富氬氣體保護(hù)焊

1、富氬氣體保護(hù)焊知識初探目 錄摘 要1引 言2第一章 焊接的分類及特點(diǎn)41.1焊接的分類41.2 焊接的特點(diǎn)5第二章 富氬氣體保護(hù)焊和CO2氣體保護(hù)焊的性能特點(diǎn)比較分析72.1 富氬氣體保護(hù)焊72.2 CO2氣體保護(hù)焊112.3 富氬氣體保護(hù)焊與CO2氣體保護(hù)焊的性能比較12第三章 富氬氣體保護(hù)焊和CO2氣體保護(hù)焊的焊接工藝分析比較133.1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡和短路過渡富氬混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)133.2結(jié)構(gòu)鋼短路過渡和細(xì)顆粒狀過渡CO2氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)16第四章 富氬氣體保護(hù)焊代替CO2氣體保護(hù)焊可行性分析及推廣應(yīng)用194.1 富氬氣體保護(hù)焊與CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)194.2 工藝試驗(yàn)19結(jié) 論

2、24致 謝25參考文獻(xiàn)26摘 要焊接是指工件（同種或異種材質(zhì)），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過程。金屬的焊接，按其工藝過程的特點(diǎn)分有熔焊、壓焊和釬焊三大類。本文通過對富氬氣體保護(hù)焊的焊接性能、焊接工藝及其焊接應(yīng)用實(shí)例的分析掌握其特點(diǎn)，并將其與CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行比較分析，富氬氣體保護(hù)焊工藝性能優(yōu)于CO2氣體保護(hù)焊，與CO2氣體保護(hù)焊相比，富氬氣體保護(hù)焊焊縫成形好，飛濺大大減少，焊縫金屬的綜合性能優(yōu)于CO2氣體保護(hù)焊，焊接成本接近。采用富氬氣體保護(hù)焊可降低焊縫的返修率，節(jié)約能源和焊接材料，提高焊接質(zhì)量，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，改善了操

3、作環(huán)境，具有較好的綜合效益，值得推廣應(yīng)用。從20世紀(jì)末國家逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動焊的基礎(chǔ)焊接方式氣體保護(hù)焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，應(yīng)用尤為廣泛的富氬氣體保護(hù)焊. 引 言焊接制造是一門理論和實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合性技術(shù)。富氬氣體保護(hù)焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。富氬氣體保護(hù)焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進(jìn)行焊接，能獲得穩(wěn)定的焊接工藝性能和良好的焊接接頭，可用于各種位置（平焊、立焊、橫焊和仰焊以及全位置焊）的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬材料的焊接。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)得到了越來越廣泛的使用，焊接方法也向著多元化的方向發(fā)展，這就對焊

4、接效率提出了更高的要求。傳統(tǒng)富氬氣體保護(hù)焊焊接工藝最高送絲速度小于18 m/min，最高焊接速度低于18m/min，所以為了提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高焊接速度成為近年來焊接領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。近年來，我國科技工作者正逐步加大對高速富氬氣體保護(hù)焊技術(shù)的研究并取得了一些重要的成果，但客觀的說在高速、高效氣體保護(hù)焊接工藝與國外先進(jìn)國家相比仍存在較大差距。因此推動高效、高速富氬氣體保護(hù)焊方法的研究和應(yīng)用具有重要的意義。 焊接生產(chǎn)率的提高主要有兩個(gè)途徑：一是薄板焊接時(shí)焊接速度的提高；二是中、厚板焊接時(shí)熔敷率的提高。為提高焊接速度，基本的出發(fā)點(diǎn)是速度提高的同時(shí)增大焊接電流，以維持焊接熱輸人大致不變。但焊接電

5、流的提高會造成電弧壓力的顯著增加。過大的電弧壓力導(dǎo)致熔池液面的劇烈變形，使作用于熔滴和熔池的電弧力急劇增加破壞焊接過程的穩(wěn)定性并使母材熱輸入高而導(dǎo)致焊縫組織變差、焊接變形變大，造成很多焊接缺陷，咬邊和駝峰焊道是最常見高速焊接焊縫成形缺陷。因此為了獲得穩(wěn)定的高速富氬氣體保護(hù)焊過程 ，必須從控制熔滴過渡、 穩(wěn)定熔池流態(tài)、合理分配焊接熱輸入等方面采取有效措施。目前，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了多種高速熔化極氣體保護(hù)電弧焊焊接方法，很多已開始應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。 第一章 焊接的分類及特點(diǎn)1.1焊接的分類1.1.1 焊接的定義：焊接是指被焊（同種或異種的材質(zhì)），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的

6、材質(zhì)達(dá)到原子間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程。  1.1.2 焊接的種類特性：金屬的焊接，按其工藝過程的特點(diǎn)分有熔焊、壓焊和釬焊三大類. 熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。富氬氣體保護(hù)焊就是熔焊的一種。熔焊時(shí)，熱源將待焊工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。 在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。 為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護(hù)方法。

7、例如，氣體保護(hù)電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣，以保護(hù)焊接時(shí)的電弧和熔池率；又如鋼材焊接時(shí)，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。 壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時(shí)，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時(shí)，在軸向壓力作用下連接成為一體。 釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。1.2

8、焊接的特點(diǎn)（1）焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。所以是一種把分離的金屬件連接成為不可拆卸的一個(gè)整體的加工方法。在被廣泛應(yīng)用以前，不同拆卸連接的主要方法是鉚接。與鉚接相比，焊接具有節(jié)省金屬、生產(chǎn)率高、致密性好、操作條件好、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。所以現(xiàn)在焊接已基本取代連接鉚接。（2）焊接的另一個(gè)特點(diǎn)是可以化大為小、以小拼大。在制造大型機(jī)件與結(jié)構(gòu)件或復(fù)雜的機(jī)器零件時(shí)，可以化大為小、化復(fù)雜為簡單的方法準(zhǔn)備壞料，用鑄-焊、鍛-焊聯(lián)合工藝，用小型鑄、鍛設(shè)備生產(chǎn)大或復(fù)雜零件。例如我國生產(chǎn)的大型水壓機(jī)立柱或發(fā)電機(jī)主軸等。（3）焊接可以制造雙金屬結(jié)構(gòu)

9、。用焊接方法可制不同材料的復(fù)雜層容器，對焊不同材料的零件或工具（如較粗的鉆頭，就是用45號作鉆柄，高速鋼作鉆頭的切削部分）等。所以，焊接是進(jìn)行金屬構(gòu)件、機(jī)器零件等的重要加工方法，如橋梁、建筑構(gòu)件、船體、鍋爐、車箱、容器等。此外，焊接還是修補(bǔ)鑄、鍛件的缺陷和磨損零件的重要方法。國外專家認(rèn)為：“到2020年焊接仍將是制造業(yè)的重要加工工藝。它是一種精確、可靠、低成本，并且是采用高科技連接材料的方法。目前還沒有其他方法能夠比焊接更為廣泛地應(yīng)用于金屬的連接，并對所焊的產(chǎn)品增加更大的附加值。隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟，數(shù)字焊機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進(jìn)入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大

10、型基礎(chǔ)工程，有效地促進(jìn)了先進(jìn)焊接特別是焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新月異。我國焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“高效、自動化、智能化”。目前我國的焊接自動化率還不足30%，同發(fā)達(dá)工業(yè)國家的80%差距甚遠(yuǎn)。從20世紀(jì)末國家逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動焊的基礎(chǔ)焊接方式氣體保護(hù)焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，應(yīng)用尤為廣泛的富氬氣體保護(hù)焊，現(xiàn)已初見成效?？梢灶A(yù)計(jì)在未來的10年，國內(nèi)自動化焊接技術(shù)將以前所未有的速度發(fā)展。第二章 富氬氣體保護(hù)焊和CO2氣體保護(hù)焊的性能特點(diǎn)比較分析2.1 富氬氣體保護(hù)焊2.1.1 富氬氣體保護(hù)焊的定義使用焊絲作為熔化電極，采用氬氣或富氬混合氣體作為保護(hù)氣體的

11、電弧焊接方法叫富氬氣體保護(hù)焊。2.1.2 富氬氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)富氬氣體保護(hù)焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。富氬氣體保護(hù)焊具有下列特點(diǎn)： 焊接成本低，其綜合成本大概是手工電弧焊的1/2。 生產(chǎn)效率高 可以使用較大的電流密度（200A/mm2左右），比手工電弧焊（1020A/mm2左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.23.8倍，對10mm以下的鋼板可以不開坡口，對于厚板可以減少坡口加大鈍邊進(jìn)行焊接，同時(shí)具有焊絲熔化快，不用清理熔渣等特點(diǎn)，效率可比手弧焊提高2.54倍。 焊后變形小 因氣體保護(hù)焊的電弧熱量集中，加熱面積小，Ar+CO2氣流有冷卻作用，因此焊件焊后變形小，特別是薄板的焊接更

12、為突出。 抗銹能力強(qiáng) 氣體保護(hù)和埋弧焊相比，具有較高的抗銹能力，所以焊前對焊件表面的清潔工作要求不高，可以節(jié)省生產(chǎn)中大量的輔助時(shí)間。 富氬焊接可以克服由于純CO2氣體保護(hù)焊的缺點(diǎn)，因CO2氣體本身具有較強(qiáng)的氧化性，因此在焊接過程中會引起合金元素?zé)龘p，產(chǎn)生氣孔和引起較強(qiáng)的飛濺，而在富氬氣氛中飛濺問題得到有效控制，可以節(jié)省清渣費(fèi)用減少清渣劑的使用并且可以節(jié)約一部分電耗。富氬氣體保護(hù)焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進(jìn)行焊接，能獲得穩(wěn)定的焊接工藝性能和良好的焊接接頭，可用于各種位置（平焊、立焊、橫焊和仰焊以及全位置焊）的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬材料的焊接。2.1.3 富氬

13、氣體保護(hù)焊的常用活性混合氣體及其適用范圍 Ar+O2這種混合氣體具有一定的氧化性，一方面能降低液體金屬的表面張力，具有熔滴細(xì)勻、電弧穩(wěn)定、焊縫成形規(guī)則等特點(diǎn)；另一方面由于保護(hù)氣體具有氧化性，可以在熔池表面不斷地生成氧化膜，生成的氧化物可以降低電子逸出功，故能穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，克服陰極斑點(diǎn)飄忽不定的缺點(diǎn)，增加電弧的穩(wěn)定性，同時(shí)也有利于增加液體金屬的流動性，細(xì)化熔滴，改善焊縫成形。但是焊接不銹鋼時(shí)，氧的加入量不能太高，一般控制在1%5%（體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)，否則合金元素氧化燒損多，引起夾渣和飛濺的問題。焊接低碳鋼和低合金鋼時(shí)，在Ar中O2的加入量可達(dá)20%（體積分?jǐn)?shù)）。 Ar+CO2在Ar中加入CO2的

14、體積分?jǐn)?shù)15時(shí)，其作用與Ar中加入25（體積分?jǐn)?shù)）的O2相似。若加入CO2的體積分?jǐn)?shù)25,其工藝特征就接近純CO2氣體保護(hù)焊。但飛濺相對較少，可以改善呈蘑菇狀的焊縫截面形狀，以減少氣孔的生成。這種混合氣體有電弧穩(wěn)定、飛濺小、容易獲得軸向射流過渡等優(yōu)點(diǎn)，又因其具具有氧化性，能穩(wěn)定電弧，有較好的熔深和焊縫成形，焊接質(zhì)量好，可用于射流過渡，短路過渡及脈沖過渡形式的熔化極氣體保護(hù)焊。目前，廣泛應(yīng)用于焊接低碳鋼及合金鋼，也可焊接不銹鋼。在Ar中加入CO2會提高臨界電流，其熔滴過渡特性隨著CO2量的增加而惡化，飛濺也增大。通常CO2加入量在530（體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)。 Ar+ CO2 + O2 在Ar中加入

15、適量的CO2和O2焊接低碳鋼、低合金鋼，比采用上述兩種混合氣體作氣體保護(hù)焊接的焊縫成形、接頭質(zhì)量、金屬熔滴過渡和電弧穩(wěn)定性好。在熔化極及鎢極氣體保護(hù)焊中，常見的焊接用保護(hù)氣體及其使用范圍見表21。表21 焊接用保護(hù)氣體及其使用范圍被焊材料保護(hù)氣體（體積分?jǐn)?shù)）工件厚度/mm特點(diǎn)鋁及鋁合金100%Ar025較好的熔滴過渡，電弧穩(wěn)定，飛濺小35%Ar+65%He2575熱輸入比純氬大，改善Al-Mg合金的熔化特性，減少氣孔25%Ar+75%He76熱輸入高，減價(jià)熔深，減少氣孔，適用于焊接厚鋁板鎂100%Ar良好的清理作用鈦100%Ar良好的電弧穩(wěn)定性，焊縫污染小，在焊接區(qū)域的背面要求惰性氣體保護(hù)以防

16、空氣危害銅及銅合金100%Ar3.2能產(chǎn)生穩(wěn)定的射流過渡，良好的潤濕性Ar+50%70%He熱輸入比純氬大，可以減少預(yù)熱溫度鎳及鎳合金100%Ar3.2能產(chǎn)生穩(wěn)定的射流過渡、脈沖射滴過渡及短路過渡Ar+15%20%He熱輸入高于純氬不銹鋼99%Ar+1% O2改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過渡及脈沖射滴過渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，焊較厚的材料時(shí)產(chǎn)生的咬邊較小98%Ar+2% O2較好的電弧穩(wěn)定性，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫形狀良好，焊接較薄工件比加1%（體積分?jǐn)?shù)）O2 的混合氣體有更高的速度低合金高強(qiáng)度鋼98%Ar+2% O2最小的咬邊和良好的韌性，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡低碳鋼

17、Ar+3%5% O2改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過渡及脈沖射滴過渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，咬邊較小，比純氬的焊速更高Ar+10%20% O2電弧穩(wěn)定，克用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫成形好，飛濺較小，可高速焊接80%Ar+15% CO2+5% O2電弧穩(wěn)定，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫成形好，熔深較大65%Ar+26.5%He+8% CO2 +0.5% O2電弧穩(wěn)定，尤其在大電流時(shí)可得到穩(wěn)定的噴射過渡，能實(shí)現(xiàn)大電流下的高熔敷率，1.2焊絲的最高送絲速度可達(dá)50m/min，焊縫沖擊韌性度好2.2 CO2氣體保護(hù)焊2.2.1 CO2氣體保護(hù)焊的定義使用焊絲作為熔化電極，采用CO2氣體作

18、為保護(hù)氣體的電弧焊接方法叫CO2氣體保護(hù)焊。2.2.2 CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn) CO2氣體保護(hù)焊穿透能力強(qiáng)，焊接電流密度大（100300A/m2），變形小，生產(chǎn)效率比焊條電弧焊高13倍。 CO2氣體便宜，焊前對工件的清理可以從簡，其焊接成本只有焊條電弧焊的40%50%。 焊縫抗銹能力強(qiáng)，含氫量低，冷裂紋傾向小。 焊接過程中金屬飛濺較多，特別是當(dāng)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不匹配時(shí)，尤為嚴(yán)重。 不能焊接易氧化的金屬材料，抗風(fēng)能力差，野外作業(yè)時(shí)或漏天作業(yè)時(shí)，需要有防風(fēng)措施。 焊接弧光強(qiáng)，注意弧光輻射。 CO2氣體是一種氧化性氣體，在高溫下分解，具有強(qiáng)烈的氧化作用，把合金元素?zé)龘p或造成氣孔和飛濺等。解決CO2氧化性

19、的措施是脫氧，具體做法是在焊絲中加入一定量脫氧劑。實(shí)踐表明采用Si-Mn脫氧效果最好，所以目前廣泛采用H08Mn2SiA、H10Mn2Si等焊絲。 2.2.3 CO2氣體保護(hù)焊的常用保護(hù)氣體用于焊接的CO2氣體，其純度要求99.5%，通常CO2是以液態(tài)裝入鋼瓶中，容量為40L的標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶可灌入25Kg的液態(tài)CO2， 25Kg的液態(tài)CO2約占鋼瓶容積的80%，其余20%左右的空間充滿氣化的CO2。氣瓶壓力表上所指的壓力就是這部分飽和壓力。該壓力大小與環(huán)境溫度有關(guān)，所以正確估算瓶內(nèi)CO2氣體儲量是采用稱鋼瓶質(zhì)量的方法。（備注：1Kg的液態(tài)CO2可汽化509LCO2氣體）CO2氣瓶外表漆黑色并寫有黃色

20、字樣。CO2氣體含水量較高，焊接時(shí)候容易產(chǎn)生氣孔等缺陷，在現(xiàn)場減少水分的措施為：1)將氣瓶倒立靜置12小時(shí)，然后開啟閥門，把沉積在瓶口部的水排出，可放23次，每次間隔30分鐘，放后將氣瓶放正。2)倒置放水后的氣瓶，使用前先打開閥門放掉瓶上面純度較低的氣體，然后在套上輸氣管。3)在氣路中設(shè)置高壓干燥器和低壓干燥器，另外在氣路中設(shè)置氣體預(yù)熱裝置，防止CO2氣中水分在減壓器內(nèi)結(jié)冰而堵塞氣路。2.3 富氬氣體保護(hù)焊與CO2氣體保護(hù)焊的性能比較2.3.1 焊接an焊接方法與焊接效果，見表2-2。表2-2 焊接方法與焊接效果焊接方法保護(hù)氣體焊縫表面飛濺量熔深氣體保護(hù)焊氣體稍微粗糙較大深富氬氣體保護(hù)焊氬氣

21、氣體平滑小較深氬氣氧氣非常平滑微量或無淺2.3.2 CO2氣體保護(hù)焊/富氬氣體保護(hù)焊焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn)，見表2-3。表2-3 CO2氣體保護(hù)焊/富氬氣體保護(hù)焊焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快、熔池深、熔敷效率高、一種焊絲可適用多種板厚、焊接質(zhì)量好、焊后變形小、一種焊絲可適用多種材質(zhì)、可實(shí)現(xiàn)全位置焊接、成本低，效率高、易操作，易實(shí)現(xiàn)自動化。有飛濺，焊縫外觀稍差、適用材質(zhì)僅限于鋼系列。富氬氣體保護(hù)焊除具有CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)之外：焊縫外觀美觀、飛濺少、雙面成形焊接、全位置焊接容易、適合高速焊接。適用材質(zhì)僅限于鋼系列、保護(hù)氣體較貴。第三章 富氬氣體保護(hù)焊和CO2氣體保護(hù)焊的

22、焊接工藝分析比較3.1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡和短路過渡富氬混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)3.1.1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡富氬混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)，見表3-1。表3-1 結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡富氬混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)板厚/mm接頭形式間隙b/mm鈍邊p/mm焊絲直徑/mm送絲速度/（mm/s）電弧電壓/v焊接電流/A焊接速度/（mm/s）焊道數(shù)3.211.60.891481592627190200811140.891591692627200210131516.414.81.67882262731032035122.41.67276252629030057222.41.1169180293132033079241.69910

23、4272836037068141.118019030323303406819.522.41.69195262734035057231.62.41.1154163293030031057231.62.41.67276252629030046241.68791262730034046212.721.68289262732033079431.62.41.6788226273103207944一一1.699104272836037068315.931.62.41.6828926273203305844一一1.69195272834035058419.131.62.41.6828926273203305

24、744一一1.6991042728360370466注：坡口角=45°60°。 保護(hù)氣體成分（體積分?jǐn)?shù)，%）：80%Ar+20%CO2或95%Ar+5%O2，保護(hù)氣體流量2025L/min。3.1.2結(jié)構(gòu)鋼短路過渡富氬混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)見，表3-2。表3-2 結(jié)構(gòu)鋼短路過渡富氬混合氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)板厚/mm焊接位置接頭形式間隙b/mm鈍邊p/mm焊絲直徑/mm送絲速度/（mm/s）電弧電壓/v焊接電流/A焊接速度/（mm/s）焊道數(shù)0.64F、H、V、O1、400.7647511314455081110.94F、H、V、O1、400.76475713145560811

25、1.6H10.790.897276161710511011131476801101151012V、O10.795063151685905846166909510123.2F10.790.891121161820150155681.163681819160165H0.899397171813013558411411818201551601012V、O10.799397171813013558417198104.8F14.81.19397192021021561022.41.6510H4899519216814.87680182017518557V、O22.41.60.89858917181201

26、254641021061719140145586.4F2.41.61.1991042021220225572H21801901820175185352423524520212202251V、H22.41.60.89858917181201252324102106181914014557O93971719130135231注：坡口形式同表3-1，坡口角=45°60°。保護(hù)氣體成分（體積分?jǐn)?shù)，%）：75%Ar+25%CO2或50%Ar+50%CO2,保護(hù)氣體流量1620L/min。焊接位置：F平焊；H橫焊；V立焊（泛指向上立焊）；O仰焊。本表引自國外資料，一些尺寸數(shù)據(jù)均由英制換

27、算得到。3.2結(jié)構(gòu)鋼短路過渡和細(xì)顆粒狀過渡CO2氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，由于熔滴過渡的不同形式，需采用不同的焊接工藝參數(shù) ：（1）短路過渡時(shí)的工藝參數(shù) 短路過渡焊接采用細(xì)絲焊，常用焊絲直徑為0.61.2，隨著焊絲直徑增大，飛濺顆粒都相應(yīng)增大。短路過渡焊接時(shí)，主要的焊接工藝參數(shù)有電弧電壓、焊接電流、焊接速度，氣體流量及純度，焊絲深出長度。 1）電弧電壓及焊接電流 電弧電壓是短路過渡時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)，短路過渡的特點(diǎn)是采用低電壓。電弧電壓與焊接電流相匹配，可以獲得飛濺小，焊縫成形良好的穩(wěn)定焊接過程。1.2的一般參數(shù)：電壓 19V；電流120135A。 2）焊接速度 隨著焊接速度的增加，焊縫

28、熔寬、熔深和余高均減小。焊速過高，容易產(chǎn)生咬邊和未焊透等缺陷，同時(shí)氣體保護(hù)效果變壞，易產(chǎn)生氣孔。焊接速度過低，易產(chǎn)生燒穿，組織粗大等缺陷，并且變形增大，生產(chǎn)效率降低。因此，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐對焊接速度進(jìn)行正確的選擇。通常半自動焊的速度不超過0.5m/min,自動焊的速度不超過1.5m/min。 3）氣體的流量及純度 氣體流量過小時(shí)，保護(hù)氣體的挺度不足，焊縫容易產(chǎn)生氣孔等缺陷；氣體流量過大時(shí)，不僅浪費(fèi)氣體，而且氧化性增強(qiáng)，焊縫表面上會形成一層暗灰色的氧化皮，使焊縫質(zhì)量下降。為保證焊接區(qū)免受空氣的污染，當(dāng)焊接電流大或焊接速度快，焊絲伸出長度較長以及室外焊接時(shí)，應(yīng)增大氣體流量。通常細(xì)絲焊接時(shí)，氣體流量在

29、1525L/min之間。CO2氣體的純度不得低于99.5%。同時(shí)，當(dāng)氣瓶內(nèi)的壓力低于1Mpa,就應(yīng)停止使用，以免產(chǎn)生氣孔。這是因?yàn)闅馄績?nèi)壓力降低時(shí)，溶于液態(tài)CO2中的水分汽化量也隨之增大，從而混入CO2氣體中的水蒸氣就越多。 4）焊絲伸出長度 由于短路過渡均采用細(xì)焊絲，所以焊絲伸出長度上所產(chǎn)生的電阻熱影響很大。伸出長度增加，焊絲上的電阻熱增加，焊絲熔化加快，生產(chǎn)率提高。但伸出長度過大時(shí)，焊絲容易發(fā)生過熱而成段熔斷，飛濺嚴(yán)重，焊接過程不穩(wěn)定。同時(shí)伸出增大后，噴嘴與焊件間的距離亦增大，因此氣體保護(hù)效果變差。但伸出長度過小勢必縮短噴嘴與焊件間的距離，飛濺金屬容易堵塞噴嘴。合適的伸出長度應(yīng)為焊絲直徑的

30、1012倍，細(xì)絲焊時(shí)以815mm為宜。 （2）細(xì)顆粒狀過渡時(shí)的工藝參數(shù) 細(xì)顆粒狀過渡大都采用較粗的焊絲，1.2以上。表3-3給出幾種直徑焊絲的參考規(guī)范 ：表33 細(xì)顆粒狀過渡時(shí)的工藝參數(shù)焊絲直徑（mm）1.21.62.0最低電流（A）300400500電弧電壓（V）3445第四章 富氬氣體保護(hù)焊代替CO2氣體保護(hù)焊可行性分析及推廣應(yīng)用4.1 富氬氣體保護(hù)焊與CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn) CO2氣體保護(hù)焊。電弧穩(wěn)定性差，熔滴呈非軸向過渡，飛濺大，焊縫成形差，焊絲合金過渡系數(shù)降低（約為8%12%，焊絲熔化后以飛濺形式浪費(fèi)掉），焊縫金屬沖擊韌性低等。 富氬氣體保護(hù)焊（Ar+ CO2混合氣體保護(hù)焊）。顯著提

31、高電弧穩(wěn)定性，熔滴細(xì)化，過渡頻率增加，飛濺大大減少（飛濺率為1%3%，采用射流過渡時(shí)幾乎無飛濺），焊縫成形美觀。此外，采用混合氣體保護(hù)還可以改善熔深形狀，未焊透和裂紋等缺陷大大減少，并能提高焊縫金屬的性，減少焊后清理工作量，節(jié)能降耗，改善操作環(huán)境。4.2 工藝試驗(yàn) 試驗(yàn)材料和設(shè)備試板材料為工程機(jī)械常用焊接材料：Q345A、Q235-A；焊絲型號及規(guī)格：ER50-6,& 1.2；保護(hù)氣體：瓶裝CO2氣體，瓶裝80%Ar+20% CO2混合氣體;焊接設(shè)備：NBC-500 CO2氣體保護(hù)焊機(jī)；試板尺寸為350mm×250mm×16mm，如圖41所示。 試驗(yàn)方法分別采用富氬

32、氣體保護(hù)焊、CO2氣體保護(hù)焊對Q345A、Q235-A試板進(jìn)行焊接，焊接時(shí)帶坡口側(cè)焊縫分3層焊接完成，背面用碳弧氣刨清根34mm，再補(bǔ)焊一層，焊接規(guī)范見表41，試驗(yàn)結(jié)果見表42、表43。圖41 試板尺寸圖焊接層數(shù)焊接電流I/A焊接電壓U/V氣體流量Q/L·min-1焊接速度v/mm·min-11260280283015203003502300320323415203003503300320323415203003504/背面30032032341520300350表41 焊接規(guī)范表 試驗(yàn)結(jié)論a. 混合氣體保護(hù)焊在焊縫熔池形式上消除了CO2焊的窄而深的焊縫，減少了焊縫的未熔合和裂紋傾向。 保護(hù)氣體類型（C）（Si)(Mn)(S)(P)(Cu)CO20.0930.540.880.0150.0230.02980%Ar+20%CO20.0770.421.150.0130.020.03表42 熔敷金