CO2焊接培训资料.ppt
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1、2011年11月11日,热烈欢迎您 Welcome U,焊接质量的根本保证,1.工作态度(U) 2.技能(U) 3.焊接工艺(技术人员) 4.质量自主检验(U) 可见,质量的好坏主要取决于操作者!(占3/4 U!) 其中,1、4项只要重视,认真去做,就OK!主要是技能的具备和稳定、提升及持续力!它是形成焊缝质量的关键所在!,焊缝质量的形成关键,1.焊枪姿态:工作角、行走角、焊丝干伸长、瞄准位。 2.焊接姿态:1+身体的协调运动。 3.工艺参数:电流、电压、焊接速度等。 1+2+3 焊缝质量,CO2/MAG焊技能培训,KR500,A,V,焊枪,送丝电机,电磁气阀,遥控盒,气管,流量计,气瓶,工件
2、,六芯电缆,正极电缆,负极电缆,焊接电源,A,配电箱,+,_,多股导线,橡胶,送丝软管,焊丝,CO2,焊枪电缆截面,焊接电压,焊接电流,收弧电压,收弧电流,焊接三要素,优秀的操作者 高品质的焊接设备 合格的焊接材料,CO2焊接技能培训内容,二.CO2焊主要规范参数,一.焊接基本知识,三.KR系列焊机介绍,四.焊机的正确使用与维护保养,六.常见故障与焊接缺陷,五.焊接操作基础,1.焊接方法分类 2.熔化焊接的主要特征 3.气体保护电弧焊 4.C02气体保护电弧焊的工作原理 5. C02气体保护焊的特点 6. 唐山松下CO2系列焊机简介,一.焊接基本知识,1.焊接方法分类,等离子弧焊,非熔化极,T
3、IG,激光焊,电子束焊,钎焊,电渣焊,MAG,压力焊,铝热焊,气焊,CO2,MIG,电弧焊,熔化极,手工焊,埋弧焊,熔化焊接,将被连接金属局部熔化,然后冷却结晶使分子或原子彼此达到晶格距离并形成结合力,这种焊接方法叫熔化焊接。 需要一个能量集中,热量足够的热源。 能量集中性:就是在金属电极中单位面积所通过的电流越大,能量集中性越好。,熔化焊接,2.熔化焊接的主要特征,焊接部位必须采取有效的隔离空气保护,使焊接部位不能和空气接触,以免造成焊道的成分和性能不良. 保护方式有三种:气相,渣相,真空.,结论: CO2焊比手弧焊能量集中性好十倍以上,焊接成本低三倍。,能量集中性对照表,电弧焊:以气体导电
4、时产生的电弧热为热源。 熔化极:焊丝或焊条既是电极又是填充金属。 非熔化极:电极(钨极)不熔化。 MIG焊:金属极(熔化极)惰性气体保护焊 TIG焊:钨极(非熔化极)惰性气体保护焊 MAG焊:金属极(熔化极)活性气体保护焊 CO2焊:二氧化碳气体保护焊,名词解释,熔化极式产品分类及优缺点,手工焊(焊条电弧焊):效率低,浪费原材料,不节能,能量不集中,综合成本高,操作技术复杂.使用焊机为交流焊机或直流焊机。 CO2气保焊(半自动):高效,节能,能量集中,焊道韧性好,焊接中厚板(1mm以上)综合成本比手工焊低3倍,操作技术简单,全位置焊。易实现自动焊。有广阔的发展。 MAG气保焊: 克服CO2气保
5、焊飞溅,成形不太好的缺点,使用MAG(Ar 75%以上,CO2 25%以下 )气保焊,使用大电流,焊接过渡过程变为喷射过度。 MIG(出厂铭牌MIG/CO2/MAG)焊中厚板,可以焊接所有工业用金属,焊接控制方式的分类,熔化焊接的发展趋势,高效 节能 能量集中性能好 性能优越 综合成本低 高可靠性 低故障率 使用方便,高品质焊机,机能齐全 性能卓越 使用方便 高可靠性 低故障率 价格合理,压力焊接: 焊接过程中必须对焊件施加压力,加热或不加热的焊接方法。 1.加热:将被焊金属的接触部位加热至塑性状态或局部熔化状 态,然后施加一定的压力,使金属原子间相互结合形 成焊接接头。如电阻焊摩擦焊等。 2
6、.不加热:仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力,利用 压力引起的塑性变形,使原子相互接近,从而获得牢 固的压挤接头,如冷压焊、超声波焊、爆炸焊等。 钎焊: 利用某些熔点低于被连接熔点的熔化金属(钎料)在连接界面上起流散浸润作用,然后冷却形成结合力。,压力焊接和钎焊,熔化焊接的保护方式,气体保护焊的定义: 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊 接区的电弧焊称为气体保护电弧焊,简称 气体保护焊。 常用的保护气体: 有二氧化碳气( CO2)、氩气( A r ) 、 氦气(He)及它们的混合气体(CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、 )。,3 .气体保护电弧焊,1 CO2或MAG(Ar
7、 80%;CO220%)焊低碳钢. 2(Ar 95%;CO2 5%)或(Ar98%;O2 2%)焊实心不锈钢(脉冲焊喷射过渡). 3 Ar焊铝及其合金 脱氧铜 硅青铜钛. 药心焊丝:CO2 MAG或不用气体. (N2,N2和Ar)铜及铜合金.,CO2气保焊机常用的保护气体,由于不同的保护气体形式及电弧状态,电气特性热效应冶金反应及焊缝成形等的显著不同.,C02气体保护电弧焊是使用焊丝来代替焊条,经送丝轮通过送丝软管送到焊枪,经导电咀导电,在CO2气氛中,与母材之间产生电弧,靠电弧热量进行焊接。 CO2气体在工作时通过焊枪喷嘴,沿焊丝周围喷射出来,在电弧周围造成局部的气体保护层使溶滴和溶池与空气
8、机械地隔离开来,从而保护焊接过程稳定持续地进行,并获得优质的焊缝。,4.C02气体保护电弧焊的工作原理,4.C02气体保护电弧焊的工作过程,按焊枪开关 提前送气 慢送丝 引弧成功后正常送丝 (根据收弧工作方式焊接) 停止焊接瞬间 焊机继续工作0.1-0.2秒将焊丝进行回烧 焊机输出低电压(12-14V)消融球 以利再次引弧 滞后停气,不同品种焊机适用范围,KR500 (CL4) : 适用于厚板水平作业,电流大于300A。 KR350: 集中KR500和KR200的优点。 KR200 : 适用于薄板焊接,可全位置焊。,焊接效果,溶深大 溶深大、坡口加工小,溶深是手弧焊的三倍,溶敷效率高 手弧焊焊
9、条溶敷效率是60% CO2焊焊丝溶敷效率是90%,引弧性能好 能量集中,引弧容易,连续送丝电弧不中断。,焊接质量好 对铁锈不敏感,焊缝含氢量低,抗裂性能好,受热及变形小,,焊接范围广 可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊,焊接速度快 单位时间内融化焊丝比手工电弧焊快一倍,与手工焊比:成型不够美观,飞溅较大,抗风能力差,设备较复杂。,5.C02气保焊的特点,焊 接 机 器,对应品质 环境 材质变化,二.CO2焊主要规范参数,4.焊接电流,2.焊丝,1.气体,3.干伸长度,7.极性,6.焊接速度,5.焊接电压,纯度:纯度要求大于 99.5%,含水量小于0.05%。 性质:无色,无味,无毒,是空气密
10、度的1.5倍。 存储:瓶装液态,每瓶内可装入(25 - 30)Kg液态CO2 ,比水轻。 加热:气化过程中大量吸收热量,因此流量计必须加热。 容量:每公斤液态CO2可释放510升气体,一瓶液态二氧化 碳可释放15000升左右气体,约可使用10-16小时。 流量:小于200A:气体流量为15-20升/分 大于200A:气体流量为20-25升/分 提纯:静置30分钟,倒置放水分,正置放杂气,重复两次。,1. CO2 气 体,气瓶,气瓶,液态CO2,液态CO2,水,水,气态CO2,气态CO2,放水,放杂气,产生气孔的现象及原因,CO气孔:焊丝不合格,工件含碳量大。 H气孔:水,油,锈.,N气孔:主要
11、原因是气体保护效果不好。 气瓶无气;气路漏气(接头处未紧固,流量计堵塞,流量过小,未加热, 电磁阀坏.送丝管密封圈坏,热塑管坏,枪管密封圈坏,气筛坏);喷嘴堵塞严重;喷嘴松动,焊枪角度太大;干伸长度大;规范不对,焊接部位有风。见下图,空气,喷嘴,飞溅,飞溅堵死:气体保护不好,产生气孔,电弧不均。,喷嘴松动:吸入空气,保护不好,产生气孔。,吸入空气,焊枪倾角太大:吸入空气,产生气孔,焊缝不均匀。,干伸长度太大:保护不好易产生气孔。,2. 焊 丝,因CO2是一种氧化性气体,在电弧高温区分解为一氧化碳和氧气,具有强烈的氧化作用,使合金元素烧损,所以CO2焊时为了防止气孔,减少飞溅和保证焊缝较高的机械
12、性能,必须采用含有S i、M n等脱氧元素的焊丝。 CO2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极,所以焊 丝既要保证一定的化学性能和机械性能,又要保证具 有良好的导电性能和工艺性能。CO2焊丝分为实芯焊 丝和药芯焊丝两种。,2FeO + Si 2Fe + SiO(高熔点) FeO + Mn Fe + MnO(密度大) 硅与锰的氧化物形成硅酸盐,其熔点为12700C,密度也较小(约3.6g/cm3).同时易结成大块而以渣的形式浮出熔池表面。 渣的成分:FeO 14%; MnO 47%; SiO2 34%; -.,焊丝成分,实芯焊丝的型号、特征及适用范围,常用的实芯焊丝型号 : H 0 8 M n 2
13、S i A H:焊接用钢, 08:含碳量0.08 % , M n 2 %的锰, S i: 1 %的硅, A: 含硫、磷量小于0.03 % , 无A则小于0.04 % , 为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈,一般在焊丝表面采用镀铜工艺,要求镀层均匀,附着力强,总含铜量不得大于0.35 %,A). 实 芯 焊 丝,不同焊丝直径使用电流范围,外观检查:焊丝平排密绕,直径均匀,表面光亮,焊丝盘无破损。 性能检查:化学成分不合格,严重影响焊接质量,必须采用优质 焊丝。 焊接电流:必须在焊丝许用电流范围之内。电流过大将引起溶 池翻腾和焊缝成形恶化。电流过小能量集中性变差,飞溅变大,引弧困难,溶深浅,焊缝成
14、形不好。 丝径选用:在焊丝直径允许电流范围内,尽可能选用细焊丝, 以提高焊丝溶化速度、提高引弧成功率,减少飞溅, 增加溶深,改善焊缝成形,提高焊接质量。,使用焊丝的注意事项, 0.8, 1.0, 1.2, 1.6,50Hz,100Hz,150Hz,短路频率,焊接电压,20V,短路频率越高,过渡过程越稳。,CO2焊与MAG焊的熔滴过渡,短路过渡:熔滴直径为焊丝直径2-3倍 小于200A 射滴过渡:熔滴直径等于焊丝直径 1.6 大于300A 射流过渡:熔滴为小颗粒 MAG 大于临界电流,药芯焊丝: 使用药芯焊丝焊接时,通常用CO2或CO2+A r气体作为 保护气体,与实芯焊丝的区别主要在于焊丝内部
15、装有焊 剂混合物。焊接时在电弧热作用下熔化状态的焊剂材料、 焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用, 同时形成一层较薄的液态溶渣包覆溶滴并覆盖溶池,对 溶化金属形成又一层保护,实质上这种焊接方法是一种 气渣联合保护的方法,它综合了手工电弧焊和CO2气保 焊的优点。,B) 药 芯 焊 丝,药芯和实芯焊丝兼容,导电咀内径=焊丝直径 + 0.1-0.2mm 送丝管内径=焊丝直径 + 0.2-0.5mm,压轮,送丝论,送丝软管,焊丝,导电嘴,导套帽,每天焊接前,对送丝机和焊枪部位进行保养,焊枪喷嘴碰地并倾斜45度角,按TS,如果焊丝流畅平稳打卷送出,可不进行保养。如果焊丝不是流畅平稳打卷送出
16、,则须进行保养。保养顺序是:送丝轮,导套帽,送丝软管,导电嘴,气筛,喷嘴等。接头处紧固。,对送丝机,焊枪进行日常维护保养,U型轮:送丝轮和焊丝面接触,送丝力量大,对焊丝的损伤最小,适合各种实芯和药芯焊丝。 V型轮:送丝轮和焊丝点接触,压力小时送丝力量小,易打滑,压力大时,会引起焊丝变型。,送丝轮槽型的比较,H08Mn2SiA/药芯焊丝/铝焊丝,H08Mn2SiA:材质硬,不易变形,送丝阻力小,送丝机送丝容易。 药芯焊丝:材质较软,较容易变形,送丝阻力较大,送丝机送丝较困难。 铝焊丝:材质软,易变形,受热膨胀系数大,发涩,送丝阻力大,送丝机送丝困难。,小于300A时: L= (10-15)倍焊丝
17、直径. 大于300A时: L= (10-15)倍焊丝直径 + 5mm,3.干伸长度,定义:焊丝从导电咀到工件的距离.,导电咀 L 工件,焊丝直径 (mm) 干伸长度(mm) 0.8 8 -12 1.0 10-15 1.2 12-18 1.6 21-29,干伸长度,导电咀,喷嘴,板厚 20mm,干伸长度,导电咀,喷嘴,板厚 20mm,厚板V型坡口或角焊缝焊接时,干伸长度若受影响,修改喷嘴长度,确保干伸长度符合焊接要求。,导电嘴,孔径合适,孔径太大,孔径太大,接触点经常变化,电弧不稳,焊缝不直。,在焊接过程中,焊枪的高度(干伸长度)和角度,自始至终保持一致(相对焊缝而言).,焊枪操作基础,20 0
18、,焊接方向,小于300A时: L= (10-15)倍焊丝直径. 大于300A时: L= (10-15)倍焊丝直径 + 5mm,L,焊接过程中,保持焊丝干伸长度不变是保 证焊接过程稳定性的重要因素之一。 焊接电流一定时,干伸长度的增加,会使 焊丝熔化速度增加,但电弧电压下降,电流 降低,电弧热量减少。 热量=干伸长度热量+电弧热量 过长时: 气体保护效果不好,易产生气孔,引弧性能 差,电弧不稳,飞溅加大, 熔深变浅,成形变坏. 过短时: 看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大, 熔深变深,焊丝易与导电咀粘连.,干伸 长度热量 电弧热量,干伸长度为什麽要求严格,R不许变,焊接电流:根据焊接条件(板
19、厚、焊接位置、焊 接速度、材质等参数)选定相应的焊接电流。 CO2焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因 此CO2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配, 既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔 化能力一致,以保证电弧长度的稳定。,4.焊接电流,0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 m / min,A 500 400 300 200 100,焊接电流和送丝速度的关系,同一焊丝,电流越大送丝速度越快。电流相同,丝越细送丝速度越快。,焊接电压既电弧电压: 提供焊接能量。 电弧电压越高,焊接能量越大,焊丝熔化速度就越快,焊接电流也就越大。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗
20、电压,可用下列公式表示: U电弧 = U输出 U损(电缆,接触不良) 如果焊机安装符合安装要求的话,损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损失,如您的焊接电缆需要加长,调节焊机输出电压时可参考下表:,5.焊接电压,根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流,然后根据 下列公式计算焊接电压。 300A时: 焊接电压 =( 0.04倍焊接电流 + 20 2)伏 举例1:选定焊接电流200A,则焊接电压计算如下: 焊接电压 = ( 0.04 X 200 + 16 1.5)伏 = ( 8 + 16 1.5)伏 = ( 24 1.5)伏 举例2:选定焊接电流400A,则焊接电压计算如下: 焊接电压 = ( 0.04
21、 X 400 + 20 2)伏 = ( 16 + 20 2)伏 = ( 36 2)伏,焊接电压的设定,焊接电压和焊接电流,焊接电压:提供焊丝熔化能量.电压越高焊丝熔化速度越快. 焊接电流:实际上是调送丝速度与熔化速度的平衡结果.,电压偏高时: 弧长变长,飞溅颗粒变大, 易产生气孔. 焊道宽而平,熔深和余高变小. 电压偏低时: 焊丝插向母材,飞溅增加, 焊道变窄,熔深和余高大.,啪嗒!啪嗒!,嘭!嘭!嘭!,母材,母材,焊接电压对焊接效果的影响,规范调节,按参考公式进行焊前预制 试焊 首先确定好电流 根据手感,声音,电弧稳定判断电压高低 微调电压,在焊接电压和焊接电流一定的情况下: 焊接速度的选择
22、应保证单位时间内给焊缝一定的热量. 焊接热量三要素:热量= I 2 R t I 2 :焊接电流的平方 R: 电弧及干伸长度的等效电阻 t: 焊接速度越快 t 越小 半自动:焊接速度为30-60cm/min 自动焊:焊接速度可高达250cm/min以上 焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。,6.焊接速度,反极性特点:电弧稳定,焊接过程平稳,飞溅小。 正极性特点:熔深较浅,余高较大,飞溅很大,成形不好,焊丝熔化速度快(约为反极性的1.6 倍),只在堆焊时才采用。 CO2焊、MAG焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。,7. 极 性,工件,焊枪,直流反极性接法,KR500,A,V,+,工件,焊
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