧化碳气体保护焊的学习,使学生掌握二氧化碳气体保护的焊接方法。
重点:掌握二氧化碳焊的相关基础知识及电流和电压的匹配。
难点:CO2焊冶金原理。
教学内容:
CO2气体保护焊的概念及特点。
CO2气体保护焊的冶金原理及焊接材料的选择。
焊机及二次回路接线、焊接工艺参数。
一、概述:
CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体的气体保护电弧焊,简称CO2焊。
CO2 = CO﹢1/2 O2  --Q 放热反应
上式反应有利于对熔池的冷却作用
特点
优点:①生产效率高和节省能量。
②焊接成本低。
③焊接变形小。
④对油、锈的敏感度较低。
⑤焊缝中含氢量少,提高了低合金高强度钢抗冷裂纹的能力。
⑥电弧可见性好,短路过渡可用于全位置焊接。
缺点:①设备复杂,易出现故障。
②抗风能力差及弧光较强。
CO2焊冶金原理
在进行焊接时,电弧空间同时存在CO2、CO、O2和O原子等几种气体,其中CO不与液态金属发生任何反应,而CO2、O2、O原子却能与液态金属发生如下反应:
Fe+CO2 →FeO+CO(进入大气中)
Fe+O →FeO (进入熔渣中)
C+O →CO (进入大气中)
CO气孔问题:由上述反应式可知,CO2和O2 对Fe和C都具有氧化作用,生成的FeO一部分进入渣中,另一部分进入液态金属中,这时FeO能够被液态金属中的C所还原,反应式为:
FeO+C → Fe+CO
这时所生成的CO一部分通过沸腾散发到大气中去,另一部分则来不及逸出,滞留在焊缝中形成气孔。
针对上述冶金反应,为了解决CO气孔问题,需使用焊丝中加入含Si和Mn的低碳钢焊丝,这时熔池中的FeO将被Si、Mn还原:
2FeO+Si →2Fe+SiO2 (进入渣中)
FeO+Mn →Fe+MnO (进入渣中)
反应物SiO2、MnO它们将生成FeO和Mn的硅酸盐浮出熔渣表面,另一方面,液态金属含C量较高,易产生CO气孔,所以应降低焊丝中的含C量,%。
氢气孔问题:焊接时,工件表面及焊丝含有油及铁锈,或CO气体中含有较多的水分,但是在CO2保护焊时,由于CO2具有较强的氧化性,在焊缝中不易产生氢气孔。
四、CO2焊的熔滴过渡形式
1、短路过渡:细丝(㎜),以小电流、低电弧电压进行焊接。
2、射滴过渡:中丝(~㎜),以大电流、高电弧电压进行焊接。
3、射流过渡:粗丝(~5㎜)以大电流、低电弧电压进行焊接。
五、焊接材料
1、焊丝:H08Mn2SiA,~㎜.
2、CO2保护气体:无色、无味、无毒,﹪气瓶涂银白色,写有“CO2”标记。
不纯的CO2气体可采取如下措施(倒置放水和正置放气):
气瓶倒立静置1~2小时,然后打开阀门,放水2~3次,(间隔30分钟)。
水处理后,将气瓶正置两小时,打开阀门,放掉气瓶上部的气体。
六、焊接设备
1、焊机型号:N B C——* * *
CO2 气体保护
半自动焊
熔化极气体保护焊机
2、送丝机构
3、送丝软管和焊枪
4、供气装置:气瓶、预热气、干燥器、流量计。
七、焊接工艺参数
1、电流:电流决定熔化速度,电流越大,熔化速度越快。
2、电弧电压:U=14+I∕20±~(V)。
电压适当时,为均匀密集的短路声。
电压较小时,飞溅增加,焊道变窄,易出现顶丝。
电压过大时,弧长变长,飞溅颗粒度变大,易产生气孔,焊道变宽,熔深和余高变小,有较强的爆破声。
3、气体流量:一般与喷嘴大小一致,约为10~15L∕min
4、焊接速度:速度过慢时,焊缝变宽。而焊速过快时,易出现凸形焊道。通常焊接速度为30~60㎝/min。
5、电流极性:采用直流反极性,这时电弧稳定,焊接过程平稳,飞溅小。若采用直流正极性,则熔深较浅,余高较大和飞溅很大。而在堆焊、铸铁补焊时均采用直流正极性接法。
6、焊丝干伸长:L=10d(㎜),d为焊丝直径。L↑∝I↓
当焊丝干伸长增加时,焊丝熔化速度增加,这时电流减小,将使熔滴与熔池温度降低,造成热量不足,而引起未焊透;另外,电弧不稳,难以操作,飞溅大,成形差,易产生气孔;
当焊丝干伸长变短时,电流增大,弧长变短,熔深变大,飞溅易粘附到喷嘴内壁,不易观察熔池,甚至烧坏导电嘴。
焊丝干伸长
弧长

第二讲:平角焊
教学目的:通过平角焊的练习,使学生掌握二氧化碳角焊的操作方法,为立角焊打下基础。
重点:焊枪角度、运条方法。
难点:焊脚易下垂。
教学内容:平角焊的操作方法。
一、焊前准备
实习焊件:Q235钢板 300*6*60㎜一对