材料成型與控制技術(shù)畢業(yè)論文--co2氣體保護(hù)焊氣孔、飛濺的控制

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：CO2氣體保護(hù)焊氣孔、飛濺的控制</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論3</b></p><p>　　一、焊接制造的戰(zhàn)略地位3</p>&l

2、t;p>　　二、焊接制造的主要成就3</p><p>　　三、焊接方法分類(lèi)4</p><p>　　第一章 CO2氣體保護(hù)電弧焊基礎(chǔ)知識(shí)5</p><p>　　1.1 CO2氣體保護(hù)焊的分類(lèi)5</p><p>　　1.1.1實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊5</p><p>　　1.1.2藥芯焊絲CO2氣體保

3、護(hù)焊6</p><p>　　1.2 CO2氣體保護(hù)焊工藝特點(diǎn)6</p><p>　　1.2.1 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)6</p><p>　　1.2.2 CO2氣體保護(hù)焊的缺點(diǎn)6</p><p>　　1.2.3 CO2氣體保護(hù)焊的冶金特點(diǎn)7</p><p>　　1.3 CO2氣體保護(hù)焊的工藝參數(shù)7</

4、p><p>　　1.3.1最佳的焊接工藝參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件：8</p><p>　　1.4 CO2氣體保護(hù)焊的應(yīng)用9</p><p>　　1.4.1 CO2氣體保護(hù)焊在車(chē)輛制造中的應(yīng)用10</p><p>　　1.4.2 CO2氣體保護(hù)焊在電力工業(yè)中的應(yīng)用11</p><p>　　第二章CO2氣體保護(hù)焊氣孔的控

5、制12</p><p>　　2.1 氣孔的特點(diǎn)12</p><p>　　2.2 氣孔的危害12</p><p>　　2.3 氣孔的形成方式12</p><p>　　2.4 產(chǎn)生氣孔的影響因素及其防止措施12</p><p>　　2.4.1保護(hù)氣體的因素13</p><p>　　2.4

6、.2 電流種類(lèi)和電源特性的因素14</p><p>　　2.4.3 焊絲種類(lèi)的因素14</p><p>　　2.4.4 焊絲伸出長(zhǎng)度的因素14</p><p>　　2.4.5 焊接速度的因素14</p><p>　　2.4.6 焊槍與焊件后傾角的因素16</p><p>　　2.4.7 外界氣流、濕度的因素

7、16</p><p>　　2.4.8 操作技能的因素16</p><p>　　2.4.9 產(chǎn)生氣孔的其它因素17</p><p>　　第三章CO2氣體保護(hù)焊飛濺的控制17</p><p>　　3.1 焊接飛濺的定義17</p><p>　　3.2 焊接飛濺的不同分類(lèi)17</p><p>

8、;　　3.3 CO2氣體保護(hù)焊飛濺產(chǎn)生原因及相應(yīng)防止措施17</p><p>　　3.3.1飛濺產(chǎn)生原因及飛濺分類(lèi)17</p><p>　　3.3.2.采用不同的降低飛濺的方法18</p><p>　　3.4現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中減少飛濺的措施19</p><p>　　3.4.1.對(duì)于焊絲伸出產(chǎn)度的控制：19</p><

9、p>　　3.4.2電流極性：19</p><p><b>　　結(jié)論20</b></p><p><b>　　致 謝21</b></p><p>　　摘 要：在連接領(lǐng)域，焊接已成為了最主要的連接方式,焊接是一種將材料永久連接，并成為具有給定功能結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)。幾乎所有的產(chǎn)品，從幾十萬(wàn)噸巨輪到不足1克的微電子元件

10、，在生產(chǎn)中都不同程度地依賴(lài)焊接技術(shù)。焊接已經(jīng)滲透到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本、效率和市場(chǎng)反應(yīng)速度。但在所有的焊接方式中,或多或少都將存在一定的焊接缺陷,本文主要針對(duì)CO2氣保焊接中出現(xiàn)氣孔的缺陷，全面的分析了在焊接低合金鋼中氣孔產(chǎn)生的影響因素，并闡述了防止產(chǎn)生氣孔的工藝措施。</p><p>　　關(guān)鍵詞：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊；CO2；氣孔缺陷；影響因素；防止措施。</p

11、><p>　　Abstract: In the connection area, welding has become the most important connection, welding is a permanent connection to the material, and a functional structure with a given manufacturing technology. Al

12、most all of the products ship from several hundred thousand tons to less than 1 gram of microelectronic components, in production are to varying degrees dependent on welding technology. Weld has penetrated into all areas

13、 of manufacturing a direct impact on product quality, reliability and longevi</p><p>　　Key words: carbon dioxide gas shielded arc welding; CO2; porosity; welding spatter; factors; prevention measures.</p&

14、gt;<p><b>　　緒論</b></p><p>　　一、焊接制造的戰(zhàn)略地位</p><p>　　焊接是一種將材料永久連接，并成為具有給定功能結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)。幾乎所有的產(chǎn)品，從幾十萬(wàn)噸巨輪到不足1克的微電子元件，在生產(chǎn)中都不同程度地依賴(lài)焊接技術(shù)。焊接已經(jīng)滲透到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本、效率和市場(chǎng)反應(yīng)速度。我

15、國(guó)2002年的鋼產(chǎn)量超過(guò)1.85億噸，如果再加上進(jìn)口的鋼材，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)流通的鋼材總量達(dá)到2億多噸，成為世界最大的鋼材生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。目前，鋼材是我國(guó)最主要的結(jié)構(gòu)材料，在今后20年鋼材仍將占有重要的地位。然而，鋼材必須經(jīng)過(guò)加工才能成為有給定功能的產(chǎn)品。由于焊接結(jié)構(gòu)具有重量輕、成本低、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)周期短、效率高、市場(chǎng)反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益增多。與世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一樣，我國(guó)焊接加工的鋼材總量比其他加工方法多。因此，發(fā)展我國(guó)制造業(yè)

16、，尤其是裝備制造業(yè)，必須高度重視焊接技術(shù)的同步提高。</p><p>　　二、焊接制造的主要成就</p><p>　　自我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放政策以來(lái)，經(jīng)濟(jì)有了巨大的發(fā)展。鋼的產(chǎn)量從1979年的3，178萬(wàn)噸提高到2002年的18，500萬(wàn)噸，增加了5倍。這為大量采用鋼結(jié)構(gòu)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。近幾年來(lái)，我國(guó)在大型焊接鋼結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面創(chuàng)造了建國(guó)以來(lái)的最高水平，有的已成為世界第一。</p&g

17、t;<p>　　例如，（1）世界關(guān)注的長(zhǎng)江三峽水利工程，其水電站的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑10.7m，高5.4m，重達(dá)440噸，為世界最大、最重的不銹鋼焊接轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪分別由上冠、下環(huán)和13個(gè)或15個(gè)葉片焊接而成，每個(gè)轉(zhuǎn)輪需要消耗12噸焊絲。同樣，三峽水電站的電機(jī)定子座和蝸殼的結(jié)構(gòu)也是巨大的，其中電機(jī)定子座直徑22m，高6m，重832噸，是在我國(guó)焊接的最大鋼結(jié)構(gòu)機(jī)座；蝸殼進(jìn)水口直徑12.4m，總重量750噸，為世界最大、最重的焊接蝸殼

18、。</p><p>　　例如，（2）我國(guó)另一項(xiàng)重大工程：鋪設(shè)從新疆維吾爾自治區(qū)塔里木盆地的輪南到上海的輸送天然氣的管線(xiàn)，全長(zhǎng)約4，300km.管線(xiàn)采用X70鋼，直徑1016mm（40英寸）的焊接螺旋管和焊接直縫管。這是我國(guó)鋪設(shè)的第一條高強(qiáng)度鋼的長(zhǎng)距離管線(xiàn)，并且在鋪設(shè)中采用了自動(dòng)化焊接技術(shù)和其他新型焊接材料和工藝。</p><p>　　例如，（3）跨越長(zhǎng)江的蕪湖長(zhǎng)江大橋，是一座公路/鐵路兩用

19、橋，采用矮塔斜拉結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)10km，主跨312m，是我國(guó)目前跨度最大的公/鐵兩用橋，采用50mm厚的14MnNbq鋼整體焊接箱型主桁。</p><p>　　例如，（4）“世界第一拱橋”——上海盧浦大橋，全長(zhǎng)3，900m，跨度550m，為世界跨度最大的全焊鋼結(jié)構(gòu)拱橋，用3.4萬(wàn)噸厚度為30-100mm的細(xì)晶粒鋼焊接而成。</p><p>　　例如，（5）上海的金茂大廈是我國(guó)目前最高的摩天大樓

20、，采用焊接鋼結(jié)構(gòu)框架，共有88層，高420m.</p><p>　　例如，（6）北京國(guó)家大劇院，其橢球形穹頂長(zhǎng)軸212.2m，短軸143.64m，高46.28m，焊接鋼結(jié)構(gòu)的總重量達(dá)6，475噸，將成為世界最大的穹頂。</p><p><b>　　三、焊接方法分類(lèi)</b></p><p>　　目前，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的焊接方法已達(dá)百余種，根據(jù)它們

21、的焊接過(guò)程特點(diǎn)可將其分為熔焊、壓焊、釬焊三大類(lèi)。</p><p><b>　　圖0-1</b></p><p>　　第一章 CO2氣體保護(hù)電弧焊基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　　1.1 CO2氣體保護(hù)焊的分類(lèi)</p><p>　　CO2氣體保護(hù)有多種分類(lèi)方法。表1.1列出了按照焊絲直徑.操作方法.特殊應(yīng)用和新工藝對(duì)CO2

22、保護(hù)焊的分類(lèi)。目前應(yīng)用中，最常用的是根據(jù)焊絲形狀對(duì)CO2氣體保護(hù)焊的分類(lèi)。</p><p><b>　　表1-1</b></p><p>　　1.1.1實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊</p><p>　　CO2氣體保護(hù)焊通常按采用的焊絲直徑來(lái)分類(lèi)，當(dāng)焊絲直徑小于或等于1.2mm,稱(chēng)為細(xì)絲CO2氣體，主要采用短路過(guò)渡形式焊接薄板材料。應(yīng)用最廣泛的是焊接

23、厚度小于3mm的低碳鋼和低合金鋼結(jié)構(gòu)的零部件。</p><p>　　焊絲直徑大于1.6mm時(shí)，稱(chēng)為粗絲CO2氣體保護(hù)焊，一般采用大電流和較高的電弧電壓來(lái)焊接中厚板。</p><p>　　為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的需要，近十幾年來(lái)CO2氣體保護(hù)焊得到迅速發(fā)展，在生產(chǎn)中除了常規(guī)的CO2氣體保護(hù)焊方法外，還派生出一些改進(jìn)的方法，如CO2電弧點(diǎn)焊，CO2氣體保護(hù)立焊，CO2保護(hù)窄間隙焊，CO2加其他（

24、CO2+O2）的保護(hù)焊，以及CO2氣體與焊渣混合保護(hù)焊等。</p><p>　　1.1.2藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊</p><p>　　藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊是一種CO2氣體——焊劑聯(lián)合保護(hù)的焊接方法。焊接時(shí)焊絲的藥芯熔化，從而在焊縫表面上覆蓋一層薄薄的熔渣。</p><p>　　由于焊絲截面形狀不同，藥絲焊絲的焊弧穩(wěn)定性和融化過(guò)程特征與實(shí)心焊絲相比有差異。由于藥

25、芯不導(dǎo)電，焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生電弧沿焊絲截面旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，致使焊絲末端熔化不均勻、電弧穩(wěn)定性稍差。采用折疊截面的藥芯焊絲時(shí)電流分布較均勻，電弧燃燒穩(wěn)定，焊絲熔化均勻，冶金反應(yīng)完全，容易保證獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。</p><p>　　藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊常用直流反極性和長(zhǎng)弧焊規(guī)范。例如焊接電流一般使用范圍位250——750A，電弧電壓24——26V。焊接電流大于30m/h。由于藥芯焊絲一般用較大的電流進(jìn)行焊接，獲得焊縫熔

26、深較大，常用于焊接中厚板。</p><p>　　1.2 CO2氣體保護(hù)焊工藝特點(diǎn)</p><p>　　1.2.1 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　焊接成本低 CO2氣體及CO2焊絲價(jià)格便宜，焊接能耗低；因此，CO2氣體保護(hù)焊的使用成本很低，只有埋弧焊及手工電弧焊的30%——50%。</p><p>　　生產(chǎn)效率高 CO2氣體保

27、護(hù)焊采用細(xì)絲焊接時(shí)，焊接電流密度較大，電弧熱量集中，熔透能力強(qiáng)，熔敷速度快，且焊后無(wú)需進(jìn)行清渣處理，因此生產(chǎn)效率高；半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊的效率比手工電弧焊高1——2倍，自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊比手工電弧焊高2——5倍。</p><p>　　適用范圍廣 適用于各種位置的焊接，而且既可用于薄板的焊接又可用于厚板的焊接；CO2氣流還對(duì)焊件起一定的冷卻作用，在一定程度上防止了焊接薄壁構(gòu)件的燒穿問(wèn)題，還能減小焊件變形。&l

28、t;/p><p>　　便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 CO2氣體保護(hù)焊是明弧操作，便于監(jiān)視及控制，焊前對(duì)焊件的清理工作可從簡(jiǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程機(jī)械化及自動(dòng)化。</p><p>　　1.2.2 CO2氣體保護(hù)焊的缺點(diǎn)</p><p>　　焊縫成形較粗糙，飛濺較大，特別是工藝參數(shù)匹配不當(dāng)時(shí)，飛濺就更嚴(yán)重。</p><p>　　不能焊接易氧化的金屬材料，且不適于在

29、有風(fēng)的地方施焊。</p><p>　　勞動(dòng)條件較差，CO2氣體保護(hù)焊弧光強(qiáng)度及紫外線(xiàn)強(qiáng)度分別為手工電弧焊的2—3倍和20—40倍，電弧的輻射較強(qiáng)；而且操作環(huán)境中CO2的含量較大，對(duì)工人的健康不利。</p><p>　　1.2.3 CO2氣體保護(hù)焊的冶金特點(diǎn)</p><p>　　CO2電弧的氧化性及合金過(guò)渡</p><p>　　在電弧熱量作用下

30、，CO2發(fā)生分解，放出氧氣</p><p>　　2CO2————2CO+O2</p><p>　　氧氣又進(jìn)一步分解為氧原子 O2————2O</p><p>　　CO2電弧具有很強(qiáng)的氧化性，使鐵及合金元素發(fā)生氧化。這些氧化反應(yīng)不利后果是：合金元素大量燒損</p><p>　　碳與氧反應(yīng)，生成一氧化碳?xì)怏w，易于導(dǎo)致氣孔</p>

31、<p>　　因此，CO2焊必須采用必要的措施進(jìn)行脫氧。通常采用的方法是在焊絲中加入適量脫氧劑，脫氧劑與氧的親和力比鐵及碳強(qiáng)，因此可阻止鐵.碳等與氧發(fā)生不利的反應(yīng)。脫氧劑在完成脫氧任務(wù)之余，所剩余的量作為合金元素留在焊縫中，起著提高焊縫力學(xué)性能的作用。目前CO2氣體保護(hù)焊焊絲一般采用硅.錳聯(lián)合脫氧，有些焊絲中還加少量的鈦.鋁。</p><p>　　焊絲中的合金元素根據(jù)其燒損情況，可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是合金

32、元素?zé)龘p較多，即過(guò)渡系數(shù)較小，常稱(chēng)為活性元素；另一類(lèi)是合金元素基本上下燒損，即過(guò)渡系數(shù)一般大于90%，常稱(chēng)為穩(wěn)定元素。在活性元素中，各種元素的燒損情況不同，它們之間也有相互影響。</p><p>　　鋁和鈦是最活潑的元素，在熔滴形成過(guò)程中，鋁和鈦被大量燒損，從而保護(hù)了錳，硅等元素不被燒損或較少燒損。鋁比鈦更易燒損，所以在焊接不銹鋼時(shí)，為了保護(hù)鈦，鈮等元素，常常加入鋁元素脫氧。</p><p&g

33、t;　　焊絲中的錳和硅總要燒損一些，兩者之間的相互影響也很大。如果焊絲中的錳含量高，硅的燒損就小，也就是硅的過(guò)渡系數(shù)將提高；反之，焊絲中硅含量高，錳的燒損也小，錳的過(guò)渡系數(shù)也將提高。</p><p>　　碳的燒損比較特殊。如果母材與焊絲中含碳量超過(guò)0.06%——0.07%時(shí)，碳將被燒損；若含碳量更高，則將被大量燒損，過(guò)渡系數(shù)只有50%。反之，如果含碳量小于0.06%——0.07%時(shí)，焊縫的含碳量不但不減少，反而還

34、可能增加，即所謂產(chǎn)生增碳現(xiàn)象。</p><p>　　鈮，鉻，鉬，銅等合金元素在焊接過(guò)程中一般很少燒損。各種元素的過(guò)渡系數(shù)由于保護(hù)氣體，工藝參數(shù)和合金元素含量的不同，將有很大差別。</p><p>　　1.3 CO2氣體保護(hù)焊的工藝參數(shù)</p><p>　　正確選擇焊接工藝參數(shù)是獲得高生產(chǎn)率和高質(zhì)量焊縫的先決條件，各種工藝參數(shù)的選擇是以生產(chǎn)率要求，被焊材料，焊縫位置和

35、形狀，以及設(shè)備情況為基礎(chǔ)的。CO2氣體保護(hù)焊通常采用短路過(guò)渡及細(xì)顆粒過(guò)渡工藝，工藝參數(shù)主要包括：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、直流電路電感值、氣體流量、電源極性、焊接角度及焊接方向等。</p><p>　　1.3.1最佳的焊接工藝參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件：</p><p>　　焊接過(guò)渡穩(wěn)定，飛濺最小；</p><p>　　焊接外形美觀，沒(méi)有燒穿

36、、咬邊、氣孔和裂紋等缺陷；</p><p>　　對(duì)兩面焊接的焊縫，應(yīng)保證一定的熔上深，使之焊透；</p><p>　　在保證上述要求的條件下，應(yīng)具有最高的生產(chǎn)率。</p><p><b>　　焊絲直徑</b></p><p>　　焊絲直徑的選擇一焊件厚度、焊接位置及生產(chǎn)率要求為依據(jù)。短路過(guò)渡CO2焊一般采用細(xì)絲，以提高過(guò)

37、渡頻率，穩(wěn)定焊接電弧，通常采用的焊絲直徑有0.8mm、1.2mm及1.6mm三種。細(xì)顆粒過(guò)渡CO2氣體保護(hù)焊采用的焊絲直徑一般大于1.2mm .通常采用的焊絲直徑有1.6mm、2.0mm、3.0mm和4.0mm四種。</p><p>　　采用相同的焊接電流時(shí)，由于焊絲直徑不同，焊絲的熔化速度也不同。焊絲越細(xì)，熔化速度越高，而且電流值越大，這種差別越明顯。</p><p>　　焊接電流在保證

38、母材焊透又不致燒穿的原則下，焊接電流應(yīng)根據(jù)工件的厚度、坡口形狀、焊絲直徑以及所需要的熔滴過(guò)渡形式來(lái)選擇。對(duì)于一定的焊絲直徑，所允許的電流范圍很寬，焊絲直徑不同時(shí)，這個(gè)范圍也不同。立焊仰焊時(shí)，以及對(duì)焊接接頭橫焊焊縫表面焊道的施焊，當(dāng)所用焊絲直徑大于1.0時(shí)，應(yīng)選用較小的焊接電流。</p><p>　　當(dāng)焊接電流大于250A時(shí)，不論采用哪種直徑的焊絲，當(dāng)焊接過(guò)程穩(wěn)定時(shí)，都難以實(shí)現(xiàn)短路過(guò)渡焊焊接。一般都把焊接工藝參數(shù)調(diào)

39、節(jié)為顆粒狀過(guò)渡范圍，用來(lái)焊接中厚度板。在焊接參數(shù)合理和穩(wěn)定的情況下，飛濺不大、焊縫成形好，但表面質(zhì)量不如埋弧焊。</p><p>　　當(dāng)所有其他參數(shù)保持恒定時(shí)，焊接電流與送絲速度或熔化速度以非線(xiàn)性關(guān)系變化。當(dāng)送絲速度增加時(shí)，焊接電流也隨之增大。碳鋼焊絲和不銹鋼焊絲的焊接電流與送絲速度之間的關(guān)系是對(duì)于每一種直徑的焊絲，在低電流時(shí)曲線(xiàn)接近于線(xiàn)性?？墒窃诟唠娏鲿r(shí)特別是細(xì)絲焊時(shí)，曲線(xiàn)變?yōu)榉蔷€(xiàn)性。隨著焊接電流的增大，熔化速

40、度以更高的速度增加，這種非線(xiàn)性關(guān)系將繼續(xù)增大。這是由于焊絲伸出長(zhǎng)度的電阻熱引起的。</p><p><b>　　電弧電壓</b></p><p>　　電弧電壓是指導(dǎo)電嘴到工件之間兩點(diǎn)的電壓，是個(gè)很重要的焊接參數(shù)，影響到焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。對(duì)焊縫的成形、飛濺、焊接缺陷、短路頻率及焊縫的力學(xué)性能有很大的影響。</p><p>　　對(duì)于短路過(guò)渡CO2焊

41、來(lái)說(shuō)，電弧電壓是個(gè)很重要的焊接參數(shù)，因?yàn)樗苯記Q定了熔滴過(guò)渡的穩(wěn)定性及飛濺大小，進(jìn)而影響焊縫成形及焊接接頭質(zhì)量。對(duì)于一定的焊絲直徑，有一最佳電弧電壓范圍，電壓小于該范圍的下限時(shí)，短路小橋不宜斷開(kāi)。易導(dǎo)致固體短路，導(dǎo)致很大飛濺，甚至導(dǎo)致固體焊絲飛濺；電壓大余該范圍上限時(shí)，易產(chǎn)生大滴排斥過(guò)渡，飛濺很大、電弧不穩(wěn)定。</p><p>　　細(xì)顆粒過(guò)渡CO2焊也采用直流反接。首先應(yīng)根據(jù)被焊材料及板厚選擇焊接電流，然后根據(jù)焊

42、接電流、焊接直徑選擇電弧電壓。焊接電流越大，焊絲直徑越小，選擇的電弧電壓也應(yīng)越大。但電弧電壓也不得太高，否則飛濺將顯著增大。</p><p><b>　　焊接速度</b></p><p>　　半自動(dòng)短路過(guò)渡CO2氣體保護(hù)焊的焊接速度一般不超過(guò)30m/h；自動(dòng)焊的焊接速度不超過(guò)90m/h。焊接速度應(yīng)能滿(mǎn)足不同種類(lèi)鋼材對(duì)焊接線(xiàn)能量的要求。如果采取必要的措施，選擇合適的規(guī)范

43、參數(shù)，采用性能良好的電源，可以使焊接速度超過(guò)20m/h，這就是高速CO2氣體保護(hù)焊。</p><p><b>　　焊絲干伸長(zhǎng)</b></p><p>　　短路過(guò)渡焊接所使用的焊絲都很細(xì)，焊絲干伸長(zhǎng)上所產(chǎn)生的電阻熱成為焊接規(guī)范中不可忽視的因素。在其他規(guī)范參數(shù)不變時(shí)，焊絲干伸長(zhǎng)增加，干伸區(qū)壓降增加，焊接電流減小，熔深也減小。直徑越細(xì)，電阻率越大的焊絲這種影響越大。如果干伸

44、長(zhǎng)增加，電弧抗風(fēng)能力弱，可能會(huì)卷入空氣，影響電弧穩(wěn)定。如果干伸長(zhǎng)較短，雖然保護(hù)效果會(huì)好一些，單飛濺易附著在噴嘴里，也可能造成保護(hù)不良。</p><p><b>　　氣體流量</b></p><p>　　細(xì)絲小規(guī)范焊接時(shí)的氣體流量通常為5——15L/min;中等規(guī)范焊接時(shí)約20L/min;粗絲大規(guī)范焊接時(shí)約為25——50L/min.室外作業(yè)要適當(dāng)加大保護(hù)氣流量。<

45、/p><p>　　堆焊及補(bǔ)焊鑄件時(shí)，采用直流正極性較為合適。因?yàn)槿刍瘶O陰極產(chǎn)熱量比陽(yáng)極產(chǎn)熱量大，焊絲熔化系數(shù)大，約為反極性的1.6倍，金屬熔敷率高，可以提高生產(chǎn)率。同時(shí)工件為正極，產(chǎn)熱量小，熔深淺，對(duì)堆焊有利。</p><p>　　1.4 CO2氣體保護(hù)焊的應(yīng)用</p><p>　　CO2氣體保護(hù)焊作為一種高效節(jié)能的焊接方法在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有非常廣泛的應(yīng)用，比如日本1

46、996年CO2焊機(jī)的年銷(xiāo)售臺(tái)數(shù)占總焊機(jī)銷(xiāo)售臺(tái)數(shù)的42%，已經(jīng)成為日本國(guó)內(nèi)焊接領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的焊接方法。目前我國(guó)CO2氣體保護(hù)焊技術(shù)在汽車(chē)制造，造船，機(jī)車(chē)車(chē)輛，工程機(jī)械等機(jī)械加工制造業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.4.1 CO2氣體保護(hù)焊在車(chē)輛制造中的應(yīng)用</p><p><b>　　汽車(chē)橋殼總成的焊接</b></p><p>　　

47、橋殼是汽車(chē)的重要部件之一?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外輕、中、重型汽車(chē)都已廣泛采用沖焊橋殼。汽車(chē)后橋兩個(gè)半橋殼是由厚度12——15mm的MnB鋼沖壓制成，三角板和加強(qiáng)板采用厚度為12mm的35剛板。厚蓋板厚度為5mm。</p><p>　　對(duì)接焊縫必須全部焊透，接頭中不得有裂紋、未焊透、條狀?yuàn)A渣和鏈狀氣孔、密集氣孔等缺陷。還需在承受兩倍半設(shè)計(jì)載荷下做試驗(yàn)，經(jīng)60萬(wàn)次循環(huán)不斷裂為合格。如圖1-2</p><p&g

48、t;<b>　　圖1-2</b></p><p>　　用CO2半自動(dòng)焊焊接鋼板彈簧座，焊接工藝參數(shù)見(jiàn)下表1-3：</p><p><b>　　圖1-3</b></p><p>　　機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架是內(nèi)燃機(jī)車(chē)的行車(chē)部分，承受車(chē)體上部的垂直載荷、縱向牽引力、制動(dòng)力和沖擊載荷等，受力大而復(fù)雜，要求轉(zhuǎn)向架有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架的

49、外形尺寸為5910mmⅹ2500mmⅹ900mm,重3.5t。</p><p>　　由于轉(zhuǎn)向架的前端梁、后端梁、側(cè)梁和橫梁都是箱形結(jié)構(gòu)，應(yīng)分別進(jìn)行部件組裝，焊接、整形、粗加工，然后在組裝臺(tái)上組裝成構(gòu)架。構(gòu)架焊接轉(zhuǎn)胎可旋轉(zhuǎn)、升降，使構(gòu)架上不同位置的焊縫都處于水平位置施焊。</p><p>　　轉(zhuǎn)向架的CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)見(jiàn)下表1-4：</p><p><b&

50、gt;　　表1-4</b></p><p>　　汽車(chē)的車(chē)輪由車(chē)輞與輪輻構(gòu)成。其中車(chē)輞材質(zhì)厚度是δ=6mm的特殊形狀的熱軋優(yōu)質(zhì)低碳型鋼，輪輻用厚度δ=11mm的Q235剛熱軋鋼板沖壓制成，同一圓周上有4段焊縫。</p><p>　　車(chē)輪總成的焊接采用直徑為2mm的焊絲四頭專(zhuān)用焊機(jī)，牌號(hào)為NZC5-8X800，車(chē)輪總成的CO2保護(hù)焊工藝參數(shù)見(jiàn)下表1-5：</p>&l

51、t;p><b>　　表1-5</b></p><p>　　1.4.2 CO2氣體保護(hù)焊在電力工業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　支持蓋大環(huán)縫的CO2氣體保護(hù)焊</p><p>　　75000kW水輪機(jī)支持蓋材質(zhì)為Q235鋼，支持蓋上有幾條直徑8100mm的環(huán)縫。</p><p>　　水輪機(jī)支持蓋環(huán)縫采用CO2氣體保護(hù)

52、自動(dòng)焊。選用H08Mn2SiA焊絲，直徑為1.6mm。</p><p>　　水輪機(jī)支持蓋環(huán)縫的CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)見(jiàn)下表1-6：</p><p><b>　　表1-6</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)下支架主要承受水輪機(jī)的重力，是機(jī)組中重要的受力構(gòu)件。下支架中心體需要在現(xiàn)場(chǎng)與12條支腿焊接成一體，裝配預(yù)留間隙為1——12mm。</p

53、><p>　　支腿焊接選用H08Mn2SiA焊絲，直徑為1.6mm。發(fā)電機(jī)下支架支腿的CO2焊工藝參數(shù)見(jiàn)下表1-7：</p><p><b>　　表1-7</b></p><p>　　第二章CO2氣體保護(hù)焊氣孔的控制</p><p><b>　　2.1 氣孔的特點(diǎn)</b></p><

54、p>　　氣孔是焊接時(shí)熔池中的氣體在凝固時(shí)未能逸出而殘留在焊縫金屬中所形成的空穴，是CO2氣保焊時(shí)常見(jiàn)的也是主要的一種焊接缺陷。其形狀有球形、橢圓形、旋風(fēng)形和條蟲(chóng)狀等。在焊縫內(nèi)部的稱(chēng)內(nèi)部氣孔，露在焊縫表面的稱(chēng)外部氣孔。氣孔的大小不等，有時(shí)是單個(gè)存在，有時(shí)是密集在一起或是沿焊縫連續(xù)分布。常見(jiàn)的有氫氣孔、氮?dú)饪住⒁谎趸細(xì)饪椎取?lt;/p><p><b>　　2.2 氣孔的危害</b><

55、/p><p>　　氣孔是體積性缺陷，對(duì)焊縫的性能影響很大。其危害性主要是會(huì)降低焊縫的承載能力。因?yàn)檫@些缺陷占據(jù)了焊縫金屬一定的體積，使焊縫的有效工作截面積減小，因而也就相應(yīng)降低了焊縫的力學(xué)性能，使焊縫的塑性，特別是彎曲和沖擊韌度降低得更多。如果氣孔穿透焊縫表面，特別是穿透接觸介質(zhì)的焊縫表面，介質(zhì)積存在孔穴內(nèi)，當(dāng)介質(zhì)有腐蝕性時(shí)，將形成集中腐蝕，孔穴逐漸變深，變大，以至腐蝕穿孔而泄漏。從而破壞了焊縫的致密性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)由此

56、而引起整個(gè)金屬結(jié)構(gòu)的破壞。所以，防止焊縫中產(chǎn)生氣孔，保證焊縫的焊接質(zhì)量，是非常值得注意的問(wèn)題。</p><p>　　2.3 氣孔的形成方式</p><p>　　焊接過(guò)程中，熔池的周?chē)錆M(mǎn)著成分復(fù)雜的各種氣體，這些氣體主要來(lái)自周?chē)目諝猓讣系碾s質(zhì)如鐵銹、油漆、油脂受熱后所產(chǎn)生的氣體等。所有這些都不斷地與金屬熔池發(fā)生作用。一些氣體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或溶解等形式進(jìn)入熔池，使熔池的液體金屬吸收了相當(dāng)

57、多的氣體。如果這些氣體排出較快，熔池結(jié)晶較慢，就不會(huì)形成氣孔。但是如果氣體的產(chǎn)生正處在熔池的結(jié)晶過(guò)程中，而結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行較快時(shí)，氣體來(lái)不及排出熔池，就會(huì)殘留在焊縫中形成氣孔。</p><p>　　2.4 產(chǎn)生氣孔的影響因素及其防止措施</p><p>　　產(chǎn)生氣孔的因素很多，既有熔池冶金因素，又有焊接工藝因素，在某些條件下還受環(huán)境介質(zhì)的影響。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽都將導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生。盡管不同氣孔

58、產(chǎn)生的條件有差異，但選用正確的焊接工藝，采取有效的防止氣孔的措施，培訓(xùn)焊工，提高操作技能則是防止氣孔產(chǎn)生的基本途徑?，F(xiàn)列舉以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：</p><p>　　2.4.1保護(hù)氣體的因素</p><p>　　CO2是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，在0℃和 101.3kPa氣壓時(shí)，密度為 1.9768g/cm3，為空氣的1.5倍。在常溫下很穩(wěn)定，但在高溫下（5000K左右）幾乎能全部分解。CO2

59、是活性氧化性氣體，在電弧的高溫作用下將按下式進(jìn)行分解： CO2 = CO + O2 – Q因此在焊接過(guò)程中會(huì)引起合金元素?zé)龘p，產(chǎn)生CO氣孔和引起較強(qiáng)的飛濺。眾所周知，焊接用的CO2是液態(tài)的，而液態(tài)的CO2中可溶解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的水，其余的水則成自由狀態(tài)沉于瓶底，在使用過(guò)程中和CO2一起揮發(fā)成水氣后便混入CO2氣體中同時(shí)進(jìn)入焊接區(qū)，從而產(chǎn)生了氣孔。為了避免氣孔的

60、產(chǎn)生，盡量不要用完氣瓶?jī)?nèi)的氣體，至少應(yīng)留有1-2MPa的氣體，一是因剩余少量的氣常富含多種雜質(zhì)、以及水分；二是壓力太低很難確保有效的保護(hù)作用。 在焊接電弧的高溫作用下， 焊接區(qū)域氣相中的氫不完全是以分子狀態(tài)存在的，還有相當(dāng)多的原子氫。因此，氫在熔滴和高溫熔池金屬中的溶解度是相當(dāng)高的，但是當(dāng)熔池金屬冷卻結(jié)晶時(shí)，氫的溶解度卻又急劇降低，這樣一來(lái)處于過(guò)飽和狀態(tài)的原子氫將促使如</p><p>　　母材材質(zhì)

61、 保護(hù)氣種類(lèi) </p><p>　　普通鋼 CO2, CO2+(5～10)%O2, Ar+(10～50)%CO2 </p><p>　　低合金鋼 Ar+(10～50)%CO2, Ar+(1～5)%O2 </p><p>　　高合金鋼 Ar,Ar+(1～5)%CO2, Ar+(1～2)%O2 &

62、lt;/p><p>　　不銹鋼 Ar+(1～5)%O2, Ar+(30～50)%He </p><p>　　鋁合金 Ar, Ar+(50～80)%He </p><p>　　銅合金 Ar, Ar+(50～80)%He </p><p>　　鈦合金 Ar, Ar+(10～30)%He

63、</p><p>　　鎂合金 Ar 鎳合金 Ar </p><p>　　表2.1 各種金屬焊接中使用的保護(hù)氣種類(lèi)</p><p>　　2.4.2 電流種類(lèi)和電源特性的因素</p><p>　　CO2氣體保護(hù)焊是以CO2氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊方法。焊接電流的大小、電源的特性都直接影響著電弧的穩(wěn)定性。而

64、電弧穩(wěn)定又是控制氣孔產(chǎn)生的有效保證。在使用交流電源時(shí)，焊接飛濺多，特別是采用短路過(guò)渡形式時(shí)，在焊接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的金屬飛濺。同時(shí)，飛濺的產(chǎn)生降低了電弧的穩(wěn)定性，加大了焊縫產(chǎn)生氣孔的幾率，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。此外采用短路過(guò)渡的CO2氣保焊還存在焊縫成形差的工藝缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)為焊縫表面不光滑、熔深淺、有氣孔、焊縫成形窄而高，容易出現(xiàn)熔合的焊接缺陷等等。因此建議CO2氣體保護(hù)焊最好選用平硬特性的直流電源或焊機(jī)，并要求具有良好的動(dòng)特性，才可以確保

65、符合電弧燃燒穩(wěn)定的要求。焊接電流過(guò)小，在焊縫區(qū)域的能量就小，焊縫結(jié)晶也就越快，自然就容易產(chǎn)生氣孔。電流的大小選用必須以母材和焊絲的要求為根據(jù)。常用的工藝參數(shù)可參閱表1.2</p><p>　　2.4.3 焊絲種類(lèi)的因素</p><p>　　CO2氣保焊焊絲的種類(lèi)很多，按用途分有高強(qiáng)鋼焊絲、低合金焊絲、有色金屬焊絲等；按形態(tài)分有實(shí)芯焊絲、藥心焊絲；按加工工藝分有鍍銅焊絲、鍍鋅焊絲等。焊絲種類(lèi)

66、的如此繁多，但真正影響焊縫產(chǎn)生氣孔的因素有兩個(gè)方面：一方面是焊絲本身所含的化學(xué)成分的影響。焊絲含碳量過(guò)高，在焊接過(guò)程中會(huì)因還原作用劇烈會(huì)引起較大的飛濺、并產(chǎn)生氣孔。焊絲中含H原子過(guò)多，也極容易使焊縫產(chǎn)生H氣孔。若選用的焊絲成分符合標(biāo)準(zhǔn)并含有足夠的脫氧元素Si和Mn，以及限制焊絲中的焊碳量，就可以有效的抑制溶池中FeO和C進(jìn)行的反映，防止CO氣孔的產(chǎn)生。另一方面是焊絲生產(chǎn)技術(shù)方面的影響。目前國(guó)內(nèi)的CO2焊絲大都用鍍銅作為保護(hù)層，并以化學(xué)鍍

67、為主?；瘜W(xué)鍍層結(jié)合強(qiáng)度低鍍、銅層不均勻、易掉銅屑。并且鍍銅層易生銹、保存時(shí)間短。國(guó)內(nèi)焊絲銹蝕主要是基體與鍍銅層界面生銹。有的焊絲剛發(fā)到廠(chǎng)，表面就發(fā)現(xiàn)銹蝕，有的存放一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)銹蝕，能保存半年的焊絲幾乎很少，試想一盤(pán)銹跡斑斑的焊絲怎能焊出好的焊縫，怎能不產(chǎn)生氣孔呢？！因此有必要采用非鍍銅焊絲，至少也是要電鍍的焊絲才可減少對(duì)焊接的影響。</p><p>　　2.4.4 焊絲伸出長(zhǎng)度的因素</p>&l

68、t;p>　　焊絲伸出長(zhǎng)度要適當(dāng)。伸出過(guò)長(zhǎng)，CO2氣體保護(hù)焊絲與熔池效果變差。伸出過(guò)短，保護(hù)效果雖好，但會(huì)阻擋焊工的視線(xiàn)。所以，通常焊絲伸出長(zhǎng)度以10-20mm 為宜。另外施焊時(shí)在不影響焊工操作視線(xiàn)的情況下，應(yīng)盡可能采用短弧焊接，一般焊絲與熔池的距離為2-8mm，即電弧的長(zhǎng)度。電弧過(guò)長(zhǎng)，增大了噴嘴與焊件之間的距離，保護(hù)效果變差，產(chǎn)生氣孔。電弧過(guò)短，焊絲與母材易碰撞發(fā)生短路，焊接無(wú)法進(jìn)行。</p><p>　　

69、2.4.5 焊接速度的因素</p><p>　　焊接速度是主要的焊接工藝參數(shù)之一。焊接速度過(guò)快時(shí)，由于空氣阻力對(duì)保護(hù)氣層的影響；或遇側(cè)向氣流的侵襲，會(huì)使保護(hù)氣層偏離焊絲和熔池，從而使保護(hù)效果變差，產(chǎn)生氣孔。且焊接速度顯著影響焊縫成形。所以，施焊時(shí)應(yīng)選擇合適的焊接速度?？蓞⒄毡?.2</p><p>　　表2.2 CO2氣保焊焊接工藝參數(shù)</p><p>　　2

70、.4.6 焊槍與焊件后傾角的因素</p><p>　　CO2氣保焊接時(shí)，在不妨礙焊工操作視線(xiàn)的情況下，焊槍?xiě)?yīng)盡量垂直或與焊件表面后傾75°- 85°夾角。夾角過(guò)小，其內(nèi)側(cè)產(chǎn)生紊流，外側(cè)保護(hù)氣體挺度不夠，氣體保護(hù)效果變差，易產(chǎn)生氣孔。 </p><p>　　2.4.7 外界氣流、濕度的因素</p><p>　　CO2氣保焊時(shí)，由于氣體保護(hù)層是柔性的

71、，極易受到外界氣流因素的擾動(dòng)而遭破壞，產(chǎn)生氣孔，因此焊接場(chǎng)地或通風(fēng)設(shè)施風(fēng)力不宜太大。焊接管道時(shí)，封閉管口，嚴(yán)禁穿堂風(fēng)。另外CO2氣保焊不宜在室外進(jìn)行操作。當(dāng)必須在室外作業(yè)時(shí)，風(fēng)速必須不大于1m/s，相對(duì)濕度不大于90%，同時(shí)可增大保護(hù)氣體流量。無(wú)特殊的防風(fēng)措施，嚴(yán)禁施焊。外界氣流影響見(jiàn)圖2.3。</p><p><b>　　圖 2.3</b></p><p>　　2.

72、4.8 操作技能的因素</p><p>　　操作熟練程度是防止氣孔的重要環(huán)節(jié)，每個(gè)CO2氣保焊操作焊工要有過(guò)硬的基本功。焊槍、工件之間必須保持正確的位置和相對(duì)角度，動(dòng)作要協(xié)調(diào)配合。施焊時(shí)電弧要平穩(wěn)，電弧的高度必須均勻一致。引燃電弧后，當(dāng)調(diào)整焊槍角度時(shí)，電弧長(zhǎng)度不變，嚴(yán)禁忽高忽低，防止氣體瞬間進(jìn)入熔池產(chǎn)生氣孔。同時(shí)要注意觀察熔池的變化，提高對(duì)氣孔的排除能力。</p><p>　　2.4.9

73、產(chǎn)生氣孔的其它因素</p><p>　　CO2氣保焊焊對(duì)油、銹、水非常敏感，極易產(chǎn)生氣孔和飛濺，因此對(duì)材料的表面質(zhì)量要求較高。焊前必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清理，必須對(duì)待焊工件坡口內(nèi)外10-15mm范圍內(nèi)進(jìn)行清理打磨，去除表面氧化膜、油脂和水份等雜質(zhì)，露出金屬光澤。同時(shí)對(duì)焊絲表面的油脂、鐵銹也要用砂紙進(jìn)行打磨，露出金屬光澤。此外熱引弧法在引燃電弧的1～2 s內(nèi)，使加熱電流Ih是恒定電流I的1.5～2倍，以便易于激發(fā)電弧，迅速

74、建立氣體保護(hù)，阻止外界氣體混入。同時(shí)使母材中輸入熱量增大，熔池冷卻速度減慢，金屬粘度緩慢增加而利于氣體逸出，這種熱引弧法對(duì)減少起弧處的氣孔特別有效，但它需要人配合，在引弧時(shí)調(diào)節(jié)電流，可見(jiàn)熱引弧法具有其局限性。另外在焊管時(shí)起弧收弧時(shí)采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)條方法，在正仰焊稍遠(yuǎn)處起弧，而后拉回正仰焊（或者說(shuō)沿接頭稍遠(yuǎn)處起弧，而后拉回接頭處）。這樣可以避免起弧點(diǎn)由于工件溫度低而加速了結(jié)晶速度，或混入其它氣體重新逸出而避免產(chǎn)生氣孔。收弧時(shí)，電弧超過(guò)正平焊，

75、而后拉回，使正平焊（或說(shuō)接頭處）的熔池和輸入熱增大，冷卻速度減慢，氣體容易逸出而減少氣孔。對(duì)于排管的立焊部位及其橫焊?jìng)?cè)面的接頭處均可采取相似措施。</p><p>　　第三章CO2氣體保護(hù)焊飛濺的控制</p><p>　　3.1 焊接飛濺的定義</p><p>　　在焊接過(guò)程中，大部分熔化金屬可過(guò)渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外，飛到熔池之外的金屬稱(chēng)為飛濺

76、。</p><p>　　3.2 焊接飛濺的不同分類(lèi)</p><p>　　我們將根據(jù)焊接過(guò)程的特點(diǎn)將焊接飛濺分為以下幾類(lèi)：熔焊主要以二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊為研究對(duì)象，在CO2焊中，大部分焊絲熔化金屬可過(guò)渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外，飛到熔池之外的金屬稱(chēng)為飛濺。特別是粗焊絲CO2氣體保護(hù)焊大參數(shù)焊接時(shí)，飛濺更為嚴(yán)重，飛濺率可達(dá)20%以上，這時(shí)就不可能進(jìn)行正常焊接工作了。</p&

77、gt;<p>　　3.3 CO2氣體保護(hù)焊飛濺產(chǎn)生原因及相應(yīng)防止措施</p><p>　　在CO2焊中，大部分焊絲熔化金屬可過(guò)渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外，飛到熔池之外的金屬稱(chēng)為飛濺。特別是粗焊絲CO2氣體保護(hù)焊大參數(shù)焊接時(shí)，飛濺更為嚴(yán)重，飛濺率可達(dá)20%以上，這時(shí)就不可能進(jìn)行正常焊接工作了。飛濺是有害的，它不但降低焊接生產(chǎn)率，影響焊接質(zhì)量，而且使勞動(dòng)條件變差。 </p>

78、<p>　　3.3.1飛濺產(chǎn)生原因及飛濺分類(lèi)</p><p>　　由于焊接參數(shù)的不同，CO2焊具有不同的熔滴過(guò)渡形式，從而導(dǎo)致不同性質(zhì)的飛濺。其中，可分為熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺和短路過(guò)渡時(shí)的飛濺。</p><p>　　熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺 熔滴自由過(guò)渡時(shí)的飛濺主要形式，在CO2氣氛下，熔滴在斑點(diǎn)壓力的作用下上撓，易形成大滴狀飛濺。這種情況經(jīng)常發(fā)生在較大電流焊接時(shí)，如用直

79、徑1.6mm焊絲、電流為300～350A，當(dāng)電弧電壓較高時(shí)就會(huì)產(chǎn)生。如果再增加電流，將產(chǎn)生細(xì)顆粒過(guò)渡，這時(shí)飛濺減小，主要產(chǎn)生在熔滴與焊絲之間的縮頸處，該處的電流密度較大使金屬過(guò)熱而爆斷，形成顆粒細(xì)小的飛濺。在細(xì)顆粒過(guò)渡焊接過(guò)程中，可能由熔滴或熔池內(nèi)拋出的小滴飛濺。這是由于焊絲或工件清理不當(dāng)或焊絲含碳量較高，在熔化金屬內(nèi)部大量生成CO等氣體，這些氣體聚積到一定體積，壓力增加而從液體金屬中析出，造成小滴飛濺。大滴過(guò)渡時(shí)，如果熔滴在焊絲端頭停

80、留時(shí)間較長(zhǎng)，加熱溫度很高，熔滴內(nèi)部發(fā)生強(qiáng)烈的冶金反應(yīng)或蒸發(fā)，同時(shí)猛烈地析出氣體，使熔滴爆炸而生成飛濺。另外，在大滴狀過(guò)渡時(shí)，偶爾還能出現(xiàn)飛濺，因?yàn)槿鄣螐暮附z脫落進(jìn)入電弧中，在熔滴上出現(xiàn)串聯(lián)電弧，在電弧力的作用下，熔滴有時(shí)落入熔池，也可能被拋出熔池而形成飛濺。</p><p>　　熔滴短路過(guò)渡時(shí)的飛濺 短路過(guò)渡時(shí)的飛濺形式很多。飛濺總是發(fā)生在短路小橋破斷的瞬時(shí)。飛濺的大小決定于焊接條件，它常常在很大范圍內(nèi)

81、改變。產(chǎn)生飛濺的原因目前有兩種看法，一種看法認(rèn)為飛濺是由于短路小橋電爆炸的結(jié)果。當(dāng)熔滴與熔池接觸時(shí)，熔滴成為焊絲與熔池的連接橋梁，所以稱(chēng)為液體小橋，并通過(guò)該小橋使電路短路。短路之后電流逐漸增加，小橋處的液體金屬在電磁收縮力的作用下急劇收縮，形成很細(xì)的縮頸。隨著電流的增加和縮頸的減小，小橋處的電流密度很快增加，對(duì)小橋急劇加熱，造成過(guò)剩能量的積聚，最后導(dǎo)致小橋發(fā)生氣化爆炸，同時(shí)引起金屬飛濺。另一種看法認(rèn)為短路飛濺是因?yàn)樾虮瑪嗪?，重新引燃?/p>

82、弧時(shí)，由于CO2氣體被加熱引起氣體分解和體積膨脹，而產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)沖擊作用，該力作用在熔池和焊絲端頭的熔滴上，它們?cè)跉鈩?dòng)沖擊作用下被拋出而產(chǎn)生飛濺。試驗(yàn)表明，前一種看法比較正確。飛濺多少與電爆炸能量有關(guān)，此能量主要是在小橋完全破壞之前的100～150μs時(shí)間內(nèi)積聚起來(lái)的，主要是由這時(shí)的短路電流（即短路峰值電流）和小橋直徑所決定。</p><p>　　小電流時(shí)，飛濺率通常在5%以下。限制短路峰值電流為最佳值時(shí)，飛濺

83、率可降低到1%左右。在電流較大時(shí)，縮頸的位置對(duì)飛濺影響極大。所謂縮頸的位置是指縮頸出現(xiàn)在焊絲與熔滴之間，還是出現(xiàn)在熔池與熔滴之間。如果是前者，小橋的爆炸力推動(dòng)熔滴向熔池過(guò)渡，而后者正相反，小橋爆炸力排斥熔滴過(guò)渡，并形成大量飛濺，最高可達(dá)25%以上。冷態(tài)引弧時(shí)或在焊接參數(shù)不合適的情況下（如送絲速度過(guò)快而電弧電壓過(guò)低，焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)大或焊接回路電感過(guò)大等）常常發(fā)生固體短路。這時(shí)固體焊絲可以直接被拋出，同時(shí)熔池金屬也被拋出。在大電流射滴過(guò)渡時(shí)

84、，偶爾發(fā)生短路，由于短路電流很大。所以將引起十分強(qiáng)烈的飛濺。</p><p>　　3.3.2.采用不同的降低飛濺的方法：</p><p>　　1）在熔滴自由過(guò)渡時(shí)，應(yīng)選擇合理的焊接電流與焊接電壓參數(shù)，避免使用大滴排斥過(guò)渡形式；同時(shí)，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)焊接材料，如選用含C量低、具有脫氧元素Mn和Si的焊絲H08Mn2SiA等，避免由于焊接材料的冶金反應(yīng)導(dǎo)致氣體析出或膨脹引起的飛濺。</p>

85、;<p>　　2）在短路過(guò)渡時(shí)，可以采用（Ar+CO2）混合氣體代替CO2以減少飛濺。如加入φ（Ar）=20%～30%的Ar。這是由于隨著含氬量的增加，電弧形態(tài)和熔滴過(guò)渡特點(diǎn)發(fā)生了改變。燃弧時(shí)電弧的弧根擴(kuò)展，熔滴的軸向性增強(qiáng)。這一方面使得熔滴容易與熔池會(huì)合，短路小橋出現(xiàn)在焊絲和熔池之間。另一方面熔滴在軸向力的作用下，得到較均勻的短路過(guò)渡過(guò)程，短路峰值電流也不太高，有利于減少飛濺率。</p><p>

86、　　3.4現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中減少飛濺的措施</p><p>　　3.4.1.對(duì)于焊絲伸出產(chǎn)度的控制：</p><p>　　焊絲干伸長(zhǎng)增加時(shí)，焊絲熔化速度增加，這時(shí)電流減小，將使熔滴與熔池溫度降低，造成熱量不足，而引起未焊透；另外，電弧不穩(wěn)，難以操作，飛濺大，成形差，易產(chǎn)生氣孔；當(dāng)焊絲干伸長(zhǎng)變短時(shí)，電流增大，弧長(zhǎng)變短，熔深變大，飛濺易粘附到噴嘴內(nèi)壁，不易觀察熔池，甚至燒壞導(dǎo)電嘴。</p&g

87、t;<p>　　3.4.2電流極性：</p><p>　　采用直流反極性，這時(shí)電弧穩(wěn)定，焊接過(guò)程平穩(wěn)，飛濺小。若采用直流正極性，則熔深較淺，余高較大和飛濺很大。而在堆焊、鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)均采用直流正極性接法。</p><p><b>　　平 角 焊</b></p><p>　　立 角 焊

88、 開(kāi)坡口平對(duì)接板焊接</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　焊接作為制造業(yè)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)工藝最早可追溯到我國(guó)秦朝銅車(chē)馬的焊接，銅車(chē)馬的制造過(guò)程中已包含了融化鑄焊、熔化焊，甚至在顯微鏡下才能觀察到的微型釬焊。焊接技術(shù)規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)已有100多年的歷史，特別是近幾十年，隨著材料、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，焊接技術(shù)已在世界經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域

89、扮演著重要作用，成為航空航天、機(jī)械造船、汽車(chē)、鐵道、橋梁、電子信息、石化、電力、海洋鉆探和建筑結(jié)構(gòu)等行業(yè)中材料鏈接的主要手段，被譽(yù)為“金屬縫紉機(jī)”的焊接技術(shù)使金屬的連接加工變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。當(dāng)今，焊接科學(xué)與技術(shù)正與現(xiàn)代工業(yè)同步發(fā)展，促進(jìn)了人類(lèi)文明與進(jìn)步。</p><p>　　CO2氣體保護(hù)焊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CO2氣保焊）是一種先進(jìn)的焊接技術(shù)，它以CO2作為保護(hù)氣體（有時(shí)采用CO2＋Ar 的混合氣體）進(jìn)行焊接，具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)

90、能，并適用于大電流焊接等特點(diǎn)，采用該技術(shù)大大提高了生產(chǎn)效率（比手工焊高3-6倍）和焊接質(zhì)量，降低了成本和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，取得了顯著效果，為生產(chǎn)施工發(fā)揮了巨大作用。因此CO2氣保焊在推廣應(yīng)用中，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。CO2氣保焊優(yōu)點(diǎn)確實(shí)很多，但最大缺點(diǎn)就三個(gè)：飛濺大、成型差、容易產(chǎn)生氣孔，正因?yàn)檫@三個(gè)缺點(diǎn)限制了CO2氣保焊的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外焊接工作者進(jìn)行了大量的研究，主要是針對(duì)這三個(gè)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行的，雖然

91、取得了一定的成效，但這三個(gè)問(wèn)題仍然是困繞CO2氣保焊進(jìn)一步推廣應(yīng)用的主要癥結(jié)所在。因?yàn)?，在CO2氣保焊操作過(guò)程中由于采用焊接工藝措施不當(dāng)，加之焊工操作水平所限，導(dǎo)致焊縫中出現(xiàn)氣孔缺陷的幾率較大，使拍片合格率明顯下降，嚴(yán)重影響了焊縫的焊接質(zhì)量，甚至有些操作者遇到氣孔束手無(wú)策；過(guò)多的飛濺也不同程度的影響了焊接。某些單位或部門(mén)甚至放棄采用CO2氣保焊方法，成為直接影響CO2氣保焊方法的推廣應(yīng)用。本文主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)</p>&l

92、t;p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)三個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)專(zhuān)科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，懇請(qǐng)各位老師指導(dǎo)斧正。如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，沒(méi)有工作中部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的幫助以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。所以在這里我要感謝老師，感謝我親愛(ài)的同學(xué)們。</p><

93、p>　　在論文寫(xiě)作過(guò)程中，得到了續(xù)萍老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，*老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，*老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩*老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向續(xù)老師致以誠(chéng)

94、摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝**老師，在工作之余來(lái)請(qǐng)教他們我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，感謝他們的諒解，感謝他們所給的幫助。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!</p><p>　　在此即將畢業(yè)之際，謝謝各位老師對(duì)我的培育和關(guān)

95、懷！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 趙熹華，馮吉才，壓焊方法及設(shè)備，機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2] 任廷春，弧焊電源．第2版，機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[3] 雷世明，焊接方法與設(shè)備，機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p>

96、<p>　　[4] 趙熹華， 焊接檢驗(yàn)，機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[5] 王長(zhǎng)忠，高級(jí)焊工技能訓(xùn)練，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2006</p><p>　　[6] 高忠民，金鳳柱．電焊工入門(mén)與技巧，金盾出版社，2005</p><p>　　[7] 英若采，熔焊原理及金屬材料焊接，機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p>&

97、lt;p>　　[8] 陳祝年，焊接工程師手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[9] 何德孚， 焊接與連接工程學(xué)導(dǎo)論上海，上海交通大學(xué)出版社，1988</p><p>　　[10] 曾 樂(lè)， 現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊(cè)上海，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1999</p><p>　　[11] 李亞江、王娟，氣體保護(hù)焊工藝及應(yīng)用，化學(xué)工業(yè)出版社，2009<

98、/p><p>　　[12] 杜國(guó)華，新編焊接工藝500問(wèn)，機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[13] 韓國(guó)明，焊接工藝?yán)碚撆c技術(shù)第二版，機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[14] 殷樹(shù)言等，CO2焊接設(shè)備原理與調(diào)試，機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[15] 李亞江，焊接冶金學(xué)—材料焊接性，機(jī)械工業(yè)出版社，20

99、06</p><p>　　[16] 楊春利、林三寶等，電弧焊基礎(chǔ)，哈爾濱工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[17] 陳裕川，焊接工藝設(shè)計(jì)與實(shí)例分析，機(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[18] 彭友祿，焊接工藝，人民交通出版社，2002</p><p>　　[19] 陳伯蠡，焊接工程缺陷分析與對(duì)策第二版，機(jī)械工業(yè)出版社，