① CO2焊接是什么样的
CO2电弧焊是利用CO2作为保护气体的气体保护电弧焊。
CO2电弧焊原理图如图1所示,图中给出了CO2焊所需要的焊接设备和焊接材料。与其他的气体保护电弧焊一样,
焊接设备主要由焊枪、送丝机构和平特性直流电源组成。焊接材料主要由焊丝和CO2气体组成。
当焊丝与工件短路引燃电弧后,电弧及其周围区域得到CO2气体的保护,避免了熔滴和熔池金属被空气氧化和氮化。同时,在电弧高温下,CO2气体发生分解:
CO2==CO+�0�5O2-Q
分解产物的体积比分解前增加一半,这有利于增强保护效果;另一方面,分解反应是吸热反应,对电弧产生强烈的冷却作用,引起弧柱收缩,使电弧热量集中,焊丝的熔化率高,母材的熔透深度大,焊接速度快,能够显著地提高焊接效率。
CO2保护电弧焊时,根据焊丝直径和焊接参数的不同,熔滴过渡形式也不同。人们通常根据焊丝直径采用如下的焊接参数和熔滴过渡形式:
(1)细丝(焊丝直径为1.2mm)一般以小电流、低电弧电压的短路过渡进行焊接。这时焊丝端部的熔滴以与熔池短路接触的形式向熔池过渡。
(2)中丝(焊丝直径为1.6~2.4mm)大都采用较大电流和较高电压进行焊接,熔滴过渡呈细滴排斥过渡,甚至射滴过渡。这是一种自由过渡形式。
(3)粗丝(焊丝直径为2.4~5mm) 常采用大电流和较低电压进行焊接。这时电弧基本上潜入熔池凹坑内,熔滴呈射滴过渡,甚至射流过渡。
2 和其他焊接方法相比,CO2电弧焊有哪些优点?
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。由于该法焊接电流密度较大,通常为100~300A/mm2,因此,电弧能量集中,焊丝的熔化效率高,母材的熔透深度大,焊接速度快,同时,焊后不需要清渣,是一种高效节能的焊接方法。生产率可比焊条电弧焊高1~3倍。
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电弧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。
3 CO2电弧焊能焊接哪些金属?
CO2电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。对于不锈钢,焊缝金属有增碳现象,影响抗晶间腐蚀性能,只能用于对焊缝性能要求不高的不锈钢焊件。
4 焊接用CO2气体有哪些特性?如何正确使用CO2气体?
CO2有固态、液态和气态3种状态。液态CO2是无色液体,其沸点很低,在1个标准大气压下,约为-78℃,所以工业用CO2都是使用液态的,常温下它自己就气化。
使用液态CO2很经济、方便。容量为40L的标准钢瓶可以灌入25㎏的液态CO2。25㎏液态CO2约占钢瓶容积的80%,其余20%左右的空间则充满了气化的CO2。气瓶压力表上所指示的压力值,就是这部分气体的饱和压力。此压力大小和环境温度有关,温度升高,饱和气压增高;温度降低,饱和气压亦降低。例如:在室温20℃时,气体的饱满和压力约为57.2×105Pa,只有当气瓶内液态CO2已全部挥发成气体后,瓶内气体的压力才会随着CO2气体的消耗而逐渐下降。
液态CO2中可溶解质量分数约为0.05%的水,其余的水则成自由状态沉于瓶底。这些水分在焊接过程中随着CO2一起挥发,水蒸汽混入CO2气体中一起进入焊接区。CO2气体中的主要有害杂质是水分和氮气,氮气一般含量较少,危害大的是水分。随着CO2气体中水分的增加,焊缝中的含氢量亦增加,严重时还可能出现气孔。焊接用CO2的纯度应大于99.5%。
市售CO2气体如果含水量较高,可在焊接现场做如下减少水分的措施:
1)将新灌气瓶倒立静置1~2h,然后开启阀门,把沉积在下部的自由状态水排出。根据瓶中含水量的不同,可放水2~3次,每隔30min左右放一次。放水结束后,将气瓶正置。
2)经倒置放水后的气瓶,在使用前仍须先放气2~3min,放掉气瓶上面部分的气体。因为这部分气体通常含有较多的空气和水分,这些空气和水分主要是灌瓶时混入瓶内的。
3)在气路中设置高压干燥器和低压干燥器,进一步减少CO2气体中的水分。一般用硅胶或脱水硫酸铜做干燥器,用过的干燥器经烘干后可重复使用。
4)瓶中气压降到980kPa时,不再使用。
在环境温度不变的情况下,只要瓶中存在着液态CO2,则液态CO2上方的气体压力就不会变化(指平衡状态下),CO2气体中的水分含量也无变化。但当液态CO2挥发完后,气体的压力将随着气体的消耗而下降。气体压力越低,水气分解越是相对增大,水分挥发量越多。当瓶内气体压力下降到980kPa以下时,CO2气体中所含水分将比饱和压力下增加3倍左右。如再继续使用,焊缝中将产生气孔。
5 CO2焊中的气孔是如何产生的?如何避免气孔的产生?
CO2电弧焊时,由于熔池表面没有熔渣盖覆,CO2气流又有较强的冷却作用,因而熔池金属凝固比较快,但其中气体来不及逸出时,就容易在焊缝中产生气孔。
可能产生的气孔主要有3种:一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。
1)、一氧化碳气孔
产生CO气孔的原因,主要是熔池中的FeO和C发生如下的还原反应:
FeO+C==Fe+CO
该反应在熔池处于结晶温度时,进行得比较剧烈,由于这时熔池已开始凝固,CO气体不易逸出,于是在焊缝中形成CO气孔。
如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn,以及限制焊丝中的含碳量,就可以抑制上述的还原反应,有效地防止CO气孔的产生。所以CO2电弧焊中,只要焊丝选择适当,产生CO气孔的可能性是很小的。
2)、氢气孔
如果熔池在高温时溶入了大量氢气,在结晶过程中又不能充分排出,则留在焊缝金属中形成气孔。
电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈,以及CO2气体中所含的水分。油污为碳氢化合物,铁锈中含有结晶水,它们在电弧高温下都能分解出氢气。减少熔池中氢的溶解量,不仅可防止氢气孔,而且可提高焊缝金属的塑性。所以,一方面焊前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈,另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。
另外,氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时,熔池为负极,它发射大量电子,使熔池表面的氢离子又复合为原子,因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时,焊缝中含氢量为正极性时的1/3~1/5,产生氢气孔的倾向也比正极性时小。
3)、氮气孔
氮气的来源:一是空气侵入焊接区;二是CO2气体不纯。试验表明:在短路过渡时CO2气体中加入φ(N2)=3%的氮气,射流过渡时CO2气体中加入φ(N2)=4%的氮气,仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少,φ(N2)≤1%。由上述可推断,由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大,焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏,大量空气侵入焊接区所致。
造成保护气层失效的因素有:过小的CO2气体流量;喷嘴被飞溅物部分堵塞;喷嘴与工件的距离过大,以及焊接场地有侧向风等。
因此,适当增加CO2保护气体流量,保证气路畅通和气层的稳定、可靠,是防止焊缝中氮气孔的关键。
另外,工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高,空气侵入的可能性越大,就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢,熔池结晶也慢,气体容易逸出;焊接速度快,熔池结晶快,则气体不易排出,易产生气孔。
6 CO2焊的冶金特点是什么?
由于CO2气体的氧化性,在电弧高温下将发生强烈的氧化反应,为避免由此带来的CO气孔等问题,必须在焊丝中加入合金成分,达到脱氧的目的。因此,CO2焊的冶金特点,主要表现为以下两点:
1)、CO2气体的分解及氧化反应
CO2气体在电弧高温下可按下式分解:
CO2==CO+1/2 O2
分解度与温度有关,如图2所示。实际上在电弧区中只有40%~60%左右的CO2气体分解,因此在电弧气氛中同时有CO2、O2和CO存在。在高温下O2进一步分解为氧原子:
O2==2O
所以CO2气体在高温时有强烈的氧化性。
CO2电弧可以从两个方面使Fe氧化:
1)与CO2直接作用:
CO2+Fe==FeO+CO
2)与高温分解出的原子氧作用:
O+Fe==FeO
上述氧化反应既发生在熔滴中,也发生在熔池中。反应生成物CO气体因具有表面性质(这时C的气体反应是在液体金属的表面进行的)而逸出到气相中去,不会引起焊缝气孔,只是使C受到烧损。至于FeO则按分配律:一部分成杂质浮于熔池表面;另一部分溶入液态金属中,与液态金属中的C发生还原反应:
FeO+C==FeCO
这时生成的CO若不及时逸出,则留在焊缝金属中成为气孔。溶入熔滴的FeO与碳元素作用生成的CO气体,则在电弧高温下急剧膨胀,使熔滴爆破而引起金属飞溅。
2)、脱氧反应及焊缝金属的合金化
从上述可以看出,在CO2电弧中,溶入液态金属中的FeO是引起气孔、飞溅的主要因素。同时,FeO残留在焊缝金属中将使焊缝金属的含氧量增加而降低力学性能。因此,应在焊丝中加入一定量的脱氧剂,即和氧的亲和力比Fe大的合金元素,使FeO中的Fe还原。常用的脱氧元素有Si和Mn。Si和Mn脱氧的反应方程式如下:
2FeO+Si==2Fe+SiO2
FeO+Mn==Fe+MnO
SiO2和MnO还能结合成复合化合物MnO·SiO2(硅酸盐),其熔点只有1543K,密度也较小(3.6g/cm3),且能凝聚成大块,易浮出熔池,凝固后成为渣壳覆盖在焊缝表面。
加入到焊丝中的Si和Mn,在焊接过程中一部分被直接氧化掉和蒸发掉,另一部分消耗于FeO的脱氧,其余部分则剩余留在焊缝
金属中充做合金元素。
7 为什么CO2电弧焊有时要和O2或Ar混合使用?
CO2气体保护气氛具有很强的氧化性,但焊接过程还不够稳定。在CO2中加入一定量O2,将进一步增强保护气氛的氧化性,通过放热反应产生较大热量,降低液态金属的表面张力,改善其流动性。同时,O2的加入使得冶金反应更加强烈,使焊缝中含氢量更低,从而提高了焊接接头的抗裂纹能力。
通常在CO2气体中加入φ(O2)=15%~20%的O2为宜,加入O2过多时,将使飞溅大、气孔多和恶化焊缝成形。
CO2+O2混合气体的氧化性比纯CO2更强,必然使合金元素大量烧损,为此焊丝中必须加入足够的脱氧元素。通常在CO2焊用的焊丝基础上,还需加入较多的Mn和少量的Ti等合金元素。
CO2气体在电弧温度区间热导率较高,加上分解吸热,消耗电弧大量热能,从而引起弧柱及电弧斑点强烈收缩。即使增大电流,弧柱和斑点直径也很难扩展,从而容易产生飞溅,这是由CO2气体本身物理性质决定的。在CO2气体中加入Ar后,改变了纯CO2气体的上述物理性质和化学性质,使弧柱和斑点直径得到扩展,从而降低了飞溅量。在短路过渡焊中,一般采用50%CO2+50%Ar,非短路过渡焊中,一般采用30%CO2+70%Ar。CO2+Ar混合气体除降低飞溅外,还改善了焊缝成形,使焊缝熔宽增加、余高降低,但熔深也稍为减少。
8 CO2电弧焊时能否采用H08焊丝?为什么我国普遍采用H08Mn2SiA焊丝?
由CO2电弧焊的冶金特性得知,由于CO2气体具有强烈的氧化性,如果焊丝中没有合金成分,则焊丝熔滴和熔化金属中的Fe将被强烈氧化,生成的FeO在临近金属凝固温度时被C还原,生成的CO气体来不及逸出熔池金属,形成CO气孔。因此,必须在焊丝中加入还原性比C强的脱氧元素。CO2电弧焊对焊丝化学成分的要求可归纳如下:
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孔。
2)焊丝的含碳量要低,通常要求w(C)<0.11%,这样可以减少气孔和飞溅。
3)保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。
H08Mn2SiA主要化学成分为:w(C)≤0.1%、w(Mn)=1.8%~2.1%、w(S)=0.7%~0.95%。含碳量低,而且有足够的Mn和Si,除起脱氧作用外,剩余部分留在焊缝中,提高了焊缝金属的力学性能和抗裂性能。所以我国普遍采用H08Mn2SiA焊丝来焊接低碳钢和低合金钢。
9 CO2焊常用的焊丝直径有几种?它们各有什么工艺特点?
不同的焊丝直径采用不同的焊接电流、电压等参数,也表现出不同的熔滴过渡形式和电弧行为。人们通常使用的焊丝直径有以下3种:
(1)细丝(焊丝直径≤1.2mm) 这时一般以短路过渡进行焊接。其特点是电压低、电流小,适合于焊接薄板以及进行全位置焊接。焊接薄板时,生产率高、变形小。而且操作上容易掌握,对焊工技术水平要求不高。此外,由于焊接参数小,焊接过程光辐射、热辐射以及烟尘等都比较小。因而容易在生产上得到推广和应用。采用短路过渡焊的焊丝直径最大用到1.6mm。直径大于1.6mm的焊丝,如再采用短路过渡焊接,飞溅相当严重,所以生产上很少应用。
(2)中丝(焊丝直径为1.6~2.4mm) 这时熔滴一般以细颗粒过渡进行焊接。其特点是电流较大、电弧电压较高,熔滴以较小的尺寸自由飞落形式进入熔池。细颗粒过渡时,电弧穿透力强,母材熔深大,适合于焊接中等厚度以及大厚度工件。
(3)粗丝(焊丝直径为2.4~5mm) 这时一般采用潜弧焊.其特点是大电流、低电弧电压,焊丝端头和电弧潜入熔池的凹坑内,熔滴以小于焊丝直径的细颗粒高速通过电弧空间向熔池过渡。焊接过程平稳,不发生短路,飞溅也较小。
② CO2气保护焊焊接参数对焊缝有什么影响
焊接电流过小会使电弧不稳,造成未焊透、夹渣及焊缝成形不良等缺陷。焊内接电流过大容,易产生咬边、焊穿、增加焊件变形和金属飞溅量,也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化。
电弧电压的大小影响焊接过程的稳定性、熔熔滴过渡特点、焊缝成型和焊接飞溅等。短路过渡时,随着电弧电压的增加,电弧弧长变长,飞溅增加情况明显,电压进一步增大后,可以达到无短路过程。而电压变小时,电弧弧长变短,容易引起焊丝与熔池固体短路。电弧电压高时,熔深变浅,熔宽明显增加,余高减小,焊缝表面平坦。电弧电压小时,熔深变大,焊缝表面变得窄而高。
气流量的大小主要是根据对焊接区域的保护效果来决定。在焊接电流较大、焊接速度较快、焊丝伸出长度较长以及在室外作业等情况下,气体流量要适当加大,以保护气体有足够的挺度,提高其抗干扰的能力。另外,内角焊比外角焊时保护效果好,流量应取下限。气体流量过大或过小都将影响保护效果,气体流量过小,气流挺度太差,排除周围空气的能力弱,保护效果不好。流量过大,则可能会形成紊流,并导致空气卷入。
③ 二保焊焊道凸起怎么办
二保焊焊缝余高不超过3㎜,焊缝边缘与母材过渡良好,无咬边等缺陷,都属回于正常焊缝答。
余高超过3㎜,需要磨去焊缝重新补焊。
二保焊焊缝余高大,属于焊接电压偏低造成的,焊接电流不变,适当提高焊接电压即可。
④ CO2焊接不良详解
焊接烟尘成分及特点
焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。因此电焊烟尘的化学成分,取决于焊接材料(焊丝、焊条、焊剂等)和被焊接材料成分及其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料,在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。
焊接烟尘的特点有:
(1) 焊接烟尘粒子小,烟尘呈碎片状,粒径为1µm左右。 (2) 焊接烟尘的粘性大。
(3) 焊接烟尘的温度较高。在排风管道和滤芯内,空气温度为60~80℃。
(4) 焊接过程的发尘量较大。一般来说,1个焊工操作1d所产生的烟尘量约60~150g。几种焊接(切割)方法施焊时(切割时)每分钟的发尘量和熔化每千克焊接材料的发尘量
焊接方法的发尘量
二氧化碳焊
实芯焊丝(直径1.6mm) 450~650 5~8
药芯焊丝(直径1.6mm) 700~900 7~10
CO2气保焊焊烟危害
CO2气保焊接区域的污染按形成方式不同,分为化学污染和物理污染两大类。
化学污染
化学污染是指CO2气保焊接过程中产生的有害气体和烟尘。进行CO2气保焊接时,在焊接区域,电弧周围会产生一些有害物质。
CO2气保焊接产生的有害物质可分为两类,一类是有害气体,主要是二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)。一类是烟尘,其主要成分是三氧化二铁(Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)和氧化锰(MnO)等。这些有害物质,除了二氧化碳是为了保护电弧和熔池,从焊枪中喷出的,焊接没有用完而残存在焊接区域周围,其余的有害物质都是从焊接电弧和焊接熔池中产生出来的。
物理污染
物理污染主要包括:CO2气保焊高温电弧光产生的紫外线、红外线等。[2]
CO2气保焊焊烟净化
自然通风
滤筒式移动焊烟净化器。
高负压焊烟除尘器
自然通风成本最低,主要采用纯自然的方法,通过开窗通风,设置百叶窗等方法减少车间焊烟的浓度。
滤筒式移动焊烟净化器,将万向吸气臂对准焊烟产生的点。通过系统产生的负压,将焊烟中产生的粉尘和有毒有害气体吸入净化器中,进行收集。滤筒式移动焊烟净化器有着广泛的应用。它方便灵活,便于移动。能满足各种灵活的工况。
高负压焊烟除尘器,主要将50mm口径的软管与焊机头直接连接。焊机工作时除尘器工作,焊机停止时除尘器也停止。这样保证在使用最小风量的同时,有效的处理焊烟。另外高负压焊烟除尘器可以连接最长20m的软管,可以有效的和自动焊机头等连接。克服了移动式吸气臂需要手工移动位置的不足。正在的做到了自动化,并且收集净化效果显著。
⑤ 焊缝过高什么原因
焊缝焊接后出现过高,表明电流小了熔化较慢容易引起焊缝过高,你说的内壁减小对吧,主要是和焊接工艺参数有关,在焊透的情况下你可以减小焊接速度,要是你认为这样会降低效率,速度不变,把焊接电流减小,熔深也就减小了,就不会内凸。
⑥ 二保焊立焊焊缝高的原因
电压稍微大点,行走速度快点,慢慢练就好了
⑦ 二保焊怎么接缝时不会高低不平我焊时老是高
1:焊接电压偏低。导致焊缝余高大。根据焊接电流大小匹配焊接电压即可。
2:运条不当。适当作横向运条,除非特薄工件焊接,避免直线运条及直线往复运条。如三角形、锯齿、斜圆圈等运条,增加焊缝宽度以降低焊缝余高。
3:焊接速度太慢,焊丝始终在某一段停留时间过长,会造成焊缝余高过大,同时伴有焊缝晶粒粗大,焊缝力学性能下降;还会出现工件烧穿等危险因素;直接降低焊接效率,增加焊接成本。根据焊接电压、焊接电流匹配焊接速度即可。
⑧ 二氧化碳气体保护焊在焊立角焊的时候中间比较高。是什么情况
二保焊焊枪角度,75度到85度,摆动的过程中,两边停顿,中间一带而过,能保证焊道宽窄一致,观察两板之间是否完全融合,如果对你有所帮助,望采纳