二保焊基础知识

关于二保焊基础知识CO2气体保护焊特点1）焊接成本低：焊丝和保护气便宜,SMAW40-50%2）生产效率高：粗丝大电流焊厚板，电流密度高，细颗粒过渡，焊丝熔化速度快，熔敷率高，电弧挺度大，穿透力强，焊接熔深大，可以不开坡口或开小坡口，生产率比焊条电弧焊提高1-3倍；细丝小电流焊薄板，短路过渡，电弧对工件间断加热，线能量小，变形小，焊后矫形工序简化；3）焊接能耗低：与TIG、SMAW相比，熔化效率高、焊接速度快；第2页,共19页，2024年2月25日，星期天4）适用范围广，半自动焊可焊接任意空间位置的焊缝，工件的厚度尺寸适应范围广，最薄可达1mm；5）是一种低氢型或超低氢型焊接方法，对油锈水不敏感，焊缝抗裂性能好；6）CO2气体密度大，电弧加热后体积膨胀，保护效果好；焊后不需清渣，明弧焊接便于监视，有利于机械化操作。CO2气体保护焊特点第3页,共19页，2024年2月25日，星期天7）CO2高温分解，氧化性强，不能用于非铁金属的焊接，对不锈钢可能造成焊缝增碳，降低抗晶间腐蚀能力；8）CO2高温分解，氧化性强，过渡不如MIG焊稳定，飞溅量较大；（这一缺陷目前已经解决）9）产生很大的烟尘，弧光较强；10）送丝速度快，只能自动或半自动焊。CO2气体保护焊特点第4页,共19页，2024年2月25日，星期天H2气孔的产生：

H的来源有两条途径：一是焊丝、工件表面的油、锈和水分；另一是CO2气体中的水分。电弧空间的水蒸气发生分解：自由状态的H原子被电离：

H+溶入金属中。在熔池冷却过程中，H+的溶解度降低，析出并聚集成H2气团，如不能逸出到熔池外部，就造成H2气孔。

CO2焊本身对铁锈、水分没有埋弧焊或氩弧焊那么敏感，通常被称作低H型或超低H型焊接方法。第5页,共19页，2024年2月25日，星期天

CO2焊接过程中1）CO2发生分解，增加了O的分压，使H2O的分解度降低；

2）高温下CO2气体、O原子与H2及自由状态的H原子发生作用生成不溶于金属的水蒸气和羟基，使电弧气氛中含H量减少，H+亦减少，H2气孔产生的可能性降低。第6页,共19页，2024年2月25日，星期天过渡形式图焊丝直径电弧电压电流适用范围大滴过渡细丝<1.6长>30小电流飞溅大，不实用短路过渡细丝<1.6短20-30小电流薄板，全位置排斥过渡中丝1.6-2.4长弧>30300左右，正接飞溅大，不实用细颗粒过渡粗丝1.6-5.0长弧34-35400中厚板潜弧射滴过渡粗丝1.6-5.0短弧低电压>430厚板CO2气体保护焊熔滴过渡类型：第7页,共19页，2024年2月25日，星期天短路过渡特点：1）细焊丝（φ0.8－1.6mm）、小电流、低电弧电压——热输入低，适用于薄板焊接(0.8－3.2mm）或厚大件的打底焊。2）过渡平稳：燃弧和短路反复而规则地进行，每次短路后熔滴向熔池过渡一次。

3）在合适的规范区间，飞溅较少。规范不合适容易产生未熔合。第8页,共19页，2024年2月25日，星期天

短路过渡的影响因素：1）电弧电压：熔滴越小，短路频率越高，焊缝波纹越细密，焊接过程越稳定。短路频率---过渡稳定性的标志第9页,共19页，2024年2月25日，星期天CO2电弧焊采取短路过渡方式焊接时，焊接电源需要有适当的动特性指标，主要是为了配合所需的短路电流上升速率（di/dt）和在适当的短路峰值电流（Imax）下实现过渡，这两个指标都是由回路电感L决定的。短路过渡的影响因素：2）电源特性-回路电感的影响：短路过渡的过程描述

第10页,共19页，2024年2月25日，星期天当L较小时，短路电流上升速率过大，熔滴短路时间缩短，所能达到的短路峰值电流IMAX大，短路过后焊丝熔化速度加快，使燃弧时间也缩短;

L过小时,可能会使液柱在未形成颈缩就从内部爆断，引起大量飞溅。当L较大时，短路电流上升速率慢，所能达到的峰值电流较小，短路时间和燃弧时间都会相应增加，燃弧时间增加的更多；L过大，电磁力小，短路液柱上的颈缩不能及时形成，熔滴不能顺利过渡到熔池中，严重时会造成固体短路。第11页,共19页，2024年2月25日，星期天--颗粒过渡CO2电弧焊熔滴过渡与焊接条件选择特点和分类：电流大，且I、Ua要和焊丝直径匹配。颗粒过渡分为中丝细颗粒过渡和粗丝潜弧喷射过渡。第12页,共19页，2024年2月25日，星期天颗粒过渡的极端表现-Ua较高时的排斥过渡对熔滴过渡产生强烈的排斥作用，作用点很难保持与焊丝轴线一致，常常将熔滴排斥得偏离焊丝轴线，并上翘，当熔滴长大到较大尺寸后，在自身重力下以旋转方式向下飞落。这种熔滴过渡方式称作“排斥过渡”。--颗粒过渡CO2电弧焊熔滴过渡与焊接条件选择第13页,共19页，2024年2月25日，星期天在排斥过渡的基础上，降低Ua，由于I较大，电弧有较大的静压力，电弧部分地潜入熔池的凹坑中称作“半潜”状态继续增加I，电弧潜入熔池深度增加，达到临界潜弧状态，熔滴尺寸进一步减小，过渡以自由过渡为主，即是CO2电弧焊的“颗粒过渡”。如果再增加I，焊丝端头将全部潜入熔池凹坑中，这时熔滴尺寸减小到接近焊丝直径，其过渡形式与射滴过渡接近，称作CO2电弧焊的“细颗粒过渡”。真正意义的颗粒过渡-中丝(φ1.6－3.0mm)细颗粒过渡第14页,共19页，2024年2月25日，星期天粗丝焊接熔滴潜弧过渡形态

较大的I，较低的Ua，较高的焊接速度：焊丝的前端紧挨着熔池前部表面壁熔化，并呈尖形，以一种熔滴流的形式脱落，即以喷射过渡的形式到达熔池，几乎不产生飞溅。粗丝（φ3.0－5.0mm）大电流潜弧喷射过渡第15页,共19页，2024年2月25日，星期天焊接飞溅P107飞溅：在焊接过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象。原因：电流过大、有大量气体析出第16页,共19页，2024年2月25日，星期天焊接飞溅—减少措施焊接材料方面：

1）限制焊丝含C量，选择有较多脱氧元素成分的焊丝，减少FeO进而减少CO量。2）采用混合气体保护：降低电弧气氛的氧化性，减少FeO进而减少CO量；Ar的加入能够使电弧形态相对扩展，电弧对熔滴的排斥力减弱，对减少飞溅有利，但Ar量需30%以上才有效。第17页,共19页，2024年2月25日，星期天工艺和规范方面：(1)正确选择焊接电流，匹配合适的电压，尽可能避免排斥过渡。通常小电流短路过渡飞溅量小，大电流细颗粒过渡飞溅也较小，细丝中等规范产生的飞溅量相对较大。(2)焊枪倾角不超过20°