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项目任务
学习内容
任务三　认识CO2气体保护焊
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掌握CO2气体保护焊的特点及应用，掌握焊接材料及焊接参数的选择，掌握CO2气体保护焊的冶金特点。
项目任务
CO2气体保护简介
CO2焊材料
CO2焊的冶金特点
CO2气体保护焊的熔滴过渡
CO2气体保护焊焊接参数
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学习内容
C02气体保护焊简介
原理:二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法
分类:
(1)按照焊丝直径分 :当焊丝直径≤1.6mm时，称为细丝CO2气体保护焊 ;当焊丝直径≥1.6mm时，称为粗丝CO2气体保护焊
(2)按照操作方式分 :半自动CO2焊和自动CO2焊
焊接效果
成本低
CO2气体来源广 ,电能消耗少
生产效率高
手弧焊焊条熔敷效率是60%
CO2焊焊丝熔敷效率是90%
焊接应力和变形小
焊缝抗裂性好，抗锈能力强
焊接范围广
可适用低碳钢、低合金钢焊接
操作简便
焊后就不需清渣 ,明弧焊
缺点：成型不够美观，飞溅较大，抗风能力差，设备较复杂,
不能焊接易氧化的有色金属 ,劳动条件较差 。
C02气体保护焊的特点
主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。
只用于对焊缝性能要求不高的不锈钢件的焊接。
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C02气体保护焊的应用
(1)CO2气体
性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.5倍。
纯度：纯度要求大于 99.5%，含水量小于0.05%。
存储：可瓶装，也可存于气站中。瓶装液态CO2，比水轻；
气瓶：瓶体铝白色，漆有黑色“二氧化碳”字样
容量：气瓶容积为40L （25Kg）液态CO2
加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。
提纯：静置1～2小时，倒置放水分，正置放杂气，重复两次。
在供气系统中最好安装干燥器
瓶中气压降到低于1MPa（即10个大气压）时停止使用
下一页
焊接材料
气瓶
气瓶
液态CO2
液态CO2
水
气态CO2
放水
放杂气
倒置1~2h后，放水2~3次
每次间隔30min
正置2h后，放气2~3分钟
气态CO2
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CO2焊时为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝较高的机械性能，必须采用含有S i、M n等足够脱氧元素的焊丝。
CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种。
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焊 丝
H08Mn2SiA
表示优质焊丝
Si的含量不超过1%
　 Mn的含量大约为2%
　 碳含量大约为0.08%
　 表示焊丝
常用的实芯焊丝牌号 ： H 0 8 M n 2 S i A
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 %
焊丝型号
ER 50 - 7
焊丝的化学成分及分类代号
熔敷金属抗拉强度的最小值为500MPa
焊丝（实芯焊丝）
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碳钢焊丝：1、2、3、4、6、7共6个型号；
碳钼钢焊丝：用A表示；
铬钼钢焊丝：用B表示；
镍钢焊丝：用Ni表示；
锰钼钢焊丝：用D表示；
后面数字表示同一合金系统的不同编号。
附加其他化学成分时，用元素符号表示，并用短线“－”与前面数字分开。
当w（C）≤0.05%时，型号最后加字母L。
CO2焊的冶金特点
合金元素的氧化烧损
CO2焊
的气孔
CO2焊的飞溅
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CO2焊的冶金特点
CO2 CO+O
高温
电弧气氛具有很强的氧化性
不溶于金属，也不与金属发生作用
金属中的Fe、C 、Mn、Si等的烧损
使焊缝的强度下降
MnO、SiO2形成熔渣
FeO
CO
导致气孔和飞溅
合金元素的氧化烧损
脱氧的方式
先期脱氧
扩散脱氧
沉淀脱氧
Al、Ti、Si、Mn
脱氧
元素
硅锰联合脱氧
效果
最好
H08Mn2SiA焊丝
[FeO]→(FeO)
CO2焊焊丝中都含有足够的脱氧元素，脱氧效果比较完全。因此，能够保证焊缝的力学性能。
CO2焊产生的气孔
CO2焊产生的气孔
H2气孔
N2气孔
CO气孔
N2 、 H2在铁中的溶解度与温度的关系
N2气孔形成的影响因素
CO2气体不纯
气体流量过小
喷嘴堵塞
N2气孔形成的影响因素
喷嘴与焊件距离过大
焊接场地有风
气体的纯度不低于99.5%
加挡风板
采用短弧焊接
及时清理喷嘴
>2m/s
因此，只要保护措施得当，就可有效的抑制N2气孔的产生
气体流量对气孔形成的影响
0 L/min
5 L/min
10 L/min
15 L/min
喷嘴上的飞溅对气孔形成的影响
敬拾現彭扮
敬拾賠茅扮
喷嘴上堆积有飞溅
喷嘴上无飞溅
气孔
H2气孔的影响因素
H的来源
水分
油污
铁锈
干燥处理
气瓶倒置处理
焊前清理
此外，CO2的氧化性具有去H的作用，CO2焊对H的敏感性较小
当气瓶中的气体压力低于10个大气压时，不得再继续使用
因此，焊前对工件和焊接材料进行彻底清理后，CO2焊产生H2气孔的可能性很小
CO气孔形成的原因
O+Fe=FeO
FeO+C=Fe+CO
发生在熔池尾部，易产生气孔
影响因素
O
C
脱氧
控制C含量
发生在熔池头部和中部，不易产生气孔
因此，只要焊丝中具有足够的脱氧元素，产生CO气孔的可能性也很小
CO2焊产生
飞溅的原因
由斑点压力引起的飞溅
短路过渡时由于液态小桥爆断引起
冶金反应引起的飞溅
CO2焊产生的飞溅
动画
FeO+C=Fe+CO
发生在熔滴中，易产生飞溅
防止办法：
1.进行脱氧
2.采用超低碳的焊丝
啪嗒！啪嗒！
母材
冶金反应引起的飞溅
当采用直流正极性时，正离子撞击熔滴，使熔滴上挠，形成非轴向过渡，产生大量飞溅。
防止：采用直流反接
由斑点压力引起的飞溅
短路过渡引起的飞溅
液态金属小桥
如果短路电流过大或短路电流增长速度过快，就会形成较多细颗粒状飞溅。
防止办法：
在焊接回路中串接附加电感、采用电流波形控制法、电流切换法等，可有效的防止飞溅。
此外，采用药芯焊丝，也可减小飞溅
弧长短（弧压小）
→小电流
→细焊丝
电流波形控制
I
t
1.发生短路瞬间电流值较小
2.电流增大，加速熔滴过渡
3.金属小桥断开瞬间电流值较小
4.电流迅速回升引弧
1
2
3
4
控制电流波形时的短路过渡
熔滴过渡
短路过渡：采用细焊丝、低电压和小电流焊接时，可获得短路过渡
U=0.04I+16士1.5（I＜300A）
U=0.04I+16士2 （I≥300A）
滴状过渡：采用粗焊丝、较高电压和较大电流时，会出现滴状过渡
电流在400A以下时，大颗粒过渡，生产中不宜采用
电流在400A以上时，细滴过渡，应用较广
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