CO2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施.docx
《CO2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CO2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施.docx（7页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
CO2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施
毕业论文（设计）
论文设计题目__CO2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施__
指导老师______________________
学生姓名__________
学生学号_____________
专业年级___
系别、班别_______________
摘要----------------------------------------------------------------------------------------Ⅰ
引言----------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ
CO2气保焊的优点----------------------------------------------------------------------1
CO2气保焊的缺点----------------------------------------------------------------------2
产生飞溅的原因-------------------------------------------------------------------------2
减少飞溅的措施-------------------------------------------------------------------------3
结语----------------------------------------------------------------------------------------4
致谢----------------------------------------------------------------------------------------5
参考文献----------------------------------------------------------------------------------6
摘要
CO2气体保护焊因其生产率高、成本低、焊接质量高适应范围广、操作方便等优点,因而被广泛的应用于车辆、船舶和机械制造业等。
但采用CO2气体保护焊时容易产生较大的飞溅,这对焊接过程的稳定性及焊接质量有着极大的影响。
因此,从CO2气体保护焊产生飞溅的原因入手进行分析从而提出减少飞溅的措施。
theCO2shieldedweldingbecauseofitshighproductivity,lowcostandhighqualityweldingwidesuitability,operationconvenienceetc,andiswidelyusedinvehicles,shipsandmachinerymanufacturing,etc.ButtheCO2shieldedweldingwaseasytoproducebiggersplash,theweldingprocessandthestabilityoftheweldingqualityhasagreatinfluence.Therefore,fromCO2shieldedweldingproduceasprayofanalysisandthenputsforwardthereasonsforthestartofthemeasurestoreducesplash.
关键词:
CO2气体保护焊;飞溅；现状分析
Ⅰ
引言
CO2焊接工艺的最初构想源于20世纪20年代，然而由于焊缝气孔问题没有解决，而使得CO2焊无法使用。
直到50年代初，焊接冶金技术的发展解决了CO2焊接的冶金问题，研制出Si-Mn系列焊丝，才使得CO2焊接工艺获得了实用价值。
在这之后，根据结构材料的性能，相继出现了不同组元成分的焊丝，满足了CO2焊接多样化的需求。
CO2焊接工艺的实用化为社会带来了巨大的财富，一方面是因为CO2气体价格低廉，易于获得，另一方面是由于CO2焊接的金属熔敷效率高，以半自动CO2焊接为例，其效率为手工电弧焊的3～5倍。
所以CO2气保焊技术在大型金属结构制造中广泛采用。
Ⅱ
CO2气保焊的优点
二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为焊接保护气的一种熔化极、气体保护的电弧焊方法。
由于采用CO2作为焊接保护气体,该方法具有如下优点:
①生产效率高和节省能量。
②焊接成本低。
由于CO2气体和焊丝价格低廉,对于焊前的生产准备要求不高,焊后清理和校正工时少;同时,避免了焊条电弧焊中频繁更换焊条的缺点。
CO2电弧焊的成本只有焊条电弧焊的40%～50%。
③焊接变形小。
由于CO2电弧焊时,电弧热量集中,热输入低和CO2气体具有较强的冷却作用,使焊接工件受热面积小,变形小。
特点是焊接薄板时,CO2焊的变形比其他焊接方法时的变形小。
④对油和锈的敏感性很低。
⑤由于保护气体的氧化性,焊缝中含氢量少,提高了焊接低合金高强度钢抗冷裂纹的能力。
⑥当CO2焊采用短路过渡形式时,可用于立焊、仰焊和全位置焊接。
⑦电弧可见性好,有利于观察,使焊丝对准焊缝位置。
尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作。
⑧操作简单,容易掌握。
正是因为具有诸多优点CO2气保焊技术在大型金属结构制造中广泛采用。
CO2气保焊完成的焊接金属结构已占其总重量50%～80%,在大型金属结构企业中发挥着不可替代的骨干作用。
CO2气保焊主要用于制造大型桥式和门式起重机、大型加压汽化炉和焦炉机械等煤处理设备以及大型减速机、提升机、堆取料机、轧锻设备、氧气瓶压机、等大型设备。
1
CO2气保焊的缺点
CO2气保焊的主要问题就是飞溅大,CO2气体保护焊过程中金属飞溅损失约占焊丝熔金属的10%左右,严重的可达30-40%。
飞溅损失增大,会降低焊丝的熔敷系数,从而增加焊丝及电能的消耗,降低焊接生产率和焊接成本。
飞溅金属粘着到导电嘴端面和喷嘴内壁上,会使送丝不畅而影响电弧稳定性,降低保护气的保护作用,恶化焊缝成形质量。
此外,飞溅金属粘着到导电嘴,喷嘴,焊缝及焊件表面上,尚需在焊后进行清理,这就增加了焊接的辅助工时。
焊接过程中飞溅出的金属,还容易烧坏焊工的工作服,甚至烫伤皮肤,恶化劳动条件。
因此如何减少飞溅在CO2焊中就显得尤为重要。
产生飞溅的原因
CO2气体保护焊金属飞溅问题之所以突出,是和这种焊接方法的冶金特性及工艺特性有关。
1焊接熔池中产生的飞溅
焊接时,随着温度的升高,CO2受热分解，气体体积膨胀,若从熔滴或熔池中的外逸受到阻碍,就可能在局部范围爆破,从而产生大量的细颗粒飞溅金属。
2由电弧斑点压力引起飞溅
如用直流正极性长弧焊时,由于焊丝是阴极,受到的电极斑点压力较大,故焊丝容易产生粗大的熔滴和被顶偏而产生非轴向过渡,从而出现大颗粒的飞溅金属。
3熔滴过渡时产生的飞溅
（1）熔滴自由过渡时的飞溅。
较大焊接电流和较高电弧电压时,在CO2气氛下,熔滴在斑点压力作用下上翘,易形成大滴状飞溅。
（2）熔滴短路过渡时的飞溅。
短路过渡时的飞溅主要发生在短路小桥破断的瞬间。
有关实验表明,飞溅的多少主要和电爆炸能量有关,主要由小桥爆破前的短路电流和小桥直径有关。
此外,焊接电流、电压和极性等焊接参数选择不当,也会对飞溅有直接影响,比如,随着电弧电压的升高,飞溅增大。
在长弧焊时,熔滴易在焊丝未端产生无规则的晃动;而短弧焊时,将造成粗大的液体金属过桥,这些均引起飞溅增大等。
2
减少飞溅的措施
引起金属飞溅的因素很多,故要减小飞溅,需要根据实际情况进行具体分析,采取有针对性的解决措施。
一般说来,有下列一些措施可供考虑:
1）电源极性选择直流反接。
2）选择合适的焊接电流区域。
CO2焊时,每种直径的焊丝其飞溅率都和焊接电流之间存在一定的规律:
一般电流小于150A或大于300A飞溅率都较小,介于两者之间的飞溅率较大。
在选择焊接电流时,应尽可能避开飞溅率高的电流区域。
电流确定后在匹配适当的电压,以确保飞溅率最小。
3）焊枪垂直时飞溅量最小,倾斜角度最大,飞溅越多。
焊枪前倾或后倾最好不要超过20度。
4）焊丝伸出长度。
在能保证正常焊接的情况下焊丝伸出长度尽可能缩短。
5）长弧焊的时在CO2中加入Ar气。
在CO2气体中加入Ar气后,改变了纯二氧化碳气体的导热率高,分解吸热,消耗电弧热能高易导致弧柱及电弧斑点强烈收缩,阻碍熔滴过渡的物理化学性质。
随着Ar气比例增大,飞溅逐渐减少。
CO2Ar混合气体除可克服飞溅外,也改善了焊缝成型,对焊缝溶深、焊缝高度及余高都有影响。
实践证明80%Ar20%CO2时飞溅率最低。
6）采用低飞溅率焊丝。
①实芯焊丝。
在保证机械性能的前提下,应尽可能降低其中含碳量,并添加适量的钛、铝等合金元素。
无论颗粒过度焊接或短路过度焊接都可显著减少由CO等气体引起的飞溅。
②采用物质活化处理过的焊丝,进行正极性焊接。
③采用药芯焊丝。
采用药芯焊丝的金属飞溅率越为实心焊丝的1/3。
3
结语
二氧化碳气体保护焊由于气体热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、飞溅较多。
但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。
由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。
因此这种焊接方法目前已成为最重要焊接方法之一。
4
致谢
首先，我要感谢帮助我完善论文的，从课题的选择到项目的最终完成，都始终给予我细心的指导和不懈的支持，在此对老师崇高的敬意和由衷的感谢。
5
参考文献
[1]雷世明焊接方法与设备（第二版）北京：
机械工业出版社，2008.
[2]陈祝年焊接工程师手册[M].北京:
机械工业出版社,2002.
[3]宋天虎焊接手册--材料的焊接，北京：
机械工业出版社，2001
6
升级会员 