富氬氣體保護焊

1、富氬氣體保護焊知識初探目 錄摘 要1引 言2第一章 焊接的分類及特點41.1焊接的分類41.2 焊接的特點5第二章 富氬氣體保護焊和CO2氣體保護焊的性能特點比較分析72.1 富氬氣體保護焊72.2 CO2氣體保護焊112.3 富氬氣體保護焊與CO2氣體保護焊的性能比較12第三章 富氬氣體保護焊和CO2氣體保護焊的焊接工藝分析比較133.1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡和短路過渡富氬混合氣體保護焊焊接參數(shù)133.2結(jié)構(gòu)鋼短路過渡和細(xì)顆粒狀過渡CO2氣體保護焊焊接參數(shù)16第四章 富氬氣體保護焊代替CO2氣體保護焊可行性分析及推廣應(yīng)用194.1 富氬氣體保護焊與CO2氣體保護焊的特點194.2 工藝試驗19結(jié) 論

2、24致 謝25參考文獻(xiàn)26摘 要焊接是指工件（同種或異種材質(zhì)），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過程。金屬的焊接，按其工藝過程的特點分有熔焊、壓焊和釬焊三大類。本文通過對富氬氣體保護焊的焊接性能、焊接工藝及其焊接應(yīng)用實例的分析掌握其特點，并將其與CO2氣體保護焊進行比較分析，富氬氣體保護焊工藝性能優(yōu)于CO2氣體保護焊，與CO2氣體保護焊相比，富氬氣體保護焊焊縫成形好，飛濺大大減少，焊縫金屬的綜合性能優(yōu)于CO2氣體保護焊，焊接成本接近。采用富氬氣體保護焊可降低焊縫的返修率，節(jié)約能源和焊接材料，提高焊接質(zhì)量，減輕了工人的勞動強度，改善了操

3、作環(huán)境，具有較好的綜合效益，值得推廣應(yīng)用。從20世紀(jì)末國家逐漸在各個行業(yè)推廣自動焊的基礎(chǔ)焊接方式氣體保護焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，應(yīng)用尤為廣泛的富氬氣體保護焊. 引 言焊接制造是一門理論和實踐性較強的綜合性技術(shù)。富氬氣體保護焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。富氬氣體保護焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進行焊接，能獲得穩(wěn)定的焊接工藝性能和良好的焊接接頭，可用于各種位置（平焊、立焊、橫焊和仰焊以及全位置焊）的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬材料的焊接。進入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)得到了越來越廣泛的使用，焊接方法也向著多元化的方向發(fā)展，這就對焊

4、接效率提出了更高的要求。傳統(tǒng)富氬氣體保護焊焊接工藝最高送絲速度小于18 m/min，最高焊接速度低于18m/min，所以為了提高生產(chǎn)效率，進一步提高焊接速度成為近年來焊接領(lǐng)域研究的熱點之一。近年來，我國科技工作者正逐步加大對高速富氬氣體保護焊技術(shù)的研究并取得了一些重要的成果，但客觀的說在高速、高效氣體保護焊接工藝與國外先進國家相比仍存在較大差距。因此推動高效、高速富氬氣體保護焊方法的研究和應(yīng)用具有重要的意義。 焊接生產(chǎn)率的提高主要有兩個途徑：一是薄板焊接時焊接速度的提高；二是中、厚板焊接時熔敷率的提高。為提高焊接速度，基本的出發(fā)點是速度提高的同時增大焊接電流，以維持焊接熱輸人大致不變。但焊接電

5、流的提高會造成電弧壓力的顯著增加。過大的電弧壓力導(dǎo)致熔池液面的劇烈變形，使作用于熔滴和熔池的電弧力急劇增加破壞焊接過程的穩(wěn)定性并使母材熱輸入高而導(dǎo)致焊縫組織變差、焊接變形變大，造成很多焊接缺陷，咬邊和駝峰焊道是最常見高速焊接焊縫成形缺陷。因此為了獲得穩(wěn)定的高速富氬氣體保護焊過程 ，必須從控制熔滴過渡、 穩(wěn)定熔池流態(tài)、合理分配焊接熱輸入等方面采取有效措施。目前，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了多種高速熔化極氣體保護電弧焊焊接方法，很多已開始應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。 第一章 焊接的分類及特點1.1焊接的分類1.1.1 焊接的定義：焊接是指被焊（同種或異種的材質(zhì)），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的

6、材質(zhì)達(dá)到原子間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程。  1.1.2 焊接的種類特性：金屬的焊接，按其工藝過程的特點分有熔焊、壓焊和釬焊三大類. 熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。富氬氣體保護焊就是熔焊的一種。熔焊時，熱源將待焊工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。 在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。 為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護方法。

7、例如，氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣，以保護焊接時的電弧和熔池率；又如鋼材焊接時，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧，就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。 壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力作用下連接成為一體。 釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴散，從而實現(xiàn)焊接的方法。1.2

8、焊接的特點（1）焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。所以是一種把分離的金屬件連接成為不可拆卸的一個整體的加工方法。在被廣泛應(yīng)用以前，不同拆卸連接的主要方法是鉚接。與鉚接相比，焊接具有節(jié)省金屬、生產(chǎn)率高、致密性好、操作條件好、易于實現(xiàn)機械化和自動化。所以現(xiàn)在焊接已基本取代連接鉚接。（2）焊接的另一個特點是可以化大為小、以小拼大。在制造大型機件與結(jié)構(gòu)件或復(fù)雜的機器零件時，可以化大為小、化復(fù)雜為簡單的方法準(zhǔn)備壞料，用鑄-焊、鍛-焊聯(lián)合工藝，用小型鑄、鍛設(shè)備生產(chǎn)大或復(fù)雜零件。例如我國生產(chǎn)的大型水壓機立柱或發(fā)電機主軸等。（3）焊接可以制造雙金屬結(jié)構(gòu)

9、。用焊接方法可制不同材料的復(fù)雜層容器，對焊不同材料的零件或工具（如較粗的鉆頭，就是用45號作鉆柄，高速鋼作鉆頭的切削部分）等。所以，焊接是進行金屬構(gòu)件、機器零件等的重要加工方法，如橋梁、建筑構(gòu)件、船體、鍋爐、車箱、容器等。此外，焊接還是修補鑄、鍛件的缺陷和磨損零件的重要方法。國外專家認(rèn)為：“到2020年焊接仍將是制造業(yè)的重要加工工藝。它是一種精確、可靠、低成本，并且是采用高科技連接材料的方法。目前還沒有其他方法能夠比焊接更為廣泛地應(yīng)用于金屬的連接，并對所焊的產(chǎn)品增加更大的附加值。隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟，數(shù)字焊機、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大

10、型基礎(chǔ)工程，有效地促進了先進焊接特別是焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與進步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新月異。我國焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“高效、自動化、智能化”。目前我國的焊接自動化率還不足30%，同發(fā)達(dá)工業(yè)國家的80%差距甚遠(yuǎn)。從20世紀(jì)末國家逐漸在各個行業(yè)推廣自動焊的基礎(chǔ)焊接方式氣體保護焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，應(yīng)用尤為廣泛的富氬氣體保護焊，現(xiàn)已初見成效?？梢灶A(yù)計在未來的10年，國內(nèi)自動化焊接技術(shù)將以前所未有的速度發(fā)展。第二章 富氬氣體保護焊和CO2氣體保護焊的性能特點比較分析2.1 富氬氣體保護焊 富氬氣體保護焊的定義使用焊絲作為熔化電極，采用氬氣或富氬混合氣體作為保護氣體的電弧焊接方

11、法叫富氬氣體保護焊。2.1.2 富氬氣體保護焊的特點富氬氣體保護焊可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。富氬氣體保護焊具有下列特點： 焊接成本低，其綜合成本大概是手工電弧焊的1/2。 生產(chǎn)效率高 可以使用較大的電流密度（200A/mm2左右），比手工電弧焊（1020A/mm2左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.23.8倍，對10mm以下的鋼板可以不開坡口，對于厚板可以減少坡口加大鈍邊進行焊接，同時具有焊絲熔化快，不用清理熔渣等特點，效率可比手弧焊提高2.54倍。 焊后變形小 因氣體保護焊的電弧熱量集中，加熱面積小，Ar+CO2氣流有冷卻作用，因此焊件焊后變形小，特別是薄板的焊接更為突出。

12、抗銹能力強 氣體保護和埋弧焊相比，具有較高的抗銹能力，所以焊前對焊件表面的清潔工作要求不高，可以節(jié)省生產(chǎn)中大量的輔助時間。 富氬焊接可以克服由于純CO2氣體保護焊的缺點，因CO2氣體本身具有較強的氧化性，因此在焊接過程中會引起合金元素?zé)龘p，產(chǎn)生氣孔和引起較強的飛濺，而在富氬氣氛中飛濺問題得到有效控制，可以節(jié)省清渣費用減少清渣劑的使用并且可以節(jié)約一部分電耗。富氬氣體保護焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進行焊接，能獲得穩(wěn)定的焊接工藝性能和良好的焊接接頭，可用于各種位置（平焊、立焊、橫焊和仰焊以及全位置焊）的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬材料的焊接。2.1.3 富氬氣體保護焊

13、的常用活性混合氣體及其適用范圍 Ar+O2這種混合氣體具有一定的氧化性，一方面能降低液體金屬的表面張力，具有熔滴細(xì)勻、電弧穩(wěn)定、焊縫成形規(guī)則等特點；另一方面由于保護氣體具有氧化性，可以在熔池表面不斷地生成氧化膜，生成的氧化物可以降低電子逸出功，故能穩(wěn)定陰極斑點，克服陰極斑點飄忽不定的缺點，增加電弧的穩(wěn)定性，同時也有利于增加液體金屬的流動性，細(xì)化熔滴，改善焊縫成形。但是焊接不銹鋼時，氧的加入量不能太高，一般控制在1%5%（體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)，否則合金元素氧化燒損多，引起夾渣和飛濺的問題。焊接低碳鋼和低合金鋼時，在Ar中O2的加入量可達(dá)20%（體積分?jǐn)?shù)）。 Ar+CO2在Ar中加入CO2的體積分?jǐn)?shù)1

14、5時，其作用與Ar中加入25（體積分?jǐn)?shù)）的O2相似。若加入CO2的體積分?jǐn)?shù)25,其工藝特征就接近純CO2氣體保護焊。但飛濺相對較少，可以改善呈蘑菇狀的焊縫截面形狀，以減少氣孔的生成。這種混合氣體有電弧穩(wěn)定、飛濺小、容易獲得軸向射流過渡等優(yōu)點，又因其具具有氧化性，能穩(wěn)定電弧，有較好的熔深和焊縫成形，焊接質(zhì)量好，可用于射流過渡，短路過渡及脈沖過渡形式的熔化極氣體保護焊。目前，廣泛應(yīng)用于焊接低碳鋼及合金鋼，也可焊接不銹鋼。在Ar中加入CO2會提高臨界電流，其熔滴過渡特性隨著CO2量的增加而惡化，飛濺也增大。通常CO2加入量在530（體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)。 Ar+ CO2 + O2 在Ar中加入適量的CO

15、2和O2焊接低碳鋼、低合金鋼，比采用上述兩種混合氣體作氣體保護焊接的焊縫成形、接頭質(zhì)量、金屬熔滴過渡和電弧穩(wěn)定性好。在熔化極及鎢極氣體保護焊中，常見的焊接用保護氣體及其使用范圍見表21。表21 焊接用保護氣體及其使用范圍被焊材料保護氣體（體積分?jǐn)?shù)）工件厚度/mm特點鋁及鋁合金100%Ar025較好的熔滴過渡，電弧穩(wěn)定，飛濺小35%Ar+65%He2575熱輸入比純氬大，改善Al-Mg合金的熔化特性，減少氣孔25%Ar+75%He76熱輸入高，減價熔深，減少氣孔，適用于焊接厚鋁板鎂100%Ar良好的清理作用鈦100%Ar良好的電弧穩(wěn)定性，焊縫污染小，在焊接區(qū)域的背面要求惰性氣體保護以防空氣危害銅

16、及銅合金100%Ar3.2能產(chǎn)生穩(wěn)定的射流過渡，良好的潤濕性Ar+50%70%He熱輸入比純氬大，可以減少預(yù)熱溫度鎳及鎳合金100%Ar3.2能產(chǎn)生穩(wěn)定的射流過渡、脈沖射滴過渡及短路過渡Ar+15%20%He熱輸入高于純氬不銹鋼99%Ar+1% O2改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過渡及脈沖射滴過渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，焊較厚的材料時產(chǎn)生的咬邊較小98%Ar+2% O2較好的電弧穩(wěn)定性，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫形狀良好，焊接較薄工件比加1%（體積分?jǐn)?shù)）O2 的混合氣體有更高的速度低合金高強度鋼98%Ar+2% O2最小的咬邊和良好的韌性，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡低碳鋼Ar+3%

17、5% O2改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過渡及脈沖射滴過渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，咬邊較小，比純氬的焊速更高Ar+10%20% O2電弧穩(wěn)定，克用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫成形好，飛濺較小，可高速焊接80%Ar+15% CO2+5% O2電弧穩(wěn)定，可用于射流過渡及脈沖射滴過渡，焊縫成形好，熔深較大65%Ar+26.5%He+8% CO2 +0.5% O2電弧穩(wěn)定，尤其在大電流時可得到穩(wěn)定的噴射過渡，能實現(xiàn)大電流下的高熔敷率，1.2焊絲的最高送絲速度可達(dá)50m/min，焊縫沖擊韌性度好2.2 CO2氣體保護焊 CO2氣體保護焊的定義使用焊絲作為熔化電極，采用CO2氣體作為保護氣體的電弧焊接

18、方法叫CO2氣體保護焊。2.2.2 CO2氣體保護焊的特點 CO2氣體保護焊穿透能力強，焊接電流密度大（100300A/m2），變形小，生產(chǎn)效率比焊條電弧焊高13倍。 CO2氣體便宜，焊前對工件的清理可以從簡，其焊接成本只有焊條電弧焊的40%50%。 焊縫抗銹能力強，含氫量低，冷裂紋傾向小。 焊接過程中金屬飛濺較多，特別是當(dāng)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不匹配時，尤為嚴(yán)重。 不能焊接易氧化的金屬材料，抗風(fēng)能力差，野外作業(yè)時或漏天作業(yè)時，需要有防風(fēng)措施。 焊接弧光強，注意弧光輻射。 CO2氣體是一種氧化性氣體，在高溫下分解，具有強烈的氧化作用，把合金元素?zé)龘p或造成氣孔和飛濺等。解決CO2氧化性的措施是脫氧，具體做

19、法是在焊絲中加入一定量脫氧劑。實踐表明采用Si-Mn脫氧效果最好，所以目前廣泛采用H08Mn2SiA、H10Mn2Si等焊絲。 2.2.3 CO2氣體保護焊的常用保護氣體用于焊接的CO2氣體，其純度要求99.5%，通常CO2是以液態(tài)裝入鋼瓶中，容量為40L的標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶可灌入25Kg的液態(tài)CO2， 25Kg的液態(tài)CO2約占鋼瓶容積的80%，其余20%左右的空間充滿氣化的CO2。氣瓶壓力表上所指的壓力就是這部分飽和壓力。該壓力大小與環(huán)境溫度有關(guān)，所以正確估算瓶內(nèi)CO2氣體儲量是采用稱鋼瓶質(zhì)量的方法。（備注：1Kg的液態(tài)CO2可汽化509LCO2氣體）CO2氣瓶外表漆黑色并寫有黃色字樣。CO2氣體含水

20、量較高，焊接時候容易產(chǎn)生氣孔等缺陷，在現(xiàn)場減少水分的措施為：1)將氣瓶倒立靜置12小時，然后開啟閥門，把沉積在瓶口部的水排出，可放23次，每次間隔30分鐘，放后將氣瓶放正。2)倒置放水后的氣瓶，使用前先打開閥門放掉瓶上面純度較低的氣體，然后在套上輸氣管。3)在氣路中設(shè)置高壓干燥器和低壓干燥器，另外在氣路中設(shè)置氣體預(yù)熱裝置，防止CO2氣中水分在減壓器內(nèi)結(jié)冰而堵塞氣路。2.3 富氬氣體保護焊與CO2氣體保護焊的性能比較2.3.1 焊接an焊接方法與焊接效果，見表2-2。表2-2 焊接方法與焊接效果焊接方法保護氣體焊縫表面飛濺量熔深氣體保護焊氣體稍微粗糙較大深富氬氣體保護焊氬氣 氣體平滑小較深氬氣氧

21、氣非常平滑微量或無淺2.3.2 CO2氣體保護焊/富氬氣體保護焊焊接方法的優(yōu)缺點，見表2-3。表2-3 CO2氣體保護焊/富氬氣體保護焊焊接方法的優(yōu)缺點優(yōu)點缺點CO2氣體保護焊的優(yōu)點：焊接速度快、熔池深、熔敷效率高、一種焊絲可適用多種板厚、焊接質(zhì)量好、焊后變形小、一種焊絲可適用多種材質(zhì)、可實現(xiàn)全位置焊接、成本低，效率高、易操作，易實現(xiàn)自動化。有飛濺，焊縫外觀稍差、適用材質(zhì)僅限于鋼系列。富氬氣體保護焊除具有CO2氣體保護焊的優(yōu)點之外：焊縫外觀美觀、飛濺少、雙面成形焊接、全位置焊接容易、適合高速焊接。適用材質(zhì)僅限于鋼系列、保護氣體較貴。第三章 富氬氣體保護焊和CO2氣體保護焊的焊接工藝分析比較3.

22、1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡和短路過渡富氬混合氣體保護焊焊接參數(shù)3.1.1結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡富氬混合氣體保護焊焊接參數(shù)，見表3-1。表3-1 結(jié)構(gòu)鋼噴射過渡富氬混合氣體保護焊焊接參數(shù)板厚/mm接頭形式間隙b/mm鈍邊p/mm焊絲直徑/mm送絲速度/（mm/s）電弧電壓/v焊接電流/A焊接速度/（mm/s）焊道數(shù)3.211.60.891481592627190200811140.891591692627200210131516.414.81.67882262731032035122.41.67276252629030057222.41.1169180293132033079241.699104272836037

23、068141.118019030323303406819.522.41.69195262734035057231.62.41.1154163293030031057231.62.41.67276252629030046241.68791262730034046212.721.68289262732033079431.62.41.6788226273103207944一一1.699104272836037068315.931.62.41.6828926273203305844一一1.69195272834035058419.131.62.41.6828926273203305744一一1.699

24、1042728360370466注：坡口角=45°60°。 保護氣體成分（體積分?jǐn)?shù)，%）：80%Ar+20%CO2或95%Ar+5%O2，保護氣體流量2025L/min。3.1.2結(jié)構(gòu)鋼短路過渡富氬混合氣體保護焊焊接參數(shù)見，表3-2。表3-2 結(jié)構(gòu)鋼短路過渡富氬混合氣體保護焊焊接參數(shù)板厚/mm焊接位置接頭形式間隙b/mm鈍邊p/mm焊絲直徑/mm送絲速度/（mm/s）電弧電壓/v焊接電流/A焊接速度/（mm/s）焊道數(shù)0.64F、H、V、O1、400.7647511314455081110.94F、H、V、O1、400.764757131455608111.6H10.790

25、.897276161710511011131476801101151012V、O10.795063151685905846166909510123.2F10.790.891121161820150155681.163681819160165H0.899397171813013558411411818201551601012V、O10.799397171813013558417198104.8F14.81.19397192021021561022.41.6510H4899519216814.87680182017518557V、O22.41.60.898589171812012546410210

26、61719140145586.4F2.41.61.1991042021220225572H21801901820175185352423524520212202251V、H22.41.60.89858917181201252324102106181914014557O93971719130135231注：坡口形式同表3-1，坡口角=45°60°。保護氣體成分（體積分?jǐn)?shù)，%）：75%Ar+25%CO2或50%Ar+50%CO2,保護氣體流量1620L/min。焊接位置：F平焊；H橫焊；V立焊（泛指向上立焊）；O仰焊。本表引自國外資料，一些尺寸數(shù)據(jù)均由英制換算得到。3.2結(jié)構(gòu)鋼

27、短路過渡和細(xì)顆粒狀過渡CO2氣體保護焊焊接參數(shù)CO2氣體保護焊時，由于熔滴過渡的不同形式，需采用不同的焊接工藝參數(shù) ：（1）短路過渡時的工藝參數(shù) 短路過渡焊接采用細(xì)絲焊，常用焊絲直徑為0.61.2，隨著焊絲直徑增大，飛濺顆粒都相應(yīng)增大。短路過渡焊接時，主要的焊接工藝參數(shù)有電弧電壓、焊接電流、焊接速度，氣體流量及純度，焊絲深出長度。 1）電弧電壓及焊接電流 電弧電壓是短路過渡時的關(guān)鍵參數(shù)，短路過渡的特點是采用低電壓。電弧電壓與焊接電流相匹配，可以獲得飛濺小，焊縫成形良好的穩(wěn)定焊接過程。1.2的一般參數(shù)：電壓 19V；電流120135A。 2）焊接速度 隨著焊接速度的增加，焊縫熔寬、熔深和余高均減

28、小。焊速過高，容易產(chǎn)生咬邊和未焊透等缺陷，同時氣體保護效果變壞，易產(chǎn)生氣孔。焊接速度過低，易產(chǎn)生燒穿，組織粗大等缺陷，并且變形增大，生產(chǎn)效率降低。因此，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實踐對焊接速度進行正確的選擇。通常半自動焊的速度不超過0.5m/min,自動焊的速度不超過1.5m/min。 3）氣體的流量及純度 氣體流量過小時，保護氣體的挺度不足，焊縫容易產(chǎn)生氣孔等缺陷；氣體流量過大時，不僅浪費氣體，而且氧化性增強，焊縫表面上會形成一層暗灰色的氧化皮，使焊縫質(zhì)量下降。為保證焊接區(qū)免受空氣的污染，當(dāng)焊接電流大或焊接速度快，焊絲伸出長度較長以及室外焊接時，應(yīng)增大氣體流量。通常細(xì)絲焊接時，氣體流量在1525L/min之

29、間。CO2氣體的純度不得低于99.5%。同時，當(dāng)氣瓶內(nèi)的壓力低于1Mpa,就應(yīng)停止使用，以免產(chǎn)生氣孔。這是因為氣瓶內(nèi)壓力降低時，溶于液態(tài)CO2中的水分汽化量也隨之增大，從而混入CO2氣體中的水蒸氣就越多。 4）焊絲伸出長度 由于短路過渡均采用細(xì)焊絲，所以焊絲伸出長度上所產(chǎn)生的電阻熱影響很大。伸出長度增加，焊絲上的電阻熱增加，焊絲熔化加快，生產(chǎn)率提高。但伸出長度過大時，焊絲容易發(fā)生過熱而成段熔斷，飛濺嚴(yán)重，焊接過程不穩(wěn)定。同時伸出增大后，噴嘴與焊件間的距離亦增大，因此氣體保護效果變差。但伸出長度過小勢必縮短噴嘴與焊件間的距離，飛濺金屬容易堵塞噴嘴。合適的伸出長度應(yīng)為焊絲直徑的1012倍，細(xì)絲焊時

30、以815mm為宜。 （2）細(xì)顆粒狀過渡時的工藝參數(shù) 細(xì)顆粒狀過渡大都采用較粗的焊絲，1.2以上。表3-3給出幾種直徑焊絲的參考規(guī)范 ：表33 細(xì)顆粒狀過渡時的工藝參數(shù)焊絲直徑（mm）1.21.62.0最低電流（A）300400500電弧電壓（V）3445第四章 富氬氣體保護焊代替CO2氣體保護焊可行性分析及推廣應(yīng)用4.1 富氬氣體保護焊與CO2氣體保護焊的特點 CO2氣體保護焊。電弧穩(wěn)定性差，熔滴呈非軸向過渡，飛濺大，焊縫成形差，焊絲合金過渡系數(shù)降低（約為8%12%，焊絲熔化后以飛濺形式浪費掉），焊縫金屬沖擊韌性低等。 富氬氣體保護焊（Ar+ CO2混合氣體保護焊）。顯著提高電弧穩(wěn)定性，熔滴細(xì)

31、化，過渡頻率增加，飛濺大大減少（飛濺率為1%3%，采用射流過渡時幾乎無飛濺），焊縫成形美觀。此外，采用混合氣體保護還可以改善熔深形狀，未焊透和裂紋等缺陷大大減少，并能提高焊縫金屬的性，減少焊后清理工作量，節(jié)能降耗，改善操作環(huán)境。4.2 工藝試驗 試驗材料和設(shè)備試板材料為工程機械常用焊接材料：Q345A、Q235-A；焊絲型號及規(guī)格：ER50-6,& 1.2；保護氣體：瓶裝CO2氣體，瓶裝80%Ar+20% CO2混合氣體;焊接設(shè)備：NBC-500 CO2氣體保護焊機；試板尺寸為350mm×250mm×16mm，如圖41所示。 試驗方法分別采用富氬氣體保護焊、CO2氣

32、體保護焊對Q345A、Q235-A試板進行焊接，焊接時帶坡口側(cè)焊縫分3層焊接完成，背面用碳弧氣刨清根34mm，再補焊一層，焊接規(guī)范見表41，試驗結(jié)果見表42、表43。圖41 試板尺寸圖焊接層數(shù)焊接電流I/A焊接電壓U/V氣體流量Q/L·min-1焊接速度v/mm·min-11260280283015203003502300320323415203003503300320323415203003504/背面30032032341520300350表41 焊接規(guī)范表 試驗結(jié)論a. 混合氣體保護焊在焊縫熔池形式上消除了CO2焊的窄而深的焊縫，減少了焊縫的未熔合和裂紋傾向。 保護氣體類型（C）（Si)(Mn)(S)(P)(Cu)CO20.0930.540.880.0150.0230.02980%Ar+20%CO20.0770.421.150.0130.020.03表42 熔敷金屬