第八章電弧焊方法

1、湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 第八章第八章 電弧焊方法電弧焊方法湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一埋弧焊一埋弧焊（SAWSAW）的原理及特點的原理及特點、埋弧焊的焊接過程及原理、埋弧焊的焊接過程及原理 定義：電弧在焊劑層下燃燒以進行焊接的熔化極定義：電弧在焊劑層下燃燒以進行

2、焊接的熔化極電弧焊方法電弧焊方法(Submerged arc welding)(Submerged arc welding)二、埋弧焊的特點二、埋弧焊的特點 優(yōu)點：優(yōu)點：生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高 焊縫質(zhì)量好焊縫質(zhì)量好 勞動條件好勞動條件好缺點：缺點：難以全位置焊難以全位置焊 對焊前裝配要求高對焊前裝配要求高 不適宜焊接薄板，短不適宜焊接薄板，短 縫縫 ，焊接材料有局限，焊接材料有局限湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 三、埋弧焊的分類及應用范

3、圍三、埋弧焊的分類及應用范圍 1、分類分類按按送絲方式：送絲方式：等速送絲等速送絲 變速送絲變速送絲按按焊絲形狀及數(shù)目：焊絲形狀及數(shù)目：絲極絲極單絲、多絲單絲、多絲 、帶級、帶級按成形條件：按成形條件：雙面焊雙面焊 單面焊雙面成形（需要反面襯墊）單面焊雙面成形（需要反面襯墊）2、應用、應用 焊焊縫類型和焊件厚度：縫類型和焊件厚度：5mm以上的長直縫對接、以上的長直縫對接、角接和搭接接頭角接和搭接接頭 材料：材料：碳素結構鋼、低合金結構鋼、不銹鋼、耐熱碳素結構鋼、低合金結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、鎳基合金、銅合金等鋼、鎳基合金、銅合金等結構：結構：具有長而規(guī)則焊縫的大型結構，如船舶、壓具有長而規(guī)則焊

4、縫的大型結構，如船舶、壓力容器、橋梁、起重機械等力容器、橋梁、起重機械等位置：位置：平、橫位置平、橫位置湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 四四 埋弧焊工藝埋弧焊工藝、埋弧焊工藝的內(nèi)容和編制、埋弧焊工藝的內(nèi)容和編制1）、埋弧焊工藝的主要內(nèi)容）、埋弧焊工藝的主要內(nèi)容工藝方案的選擇工藝裝備的選用坡口工藝方案的選擇工藝裝備的選用坡口的設計與加工焊接材料的選用工藝參數(shù)的制的設計與加工焊接材料的選用工藝參數(shù)的制訂焊件組裝工藝編制工藝措施的制訂焊訂焊

5、件組裝工藝編制工藝措施的制訂焊接缺陷的檢查與修補接缺陷的檢查與修補2）、編制焊接工藝的依據(jù)）、編制焊接工藝的依據(jù)編制的依據(jù)是焊件材料的牌號和規(guī)格、焊件的形編制的依據(jù)是焊件材料的牌號和規(guī)格、焊件的形狀和結構、焊接位置以及對焊接接頭性能的技術要求狀和結構、焊接位置以及對焊接接頭性能的技術要求等。等。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 根據(jù)根據(jù)b、等等 ，根據(jù)，根據(jù) 、焊件厚度（熔深）、焊件厚度（熔深） I I ，根據(jù)所在的層數(shù)（熔寬，根據(jù)所在

6、的層數(shù)（熔寬 ） U U ；在以上基；在以上基礎上，配以合適的礎上，配以合適的v v送送和和v v（可取可取l10l10 ） 工藝參數(shù)對焊縫成形及質(zhì)量的影響工藝參數(shù)對焊縫成形及質(zhì)量的影響 工藝參數(shù)：工藝參數(shù)：焊絲直徑焊絲直徑焊接電流焊接電流I I 電弧電壓電弧電壓U U焊接速度焊接速度v v 送絲速度送絲速度v v送送 焊絲伸出長度焊絲伸出長度l l 、焊接工藝參數(shù)的影響及選擇、焊接工藝參數(shù)的影響及選擇工藝參數(shù)之間的合理匹配（成形系數(shù)：工藝參數(shù)之間的合理匹配（成形系數(shù)：1.32、熔、熔合比：通常在合比：通常在3060%之間）之間）選用選用參數(shù)參數(shù)的一般方法：的一般方法：湖北汽車工業(yè)學院材料工程

7、系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、埋弧焊技術、埋弧焊技術）、埋弧焊的焊前準備）、埋弧焊的焊前準備坡口的選擇與加工坡口的選擇與加工1-1-引弧板引弧板 2-2-工件工件 3-3-工藝工藝試板試板 4-4-引出板引出板）、焊件的清理與裝配）、焊件的清理與裝配坡口面及兩側不小于坡口面及兩側不小于20mm20mm范圍內(nèi)清理干凈。范圍內(nèi)清理干凈。應在接縫首尾分別裝上應在接縫首尾分別裝上引弧板和引出板。引弧板和引出板。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系

8、Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering ）對接接頭的埋弧焊技術）對接接頭的埋弧焊技術（1）、對接接頭雙面埋弧焊）、對接接頭雙面埋弧焊（焊件焊件需要翻身）需要翻身）不留間隙雙面焊不留間隙雙面焊工藝相對簡單但對裝配要求嚴工藝相對簡單但對裝配要求嚴格格/ /一般不焊太厚大焊件一般不焊太厚大焊件軟管式焊軟管式焊劑墊劑墊 預留間隙雙面焊預留間隙雙面焊工藝簡單易行，對裝配要求較低；焊接工藝簡單易行，對裝配要求較低；焊接質(zhì)量比較可靠。質(zhì)量比較可靠。橡膠膜式焊橡膠膜式焊劑墊劑墊湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽

9、車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 開坡口雙面焊開坡口雙面焊工藝簡單易行，對裝配要求較低焊接質(zhì)量比較可工藝簡單易行，對裝配要求較低焊接質(zhì)量比較可靠；適用于厚板及不宜熱輸入大的場合。靠；適用于厚板及不宜熱輸入大的場合。 手工打（封）底雙面焊手工打（封）底雙面焊焊條電弧焊或焊條電弧焊或COCO2 2焊焊打底；打底后背面視情況清焊焊打底；打底后背面視情況清根；埋弧焊填充及蓋面。根；埋弧焊填充及蓋面。 工藝簡便易行，對裝配要求低；焊接質(zhì)量比較可工藝簡便易行，對裝配要求低；焊接質(zhì)

10、量比較可靠；不用焊劑墊?？?；不用焊劑墊。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （2）、對接接頭單面埋弧焊（焊件無需翻身，）、對接接頭單面埋弧焊（焊件無需翻身，但需墊板強迫成形）但需墊板強迫成形）在銅襯墊上焊接在銅襯墊上焊接焊接前可在其上撒上焊劑；銅襯墊可以龍門壓焊接前可在其上撒上焊劑；銅襯墊可以龍門壓力架或焊車隨動的形式與焊縫底面緊貼，如圖。力架或焊車隨動的形式與焊縫底面緊貼，如圖。固定式銅襯墊頂緊固定式銅襯墊頂緊機構機構湖北汽車工業(yè)學院材

11、料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （3）、對接接頭環(huán)縫埋弧焊）、對接接頭環(huán)縫埋弧焊坡口內(nèi)小外大；在焊劑墊上先焊坡口內(nèi)小外大；在焊劑墊上先焊內(nèi)環(huán)縫；后在滾輪架上焊接外環(huán)縫內(nèi)環(huán)縫；后在滾輪架上焊接外環(huán)縫（必要時焊前清根）；（必要時焊前清根）；焊絲要偏離中焊絲要偏離中心位置（最高點心位置（最高點最低點）一定距離。最低點）一定距離。 11焊絲焊絲 2 2 筒體筒體 3 3、4 4、5 5 帶式焊劑墊帶式焊劑墊湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系D

12、epartment of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （）（）T形接頭和搭接接頭的埋弧焊形接頭和搭接接頭的埋弧焊船形焊（如圖）船形焊（如圖） 適用于小焊件及能夠翻轉的焊件，適用于小焊件及能夠翻轉的焊件，應盡可能采用。應盡可能采用。 橫角焊（斜角焊，如圖）橫角焊（斜角焊，如圖） 適用于無法用船形焊或難于翻轉的大焊件，適用于無法用船形焊或難于翻轉的大焊件，對焊接參數(shù)要嚴格控制。對焊接參數(shù)要嚴格控制。船形焊船形焊湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials En

13、Department of Materials Engineeringgineering 一一TIGTIG焊的特點及應用焊的特點及應用u幾個概念：幾個概念： 鎢極惰性氣體保護電弧焊鎢極惰性氣體保護電弧焊（tungsten inert-tungsten inert-gas arc weldinggas arc welding）使用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰）使用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢等）作為電極的惰性氣體保護電弧焊，簡稱鎢等）作為電極的惰性氣體保護電弧焊，簡稱TIGTIG焊。焊。u背景：背景：1930s1930s，航空工業(yè)提出有色金屬的焊接要求，航空工業(yè)提出有色金屬的焊接要求，而而MMAMMA和和

14、SAWSAW不能很好地解決這個問題，為適應有不能很好地解決這個問題，為適應有色金屬的焊接，鎢極氬弧焊應運而生。色金屬的焊接，鎢極氬弧焊應運而生。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、TIGTIG焊的原理（如圖）焊的原理（如圖）、TIGTIG焊的特點焊的特點 優(yōu)點：（優(yōu)點：（1 1）幾乎可以焊接所）幾乎可以焊接所有的金屬或合金有的金屬或合金 （2 2）焊接質(zhì)量）焊接質(zhì)量好（焊縫純凈、成形好、熱影響好（焊縫純凈、成形好、熱影響區(qū)小）區(qū)?。?（

15、3 3）適于薄板及打底）適于薄板及打底全位置焊（全位置焊（4 4）無飛濺）無飛濺 缺點：缺點： 焊接效率低、成本高；焊接效率低、成本高；對焊前清理要求嚴格；需要特殊對焊前清理要求嚴格；需要特殊的引弧措施；紫外線強烈、臭氧的引弧措施；紫外線強烈、臭氧濃度高；抗風能力差。濃度高；抗風能力差。焊接過程動畫焊接過程動畫湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、 TIGTIG焊的應用焊的應用 材料：材料：多用于有色金屬及其合金多用于有色金屬及其合金 厚

16、度：厚度：多用于薄件（從生產(chǎn)效率考慮，以多用于薄件（從生產(chǎn)效率考慮，以3mm以下為宜）以下為宜） 湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 二二 TIGTIG焊的電流種類和極性焊的電流種類和極性、直流、直流TIGTIG焊焊 正接與反接正接與反接焊接效果圖焊接效果圖極性極性優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應用應用正接正接(DCEN)(DCEN)電極載流能力電極載流能力強、熔深大、強、熔深大、鎢極燒損少、鎢極燒損少、引弧容易引弧容易沒有陰極理沒有陰極理作用作用用于

17、大多數(shù)用于大多數(shù)的焊接場合的焊接場合（除（除AlAl、MgMg外）外）反接反接(DCEP)(DCEP)有陰極清理作有陰極清理作用用電極載流能電極載流能力弱、熔深力弱、熔深小、鎢極燒小、鎢極燒損嚴重、引損嚴重、引弧困難弧困難實際很少采實際很少采用用湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 鎢極電流承載能力及陰極清理作用（陰極霧化作用）鎢極電流承載能力及陰極清理作用（陰極霧化作用）的機理的機理反接（左），在電場反接（左），在電場作用下正離子高速撞擊

18、作用下正離子高速撞擊工件（氧化膜），使氧工件（氧化膜），使氧化膜破碎、分解而被清化膜破碎、分解而被清理掉。理掉。正接右圖，電子向工件運動，不能擊碎氧化膜，沒有正接右圖，電子向工件運動，不能擊碎氧化膜，沒有清理作用。但此時大量電子從鎢極上發(fā)射，對鎢極產(chǎn)生清理作用。但此時大量電子從鎢極上發(fā)射，對鎢極產(chǎn)生冷卻作用，所以鎢極燒損少、電流承載能力大。冷卻作用，所以鎢極燒損少、電流承載能力大。大量電子從工件向鎢極運動，把大量能量交給鎢極，導大量電子從工件向鎢極運動，把大量能量交給鎢極，導致其溫度升高而燒損。致其溫度升高而燒損。（電流承載能力只有正接的（電流承載能力只有正接的1/101/10。）。）湖北汽車

19、工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、交流、交流TIGTIG焊焊 it應用：用于焊接鋁、鎂、應用：用于焊接鋁、鎂、鋁青銅等合金（表面易氧化、鋁青銅等合金（表面易氧化、氧化膜致密）。氧化膜致密）。正半周電極燒損降低，負正半周電極燒損降低，負半周獲得陰極清理作用熔深半周獲得陰極清理作用熔深和鎢極的電流承載能力介于和鎢極的電流承載能力介于DCEN與與DCEP之間（左圖）。之間（左圖）。DCENAC湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系De

20、partment of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 第四節(jié)熔化極惰性氣體保護電弧焊第四節(jié)熔化極惰性氣體保護電弧焊 Metal Inert Gas Arc Welding（MIG）Metal Active Gas Arc Welding（MAG）湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一一MIGMIG焊的特點及應用焊的特點及應用1 1、MIGMIG焊的基本原理

21、焊的基本原理 焊接過程動焊接過程動畫畫n以惰性氣體或混合氣體作為保護以惰性氣體或混合氣體作為保護氣體，采用與母材相近材質(zhì)的焊氣體，采用與母材相近材質(zhì)的焊絲作為電極，焊絲熔化后形成熔絲作為電極，焊絲熔化后形成熔滴過渡到熔池中，與熔化的母材滴過渡到熔池中，與熔化的母材共同形成焊縫。共同形成焊縫。nMIG/MAGMIG/MAG屬于屬于GMAWGMAWnMIGMIG（ArAr，HeHe）nMAGMAG（ArArO O2 2、ArArCOCO2 2）湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials En

22、gineeringgineering 2. MIG/MAG焊的特點焊的特點n惰性氣體保護，焊縫純凈度高，力學性能好；惰性氣體保護，焊縫純凈度高，力學性能好；電弧燃燒穩(wěn)定；熔滴細小，過渡穩(wěn)定；飛濺小。電弧燃燒穩(wěn)定；熔滴細小，過渡穩(wěn)定；飛濺小。n與與TIGTIG焊比：生產(chǎn)效率高；焊接板厚比焊比：生產(chǎn)效率高；焊接板厚比TIGTIG焊大，焊大，焊接電流大，焊接熱輸入大，熔深大焊接電流大，焊接熱輸入大，熔深大n與與SAWSAW埋弧焊比：焊縫的埋弧焊比：焊縫的HH低，抗冷裂能力高低，抗冷裂能力高n與與CO2CO2焊比：焊比： 成本高成本高湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Departme

23、nt of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 3.MIG/MAG焊的應用焊的應用材料：材料：50年代初應用于鋁及鋁合金，以后擴展到年代初應用于鋁及鋁合金，以后擴展到銅及銅合金的焊接，幾乎所有的材料，多用于有銅及銅合金的焊接，幾乎所有的材料，多用于有色金屬的焊接色金屬的焊接厚度：厚度：厚、薄均可厚、薄均可位置：位置：可全位置可全位置結構：結構：中、厚板的有色金屬結構，尤其是鋁合金中、厚板的有色金屬結構，尤其是鋁合金結構。結構。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materi

24、als EnDepartment of Materials Engineeringgineering 1. Ar：比空氣重，用于厚度不大的鋁、銅（合金）的：比空氣重，用于厚度不大的鋁、銅（合金）的焊接焊接2. Ar + He: 常用于大厚度的鋁、銅（合金）的焊接常用于大厚度的鋁、銅（合金）的焊接另外，可以用另外，可以用Ar + N2焊接銅（合金）。焊接銅（合金）。鋁、銅（合金）的焊接，正越來越多地采用微量鋁、銅（合金）的焊接，正越來越多地采用微量活性的混合氣體，即由活性的混合氣體，即由MIG向向MAG焊發(fā)展，如奧地利焊發(fā)展，如奧地利Fronius公司鋁合金角焊縫雙面成形公司鋁合金角焊縫雙面成形

25、MIG焊用的四元焊用的四元混合氣體就是微量活性氣體混合氣體就是微量活性氣體（0.50.5O O2 2、8 8COCO2 2、26.526.5HeHe、6565ArAr） 。三、三、MIG/MAGMIG/MAG保護氣體保護氣體湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering MAGMAG常用活性混合氣體及其適用范圍常用活性混合氣體及其適用范圍混合氣體混合氣體參考配比參考配比適用范圍適用范圍Ar+OAr+O2 212% O12% O2 2不銹鋼或高合金鋼不

26、銹鋼或高合金鋼O O2max2max20%20%碳鋼和低合金鋼碳鋼和低合金鋼Ar+COAr+CO2 2配比可任意調(diào)整配比可任意調(diào)整（COCO2 225%25%時呈時呈COCO2 2電弧特性電弧特性 ）碳鋼和低合金鋼碳鋼和低合金鋼Ar+COAr+CO2 2+O+O2 22% O2% O2 2、5%CO5%CO2 2 不銹鋼或高合金不銹鋼或高合金鋼（焊不銹鋼時鋼（焊不銹鋼時COCO2 2僅僅用微量用微量/ /焊超低碳不銹焊超低碳不銹鋼不推薦含鋼不推薦含COCO2 2）8080：1515：5 5碳鋼和低合金鋼碳鋼和低合金鋼湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of

27、 Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一一COCO2 2氣體保護氣體保護焊焊、 COCO2 2焊原理焊原理定義：定義：二氧化碳氣體保護焊是二氧化碳氣體保護焊是利用利用COCO2 2作為焊接保護氣的一種作為焊接保護氣的一種熔化極、氣體保護的電弧焊方法。熔化極、氣體保護的電弧焊方法。 為何要用為何要用COCO2 2作為焊接保護氣？作為焊接保護氣？ 焊條藥皮造氣劑的造氣結果就是焊條藥皮造氣劑的造氣結果就是 COCO2 2工業(yè)生工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量廉價的產(chǎn)中產(chǎn)生大量廉價的COCO2 2 。 與焊條電弧焊相比，熔化極氣體保護焊效

28、率高。與焊條電弧焊相比，熔化極氣體保護焊效率高。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、 COCO2 2焊焊的特點的特點優(yōu)點：優(yōu)點：焊接生產(chǎn)率高：比焊接生產(chǎn)率高：比MMA高高24倍倍焊接成本低：是焊接成本低：是MMA或或SAW的的4050%焊接變形?。河冗m于薄板焊接焊接變形?。河冗m于薄板焊接焊接質(zhì)量高：對鐵銹不敏感，焊縫含氫量低焊接質(zhì)量高：對鐵銹不敏感，焊縫含氫量低適用范圍廣適用范圍廣; 操作簡便操作簡便. 缺點：缺點：不能焊接有色金屬，不

29、銹鋼；焊接設備較不能焊接有色金屬，不銹鋼；焊接設備較“復雜復雜”；抗風能力差；飛濺較大?？癸L能力差；飛濺較大。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 3. CO3. CO2 2氣體保護電弧焊的分類氣體保護電弧焊的分類n按焊絲粗細分類：按焊絲粗細分類： 細絲細絲COCO2 2焊焊 ds1.6mm Vds1.6mm Vf f=C =C 自身調(diào)節(jié)自身調(diào)節(jié)粗絲粗絲COCO2 2焊焊 ds 1.6mm Vds 1.6mm Vf fC C 自動調(diào)節(jié)自動調(diào)

30、節(jié)n按焊絲類型分：按焊絲類型分： 實芯焊絲實芯焊絲COCO2 2焊焊藥芯焊絲藥芯焊絲COCO2 2焊焊n按自動化程度分：按自動化程度分： 半自動半自動COCO2 2焊焊 適用于焊縫不夠規(guī)則的場合適用于焊縫不夠規(guī)則的場合自動自動COCO2 2焊焊 適用于焊縫長而且規(guī)則的場合適用于焊縫長而且規(guī)則的場合湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 二二 CO2CO2焊的冶金特性和焊接材料焊的冶金特性和焊接材料221OCO CO2 MeMe（FeFe、Si

31、Si）+CO+CO2 2=MeO+CO=MeO+CO （合金元素與合金元素與 C02 作用作用）Me +0 = Me0Me +0 = Me0 （合金元素與合金元素與 0 作用作用） Mn+FeO=MnO+Fe Mn+FeO=MnO+Fe （合金元素與合金元素與Fe0作用作用）（可能參加反應的金屬元素：（可能參加反應的金屬元素：FeFe、C C、SiSi、MnMn）結果：合金元素燒損；結果：合金元素燒損； 可能造成氣孔、飛濺和夾渣。可能造成氣孔、飛濺和夾渣。解決之道：冶金脫氧，解決之道：冶金脫氧，Mn-SiMn-Si聯(lián)合脫氧聯(lián)合脫氧CO2CO2焊專用焊絲焊專用焊絲H08Mn2Si&H08Mn2S

32、iAH08Mn2Si&H08Mn2SiA脫氧剩下的脫氧剩下的MnMn、SiSi用于補充碳和合金元素的損失用于補充碳和合金元素的損失湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 問題問題：如何解決如何解決C0C02 2 氣體保護焊中合金元素氣體保護焊中合金元素燒損、飛濺及氣孔等質(zhì)量潛在問題？燒損、飛濺及氣孔等質(zhì)量潛在問題？ 1 1）、相應的焊接冶金措施）、相應的焊接冶金措施 在焊材中加入在焊材中加入AlAl、TiTi、SiSi、MnMn等強脫氧劑，通

33、過等強脫氧劑，通過脫氧去除脫氧去除 FeOFeO。通常采用。通常采用SiSi、MnMn聯(lián)合脫氧。聯(lián)合脫氧。FeSiOFeOSiFeMnOFeOMn222 脫氧反應式如下：脫氧反應式如下：湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 2 2）、）、 COCO2 2 氣體保護焊中的氣孔問題氣體保護焊中的氣孔問題 氣孔是因焊絲脫氧元素不足而造成氣孔是因焊絲脫氧元素不足而造成COCO的形成，即的形成，即 FeO + C =Fe + COFeO + C =F

34、e + CO正常焊接條件下，正常焊接條件下， COCO2 2焊并不容易產(chǎn)生氣焊并不容易產(chǎn)生氣孔。相反，由于孔。相反，由于COCO2 2氣氛的氧化性，其抗氫氣孔氣氛的氧化性，其抗氫氣孔能力較強。能力較強。解決措施：焊絲中碳量比較低解決措施：焊絲中碳量比較低+ +適量的脫氧劑適量的脫氧劑MnMn、Si Si ，可減少焊縫中，可減少焊縫中 FeOFeO，避免發(fā)生上述反應，避免發(fā)生上述反應，形成氣孔。形成氣孔。熔滴中，生成的熔滴中，生成的COCO可能會引起熔滴的急劇膨脹，產(chǎn)可能會引起熔滴的急劇膨脹，產(chǎn)生飛濺，發(fā)生在熔池中可能形成氣孔生飛濺，發(fā)生在熔池中可能形成氣孔 湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工

35、業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering ）、）、COCO2 2 氣體保護焊中的飛濺問題氣體保護焊中的飛濺問題產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：具體包括以下幾個方面：具體包括以下幾個方面：氣體爆破引起（通過脫氧可以改善）氣體爆破引起（通過脫氧可以改善）電弧斑點壓力引起（通過采用直流反接可以改善）電弧斑點壓力引起（通過采用直流反接可以改善）焊接參數(shù)不當引起（采用合理的參數(shù)可以改善）焊接參數(shù)不當引起（采用合理的參數(shù)可以改善）短路過渡引起短路過渡引起這是這是CO2CO2焊產(chǎn)生焊產(chǎn)生飛濺的主要原因

36、。采用表面張力飛濺的主要原因。采用表面張力過渡（過渡（STTSTT）專利技術使這一問題基本得以解決。）專利技術使這一問題基本得以解決。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 三三COCO2 2焊工藝焊工藝 COCO2 2焊多用于碳鋼、低合金鋼的焊接，用藥芯焊焊多用于碳鋼、低合金鋼的焊接，用藥芯焊絲也可以焊一些高合金鋼。絲也可以焊一些高合金鋼。 COCO2 2氣體保護焊工藝的一般原則氣體保護焊工藝的一般原則坡口的選擇坡口的選擇：COCO2 2電

37、弧的穿透能力較強，電弧的穿透能力較強，與與MMAMMA相比，相比，可坡口角度稍小、鈍邊稍大?？善驴诮嵌壬孕?、鈍邊稍大。 COCO2 2焊的焊絲較細，焊的焊絲較細，所以間隙應小些。所以間隙應小些。焊前清理：焊前清理： COCO2 2的氧化性強，所以抗銹能力強。坡的氧化性強，所以抗銹能力強。坡口上的少量黃銹可不作清理。口上的少量黃銹可不作清理。 湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 過渡形式過渡形式圖圖焊絲直徑焊絲直徑電弧電弧電壓電壓電流電流適

38、用范圍適用范圍大滴過渡大滴過渡細絲細絲 1.6 30 30小電流小電流飛濺大，不實飛濺大，不實用用短路過渡短路過渡細絲細絲 1.6 30 30300300左右，左右，正接正接飛濺大，不實飛濺大，不實用用細顆粒過渡細顆粒過渡粗絲粗絲1.6-5.01.6-5.0長弧長弧34-3534-35400400中厚板中厚板潛弧射滴過渡潛弧射滴過渡粗絲粗絲1.6-5.01.6-5.0短弧短弧低電壓低電壓 430 430厚板厚板STT短路過渡的一種短路過渡的一種打底打底CO2CO2氣體保護焊熔滴過渡類型氣體保護焊熔滴過渡類型湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Mate

39、rials EnDepartment of Materials Engineeringgineering . .短路過渡：短路過渡： 福尼斯焊機福尼斯焊機形成條件：形成條件：長弧、細絲、長弧、細絲、小電流。小電流。機理：機理：電弧燃燒形成熔電弧燃燒形成熔滴、熔滴長大并與熔滴、熔滴長大并與熔池短路熄弧、液橋頸池短路熄弧、液橋頸縮斷開熔滴過渡、電縮斷開熔滴過渡、電弧復燃四個過程?；腿妓膫€過程。 湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering . .短路

40、過渡：短路過渡：湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 短路過渡特點：短路過渡特點：細絲，短弧，小電流細絲，短弧，小電流燃弧熄弧交替進行，燃弧熄弧交替進行，1.6-50Hz， 0.8-130Hz平均電流小，峰值電流大，平均電流小，峰值電流大，小直徑焊絲，電流密度大，產(chǎn)熱集中，焊接速度快小直徑焊絲，電流密度大，產(chǎn)熱集中，焊接速度快弧長短，焊件加熱區(qū)小，質(zhì)量高弧長短，焊件加熱區(qū)小，質(zhì)量高過程穩(wěn)定，過程穩(wěn)定，飛濺大飛濺大 應用應用: 短路過渡平穩(wěn)，

41、適合于薄板、全位置焊接。短路過渡平穩(wěn)，適合于薄板、全位置焊接。電源的要求：電源的要求：短路過渡時負載變化較大，對電源動特短路過渡時負載變化較大，對電源動特性要求高，以獲得飛濺小和成形焊接過程。性要求高，以獲得飛濺小和成形焊接過程。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering . . 細顆粒過渡：細顆粒過渡： 形成條件：形成條件：粗絲粗絲1.6-5.01.6-5.0，長弧，大電流，長弧，大電流形成機理：形成機理：電流大，斑點面積大，電流大，斑點面積大

42、，電磁力增加電磁力增加，熔滴過渡頻率加快，形成細顆粒過渡熔滴過渡頻率加快，形成細顆粒過渡 應用：應用：粗絲，大電流，效率高，適用于厚板焊接粗絲，大電流，效率高，適用于厚板焊接湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 合適的電弧電壓與焊接電流范圍合適的電弧電壓與焊接電流范圍焊絲直徑焊絲直徑（mm）短路過渡短路過渡顆粒狀過渡顆粒狀過渡焊接電流焊接電流（A）電弧電壓電弧電壓（V）焊接電流焊接電流（A）電弧電壓電弧電壓（V）0.5306016180.6

43、307017190.85010018211.07012018221.290150192316040025381.6140200202420050026402.020060027402.530070028423.05008003244湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 飛濺飛濺飛濺：飛濺：在焊接過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周在焊接過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。圍飛散的現(xiàn)象。短路過程的飛濺短路過程的飛濺析出氣體引起飛濺析出氣

44、體引起飛濺電弧排斥引起飛濺電弧排斥引起飛濺細頸過電流引起飛濺細頸過電流引起飛濺湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 控制措施：控制措施：焊絲：焊絲：降低焊絲含降低焊絲含C C量，并有合適的量，并有合適的MnMn、SiSi，保護氣體：保護氣體：加入加入ArAr，改善電弧形態(tài)及熔滴過渡形，改善電弧形態(tài)及熔滴過渡形電源系統(tǒng)：電源系統(tǒng)： 極性：直流反極性，不能用交流極性：直流反極性，不能用交流l 焊接電流：焊接電流：避開飛濺大避開飛濺大的電流區(qū)間；

45、的電流區(qū)間；l 焊槍角度小于焊槍角度小于20，垂，垂直時飛濺最少直時飛濺最少l 縮短伸出長度縮短伸出長度5-15mm工藝參數(shù)：工藝參數(shù)：湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 材料：材料：低碳鋼、合金結構鋼低碳鋼、合金結構鋼厚度：厚度：厚薄均可，尤薄板有優(yōu)勢厚薄均可，尤薄板有優(yōu)勢位置：位置：全位置全位置結構：結構：車輛、船舶、機械、容器等。車輛、船舶、機械、容器等。四、四、 CO2焊的應用焊的應用 焊接鋁及其合金氧化問題會很焊接鋁及其合金氧化

46、問題會很嚴重，嚴重， 焊接不銹鋼可能導致焊縫增焊接不銹鋼可能導致焊縫增碳，對不銹鋼的耐腐蝕性能造成碳，對不銹鋼的耐腐蝕性能造成影響。影響。 湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 五五 COCO2 2焊設備與材料焊設備與材料、 COCO2 2焊設備的組成和作用焊設備的組成和作用組成：焊接電源組成：焊接電源 送絲機構送絲機構 焊槍焊槍 供氣系統(tǒng)控制供氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)有的還有循環(huán)水冷系統(tǒng)。系統(tǒng)有的還有循環(huán)水冷系統(tǒng)。湖北汽車工業(yè)學院材料工程系湖北汽車工業(yè)學院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 、焊接電源：直流電源、焊接電源：直流電源1）、平特性電源：）、平特性電源：用于細絲（短路過渡）焊接，配用用于細絲（短路過渡