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[摘 要]随着我们科学技术的逐渐发展,在焊接工艺方面我们又有了一个很大的提高。 我们现如今在焊接工艺中可以利用二氧化碳来保护焊。 因此本文我们主要一起探究在焊接工艺中二氧化碳保护焊的应用。
[关键词]焊接;二氧化碳;保护焊
中图分类号:TG444.73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0029-01
1二氧化碳保护焊技术
CO2气体保护焊是以CO2为保护气体,依靠连续送丝与焊丝之间发生的熔透极强的电弧,金属之间得到充分融合。由于电弧和熔池完全受到二氧化碳气体的保护,可以获得优质焊缝。
2 CO2气体保护焊工艺参数
CO2气体焊接质量与焊接的设备和材料有关,还与焊接工艺选择的参数有关系。焊接过程主要有:焊接速度、操作方式、电流修正、回燃时间、气体流量和功率极性等十种工艺参数。
2.1焊接电流
焊接电流是最重要的参数,当二氧化碳保护焊接电流时,也叫焊接给定电流。焊接电流的大小决定了熔滴在焊接过程中的过渡形式。程度对电弧稳定性有很大影响。同时,焊接电流对熔深和生产率有着决定性的影响。电流增大,熔深增加熔体宽度略有增大,熔体速度增大,生产率提高,但当电流过大,它会增加飞溅,使其容易燃烧和气孔缺陷。另一方面,如果电流太小,电弧不稳定,结果不焊接,焊缝形成不良。焊接电流至少为15A,最大520A。
2.2电弧电压
电弧电压也被称为给定电压,他决定电弧长度。过高的电压会引起大滴过渡和焊接不稳定,过低导致顶丝,应按工艺要求进行设置。电弧电压最小值为为10V,最大电压为48V,由焊机自动调节电压。
2.3电弧力
电弧力相当于电流的输出电感,相当于电子电抗器。一般来说,电弧力大,电感小,电流变化快,感弧比较硬。电弧小,电感大,电流变化缓慢,感弧较软。顶部太大导致飞溅,太小造成顶丝了。最小为1,最大值为100。焊接电路中的电感应按照焊丝的直径、焊接电流和电弧电压选择。电感可适当的调节速度,飞溅减小,调整频率,调整电弧时间,控制电弧发热。当电感值太大,短路是缓慢的,短路少,金属飞溅大颗粒或焊接线断裂,造成电弧或电弧困难。电压值太小,短路电流增长很快,造成细颗粒飞溅,使焊缝边缘脱节。在实践中,电感可以通过测试来调节。
2.4焊丝类型
导线类型是指导线的直径,通常根据焊缝的厚度、焊缝空间的位置和生产率来选择导线。薄板或中厚板垂直、水平和向上焊接,直径小于1.6mm焊丝。当钢板焊接在平焊位置时,宜选用直径大于1.6的粗线。在钢拱焊接线时可以焊接在1.2~1.6mm直径。
2.5焊接速度
焊接速度影响焊缝成形、气体保护、焊接质量和焊接效率。在一定焊丝直径、焊接电流和电弧电压的工艺条件下,速度迅速提高,焊缝熔深和熔宽减小。如果焊接速度过快,可能会导致一个咬边或未熔合缺陷,而气体的保护作用被破坏,导致气孔的存在。反之,如果焊接速度太慢,效率低,焊接变形大。通常,半自动二氧化碳在15~30m/h范围。自动焊接速度稍快,但通常不超过40m/h。
3二氧化碳气体保护焊操作技术
3.1焊前清理与装配定位
CO2半自动焊接,对焊件,焊丝表面清洁度应严格要求,焊接应对焊接部位,油污,铁锈,水和污垢表面的电线仔细清理。点焊质量焊条可用于手工电弧焊或直接使用CO2半自动焊接,并根据焊接厚度和焊接结构长度进行间隔焊接。焊接长度约为30mm和250mm,间距为100~300。
3.2引弧与熄弧
CO2气体保护焊电弧一般采用短路电弧的方法,先将电弧焊接到所有的焊丝上,当焊丝与母材接触时,电源就会提供较大的短路电流。当引弧时,焊丝和焊接件保持在2~3mm的距离,操作时应切断球头。
当焊缝熄灭时,确保弹坑被填满。粗丝大电沛焊接时,电弧在熔池前不完全冻结,不要把痔枪立即举起,准备在火山口约1s,然后关闭阀门,以确保充分填补弧坑。
3.3左焊法和右焊法
根据焊丝运动方向的半自动焊接。左对接焊电弧预热效果好,熔深大,焊缝美观,能清晰把握焊缝方向,不易偏碱性,一般CO2气焊时采用左焊法。当焊接正确时,熔池的气体保护效果好,因为柞丝的电弧打击力,把熔池的熔化金属推向后方,但焊道方向完全不易控制。
4 CO2气体焊常见缺陷及措施
4.1焊缝成形不良
焊缝成形不良变现为弯曲不直,成形状况差。其主要原因是:①电弧电压选择不当;②电流与电压不匹配;③电感值不合适;④导线不均匀,螺纹太小,导线卷曲;⑤导电喷嘴磨损严重;⑥操作不熟练。
预防措施:①合理选择参数;③检查车轮并作相应的调整。
4.2产生飞溅
其主要原因是:①焊接过程中直流回路电感不合适,太小而不能產生小颗粒,大颗粒会发生飞溅;②电弧电压过高,会增加飞溅;③焊丝中的碳含量量过高,会引起飞溅;④导电嘴磨损,导线表面不干净,也会使飞溅更大。
预防措施有:①选择合适的回路电感,调整电弧电压。②选用优质真丝;③更换导电口。
4.3产生气孔
主要原因是:①焊丝质量差,焊接表面不干净,有铁锈、油污、湿气、灰尘等;②气体不够纯净,水太多;③气体流动不当。包括空气阀、流量计、减压阀调整不当或损坏;④气路漏气和堵塞;⑤喷嘴形状和直径选择不当;喷嘴堵塞;焊丝伸出太长;⑥操作不熟练和焊接工艺参数选择不当;⑦空气对流太大;⑧一个给定的电压太高。
预防措施:①从焊接零件上将生锈和水彻底清除;②更换气体;③检查字符串的预热器;④从所附的喷嘴内壁去除色斑;⑤检查交通堵塞和弯曲;⑥加强操作人员的培训;⑦减少空气对流的风,选择合理的电压。 5 CO2气体保护焊优缺点
与电弧焊相比较,CO2气体保护焊有如下几方面的优缺点。
5.1 CO2气体保护焊优点
(1)效率高:由于焊接电流密度大,电弧热利用率高,穿透力强,大,熔融焊锡丝熔化速度深度高,沉积速度快,而且不需要焊后熔渣,因此生产率比手弧焊高得多。
(2)低成本:CO2价格低廉,耗电量低,降低成本。
(3)焊接变形小:焊接电弧热集中,焊接面积小,热影响区窄,变形小。
5.2 CO2气体保护焊缺点
(1)大电流焊接,焊缝表面不如埋弧焊好。
(2)非氧化有色金属不能焊接。
(3)不要在野外或有风的地方焊接。
(4)电弧强度高,焊接时必须注意保护。
(5)焊工基本素质要求高,工艺优良,否则容易产生焊接缺陷。
6经济效益,节能分析
6.1效率高
CO2保护焊焊接速度快,且能够减少了清除焊渣时间,大大提高了功效,降低了成本。设备台班费及人工费较手工焊降低50%左右。
6.2消耗低
CO2保护焊采用了小截面坡口形式,焊缝面积小,能够节省焊条材料约40%;同时能够大大节约用电量,与交流弧焊机相比节约用电量约60%左右。
6.3焊接质量
焊缝强度高,抗锈能力强,抗裂性好,焊缝表面波纹细致、美观、平直,且能够節省加工及安装过程中的矫正变形费用。
6.4操作宜掌握
CO2体保护焊焊接工艺宜掌握,适用范围广,便于推广,培训费用低。
7结束语
CO2气体保护焊经过50年的发展已基本成熟,通过我们的实践证明,从焊接速度,质量,效率上来看,无论对接或角接、CO2气体保护焊优于手工焊接,应改变传统观念,倡导和推动CO2气体保护焊、二氧化碳气体保护焊在我们的工程建设焊接得到更快更好的应用。
参考文献
[1]张子杰.CO2气体保护焊在孤庄营跨线桥桩基孔口钢筋笼对接的应用[J].科技信息,2012(3).
[2]郭育宏.CO2气体保护焊在工程建设中的应用.机械工程与自动化[J].2005(6):101~102.
[关键词]焊接;二氧化碳;保护焊
中图分类号:TG444.73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0029-01
1二氧化碳保护焊技术
CO2气体保护焊是以CO2为保护气体,依靠连续送丝与焊丝之间发生的熔透极强的电弧,金属之间得到充分融合。由于电弧和熔池完全受到二氧化碳气体的保护,可以获得优质焊缝。
2 CO2气体保护焊工艺参数
CO2气体焊接质量与焊接的设备和材料有关,还与焊接工艺选择的参数有关系。焊接过程主要有:焊接速度、操作方式、电流修正、回燃时间、气体流量和功率极性等十种工艺参数。
2.1焊接电流
焊接电流是最重要的参数,当二氧化碳保护焊接电流时,也叫焊接给定电流。焊接电流的大小决定了熔滴在焊接过程中的过渡形式。程度对电弧稳定性有很大影响。同时,焊接电流对熔深和生产率有着决定性的影响。电流增大,熔深增加熔体宽度略有增大,熔体速度增大,生产率提高,但当电流过大,它会增加飞溅,使其容易燃烧和气孔缺陷。另一方面,如果电流太小,电弧不稳定,结果不焊接,焊缝形成不良。焊接电流至少为15A,最大520A。
2.2电弧电压
电弧电压也被称为给定电压,他决定电弧长度。过高的电压会引起大滴过渡和焊接不稳定,过低导致顶丝,应按工艺要求进行设置。电弧电压最小值为为10V,最大电压为48V,由焊机自动调节电压。
2.3电弧力
电弧力相当于电流的输出电感,相当于电子电抗器。一般来说,电弧力大,电感小,电流变化快,感弧比较硬。电弧小,电感大,电流变化缓慢,感弧较软。顶部太大导致飞溅,太小造成顶丝了。最小为1,最大值为100。焊接电路中的电感应按照焊丝的直径、焊接电流和电弧电压选择。电感可适当的调节速度,飞溅减小,调整频率,调整电弧时间,控制电弧发热。当电感值太大,短路是缓慢的,短路少,金属飞溅大颗粒或焊接线断裂,造成电弧或电弧困难。电压值太小,短路电流增长很快,造成细颗粒飞溅,使焊缝边缘脱节。在实践中,电感可以通过测试来调节。
2.4焊丝类型
导线类型是指导线的直径,通常根据焊缝的厚度、焊缝空间的位置和生产率来选择导线。薄板或中厚板垂直、水平和向上焊接,直径小于1.6mm焊丝。当钢板焊接在平焊位置时,宜选用直径大于1.6的粗线。在钢拱焊接线时可以焊接在1.2~1.6mm直径。
2.5焊接速度
焊接速度影响焊缝成形、气体保护、焊接质量和焊接效率。在一定焊丝直径、焊接电流和电弧电压的工艺条件下,速度迅速提高,焊缝熔深和熔宽减小。如果焊接速度过快,可能会导致一个咬边或未熔合缺陷,而气体的保护作用被破坏,导致气孔的存在。反之,如果焊接速度太慢,效率低,焊接变形大。通常,半自动二氧化碳在15~30m/h范围。自动焊接速度稍快,但通常不超过40m/h。
3二氧化碳气体保护焊操作技术
3.1焊前清理与装配定位
CO2半自动焊接,对焊件,焊丝表面清洁度应严格要求,焊接应对焊接部位,油污,铁锈,水和污垢表面的电线仔细清理。点焊质量焊条可用于手工电弧焊或直接使用CO2半自动焊接,并根据焊接厚度和焊接结构长度进行间隔焊接。焊接长度约为30mm和250mm,间距为100~300。
3.2引弧与熄弧
CO2气体保护焊电弧一般采用短路电弧的方法,先将电弧焊接到所有的焊丝上,当焊丝与母材接触时,电源就会提供较大的短路电流。当引弧时,焊丝和焊接件保持在2~3mm的距离,操作时应切断球头。
当焊缝熄灭时,确保弹坑被填满。粗丝大电沛焊接时,电弧在熔池前不完全冻结,不要把痔枪立即举起,准备在火山口约1s,然后关闭阀门,以确保充分填补弧坑。
3.3左焊法和右焊法
根据焊丝运动方向的半自动焊接。左对接焊电弧预热效果好,熔深大,焊缝美观,能清晰把握焊缝方向,不易偏碱性,一般CO2气焊时采用左焊法。当焊接正确时,熔池的气体保护效果好,因为柞丝的电弧打击力,把熔池的熔化金属推向后方,但焊道方向完全不易控制。
4 CO2气体焊常见缺陷及措施
4.1焊缝成形不良
焊缝成形不良变现为弯曲不直,成形状况差。其主要原因是:①电弧电压选择不当;②电流与电压不匹配;③电感值不合适;④导线不均匀,螺纹太小,导线卷曲;⑤导电喷嘴磨损严重;⑥操作不熟练。
预防措施:①合理选择参数;③检查车轮并作相应的调整。
4.2产生飞溅
其主要原因是:①焊接过程中直流回路电感不合适,太小而不能產生小颗粒,大颗粒会发生飞溅;②电弧电压过高,会增加飞溅;③焊丝中的碳含量量过高,会引起飞溅;④导电嘴磨损,导线表面不干净,也会使飞溅更大。
预防措施有:①选择合适的回路电感,调整电弧电压。②选用优质真丝;③更换导电口。
4.3产生气孔
主要原因是:①焊丝质量差,焊接表面不干净,有铁锈、油污、湿气、灰尘等;②气体不够纯净,水太多;③气体流动不当。包括空气阀、流量计、减压阀调整不当或损坏;④气路漏气和堵塞;⑤喷嘴形状和直径选择不当;喷嘴堵塞;焊丝伸出太长;⑥操作不熟练和焊接工艺参数选择不当;⑦空气对流太大;⑧一个给定的电压太高。
预防措施:①从焊接零件上将生锈和水彻底清除;②更换气体;③检查字符串的预热器;④从所附的喷嘴内壁去除色斑;⑤检查交通堵塞和弯曲;⑥加强操作人员的培训;⑦减少空气对流的风,选择合理的电压。 5 CO2气体保护焊优缺点
与电弧焊相比较,CO2气体保护焊有如下几方面的优缺点。
5.1 CO2气体保护焊优点
(1)效率高:由于焊接电流密度大,电弧热利用率高,穿透力强,大,熔融焊锡丝熔化速度深度高,沉积速度快,而且不需要焊后熔渣,因此生产率比手弧焊高得多。
(2)低成本:CO2价格低廉,耗电量低,降低成本。
(3)焊接变形小:焊接电弧热集中,焊接面积小,热影响区窄,变形小。
5.2 CO2气体保护焊缺点
(1)大电流焊接,焊缝表面不如埋弧焊好。
(2)非氧化有色金属不能焊接。
(3)不要在野外或有风的地方焊接。
(4)电弧强度高,焊接时必须注意保护。
(5)焊工基本素质要求高,工艺优良,否则容易产生焊接缺陷。
6经济效益,节能分析
6.1效率高
CO2保护焊焊接速度快,且能够减少了清除焊渣时间,大大提高了功效,降低了成本。设备台班费及人工费较手工焊降低50%左右。
6.2消耗低
CO2保护焊采用了小截面坡口形式,焊缝面积小,能够节省焊条材料约40%;同时能够大大节约用电量,与交流弧焊机相比节约用电量约60%左右。
6.3焊接质量
焊缝强度高,抗锈能力强,抗裂性好,焊缝表面波纹细致、美观、平直,且能够節省加工及安装过程中的矫正变形费用。
6.4操作宜掌握
CO2体保护焊焊接工艺宜掌握,适用范围广,便于推广,培训费用低。
7结束语
CO2气体保护焊经过50年的发展已基本成熟,通过我们的实践证明,从焊接速度,质量,效率上来看,无论对接或角接、CO2气体保护焊优于手工焊接,应改变传统观念,倡导和推动CO2气体保护焊、二氧化碳气体保护焊在我们的工程建设焊接得到更快更好的应用。
参考文献
[1]张子杰.CO2气体保护焊在孤庄营跨线桥桩基孔口钢筋笼对接的应用[J].科技信息,2012(3).
[2]郭育宏.CO2气体保护焊在工程建设中的应用.机械工程与自动化[J].2005(6):101~102.