实验三熔化极气体保护焊设备与工艺实验
一、基础知识
熔化极气体保护焊采用的是可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。
手工移动焊枪、焊丝由送丝机送进的称为半自动熔化极气体保护焊，焊枪移动是机械化的称为自动熔化极气体保护焊。以氩气作保护气体的称为氩弧焊（MIG焊），可以焊接碳素钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等材料，并常用来焊接铝及其合金。以CO2气体作保护气体的称为CO2气体保护焊（以活性气体作保护气的称MAG焊）。CO2气体保护焊按填充焊丝的不同分为实芯CO2气体保护焊和药芯CO2气体保护焊。实芯CO2气体保护焊可以焊接低碳钢、低合金钢。药芯CO2气体保护焊（FCAW焊）不仅可以焊接碳素钢、低合金钢、而且可以焊接耐热钢、低温钢、不锈钢等材料。
熔化极气体保护焊与渣保护焊方法（如焊条电弧焊和埋弧焊）相比较，在工艺上、生产率与经济效果等方面有着下列优点：
（1）气体保护焊是一种明弧焊。焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，故焊接过程与焊缝质量易于控制。
（2）气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，降低了焊接成本。
（3）适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。
不足之处：焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，是不适于在有风的地方或露天施焊；设备较复杂。
二、实验目的
(1)了解熔化极气体保护焊基本原理。
(2)了解CO2气体保护焊的结构，逐步掌握CO2焊机的使用方法。
(3)了解细丝CO2气体保护焊时熔滴短路过渡的特点。
(4)了解影响熔滴短路过渡时电弧稳定性的因素，并掌握规范参数影响电弧稳定的规律。
三、实验原理
熔化极气体保护焊采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。连续送进的焊丝金属不断熔化并过度到熔池，与熔化的母材金属融合形成焊缝金属，从而使工件相互连接起来。
图1熔化极气体保护焊的工作原理
熔化极气体保护焊设备主要由下部分构成：
1.焊接电源及控制装置
2.送丝装置
3.焊枪
4.气体流量调整器
5.连接电缆和软管
其中，控制装置和焊接电源一般是做成一体的。下面主要介绍2、3、4部分。
送丝系统
送丝系统通常是由送丝机(包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮)、送丝软管、焊丝盘等组成。盘绕在焊丝盘上的焊丝经过校直轮和送丝轮送往焊枪。根据送丝方式的不同，送丝系统可分为四种类型：
(1)推丝式推丝式是焊丝被送丝轮推送经过软管而达到焊枪，是半自动熔化极气保护焊的主要送丝方式。这种送丝方式的焊枪结构简单、轻便、操作维修都比较方便，但焊丝送进的阻力较大。随着软管的加长，送丝稳定性变差，一般送丝软管长为3．5～4m左右。
(2)拉丝式拉丝式可分为三种形式。一种是将焊丝盘和焊枪分开，两者通过送丝软管连接。另一种是将焊丝盘直接安装在焊枪上。这两种都适用于细丝半自动焊，但前一种操作比较方便。还有一种是不但焊丝盘与焊枪分开，而且送丝电动机也与焊枪分开，这种送丝方式可用于自动熔化极气体保护焊。
(3)推拉丝式这种送丝方式的送丝软管最长可以加长到15m左右，扩大了半自动焊的操作距离。焊丝前进时既靠后面的推力，又靠前边的拉力，利用两个力的合力来克服焊丝在软管中的阻力。推拉丝两个动力在调试过程中要有一定配合，尽量做到同步，但以拉为主。焊丝送进过程中，始终要保持焊丝在软管中处于拉直状态。这种送丝方式常被用于半自动熔化极气体保护焊。
(4)行星式(线式) 行星式送丝系统是根据“轴向固定的旋转螺母能轴向送进螺杆”的原理设计而成的。三个互为120°的滚轮交叉地安装在一块底座上，组成一个驱动盘。驱动盘相当于螺母，通过三个滚轮中间的焊丝相当于螺杆，三个滚轮与焊丝之间有一个预先调定的螺旋角。当电动机的主轴带动驱动盘旋转时，三个滚轮即向焊丝施加一个轴向的推力，将焊丝往前推送。送丝过程中，三个滚轮一方面围绕焊丝公转，另一方面又绕着自己的轴自转。调节电动机的转速即可调节焊丝送进速度。这种送丝机构可一级一级串联起来而成为所谓线式送丝系统，使送丝距离更长(可达60m)。若采用一级传送，可传送7～8m。这种线式送丝方式适合于输送小直径焊丝(φ0.8～1.2mm)和钢焊丝，以及长距离送丝。
焊枪
熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊焊枪(手握式)和自动焊焊枪(安装在机械装置上)。在焊枪内部装有导电嘴(紫铜或铬铜等)。焊枪还有一个向焊接区输送保护气体的通道和喷嘴。喷嘴和导电嘴根据需要都可方便地更换。此外，焊接电流通过导电嘴等部件时产生的
电阻热和电弧辐射热一起，会使焊枪发热，故需要采取一定的措施冷却焊枪。冷却方式有：空气冷却，内部循环水冷却，或两种方式相结合。对于空气冷却焊枪，在CO2气体保护焊时，断续负载下一般可使用高达600A的电流。但是，在使用氩气或氦气保护焊时，通常只限于200A电流。半自动焊枪通常有两种形式：鹅颈式和手枪式。鹅颈式焊枪适合于小直径焊丝，使用灵活方便，特别适合于紧凑部位、难以达到的拐角处和某些受限制区域的焊接。手枪式焊枪适合于较大直径焊丝，它对于冷却效果要求较高，因而常采用内部循环水冷却。半自动焊焊枪可与送丝机构装在一起，也可分离。
自动焊焊枪的基本构造与半自动焊焊枪相同，但其载流容量较大，工作时间较长，有时要采用内部循环水冷却。焊枪直接装在焊接机头的下部，焊丝通过送丝轮和导丝管送进焊枪。气体流量调整器
供气系统通常与钨极氩弧焊相似，对于CO2气体，通常还需要安装预热器和干燥器，以吸收气体中的水分，防止焊缝中生成气孔。对于熔化极活性气体保护焊还需要安装气体混合装置，先将气体混合均匀，然后再送入焊枪。
水冷式焊枪的冷却水系统由水箱、水泵和冷却水管及水压开关组成。水箱里的冷却水经水泵流经冷却水管，经水压开关后流入焊枪，然后经冷却水管再回流入水箱，形成冷却水循环。水压开关的作用是保证当冷却水未流经焊枪时，焊接系统不能起动焊接，以保护焊枪，避免由于未经冷却而烧坏。
熔滴过渡形式：
CO2气体保护焊的熔滴过渡特性对焊接过程的稳定性、合金元素的烧损、焊缝成形、飞溅及焊接接头的质量有很大的影响。可分为短路过渡、大颗粒过渡和喷射过渡三种。
（一）短路过渡
CO2气体保护焊采用细焊丝、小电流、低电压焊接时，熔滴是短路过渡。此时由于焊丝的熔化速度比送丝速度低，电弧长度变得很短，熔滴在还未充分长大时，就与熔池接触而形成短路。熔滴在重力和表面张力的作用下形成液体金属过桥，电弧熄灭，如图1（a）所示。电弧电压很快降低，而短路电流迅速增加，产生强大的电磁收缩力，是液体金属以过桥形式颈缩而拉断，熔滴过渡进入熔池。短路过渡时，整个焊接过程稳定，飞溅少，焊缝成形美观，熔池尺寸较小。因此，实际生产中最适宜于焊接薄板以及全位置焊接。
图1 熔滴过渡形式示意图图2 短路过渡过程及焊接电流、电弧电压波形图
a—短路过渡b—大颗粒过渡c—喷射过渡T—一个短路过渡周期的时间T燃—电弧燃烧时间
T短——短路时间U弧—电弧电压I短—短路最大电流
I稳—稳定的焊接电流
短路过渡时，焊接电流、电弧电压的波形见图2。图中所表示的是一个熔滴过渡的全过程，通常把每一次短路和燃弧的时间称为一个周期（T），每秒钟内周期数称为短路频率。CO2气体保护焊的短路频率可达每秒几十次至一百多次。整个周期大致可分为4个间隔期，短路期，即过渡开始。首先是焊丝末端的液体熔滴和熔池接触而电弧熄灭，这时电弧电压很快降低到短路电压，而电流迅速上升。熔滴与熔池的接触面不断扩大，并在焊丝末端形成颈
缩。当短路电流增加到一定值时，缩颈即爆断，熔滴全部进入熔池，在此瞬间，电弧电压很快恢复到引燃电压，即电弧引燃期。此时电弧能很快引燃，因为此时焊接贿赂中存在电感，电流不会立即降低，并使电弧进入稳定燃烧期，新的短路期有由此开始进入新的循环。
（二）喷射过渡
喷射过渡时熔化金属从焊丝末端以很细的颗粒和很高的速度非轴线的射向熔池（图1-c）。CO2气体保护焊的喷射过渡，对于一定直径的焊丝（直径大于1.6mm），焊接电流要达到一定数值（大于400A）后才能形成。进入喷射过渡的转变电流称为临界电流。除此之外，还需要有一定的电弧长度，如果电弧电压很低，弧长过短，无论焊接电流数值有多大，也不能产生喷射过渡。喷射过渡电弧功率较大，电弧稳定，焊缝成形良好，穿透能力强，熔深较大，适合中厚板的平焊。
（三）大颗粒状过渡
对于一定直径的焊丝（大于1.6mm），当焊接电流未达到喷射过渡的临界电流时（小于400A），熔滴就变大，随着焊接电流的降低，在焊丝末端产生熔滴飘晃现象，形成大颗粒状过渡。过渡缓慢，电弧不稳定，飞溅增加，焊缝成形不良（图1-b）。因此，这种过渡形式在实际生产中不宜采用。
影响熔滴过渡的主要因素除焊丝直径、保护气体成分外，主要是焊接电流和电弧电压两个参数。所以，在实际工作中，主要是通过调节焊件电流、电弧电压来控制熔滴的过渡尺寸。
四、实验设备和材料
实验设备：CO2气体保护焊机（带送丝机构和半自动焊枪）
实验材料：焊接用CO2气体，与焊枪配套的焊丝细丝（直径小于1.6mm）1盘，8mm厚Q235钢板若干。
五、实验内容和步骤
1、了解CO2焊机的结构、供气系统及控制系统；
2、CO2焊机接线布置、空载调试、进行引弧和焊接操作；
3、观察焊接电流、电压对熔滴过渡和焊缝成形的影响
（1）将电流调整至125～165A，电弧电压调整至44V，引弧及焊接使其保持在稳定值，然后将电弧电压逐步降低，每次降低5V并作一次停留，直到降低至19V。观察焊接过程的稳定性、焊缝成形和飞溅情况，并仔细听电弧声响情况，并作记录；
（2）将电流调整至280～340A，重复（1）的过程；
（3）将电弧电压调至36～38V，并维持不变，将电流由150A逐渐调到300A，每次调50A，进行与（1）相同的方法观察并记录；
（4）将电弧电压调至25～27V，重复（3）的过程。
4、观察短路过渡频率对焊缝成形和飞溅的影响
（1）取6×100×250mm试板，预先画好线，确定每道焊缝的位置将电流调到125～140A，电压调到13V，引燃电弧，焊接时保持电流不变，每条焊道电压上升1V，直至25V为止。焊后对比焊道成形、飞溅等情况，做好记录。
（2）将电流调至180～200A，电压分别取19V、21V、23V、25V进行焊接，进行与（1）相同的观察及记录；
（3）将电流调至220A，电压分别取17V、19V、21V、23V、25V进行焊接，进行与（1）相同的观察及记录；
表一一定电压下不同电流大小对焊缝成形和飞溅的影响
表1 U＝23～25V 不同焊接电流对焊缝成形的影响
表2 一定电流下不同焊接电压大小对焊缝成形和飞溅的影响
六、实验报告要求
实验后每人都必须书写实验报告，报告要求写明实验名称，主要内容包括：（一）实验目的
（二）实验内容
（1）说明半自动CO2焊机的结构及各部件的名称及作用。
（2）根据实验结果，论述CO2焊熔滴过渡的特点。
（3）分析电弧电压、电流对焊缝成形和飞溅的影响。
七、思考题
（1）CO2气体保护焊发生飞溅的内在原因是什么，应从哪些方面来减少飞溅的发生？
任务五熔化极气体保护电弧焊方法与设备使用 ---CO2部分 教学目标：了解二氧化碳气体保护焊的基本原理、工艺特点及应用范围； 能合理选用焊丝和控制冶金过程； 能合理制定焊接工艺； 掌握典型焊接接头半自动二氧化碳气体保护电弧焊操作技术； 了解二氧化碳气体保护电弧焊的新技术。 教学活动设计：1在实训室中进行讲练结合的现场教学； 2．利用多媒体课件、仿真等辅助教学； 教学重点：条电弧焊的原理、工艺特点 制定焊条电弧焊工艺； 掌握焊条电弧焊操作技术 教学难点：对工艺制定及操作的掌握 学习单元一认知CO2气体保护焊 一、CO2焊的实质 CO2气体保护电弧焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法。这种方法以CO2气体作为保护介质，使电弧及熔池与周围空气隔离，防止空气中氧、氮、氢对熔滴
和熔池金属的有害作用，从而获得优良的机械保护性能。 二、CO2焊的特点 1．优点 1）焊接生产率高。由于焊接电流密度较大，电弧热量利用率较高，以及焊后不需清渣，因此提高了生产率。CO2焊的生产率比普通的焊条电弧焊高2~4倍。 2）焊接成本低。CO2气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊接成本降低。通常CO2焊的成本只有埋弧焊或焊条电弧焊的40％~50％。 3）焊接变形小。由于电弧加热集中，焊件受热面积小，同时CO2气流有较强的冷却作用，所以焊接变形小，特别适宜于薄板焊接。 4）焊接品质较高。对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能好。 5）适用范围广。可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。 6）操作简便。焊后不需清渣，且是明弧，便于监控，有利于实现机械化和自动化焊接。 2．缺点 1）飞溅率较大，并且焊缝表面成形较差。金属飞溅是CO2焊中较为突出的问题，这是主要缺点。 2）很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。 3）抗风能力差，给室外作业带来一定困难。 4）不能焊接容易氧化的有色金属。
实验二机器人CO2气体保护焊实验 一、实验目的 1. 了解焊接机器人的基本组成、结构特点，结构与运动之间的关系； 2. 初步掌握IGM机器人示教编程原理； 3. 了解CO2焊接方法，熟悉机器人“示教—再现”CO2焊接参数的选择和调整。 二、实验概述 焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。图1表示弧焊机器人基本组成。世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。虽然从理论上讲，有5个轴的机器人就可以用于电弧焊，但是对复杂形状的焊缝，用5个轴的机器人会有困难。因此，除非焊缝比较简单，否则应尽量选用6轴机器人。 图 图1弧焊机器人基本组成 弧焊机器人基本工作原理是示教再现，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给机器人一个起动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作，实际示教与再现。焊接机器人分弧焊机器人和点焊机器人两大类。弧焊机器人可以应用在所有电弧焊、切割技术及类似的工业方法中。最常用的范围是结构钢和铬镍钢的熔化极活性气体保护焊(CO2焊、 MAG焊)、铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊(MIC焊)、铬镍钢和铝的惰性气体保护焊以及埋弧焊。 IGM焊接机器人系统简介IGM焊接机器人系统由机器人本体、控制系统、变位机、示教器、远程控制盒、跟踪系统、焊接系统和应用软件等组成。控制系统采用奔腾CPU及全数字式信号通讯，能够控制机器人6轴、三维龙门机架x，y，z轴及变位机轴，能扩展2个外部轴。机器人本体采用6轴肘节式结构。作为人机交换界面的示教器和远程控制盒用来进行机器人控制。跟踪系统采用接触式喷嘴传感器、电弧传感器、ELS激光传感器三种跟踪方式，可实现对V形、单V型、角焊缝、塞焊缝等多种形式焊缝的跟踪。焊接系统采用Fronius TPS5000全数字化控制的逆变焊接电源。另外，系统还配置有高效的焊接烟尘吸收净化装置和自动清枪、剪丝、喷防飞溅油装置。 三、实验设备及材料 1.IGM K5焊接机器人； 2. Fronius TPS5000全数字逆变焊接电源； 3. CO2焊焊丝及保护气体； 4. Q235钢板。 四、实验步骤 1.了解焊接机器人的工作原理及应用特点； 2.熟悉IGM K5焊接机器人的机构和编程基础知识； 3.编写一个简单的CO2焊接程序。熟悉焊枪姿势、工件位置调整的要点，工作步、空步的概念。熟悉直 线、圆弧的编程要点； 4. 利用编写的CO2焊接程序进行焊接，观察焊接效果，初步掌握CO2焊接参数选择的要点； 5. 关闭焊机和电源。
审 核编 制 焊接时焊接起弧/收弧标准 二氧化碳气体保护焊焊机操作过程 开始提前送气引弧焊接停止焊接按下焊枪开关2～4秒高电压慢送丝规范电压松开焊枪开关 规范电流 滞后送气结束 2～4秒焊枪离开熔池 焊接时起弧的方法 1.起弧之前应该在焊丝端头与工件表面之间保持一定距离下按焊枪按纽 2.起弧之前剪断焊丝端头的熔滴，为下次起弧创造良好的条件 3.引弧方式采用“划擦起弧”，起弧后必须调整焊枪对准位置、焊枪角度和导电嘴-母材之间的距离 3.焊接接头处通常采用倒退焊法(图1)，使焊道充分熔合，达到完全消除前一道弧坑的目的 4.对于环焊缝焊接时，起弧后快速移动(图2)，得到较窄的焊道，为随后焊道接头创造条件 图 1图 2 焊接收弧的方法 1.有收弧的焊接 将收弧转换开关置于“有收弧”处，先后两次将焊接开关按下、松开进行焊接(图3)，焊接结束时 焊枪在电弧停止4秒后离开 图 3 2.无收弧焊接 将收弧转换开关置于“无收弧”处，“开”“关”焊枪开关的同时，焊接电弧产生或停止进行焊接 (图4),焊接结束时焊枪在“关”焊枪4秒后离开 图 4
焊接接头部位的作业要求 参照小松公司《熔接基本作业书》熔接基本作业篇 之B2-08渗漏防止作业 基准参考 1.焊接接头部位重叠尺寸：10～20mm 接头部位重叠不充分容易产生焊 重叠尺寸 接缺陷 2.焊接结尾处与前 焊接结束端部重叠在前次焊缝的 焊接开始端部与前次焊接的 次焊接开始处的 开始端部 开始端部重叠，容易产生缺陷 接头重叠 3.焊接接头在拐 拐角部位焊缝连续，不在拐角、 应力集中，易开裂 角、应力集中处 应力集中处息弧，避免焊接接头 焊接接头部位 在此处的产生
钢结构制作安装工艺规定 HOIST 二氧化碳气体保护焊焊接工艺规定 HSQB-1207-2008 2008年9月发布2008年10月实施 四川华神钢构有限责任公司 Sichuan Hoist Steel Structures Co., Ltd
二氧化碳气体保护焊焊接工艺规定 目录 第一节材料要求 (1) 第二节主要机具 (2) 第三节作业条件 (2) 第四节操作工艺 (4) 第五节质量标准 (14) 第六节成品保护 (14) 第七节应注意的问题 (15)
二氧化碳气体保护焊焊接工艺规定 适用范围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。 第一节材料要求 7.1.1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和 行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。 7.1.2 焊丝焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的 焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求<0.11％。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的C0 2 气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GBl300-77(表8-1)。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用焊丝》。 7.1.3 C0 2 气体纯度不低于99.5％，含水量和含氧量不超过0.1％，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。 7.1.4 焊件坡口形式的选择 要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择(见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985—88)。 7.1.5 不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(δ-δ1)不超过表7.1.5.1规定时， 则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a)或双面削薄b)，其削薄长度L≥3(δ-δ1)。 表7.1.5.1 较薄板厚度（δmm）≥2~5 >5~9 >9~12 >12 允许厚度差（δ-δ1）（mm） 1 2 3 4
二氧化碳气体保护焊焊接工艺 适用围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。 第一节材料要求 1.1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。 1.2 焊丝焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求<0.11%。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GB1300-77。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用焊丝》。 1.3CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。 1.4焊件坡口形式的选择 要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88）。 1.5 不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(δ-δ1)不超过表5.1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L≥3(δ-δ1)。
二氧化碳气体保护焊立焊的焊接手法. 电流电压会不会调？会调的话焊接立焊的时候电流要稍小点【相对平焊来说，当然也看个人掌握能力】你要知道一点：什么是电流电压正好，所谓电流电压正好就是，焊丝出来后，电压能把它充分溶解。焊立焊电流电压在正好的基础上，电压要比正好值稍大一点。 1：把立焊位置的卫生打扫干净{重点注意油脂、定位焊药渣、水=｝ 2：要知道准备焊接的焊角大小，先按照焊角大小烧出个标准焊角。注意高质量焊接必须是从下往上焊接！ 3：靠标准焊角一边开始引弧，焊丝左右摆动的时候注意不要超出熔池｛焊丝充分溶解所形成的｝范围，左右摆动的时候要在两边停顿一下，时间长短看焊角确定，要是焊角要求太大的话建议多重焊接、一般第一遍小点下面好焊接、要是一次太大的话容易厚度不够也难看、容易两边鼓起。在左右摆动的时候一定要控制好节奏慢慢往上焊接，【注意手一定要稳，这是焊接高质量的必要前提】 4：过定位点的方法：有很多种在这里给你主要讲诉2个 一：直接过渡法，注意对个人掌握能力要求很高，在焊接到定位点的时候直接摆动往上烧，注意手要快不要在中间停留，自然过渡过去就好，两边停留时间看个人掌握。【注意因为过渡快，溶解不透定位点，容易炸焊，要穿好防护衣。二：点焊过渡法，在焊接到定位点的时候，停下以左右摆动2次为一来回，点焊过渡直到过去定位点，继续焊接就好了。 5：在焊接结束的时候，有熔池出现一定要点焊补满｛俗称包头、包角} 6：如果是弧度爬坡焊立焊，要求焊角很小的话，可以不摆直接挑上去，技术要求有点高。 7：以上是高质量焊接立焊的个人总结，要求低的话也可以倒流，但我要说句：‘技术低的可能觉得那种方法要求不高，但要我说倒流才能看出一个人的焊接技术。自己理解呵呵 可以的话麻烦多加几分，有不懂的话加我好友，很高兴能帮助你。 二氧化碳气体保护焊 教学目的： 1．能够正确选择半自动二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数； 2．能够进行半自动二氧化碳气体保护焊板对接平、立位置的焊接。 教学重点和难点： 1．正确选择焊接工艺参数；
熔化极气体保护焊 一、CO2电弧焊的特点和应用 CO2电 ，以CO2气体作保护气体，依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称CO2焊。这种焊接法都采用焊丝自动送丝，敷化金属量大，生产效率高，质量稳定。因此，在国内外获得广泛应用，与其它电弧焊相比有以下特点：1、生产效率高CO2电弧焊穿透力强，熔深大、而且焊丝熔化率高，所以熔敷速度快、生产效率可比手工电弧焊高3倍。 2、焊接成本低CO2焊的成本只有埋弧焊与手工电弧焊成本的40%-50%。 3、消耗能量低CO2电弧焊和药皮焊条相比3mm厚钢板对接焊缝，每米焊缝的用电降低30%，25mm 钢板对接焊缝时用电降低60% 。 4、适用范围宽不论何种位置都可以进行焊接，薄板可焊到1mm，最厚几乎不受限制（采用多层焊）。而且焊接速度快、变形小。 5、抗锈能力强焊缝含氢量低抗裂性能强。 6、焊后不需清渣，引弧操作便于监视和控制，有利于实现焊接过程机械化和自动化。我国在CO2焊接设备、焊接材料、焊接工艺方面已取得了很大的成就。CO2电弧焊接在我国的造船、机车、汽车制造、石油化工、工程机械、农业机械中获得广泛应用。 二、焊机的型号和连接方法 1、我公司CO2焊机型号（见文字说明表） 2、面板上的旋钮作用与调节方法，（见说明书） 3、连接方法水、电、气、焊枪（见说明书） 4、焊枪的构造及软管、导电嘴、喷嘴。 5、焊机可能发生的故障及排除方法（见说明书） 三、焊接材料1、CO2保护气体CO2有固态、液态、气态三种状态。瓶装液态CO2是CO2焊接的主要保护气源。液态CO2是无色液体，其密度随温度变化而变化。当温度低于-11℃时密度比水大，当温度高于-11℃时则密度比水小。由于CO2由液态变为气态的沸点很低为-78℃，所以工业焊接用CO2都是液态。在常温下能自己气化。CO2气瓶漆成黑色标有“CO2”黄色字样。2、焊丝CO2气体保护焊对焊丝化学成分的要求：（1）焊丝必须含有足够数量的脱氧元素以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气体。（2）焊丝的含碳量要低，通常要求＜0.11%，这样可减少气孔和飞溅。（3）保证焊缝金属具有满意的机械性能和抗裂性能。目前生产中应用最广的焊丝为H08Mn2SiA焊丝，该焊丝有较好的工艺性能、机械性能及抗热裂纹能力，适用于焊接低碳钢、屈服极限＜500Mpa的低合金钢和经焊后热处理抗拉强度＜1200Mpa的低合金高强钢。焊丝表面的清洁程度影响到焊缝金属中含氢量。焊接重要结构应采用机械、化学或加热办法清除焊丝表面的水分和污染物。3、药芯焊丝（1）由于药芯成分改变了纯CO2电弧的物理化学性质，因而飞溅小且飞溅颗粒容易清除，又因熔池表面盖有熔渣，焊缝成形类似手工弧焊。焊缝较实芯焊丝电弧焊美观。（2）与手工焊相比由于CO2电弧耐热效率高加上电流密度比手工弧焊大，生产效率可为手工弧焊的3—5倍。（3）调整药芯成分就可焊不同的钢种，而不象冶炼实芯丝那样复杂。（4）由于熔池受到CO2气体和熔渣二方面的保护，所以抗气孔能力比实芯焊丝能力强。 四、焊接规范选择1、短路过渡焊接CO2电弧焊中短路过渡应用最广泛，主要用于薄板及全位置焊接，规范参数为电弧电压焊接电流、焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。 熔化极惰性气体保护焊 熔化极惰性气体保护焊又称MIG（Metal Inertia Gas ）焊，它是利用氩气或富氩气体作为保
二氧化碳气体保护焊焊机参数调整 实验报告 作者：冯裕辉 辅导老师：郝如征
一、作者和老师简介： 作者冯裕辉，系河北省黄骅市人，河北省黄骅市电力局工作。2010至2011年拜在沧州光明学校电焊专业曾伯华、郝如征两位老师门下学习电气焊技术，通过两位老师的精心辅导，该学生记录了一些二氧化碳气体保护焊的工艺参数，并总结了一些调节二氧化碳气体保护焊工艺参数的方法，供各位师兄师弟以及广大同行参考。由于俾人能力不高、水平有限，难免在实验报告中有些错误和纰漏，希望大家给予批评斧正。 郝如征老师： 焊工技师，现任河北省沧州市光明学校焊工专业教师。对焊条电弧焊、氩弧焊、CO2焊、气焊、气割、等离子切割、碳弧气刨等有深入研究，并能合理运用焊接参数、简化工艺、提高效率。 曾于化建工作，多次接触高端焊接先进技术、熟练的焊接技术、焊缝经探伤检验合格，有丰富的实践经验。2010年底与冯裕辉合作，制造一套氩弧焊自动送丝系统，使氩弧焊效率更快，操作更简单。现在学校任教，对焊接理论有独特见解。 二、实验目的： 通过实验，让大家更好的认识焊接电压、焊接电流对焊缝和熔池质量的影响，通过以上研究让大家了解焊接不同厚度的工件如何调节二氧化碳气体保护焊机的电流和电压。
三、实验器材和焊接位置： 二氧化碳气体保护焊机一台（型号NBC-250，上海凯尔达公司生产）、 二氧化碳气体保护焊焊丝一盘（直径0.8mm）、 二氧化碳气体一瓶、 低碳钢钢板若干（厚度4mm）、 自动变光电焊面罩一个、 电焊手套一副； 焊接位置为横焊和横对接。 四、实验步骤： 焊接电流为3（约100A），电压为5（约20V）为标准电弧，溶滴为短路过渡 1.焊接电流不变，焊接电压变化，测试对焊接质量的影响：电流固定为3，即电流为100A不变， 电压逐渐增大： （1）、电压为5时（20V），焊缝质量优良。声音为短路过渡的“啪啪”声。 （2）、电压为6时（21V），焊丝端头已融化，但焊丝未送进熔池，送丝速度相对过慢。 （3）、电压为7时（22V），同上现象，余高更小，焊缝更宽，熔池更大。 （4）、电压为8时（24V），同上现象，余高更小，焊缝更宽，
第五章熔化极惰性气体保护电弧焊 一、教学目的： 掌握MIG焊的特点及应用 了解MIG焊设备的组成 掌握MIG焊熔滴过渡的特点 理解亚射流过渡的意义 理解MIG焊保护气体的选用 掌握焊接工艺参数的选择 了解脉冲MIG焊，窄间隙MIG焊等其他MIG方法 二、教学重点： MIG焊的特点及应用 MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡 MIG焊接工艺参数的选择 三、教学难点： MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡 MIG焊保护气体的选用 四、参考学时数： 4～6学时 五、主要教学内容： 第一节 MIG焊的特点及应用 一、MIG焊的基本原理 MIG焊是才采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。 使用的保护气体通常为氩气或氦气或它们的混合气体作为保护气。 二、MIG焊的特点 1、焊接质量好 2、焊接生产率高 3、适用范围广 MIG焊的缺点在于无脱氧去氢作用，因此对母材及焊丝上的油、锈敏感；另外，MIG焊的抗风能力差，设备比较复杂。 三、MIG焊的应用 MIG焊适合焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金等多种材料。 第二节 MIG焊设备 一、组成及要求 1、焊接电源 MIG焊的时候，我们一般都是采用直流反接。
半自动焊时，使用的焊丝比较细，一般小于2.5mm； 自动焊时，使用的焊丝直径常大于3mm。 2、送丝机构 MIG焊的送死机构和CO2焊相似，分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。如果焊丝比较细的话，一般选用拉丝式和推拉丝式比较好。 3、焊枪 焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，有水冷和气冷两种形式。 4、控制系统 控制系统的主要作用是：引弧前预先送气，焊接停止时，延迟停气；送死控制和速度调节；控制主回路的通断等。 5、供气、供水系统 供水系统主要用来冷却焊枪，防止焊枪烧损。 二、典型控制电路 （一）焊机的组成及作用 （二）各主要部分的工作原理 1、ZPG2-500型弧焊整流器 2、SS-2型半自动送丝机构 3、Q-1型半自动焊枪 （三）焊机控制电路的工作过程 第三节 MIG焊工艺 一、熔滴过渡特点 MIG焊采用一种介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式，称为亚射流过渡。 亚射流过渡的特点有： 1）短路时间很短，短路电流对熔池的冲击力很小，过程稳定，焊缝成形美观。 2）焊接时，焊丝的熔化系数随电弧的缩短而增大，从而使亚射流过渡可采用等速送丝配以恒流外特性电源进行焊接，弧长由熔化系数的变化实现自身调节。 3）由于亚射流过渡时，电弧电压、焊接电流基本保持不变，所以焊缝熔宽和熔深比较均匀。同时，电弧下潜熔池之中，热利用率高，加速焊丝的熔化，对熔池的底部加热也加强了，从而改善了焊缝根部熔化状态，有利于提高焊缝的质量。 4)由于采用的弧长较短，可提高气体保护效果，降低焊缝产生气孔和裂纹的倾向。 二、保护气体 MIG焊常用的保护气体有 1、氩气（Ar） 氩气是一种惰性气体，焊接时电弧燃烧稳定，电弧力大，但焊缝容易形成“指状”焊缝。 2、氦气（He） 氦气的作用类似与氩气，但氦气的电离电压搞，热导率高，因此电弧具有更大的功率。但氦气的密度比空气小，容易出现保护不良，而且提炼氦气成本较高，因此应用不多。 3、Ar+He、Ar+N2 采用Ar+He混合气体作为MIG焊的保护气体，兼具两种气体的优点，电弧功率大、温度高、熔深大的特点。
熔化极气体保护焊焊接气体怎么选？ 一、碳钢及普通低合金钢CO2/MAG焊的气体选择 1、常用的100%CO2气体属于活性气体，在电弧高温的作用下，分解为CO+O，在熔滴和熔池两个反应区中，由焊丝H08Mn2SiA进行脱氧反应，形成氧化物渣（MnO+SiO2）浮出熔池。所以CO2焊接容易获得无气孔和缺陷的焊缝并保证了焊接接头具有良好的机械性能。 CO2气体焊接所形成的熔滴一般为短路过渡和颗粒过渡，有飞溅，所以不适合脉冲焊接。采用波形控制的CO2焊机或选用二元/三元混合气体（MAG）会降低短路过渡的飞溅率。 2、二元混合气体 a、70%Ar+30%CO2（C-30） 适合于短路过渡下的全位置焊接，如山东电建二公司（大亚湾壳牌工地）ASTM（美）A335 P11管道TIG打底焊+MAG填充盖面焊工艺，合格率100%。 b、80%Ar+20%CO2（C-20） 最常用的典型混合气体，适合于碳钢、低合金钢材料的短路过渡、喷射过渡及脉冲过渡条件下的焊接，电弧稳定，熔池易于控制，焊缝成形美观，生产效率高，可用于高速焊。 c、Ar+5～10%CO2 随着CO2含量的降低，焊丝中合金元素过渡系数提高，但熔池的表面张力增加，焊缝表面的润湿性降低，焊道呈“驼峰”状。适合于低合金钢焊丝的喷射过渡及脉冲过渡，适合于平焊及平角焊。 d、Ar+2～5%O2 氩气中加入微量的氧可提高电弧的稳定性，明显降低熔滴和熔池的表面张力，熔池液态金属流动性得到改善，增强了焊缝表面的润湿性，减少咬边缺陷。适合于碳钢及低合金钢焊丝的喷射过渡及脉冲过渡,适合于平焊及平角焊。 3、三元混合气体：
a、Ar+5～10%CO2+1～3%O2 此类三元混合气体集中了Ar、CO2、O2三种气体各自的优点，电弧更加稳定，焊缝熔深、熔宽适中，成形美观。焊接各种厚度的碳钢、低合金钢、不锈钢，不论哪种过渡形式都具有多方面的适应性，称为“万能”混合气体。 b、Ar+10～20%CO2+5%O2 适合于碳钢及低合金钢焊丝的喷射过渡及脉冲过渡。 二、不锈钢MIG焊的气体选择 用纯氩只能适合TIG焊接不锈钢，而不能适用于MIG焊接不锈钢。因为纯氩气体下熔化极气体保护焊时，不锈钢的熔滴和熔池的表面张力较大，熔池液态金属流动性很差，焊缝表面无法铺展润湿，焊道成形较差。应该使用下列几种混合气体： 1、Ar+1～2%O2 加入1-2%氧，不锈钢的熔滴和熔池的表面张力降低，熔池液态金属流动性增强，提高了焊缝表面的铺展润湿性，焊缝熔深、熔宽适中，焊道成形美观。 2、Ar+2～5%CO2 加入2-5%CO2，担心有增碳倾向，试验证明CO2≤5%，焊缝含碳量≤0.03%，仍在超低碳的水准以下。电弧的稳定性好，氧化性减弱，合金元素烧损少，无增碳倾向，适合于不锈钢焊丝的短路过渡、喷射过渡及脉冲过渡。 3、Ar + 25%CO2 适合于不锈钢管道的TIG打底焊（纯氩保护、背后充氩）+MAG填充盖面焊的组合工艺，全位置焊接，短路过渡，焊缝平整美观。 4、Ar+5%CO2+2%O2 三元混合气体优点更加突出，电弧集中性强，焊缝单面焊双面成型好，适合于技术要求较高的不锈钢焊接。 5、Ar+He+CO2 加入氦气可增加焊缝的熔深，提高焊接速度，减少焊件的变形量。 6、Ar+CO2+ N2 欧美开发的新工艺，加入氮气可增加焊缝的熔深和熔宽。 7、Ar+He（25%） 适合焊接镍合金实心焊丝（镍625）MIG焊接。 上述分析是采用实心焊丝时的气体选择及应用，当选用药芯碳钢、药芯合金钢及药芯不锈钢焊丝时，请采用100%CO2气体或80%Ar+20%CO2混合气体。 三、全数字CO2/MAG焊接电源的应用 为了满足广大客户对焊接产品质量的要求，CO2/MAG电焊机的性能及功能要具备较高的科技含量。以前，大量应用的是晶闸管整流弧焊电源以及模拟信号逆变电源，其已难以满足
二氧化碳气体保护焊的焊接方法及工艺 一、基本原理 CO2气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极，并有CO2气体 作保护的电弧焊。是焊接黑色金属的重要焊接方法之一。 二、工艺特点 1.CO2焊穿透能力强，焊接电流密度大（100-300A/m2），变形小，生产效率 比焊条电弧焊高1-3倍 2.CO2气体便宜，焊前对工件的清理可以从简，其焊接成本只有焊条电弧焊 的40%-50% 3.焊缝抗锈能力强，含氢量低，冷裂纹倾向小。 4. 焊接过程中金属飞溅较多，特别是当工艺参数调节不匹配时，尤为严重。 5. 不能焊接易氧化的金属材料，抗风能力差，野外作业时或漏天作业时， 需要有防风措施。 6..焊接弧光强，注意弧光辐射。 三、冶金特点 CO2焊焊接过程在冶金方面主要表现在： 1.CO2气体是一种氧化性气体，在高温下分解，具有强烈的氧化作用，把合金元素烧损或造成气孔和飞溅等。解决CO2氧化性的措施是脱氧，具体做法是在焊丝中加入一定量脱氧剂。实践表明采用Si-Mn脱氧效果最好，所以目前广泛采用H 08Mn2SiA H10Mn2Si等焊丝。 四、材料 1.保护气体CO2 用于焊接的CO2气体，其纯度要求≥99.5%，通常CO2是以液态装入钢瓶中，容量为40L的标准钢瓶可灌入25Kg的液态CO2， 25Kg的液态CO2约占钢瓶容积的80%，其余20%左右的空间充满气化的CO2。气瓶压力表上所指的压力就是这部分饱和压力。该压力大小与环境温度有关，所以正确估算瓶内CO2气体储量是采用称钢瓶质量的方法。（备注：1Kg的液态CO2可汽化509LCO2气体） CO2气瓶外表漆黑色并写有黄色字样、售CO2气体含水量较高，焊接时候容易产生气孔等缺陷， 在现场减少水分的措施为： 1)将气瓶倒立静置1-2小时，然后开启阀门，把沉积在瓶口部的水排出，可放2 -3次，每次间隔30分钟，放后将气瓶放正。 2)倒置放水后的气瓶，使用前先打开阀门放掉瓶上面纯度较低的气体，然后在套
二氧化碳气体保护焊立焊的焊接手法.
二氧化碳气体保护焊立焊的焊接手法. 电流电压会不会调？会调的话焊接立焊的时候电流要稍小点【相对平焊来说，当然也看个人掌握能力】你要知道一点：什么是电流电压正好，所谓电流电压正好就是，焊丝出来后，电压能把它充分溶解。焊立焊电流电压在正好的基础上，电压要比正好值稍大一点。 1：把立焊位置的卫生打扫干净{重点注意油脂、定位焊药渣、水=｝ 2：要知道准备焊接的焊角大小，先按照焊角大小烧出个标准焊角。注意高质量焊接必须是从下往上焊接！ 3：靠标准焊角一边开始引弧，焊丝左右摆动的时候注意不要超出熔池｛焊丝充分溶解所形成的｝范围，左右摆动的时候要在两边停顿一下，时间长短看焊角确定，要是焊角要求太大的话建议多重焊接、一般第一遍小点下面好焊接、要是一次太大的话容易厚度不够也难看、容易两边鼓起。在左右摆动的时候一定要控制好节奏慢慢往上焊接，【注意手一定要稳，这是焊接高质量的必要前提】4：过定位点的方法：有很多种在这里给你主要讲诉2个 一：直接过渡法，注意对个人掌握能力要求很高，在焊接到定位点的时候直接摆动往上烧，注意手要快不要在中间停留，自然过渡过去就好，两边停留时间看个人掌握。【注意因为过渡快，溶解不透定位点，容易炸焊，要穿好防护衣。二：点焊过渡法，在焊接到定位点的时候，停下以左右摆动2次为一来回，点焊过渡直到过去定位点，继续焊接就好了。 5：在焊接结束的时候，有熔池出现一定要点焊补满｛俗称包头、包角} 6：如果是弧度爬坡焊立焊，要求焊角很小的话，可以不摆直接挑上去，技术要求有点高。 7：以上是高质量焊接立焊的个人总结，要求低的话也可以倒流，但我要说句：‘技术低的可能觉得那种方法要求不高，但要我说倒流才能看出一个人的焊接技术。自己理解呵呵 可以的话麻烦多加几分，有不懂的话加我好友，很高兴能帮助你。 二氧化碳气体保护焊 教学目的： 1．能够正确选择半自动二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数； 2．能够进行半自动二氧化碳气体保护焊板对接平、立位置的焊接。 教学重点和难点：
代号焊接方法 1 电弧焊 11 无气体保护电弧焊 111 手弧焊 112 重力焊 113 光焊丝电弧焊 114 药芯焊丝电弧焊 115 涂层焊丝电弧焊 116 熔化极电弧点焊 118 躺焊 12 埋弧焊 121 丝极埋弧焊 122 带极埋弧焊 13 熔化极气体保护电弧焊 131 MIG焊:熔化极惰性气体保护焊(含熔化极Ar弧焊) 135 MAG焊:熔化极非惰性气体保护焊(含CO2保护焊) 136 非惰性气体保护药芯焊丝电弧焊 137 非惰性气体保护熔化极电弧点焊 14 非熔化极气体保护电弧焊 141 TIG焊:钨极惰性气体保护焊(含钨极Ar弧焊) 142 TIG点焊 149 原子氢焊 15 等离子弧焊 151 大电流等离子弧焊 152 微束等离子弧焊 153 等离子弧粉末堆焊(喷焊) 154 等离子弧填丝堆焊(冷、热丝) 155 等离子弧MIG焊 156 等离子弧点焊 18 其它电弧焊方法 181 碳弧焊 185 旋弧焊 2 电阻焊 21 点焊 22 缝焊 221 搭接缝焊 223 加带缝焊 23 凸焊 24 闪光焊 25 电阻对焊
29 其它电阻焊方法 291 高频电阻焊 3 气焊 31 氧-燃气焊 311 氧-乙炔焊 312 氧-丙烷焊 313 氢-氧焊 32 空气-燃气焊 321 空气-乙炔焊 322 空气-丙烷焊 33 氧-乙炔喷焊(堆焊) 4 压焊 41 超声波焊 42 摩擦焊 43 锻焊 44 高机械能焊 441 爆炸焊 45 扩散焊 47 气压焊 48 冷压焊 7 其它焊接方法 71 铝热焊 72 电渣焊 73 气电立焊 74 感应焊 75 光束焊 751 激光焊 752 弧光光束焊 753 红外线焊 76 电子束焊 77 储能焊 78 螺柱焊 781 螺柱电弧焊 782 螺柱电阻焊 9 硬钎焊、软钎焊、钎接焊91 硬钎焊 911 红外线硬钎焊 912 火焰硬钎焊 913 炉中硬钎焊 914 浸沾硬钎焊
二氧化碳气体保护焊焊接工艺 适用范围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。 第一节材料要求 1.1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。 1.2 焊丝焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求<0.11%。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GB1300-77。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用焊丝》。 1.3CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。 1.4焊件坡口形式的选择 要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88）。 1.5 不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(δ-δ1)不超过表5.1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L≥3(δ-δ1)。
重庆市国祥工贸有限公司 G X/JZ - CO2气体保护焊接基础要求 编制: 审核: 批准: 受控状态： 发放编号： 20 - - 发 20 - - 实施 重庆市国祥工贸有限公司 重庆市国祥工贸有限公司
1.目的： 提高焊接工人的技术认知，规范焊接操作，避免焊接缺陷，提高焊接质量，为焊接工 艺流程卡做准备。 2.范围： 适用公司内所有气体保护焊工段。 3.内容： 气体保护焊的工艺参数包括：焊丝直径，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊伸长度，气体流量，电源极性。 我们稍微一个不留神就会对焊缝造成缺陷，即费时又费力，关键是影响你自己的收益。 焊接时眼要准，手要稳，心要平，这是基本条件。 3.1 电流： 焊接电流的选择主要跟焊丝直径，焊件 图例：厚度，熔深要求，破口形式，熔滴过度形式 有关。 电源外特性不变的情况下，改变送丝速 度电弧电压基本不变，焊接电流改变。电流 决定送丝速度。电流对熔深起决定性影响， 电流越大熔深越深。 每种焊丝直径都有着合适的电流范围。 0.8mm 60-130 (A) 1mm 80-160 (A）（本公司在使用） 1.2mm 100-180 (A） 1.6mm 140-260 (A) 电流过大时易烧穿、焊漏、产生裂纹、 工件变形、飞溅多、余高凸起、明显感觉到 焊枪在推自己的手跳跃的感觉使焊缝不能成 型；电流过小时焊不透、夹渣、溶合不良、速度慢、熔深达不到。在保证质量的前提下尽量 加大焊接电流来提高生产效率。 3.2 电压： 电弧电压影响熔滴过度，飞溅，短路频率，燃烧时间，熔宽，电流一定电压于熔宽成正比。 电压太小焊丝伸入熔池，影响电弧和焊缝易产生气孔;电压过大时会使熔宽增大伤害损 害焊缝强度。 电弧电压要和焊接电流相匹配，合适才可以。 电压大时电流也要跟着上调到相应数值，反之电弧电压小焊接电流也要小。
二氧化碳气体保护焊工艺 1.准备工作 1.1 焊丝 a．焊丝的选择 b．焊丝的质量 焊丝表面必须光滑平整，不应有毛刺、划痕、锈蚀和氧化皮等，也不应有对焊接性能或焊接设备操作性能具有不良影响的杂质。焊丝的镀铜层要均匀牢固，用缠绕法检查镀铜层的结合力时，应不出现鳞与剥落现象。焊丝的挺度应使焊丝均匀连续送进。 1.2 二氧化碳气体 a．纯度 二氧化碳的纯度不应低于99.5﹪（体积法），其含水量不超过0.005﹪（重量法）。b．使用 焊接前应放出一部分气体，检查其是否潮湿。气瓶中的压力降到1Mpa时，应停止用气。 1.3电焊机 焊接机在使用前应能电检验，其各电气开关、指示灯应灵活、好用。送丝机构尖送丝连续、均匀，并根据要焊的零部件选择适当的焊接电流及电压。 2.工艺流程 2.1工件尽可能平放，各需要焊接的工件应用专用焊接夹具定位。 2.2先点焊成形，经检验点焊成形的零部件符合图纸要求后，再焊接。 2.3尽可能采用平焊。如采用立焊，施焊方向应为自上而下。但修补咬边时，可由下而上。管材结构的立焊可以由上而下，也可以由下而上。 2.4焊接电流应根据工件厚度、焊接位置选择。 2.5根部焊道的最小尺寸应足以防止产生裂纹。 2.6金属过渡方式和焊接速度都应使每道焊缝将附近母材与熔敷金属完全熔合，且不得有溢流，气孔和咬边等现象。 3.焊缝要求 3.1角焊缝：母材厚并小于6.4mm，最大焊缝尺寸为母材厚度；母材厚度大于6. 4mm时，应较母材厚度小1.6mm，或按图纸要求。 3.2钻焊：钻焊最小孔径应大于开孔件厚度加8mm。 3.3.对接头焊接：对接头和角接头焊接，根部间隙最大为2－3mm。 3.4对接和角接，焊缝条高不得超过3.3mm，并缓和过渡到母材面的平面。 4.焊缝表面要求 除角接接头外侧焊缝外，焊缝或单个焊道的凸度不得超过该焊缝或焊道实际表面宽度值的7﹪＋1.5mm，同时去除焊渣。 5.检查 5.1焊口的清理 零部件的焊口及附近表面应清理干净，无毛刺、熔渣、油、锈等杂物。
实验8 熔化极气体保护电弧焊熔滴过渡 一、实验目的 通过实验对熔化极气体保护电弧焊接过程熔滴过渡现象有更直观的认识，对几种典型的熔滴过渡的形成条件及其对焊缝成形和焊接飞溅的影响有更深入的了解。 二、实验原理 熔化极气体保护电弧焊方法中，惰性气体保护焊和二氧化碳气体保护焊占有重要地位。在熔化极电弧焊焊接过程中，焊丝端部金属受热熔化形成熔滴，并在多种力的联合作用下向熔池过渡。熔滴过渡状态是指焊条熔化后滴入熔池的状态。对熔滴过渡产生影响的因素包括保护气体的种类和成分，焊接电流和电压，焊条的成分和直径等。熔滴过渡主要形式有：粒状熔滴过渡、短路熔滴过渡、旋转熔滴、射流过渡、球状体过渡。 三、实验数据及分析 1.CO2气体保护焊 工艺参数：焊接速度5mm/s。 实验数据见表1。
表1.实验原始数据
在实验中，短路过渡时弧长较短，爆炸声均匀密集并且较小；随着电弧电压增加，弧长增长，此时短路较小，爆炸声开始变得不规则，飞溅明显增加；当电弧电压进一步增大时，可以达到无短路过程。相反，随着电弧电压的降低，弧长会变短，并且出现较强的爆破声，进而可能引起焊丝与熔池的固体短路。当电弧电压较高时，焊丝端部熔化后不能接触到熔池形成短路，熔滴长大，电弧力的作用使熔滴产生大滴排斥过渡。 熔滴过渡过程图像见图1。 图1. 熔滴过渡过程图像焊接电流与电压波形分别见图2、图3。
图2.电流波形 图3.电压波形 2.MIG焊 工艺参数：焊接速度15mm/s 实验数据见表2。 表2.实验原始数据 当电弧弧长较大且焊接电流较小时，呈现大滴状过渡，随着焊接电流的增加，熔滴变小，当电流增加到临界电流值，焊丝端部电弧阳极斑点从熔滴底部瞬时扩展到缩颈根部，熔滴过渡转变为喷射过渡，其时电弧呈钟罩形，焊丝端部为铅笔尖状。 熔滴过渡过程图像见图4。
二氧化碳气体保护焊的焊接参数设定 二氧化碳气体保护焊的焊接参数有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、干伸长度、电源极性、回路电感、焊枪倾角。 一、焊丝直径，焊丝直径影响焊缝熔深。本文就最常用的焊丝直径1.2mm实心焊丝展开论述。牌号：H08MnSiA。焊接电流在150~300时，焊缝熔深在6~7mm。 二、焊接电流，依据焊件厚度、材质、施焊位置及要求的过渡形式来选择焊接电流的大小。短路过渡的焊接电流在110~230A之间（焊工手册为40~230A）；细颗粒过渡的焊接电流在250~300A之间。焊接电流决定送丝速度。焊接电流的变化对熔池深度有决定性的影响，随着焊接电流的增大，熔深明显增加，熔宽略有增加。 三、电弧电压，电弧电压不是焊接电压。电弧电压是在导电嘴和焊件之间测得的电压，而焊接电压是焊机上的电压表所显示的电压。焊接电压是电弧电压与焊机和焊件间连接的电缆上的电压降之和。通常情况下，电弧电压在17~24V之间。电压决定熔宽。 四、焊接速度，焊接速度决定焊缝成形。焊接速度过快，熔深和熔宽都减小，并且容易出现咬肉、未熔合、气孔等焊接缺陷；过慢，会出现塌焊、增加焊接变形等焊接缺陷。通常情况下，焊接速度在80mm/min比较合适。 五、气体流量，CO2气体具有冷却特点。因此，气体流量的多少决定保护效果。通常情况下，气体流量为15L/min；当在有风的环境中作业，流量在20L/min以上（混合气体也应当加热）。 六、干伸长度，干伸长度是指从导电嘴到焊件的距离。保证干伸长度不变是保证焊接过程稳定的重要因素。干伸长度决定焊丝的预热效果，直接影响焊接质量。当焊接电流、电压不变，焊丝伸出过长，焊丝熔化快，电弧电压升高，使焊接电流变小，熔滴与熔池温度降低，会造成未焊透、未熔合等焊接缺陷；过短，熔滴与熔池温度过高，在全位置焊接时会引起铁水流失，出现咬肉、凹陷等焊接缺陷。根据焊接要求，干伸长度在8~20mm之间。另外，干伸长度过短，看不清焊接线，并且，由于导电嘴过热会夹住焊丝，甚至烧毁导电嘴。 七、电源极性，通常采取直流反接（反极性）。焊件接阴极，焊丝接阳极，焊接过程稳定、飞溅小、熔深大。如果直流正接，在相同条件下，焊丝融化速度快（约为反接的1.6倍），熔深浅，堆高大，稀释率小，飞溅大。 八、回路电感，回路电感决定电弧燃烧时间，进而影响母材的熔深。通过调节焊接电流的大小来获得合适的回路电感，应当尽可能的选择大电流。通常情况下，焊接电流150A，电弧电压19V；焊接电流280A，电弧电压22~24V比较合适，能够满足大多数焊接要求。 九、焊枪倾角，当倾角大于25°时，飞溅明显增大，熔宽增加，熔深减小。所以焊枪倾角应当控制在10~25°之间。尽量采取从右向左的方向施焊，焊缝成形好。如果采用推进手法，焊枪倾角可以达到60度，并且可以得到非常平整、光滑的漂亮焊缝。焊接电流是控制送丝速度，电弧电压是控制焊丝融化速度，电流加大焊丝送进加快、电压增大焊丝熔化加快。
气体保护焊操作规程 一．概述： 1.基本原理 熔化极气体保护焊是以可以熔化的金属焊丝作电极，并由气体做保护的电弧焊。利用焊丝和母材之间的电弧来熔化焊丝和母材，形成熔池，融化的焊丝作为填充金属进入熔池与木材融合，冷凝后即为焊缝金属。通过喷嘴向焊接区喷出保护气体，使处于高温的熔化焊丝，熔池及其附近的母材可以免受周围空气的有害作用。焊丝是连续的，由送丝轮不断地送进焊接区。操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。 焊丝有实心和药芯两类，前者一般含有脱氧用的和焊缝金属所需要的合金元素；后者的药芯成分及作用与焊条的药皮相似。 2.分类 电流密度大，因而提高了敷熔速度。 b.可获得含氧量较焊条电弧焊低的焊缝金属。 c.在相同条件下，熔深比手工电弧焊大。 d.焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。 e.烟雾少，可以减轻对通风的要求。 2）缺点（与手工电弧焊相比） a.规范不合适时，飞溅较大，表面成形差。 b.弧光较强。 c.焊接设备复杂，环境要求较高。 d.半自动焊枪比手工电弧焊铅重，不轻便，操作灵活性较差。对于狭小空间的接头，焊枪不易接近。 4.使用范围 1）适焊的材料。MIG焊既可以焊接黑色金属又可以焊接有色金属，但从焊丝供应及制造成本考虑主要用于铝，铜，钛及其合金，以及不锈钢，耐热钢的焊接。MAG和CO2焊主要用于焊接碳钢，低合金高强度钢。 2）焊接位置 可以进行全位置焊接，其中以平焊位置和横焊位置焊接效率最高。 3）可焊厚度原则上开破口多层焊的厚度是无限的，它仅受经济因素限制。 二，保护气体 采用保护气体的目的，是防止熔融焊缝金属被周围气氛污染和损害。保护气体应满足如下要求： 1.对焊接区起到良好的保护作用。 2.作为电弧的气体介质，应有利于引弧和保护电弧稳定燃烧。 3.有利于提高对焊件的加热效率，改善焊缝成形。 4.在焊接时，能促使获得所希望的熔滴过渡特性，减小金属飞溅。