陕汽培训:护风罩焊接工艺知识培训.ppt
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1、 护风罩CO2焊接工艺知识培训 工艺所:葛小层 第一部分:CO2气体保护电弧焊基本知识介绍 第二部分:护风罩总成焊接工艺1 第一部分:CO2气体保护电弧焊基本知识介绍一、什么是CO2气体保护电弧焊?CO2气体保护电弧焊是以CO2作为保护气体的电弧焊。它用焊丝作电极,靠焊丝和焊件之间产生的电弧熔化工件金属与焊丝,以自动或半自动方式进行焊接。目前应用较多的是半自动焊,即焊丝送进靠机械自动进行并保证弧长,由焊工手持焊炬进行焊接操作。CO2保护焊的焊接装置工作流程如下:焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出,CO2气体从焊炬喷嘴中以一定流量喷出,电弧引燃后,焊丝末端、电弧及熔池被CO2气体所包围,可防止空
2、气对高温金属的有害作用。但CO2是氧化性气体,在电弧高温下能分解为CO和氧,使钢中的碳、锰、硅及其他合金元素烧损,为保证焊缝的合金元素,须采用含锰、硅较高的焊接钢丝或含有相应合金元素的合金钢焊丝。例如焊接低碳钢常用H08MnSiA焊丝,焊接低合金结构钢则常用H08Mn2SiA焊丝。2二、CO2保护焊的特点:1.优点在于:(1)成本低 可采用廉价易得的CO2代替焊剂,焊接成本仅是埋弧自动焊和手弧焊的40%左右。(2)生产率高 由于送丝送进自动化,电流密度较大,电弧热量集中,所以焊接速度较快。另外,焊后没有熔渣、节省清渣时间,可比手工电弧焊提高生产率13倍。(3)操作性能好 CO2保护焊是明弧焊,
3、可清楚地看到焊接过程,容易发现问题及时调整处理。CO2保护焊象手弧焊一样灵活,适于各种位置的焊接。(4)质量较好 选用合适的焊丝并注意操作时,焊接质量还是比较好的。由于电弧在气流压缩下燃烧热量集中,因而,焊接热影响区较小,变形和产生裂纹的倾向也小,适于薄板焊接。2.缺点在于:CO2的氧化作用使熔滴飞溅较为严重,因此焊缝成型不够光滑。另外,焊接烟雾较大,弧光强烈,如果控制或操作不当,容易产生气孔。3三、CO2保护焊的适用范围:CO2保护焊目前已广泛用于造船、机车车辆、汽车、农业机械等工业部门,主要用于焊接30mm以下厚度的低碳钢和部分低合金结构钢。4四、CO2保护焊具体焊接操作:4.1焊接前准备
4、4.1 CO2焊接设备的使用及要求:4.1.1 焊接时所使用的CO2焊机型号应符合工艺卡片规定。4.1.2 CO2焊机应放在避雨、通风良好且干燥的地方,不应靠近高温热源处。4.1.3 使用新CO2焊机或启动长期停用的CO2焊机时,应仔细检查焊机有无损坏处,在使用前必须按产品说明书或有关技术要求进行检验。4.1.4 要保持CO2焊机内外的清洁。焊机的表面要经常擦扫干净,CO2焊机内部的灰尘应定期用干躁的压缩空气吹净。4.1.5 CO2焊机的供电回路、供气系统、控制系统、供丝系统、冷却系统、焊接回路的接头电线、气管、机构、电气元件、风扇等应合格且运行可靠。4.1.6 启动焊机前,焊钳和焊件不准接触
5、,调节焊接电流、焊接速度、CO2气体流量等参数时,要在空载时进行。4.1.7 CO2焊机发生故障时,应立即切断电源,要及时检查和修理。4.1.8 CO2焊机不能较长时间在超负载率的状态下运行,以免焊机因发热而损坏。4.1.9二氧化碳的减压器、接头、胶管等不得有漏气,在焊接前必须预热15min才能使用。4.1.10 焊工临时离开工作场地,必须切断CO2焊机电源。工作完毕切断CO2焊机电源,并将焊接电缆线盘起放置整齐。54.2 焊接工具、辅具使用及要求:4.2.1 推丝式半自动焊枪的送丝软管长度不宜过长,否则焊丝送进的阻力较大,送丝稳定性变差,特别是对于较细、较软材料的焊丝。一般送丝软管长度为35
6、m。4.2.2 推拉丝式半自动焊枪的送丝软管长度不宜超过15 m。4.2.3 焊接前,应检查送丝软管是否送丝自如顺畅。如送丝软管经长期使用后,管内积聚了污垢而影响送丝,应及时清理。其方法如下:(a)用干燥的压缩空气从手把一端开始,吹到软管的另一端。但严禁使用氧气。(b)或用一根比软管长的金属丝穿入软管,然后将金属丝拉紧在两柱之间,将软管沿着金属丝前后移动之后,再用压缩空气吹出污垢。4.2.4 检查焊丝导电咀是否处于良好状态。如磨损过大,必须更换。焊丝直径d丝与导电咀内孔直径d导咀之间关系如下:焊丝直径d丝与导电咀内孔直径d导咀之间关系焊丝直径d丝(m m)导电咀内孔直径d导咀(m m)d丝1.
7、6 d丝(0.130.25)m m 2.0d丝3.2 d丝(0.30.6)m m64.3 焊工的资格及能力要求:4.3.1 所有焊接工作应由经过焊接岗前培训,并具有焊工操作合格证的焊工担任;4.3.2 电焊工应具有初等电工知识,对所用焊接设备和焊接材料应有所了解,并熟练的掌握和使用它们;4.3.3 电焊工应熟悉和掌握工艺规程及有关安全操作规程;4.3.4 焊接前,焊工必须穿戴好工作服、工作帽、绝缘胶鞋、皮手套、面罩及合格的护目滤光片等劳保用品;4.3.5 焊工必须备有合适的工具,如:扁锉、改锥、尖嘴钳、克丝钳、0.5磅的木锤、皮锤、铁锤等,以备在焊接中使用。74.4 室外作业应设置专门的防风装
8、置。4.5 在大电流焊接时,弧光较强,应设置防弧光装置。4.6 在密闭或半密封空间施焊时,应重点监测CO和CO2浓度,如超过卫生标准,应立即采用有效的通风和换气措施。4.7 拼装好的重要零部件焊接前,应按产品图纸检验形状尺寸、待焊部位合格后,才能焊接。4.8 CO2气瓶瓶色应为铝白色,并印有黑色的“液化二氧化碳”字样。4.9 工作完毕、工作间隙,工作点转移前都应关闭瓶阀,戴上瓶帽。4.10 使用气瓶前,应稍打开瓶阀,吹走瓶阀口上粘附的细屑和污物后立即关闭,然后接上减压表再使用。4.11 焊接坡口:一般情况下,板厚小于6时,宜采用坡口(即不开坡口);板厚为630时,宜采用形坡口;板厚为3050时
9、,宜采用双形坡口(即形坡口);板厚为2050时,宜采用形坡口;板厚大于50时,宜采用双形坡口,(坡口的基本形式和尺寸,在无特殊要求时,应按GB9851988和GB98688选取)。84.12 焊前清理:焊前需对接头坡口及其附近(约20mm内)表面的氧化皮、锈蚀、油污、水分等污物进行清除。否则将对焊接质量产生不可忽视的有害影响,尤其对碱性焊条,清理要求严格和彻底,以防止产生气孔和冷裂纹。4.13 焊前预热:必要时,应对被焊工件的全部或局部进行适当的加热工艺措施预热。预热可以减小接头焊后冷却速度,避免产生淬硬组织,减少焊接应力及变形。它是防止产生裂纹的有效措施。对于刚性不大的低碳钢和强度级别较低的
10、低合金高强度钢的一般结构,一般不必预热;对刚性大、精度高或焊接性差的容易产生裂纹的结构,焊前需要预热。95 焊接材料 5.1 CO2保护焊用焊丝5.1.1 CO2保护焊用焊丝的作用焊丝是CO2气保焊的主要焊接材料,其主要作用是填充金属和同时用来传导焊接电流。此外,有时通过焊丝向焊缝过渡合金元素;对于自保护药芯焊丝,在焊接过程中还起到保护、脱氧和去氮等作用。5.1.2 CO2保护焊用焊丝使用要求(a)焊丝内必须含足够数量锰、硅等的脱氧元素,以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气孔。(b)焊丝的含碳量要低,通常要求w(C)0.11,以减少气孔和飞溅。(c)要保证焊缝具有满意的力学性能和抗裂性能。(d
11、)焊丝应保证有均匀外径。(e)焊丝应具有一定的硬度和刚度,一方面以防止焊丝被送丝滚轮压扁或压出深痕,另一方面,焊丝从导电嘴送出后要有一定的挺直度。因此,无论何种送丝方式,都要求焊丝以冷拔状态供应,不能使用退火焊丝。(f)为了利于焊丝软管,防止锈蚀,改善焊丝的导电性,焊丝表面应镀铜保护。(g)如果焊丝表面有水、油、锈等污物时,在使用前要清理干净。(h)焊丝的供应部门对焊丝的质量负责,供应商应出具焊丝质量保证书或焊丝出厂检验报告。(I)使用焊丝的各单位,不得使用未作质量检验和未确定牌号(或型号)的焊丝。105.1.3 我公司常用CO2焊丝 H08Mn2SiA的牌号、化学成分及焊缝金属机械性能 H0
12、8Mn2SiA的牌号、化学成分牌号牌号H08Mn2SiAH08Mn2SiA化学成分化学成分(质质量分数)量分数)C C MnMnSiSiCr Cr Ni Ni 其它其它S S P P 0.110.111.81.82.12.10.650.650.950.950.200.200.300.30Cu0.Cu0.20200.030.030.030.03直径直径规规格(格(mmmm)0.80.8、1.01.0、1.21.2、1.61.6、2.02.0用用 途途可可焊焊接低碳接低碳钢钢、低合金、低合金钢钢及低合金高及低合金高强强度度钢钢11 H08Mn2SiA的焊缝金属机械性能抗拉强度b(Kgmm)屈服强度
13、s(Kgmm)伸长率断面收缩率冲击吸收功AK(KgM/cm2)2020544020489.04.0125.1.4 常用碳钢和低合金高强度钢CO2焊焊丝选用常用碳钢和低合金高强度钢CO2焊焊丝选用表钢钢 种种钢钢 号号保保 护护 气气 体体焊焊 丝丝 牌牌 号号焊焊 丝丝 型型 号号低碳钢Q235、Q255、Q275、15、20、20g、22 g、20RCO2CO2ArH08MnSiH08Mn2SiH08Mn2SiAER504ER491中碳钢35、45CO2CO2ArH08Mn2SiAER491低合金钢Q295(09Mn2)、09Mn2Si、Q345(16Mn)、16MnR、16MnCu、14M
14、nNb、Q390(16MnNb、15MnV)CO2CO2ArArCO2H08Mn2SiAER491ER506135.2 保护气体 CO25.2.1 焊接用CO2气体的纯度应为99.5以上,氧的含量0.1,水的含量1.22克米3。5.2.2 焊接低合金或低合金高强度钢时,CO2气体的纯度应为99.8以上。5.2.3 CO2气体在瓶内为液态,每瓶可灌入26公斤左右,瓶内压力约为5070公斤厘米2,由于液态CO2的沸点为78,因此常温下亦可气化供焊接使用,瓶内的气体压力是随外界温度的变化而变化,所以使用时应注意以下事项:(a)不能利用压力表上的读数来估计瓶内的CO2气体的储存量,因为同样重量的CO2
15、气体在不同温度下有不同的压力。(b)CO2气瓶不能放在有火炉等热源附近。(c)夏季工作时,CO2气瓶不宜置于烈日下暴晒,应放在室内或阴凉处。(d)当瓶内压力低于10个大气压时(外界温度为20),不得继续使用,要重新换气。5.2.4 在0度和一个大气压下,若焊接时的气体消耗量为810升分,则一标准钢瓶中所盛的液态CO2气体可连续使用22小时。5.2.5 当CO2气体纯度偏低时,必须经过纯化处理,方法如下:(a)将气瓶倒立静置12小时,然后打开阀门,把沉积在瓶口部的自由状态水排出,可放水23次,每次间隔30分钟,放后,将瓶正过来。(b)经倒置放水的气瓶,使用前先打开阀门放掉瓶内上部纯度低的气体,然
16、14后再接输气管。(c)气管路连接时,依次接入预热器、高压干燥器、高、低压表、流量计。预热的目的是防止CO2气体经减压膨胀后,因吸收大量热,使气体温度降到零度以下,会引起CO2气体中的水分在减压器内结冰而堵塞气路;干燥的目的是进一步减少CO2气体中的水分,一般用硅胶和脱水硫酸铜作干燥剂。5.2.6 干燥剂放入干燥器之前,必须除去水分,其颗粒度为45mm。常用硅胶除水方法如下:将硅胶放入250300的烘干箱中干燥约12小时,当硅胶呈现粉红色或白色(潮湿时呈淡青色)即可。155.3 CO2气体保护焊焊接工艺规范5.3.1 CO2气体保护焊焊接工艺参数规范 CO2气体保护焊的工艺参数主要包括:焊丝直
17、径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接回路的电感值、焊丝伸出长度、气体流量、电流与极性。5.3.1.1焊丝直径焊丝直径通常根据焊件的厚度、施焊位置和效率等要求选择。焊丝直径的选择如下:焊丝焊丝直径(直径(mmmm)熔滴熔滴过过渡形式渡形式可可焊焊板厚(板厚(mmmm)施施焊焊位置位置0.50.8短路过渡0.43各种位置细颗粒过渡24平焊、横角1.01.5短路过渡28各种位置细颗粒过渡212平焊、横角1.6短路过渡312立焊、横焊细颗粒过渡8平焊、横角2.02.5细颗粒过渡10平焊、横角165.3.1.2焊接电流焊接电流的大小主要取决于送丝速度。送丝速度越快、则焊接电流越大。焊接电流对焊缝熔深影
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