焊接工艺培训 - 图文

熔深浅 焊宽较宽 余高较低 焊道匀称 飞溅较大 易见焊接线 电弧对焊道有预热作用 熔深较深 焊宽较窄 余高较高 较难得到匀称的焊道 飞溅较小 焊接线不易观察到 电弧对焊道基本没有预热作用 适宜于薄板焊接或 中厚板打底及盖面焊接

（五）常见CO2气体保护焊焊接接头型式

热影响区焊缝宽度适宜于中厚板除打底 及盖面外的多层多道焊接 焊缝

焊缝余高熔合线母材

焊缝熔深对接接头焊缝示意图

侧面熔深 焊缝宽度焊缝熔深 角接接头示意图

（六）CO2保护焊工艺特点

（1）CO2电弧的穿透力强，厚板焊接时可增加坡口的钝边，和减小坡口；焊接电流密度大（通常为100—300A/m㎡），故焊丝熔化率高；焊后一般不须清查，所以C02焊的生产率比焊条电弧焊高约1—3倍。

（2）纯CO2焊在一般工艺范围内不能达到射流过渡，实际上常用短路过渡和滴状过渡，加入混合汽体后才有可能获得射流过渡。

（3）采用短路过渡技术可以用于全位置焊接，而且对薄壁构件焊接质量高，焊接变形小。因为电弧热量集中，受热面积小，焊接速度快，且CO2气流对焊件起到一定冷却作用，故可防止焊薄件烧穿和减少焊接变形。

（4）抗锈能力强，焊缝含氢量低，焊接低合金高强度钢时冷裂纹的倾向小。

（5）CO2气体价格便宜，焊前对焊件清理可从简，其焊接成本只有埋弧焊和焊条电弧焊 的40%—50%。

（6）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。

（7）电弧气氛有很强的氧化性，不能焊接易氧化的金属材料。抗风能力较弱、室外作业需有防风措施。

（8）焊接弧光较强，特别是大电流焊接时，要注意对操作人员防弧光辐射保护。 （七）CO2保护焊冶金特点

CO2焊接过程在冶金方面主要表现在CO2是一种氧化性气体，在高温时进行分解，具有强烈的氧化作用，把合金元素氧化烧损或造成气孔和飞溅。 （1）气孔问题

在熔池金属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。

CO2焊时气流对焊缝有冷却作用，又无熔渣覆盖，故熔池冷却快。此外，所用的电流密度大，焊缝窄而深，气体逸出路程长，于是增加了产生气孔的可能性。

可能产生的气孔主要有三种：二氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。

产生CO2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发生强烈的碳还原反应，便产生CO2气体。因此，只要焊丝中有足够脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中C的含量，就能有效地防止CO2气孔。

产生N2气孔的原因主要是CO2保护不良或CO2纯度不高。只要加强CO2的保护和控制CO2的纯度，即可防止。造成保护效果不好的原因一般是过小的气体流量，喷嘴被堵塞、喷嘴距工件过大，电弧电压过高（即电弧过长），电弧不稳或作业区有风等。

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，前者防止和消除，帮后者往往是引起H2气孔的主要原因，因此对CO2气体进行提纯与干燥是必要的，但因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。 （2）飞溅问题

金属飞溅是CO2焊接的主要问题，特别粗丝大电流焊接飞溅更为严重，有时飞溅损失达焊丝熔化的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。飞溅金属粘以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。 （八）引起金属飞溅的原因很多，大致有下列几个方面：

（1）由冶金反应引起。焊接过程中溶滴和熔池中的碳被氧化生成CO2气体，随着温度升高，CO2气体膨胀引起爆破，产生细颗粒飞溅。

（2）作用在焊丝末端电极斑点上的压力过大。当用直流正接长弧焊时，焊丝为阴极，受到电极斑点压力较大，焊丝末端易成粗大熔滴和被顶偏而产生非轴向过渡，从而出现大颗粒飞溅。 （3）由于熔滴过渡不正常而引起。在短路过渡时由于焊接电源的动特性选择与调节不当而引起金属飞溅。减小短路电流上升速度或减少短路峰值电流都可以减少飞溅。一般是在焊接回路内串入较大的不饱和直流电感即可减少飞溅。

（4）由于焊接工艺参数选择不当而引起。主要是因为电弧电压升高，电弧变长，易引起焊丝末端熔滴长大，产生无规则的晃动，而出现飞溅。 （九）减少飞溅的措施有：

（1）选用合适的焊丝材料或保护气体。例如选用含碳量低的焊丝，减少焊接过程中产生CO2气体；选用药芯焊丝，药芯中加入脱氧剂、稳弧剂及造渣剂等，造成气—渣联合保护；长弧焊时，加入Ar的混合气体保护，使过渡熔滴变细，甚至得到射流过渡，改善过渡特性。 （2）在短路过渡焊接时，合理选择焊接电源特性，并匹配合适的可调电感，以便当采用不同直径的焊丝时，能调得合适用短路电流增长速度。 （3）采用直流反接进行焊接。

（4）当采用不同熔滴过渡形式焊接时，要合理选择工艺参数，以获得最小的飞溅。 （十）正确使用CO2气体:

焊接用的 CO2气体纯度应为99.5%以上，氧的含量少于0.1%，水的含量少于0.1%；

CO2气体在瓶内为液体，每瓶可装入26公升左右，瓶内压力约为5~7MPa。由于液态CO2的沸点为-79℃，因此必须加热到常温下气化后方可供焊接使用。同时瓶内的气体压力是随外界的温度变化而变化的，所以使用时应注意以下事项:

（1）CO2气体的压力随外界的温度升高而增加，所以气瓶不能放在太阳下爆晒； （2）气瓶不能放置于火炉等热源附近；

（3）当瓶内气体低于0.098MPa时不得继续使用，要重新充气； （4）当CO2气体纯度偏低时，必须经过纯化处理，方法如下； （5）排出水分: 将气瓶倒立静置1~2小时，然后打开阀门放出水分； （6）排出空气:在使用前将气瓶阀门打开，放出空气约2~3分钟。

第五节 螺柱焊接工艺介绍

（一）定义：将金属螺柱或其他类似的紧固件焊于工件上的方法统称螺柱焊。

（二）分类：工业上应用广泛的有电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊，本公司应用的是电容放电螺柱焊。

（三）电弧螺柱焊：属于电弧焊，焊接时，首先在螺柱与工件间引燃电弧，使螺柱端面与相应的工件表面加热到熔化状态，达到适宜温度时，将螺柱挤压到熔池中去，使两者熔合形成焊缝。 （四）电弧螺柱焊焊接过程：

（1）预压阶段：施加预压力使焊枪内弹簧压缩，螺柱端面紧贴工件表面。 （2）引弧阶段：螺柱提升，引燃电弧，清洁焊接区镀层及油污。

（3）熔化焊接阶段：在引弧阶段末期，通以更强的焊接电流，熔化螺柱端头和焊接区。 （4）螺柱下沉阶段：在焊接电弧按预定时间熄灭之前，电磁线圈去磁，弹簧推动螺柱端头栽入熔合区。

（5）冷却阶段：熔池冷却，焊接完成。

（五）螺柱焊设备：主机、螺柱分配器、焊枪、各种缆线、螺柱输送软管

主机：电弧螺柱焊要求使用直流电源，以便得到稳定的电弧，焊接黑色金属时采用直流正接。电源要求：高空载电压（70～100）V；陡降外特性；；输出电流能迅速达到设定值；能在短时间内输出大电流。

（六）焊接工艺参数：包括机械参数和焊接参数，机械参数指的是螺柱型式、螺柱吹送、装载