第四章 熔化极气体保护电弧焊精选文档.ppt
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1、第四章 熔化极气体保护电弧焊本讲稿第一页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊2第四章第四章 熔化极气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊l l学习目标学习目标学习目标学习目标掌掌掌掌握握握握熔熔熔熔化化化化极极极极气气气气体体体体保保保保护护护护焊焊焊焊的的的的原原原原理理理理、熔熔熔熔滴滴滴滴过过过过渡渡渡渡、焊焊焊焊接接接接区区区区冶冶冶冶金金金金保保保保护及其气体选择;护及其气体选择;护及其气体选择;护及其气体选择;熟悉影响焊接质量的因素和保证焊接质量的措施;熟悉影响焊接质量的因素和保证焊接质量的措施;熟悉影响焊接质量的因素和保证焊接质量的措施;熟悉影响焊接质量的因素和
2、保证焊接质量的措施;了解熔化极气体保护焊设备的基本组成;了解熔化极气体保护焊设备的基本组成;了解熔化极气体保护焊设备的基本组成;了解熔化极气体保护焊设备的基本组成;掌掌掌掌握握握握常常常常用用用用的的的的MIGMIG焊焊焊焊、MAGMAG焊焊焊焊、COCO2 2气气气气体体体体保保保保护护护护焊焊焊焊的的的的基基基基本本本本工工工工艺艺艺艺技术。技术。技术。技术。本讲稿第二页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊3第五章第五章 熔化极气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊l l主要内容主要内容主要内容主要内容第一节第一节第一节第一节 熔化极气体保护电弧焊原理及分类熔化极气体保护
3、电弧焊原理及分类熔化极气体保护电弧焊原理及分类熔化极气体保护电弧焊原理及分类第二节第二节第二节第二节 熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特性熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特性熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特性熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特性第三节第三节第三节第三节 惰性及混合气体保护焊惰性及混合气体保护焊惰性及混合气体保护焊惰性及混合气体保护焊第四节第四节第四节第四节 COCO2 2气体保护焊气体保护焊气体保护焊气体保护焊第五节第五节第五节第五节 药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊第六节第六节第六节第六节 熔化极气体保护焊的特别技术熔化极气体保护焊的特别技术熔化极气
4、体保护焊的特别技术熔化极气体保护焊的特别技术不讲不讲不讲不讲本讲稿第三页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊4第一节第一节 熔化极气体保护焊原理及分类熔化极气体保护焊原理及分类 熔熔熔熔化化化化极极极极气气气气体体体体保保保保护护护护焊焊焊焊是是是是指指指指使使使使用用用用熔熔熔熔化化化化电电电电极极极极,用用用用外外外外加加加加气气气气体体体体作作作作为为为为电电电电弧弧弧弧介介介介质质质质并并并并保保保保护护护护电电电电弧弧弧弧和和和和焊焊焊焊接接接接区区区区的的的的电电电电弧弧弧弧焊焊焊焊方方方方法法法法,英英英英文文文文简简简简称称称称GMAWGMAW(Gas M
5、etal Arc WeldingGas Metal Arc Welding)。)。)。)。一、熔化极气体保护焊原理一、熔化极气体保护焊原理一、熔化极气体保护焊原理一、熔化极气体保护焊原理 热源热源热源热源:电弧(建立在焊丝与熔池间):电弧(建立在焊丝与熔池间):电弧(建立在焊丝与熔池间):电弧(建立在焊丝与熔池间)焊缝焊缝焊缝焊缝:熔化焊丝:熔化焊丝:熔化焊丝:熔化焊丝+母材金属母材金属母材金属母材金属 保护保护保护保护:气体保护、气:气体保护、气:气体保护、气:气体保护、气-渣联合保护渣联合保护渣联合保护渣联合保护本讲稿第四页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊5第一节
6、第一节 熔化极气体保护焊原理及分类熔化极气体保护焊原理及分类二、熔化极气体保护焊方法分类及其应用二、熔化极气体保护焊方法分类及其应用二、熔化极气体保护焊方法分类及其应用二、熔化极气体保护焊方法分类及其应用依焊丝结构依焊丝结构依焊丝结构依焊丝结构:实心焊丝气体保护焊、药芯焊丝电弧焊:实心焊丝气体保护焊、药芯焊丝电弧焊:实心焊丝气体保护焊、药芯焊丝电弧焊:实心焊丝气体保护焊、药芯焊丝电弧焊依依依依保保保保护护护护气气气气体体体体:COCO2 2气气气气体体体体保保保保护护护护焊焊焊焊、惰惰惰惰性性性性气气气气体体体体保保保保护护护护焊焊焊焊(MIG(MIG:Metal Metal Inert In
7、ert Gas Gas Arc Arc Welding)Welding)、混混混混合合合合气气气气体体体体保保保保护护护护焊焊焊焊 (MAG(MAG:Metal Active-Gas Arc Welding)Metal Active-Gas Arc Welding)依操作过程依操作过程依操作过程依操作过程:半自动焊、自动焊:半自动焊、自动焊:半自动焊、自动焊:半自动焊、自动焊应用应用应用应用:碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铝、铜及其合金:碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铝、铜及其合金:碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铝、铜及其合金:碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铝、铜及其合金本讲稿第五页,共四十四页第一节
8、第一节 熔化极气体保护焊原理及分类熔化极气体保护焊原理及分类2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊6返返 回回本讲稿第六页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊7第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性保保保保护护护护气气气气体体体体作作作作用用用用:保保保保护护护护(隔隔隔隔离离离离空空空空气气气气,使使使使高高高高温温温温焊焊焊焊接接接接区区区区免免免免遭遭遭遭空空空空气气气气侵侵侵侵害害害害);改改改改善善善善工工工工艺艺艺艺性性性性能能能能(一一一一定定定定程程程程度度度度上上上上影影影影响响响响甚甚甚甚至至至至决决决决定定定定着着着着电电
9、电电弧的能量特性、形态特征、工艺特性);冶金作用。弧的能量特性、形态特征、工艺特性);冶金作用。弧的能量特性、形态特征、工艺特性);冶金作用。弧的能量特性、形态特征、工艺特性);冶金作用。一、熔化极气体保护焊的气体选择一、熔化极气体保护焊的气体选择一、熔化极气体保护焊的气体选择一、熔化极气体保护焊的气体选择按组元数量按组元数量按组元数量按组元数量:单一气体、混合气体:单一气体、混合气体:单一气体、混合气体:单一气体、混合气体按气体化学性质按气体化学性质按气体化学性质按气体化学性质:氧化性气体、还原性气体、惰性气体:氧化性气体、还原性气体、惰性气体:氧化性气体、还原性气体、惰性气体:氧化性气体、
10、还原性气体、惰性气体本讲稿第七页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊8第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性保护气体选择原则保护气体选择原则保护气体选择原则保护气体选择原则l l对焊缝性能无害原则对焊缝性能无害原则对焊缝性能无害原则对焊缝性能无害原则 黑黑黑黑色色色色金金金金属属属属(低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢、低低低低合合合合金金金金结结结结构构构构钢钢钢钢)可可可可以以以以采采采采用用用用氧氧氧氧化化化化性性性性气气气气体体体体(如如如如COCO2 2、OO2 2)做焊接气氛;做焊接气氛;做焊接气氛;做焊接气氛;有色金属必须采用惰性气体做气氛。有色金
11、属必须采用惰性气体做气氛。有色金属必须采用惰性气体做气氛。有色金属必须采用惰性气体做气氛。l l改善工艺及焊缝质量原则改善工艺及焊缝质量原则改善工艺及焊缝质量原则改善工艺及焊缝质量原则 焊焊焊焊接接接接碳碳碳碳钢钢钢钢或或或或低低低低合合合合金金金金高高高高强强强强钢钢钢钢时时时时,常常常常用用用用Ar+COAr+CO2 2等等等等混混混混合合合合气气气气体体体体;焊接不锈钢时常用焊接不锈钢时常用焊接不锈钢时常用焊接不锈钢时常用Ar+OAr+O2 2混合气体。混合气体。混合气体。混合气体。l l提高工艺技术水平原则提高工艺技术水平原则提高工艺技术水平原则提高工艺技术水平原则本讲稿第八页,共四十
12、四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊9第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性二、二、二、二、MIGMIG及及及及MAGMAG焊焊焊焊的冶金特性的冶金特性的冶金特性的冶金特性l lMIGMIG焊焊焊焊的特点的特点的特点的特点 惰性气体惰性气体惰性气体惰性气体纯纯纯纯ArAr或或或或HeHe:不与熔融金属:不与熔融金属:不与熔融金属:不与熔融金属发发发发生化合,无合金元素生化合,无合金元素生化合,无合金元素生化合,无合金元素烧损问题烧损问题烧损问题烧损问题;不会向熔滴和熔池金属溶解。;不会向熔滴和熔池金属溶解。;不会向熔滴和熔池金属溶解。;不会向熔滴和熔池金属溶解
13、。注意:注意:注意:注意:控制控制控制控制焊焊焊焊接接接接热输热输热输热输入避免入避免入避免入避免焊缝焊缝焊缝焊缝及及及及HAZHAZ塑、塑、塑、塑、韧韧韧韧性降低;性降低;性降低;性降低;细颗细颗细颗细颗粒、射流或旋粒、射流或旋粒、射流或旋粒、射流或旋转转转转射流射流射流射流过过过过渡可能渡可能渡可能渡可能发发发发生低熔点元素蒸生低熔点元素蒸生低熔点元素蒸生低熔点元素蒸发发发发。l lMAGMAG焊焊焊焊的特点的特点的特点的特点 少量金属少量金属少量金属少量金属发发发发生一定的氧化。在生一定的氧化。在生一定的氧化。在生一定的氧化。在焊丝焊丝焊丝焊丝的的的的选择时选择时选择时选择时,焊丝焊丝焊
14、丝焊丝的化学的化学的化学的化学成分成分成分成分应给应给应给应给予一定的予一定的予一定的予一定的损损损损失失失失补偿补偿补偿补偿量。量。量。量。本讲稿第九页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊10第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性三、三、三、三、COCO2 2焊焊焊焊接的冶金特性接的冶金特性接的冶金特性接的冶金特性1 1、COCO2 2的特性的特性的特性的特性在在在在电电电电弧高温作用下,弧高温作用下,弧高温作用下,弧高温作用下,COCO2 2CO+1/2OCO+1/2O2 2QQ O O2 22O2OQQCOCO2 2和和和和OO具有具有具有具有强
15、强强强烈的氧化性,使烈的氧化性,使烈的氧化性,使烈的氧化性,使FeFe及其它合金元素氧化。及其它合金元素氧化。及其它合金元素氧化。及其它合金元素氧化。氧化反氧化反氧化反氧化反应产应产应产应产物:物:物:物:SiOSiO2 2、MnOMnO、FeO FeO、COCO等。等。等。等。以熔渣形式浮以熔渣形式浮以熔渣形式浮以熔渣形式浮于熔池表面于熔池表面于熔池表面于熔池表面具有表面具有表面具有表面具有表面性性性性质质质质不会不会不会不会引起气孔引起气孔引起气孔引起气孔部分成熔渣;部分成熔渣;部分成熔渣;部分成熔渣;部分溶入液部分溶入液部分溶入液部分溶入液态态态态金属金属金属金属(K)本讲稿第十页,共四
16、十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊11第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性2 2、脱氧措施、脱氧措施、脱氧措施、脱氧措施 FeOFeO带带带带来的来的来的来的问题问题问题问题:l l氧氧氧氧化化化化产产产产物物物物FeOFeO进进进进入入入入熔熔熔熔滴滴滴滴会会会会引引引引起起起起C C烧烧烧烧损损损损,甚甚甚甚至至至至导导导导致致致致熔熔熔熔滴滴滴滴爆爆爆爆炸而炸而炸而炸而产产产产生生生生飞溅飞溅飞溅飞溅;l lFeOFeO进进进进入入入入熔池熔池熔池熔池会引起会引起会引起会引起C C烧损烧损烧损烧损和和和和COCO气孔。气孔。气孔。气孔。l l熔熔熔
17、熔池池池池结结结结晶晶晶晶后后后后,残残残残留留留留在在在在焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属中中中中的的的的FeOFeO将将将将使使使使焊焊焊焊缝缝缝缝中中中中的的的的含含含含氧量增加而降低其力学性能。氧量增加而降低其力学性能。氧量增加而降低其力学性能。氧量增加而降低其力学性能。解解解解决决决决措措措措施施施施:在在在在焊焊焊焊丝丝丝丝或或或或药药药药芯芯芯芯焊焊焊焊丝丝丝丝的的的的药药药药粉粉粉粉中中中中加加加加入入入入脱脱脱脱氧氧氧氧剂剂剂剂合合合合金金金金元素,将元素,将元素,将元素,将FeOFeO还还还还原并原并原并原并补补补补充熔池中的合金元素含量。充熔池中的合金元素含量。充熔池中的
18、合金元素含量。充熔池中的合金元素含量。本讲稿第十一页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊12第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性脱氧原脱氧原脱氧原脱氧原则则则则:l l脱氧脱氧脱氧脱氧产产产产物不能有气体;物不能有气体;物不能有气体;物不能有气体;l l生成物密度要小,熔点要低。生成物密度要小,熔点要低。生成物密度要小,熔点要低。生成物密度要小,熔点要低。l l主主主主要要要要有有有有AlAl、TiTi、SiSi、MnMn等等等等。采采采采用用用用SiSi、MnMn联联联联合合合合脱脱脱脱氧氧氧氧生生生生成成成成复复复复合合合合化化化化合合合合物物物
19、物MnOMnO SiOSiO2 2(硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐),易易易易浮浮浮浮出出出出熔熔熔熔池池池池,凝凝凝凝固固固固后后后后成成成成为为为为渣壳覆盖在渣壳覆盖在渣壳覆盖在渣壳覆盖在焊缝焊缝焊缝焊缝表面。表面。表面。表面。碳含量的碳含量的碳含量的碳含量的问题问题问题问题:为为为为了了了了防防防防止止止止气气气气孔孔孔孔和和和和减减减减少少少少飞飞飞飞溅溅溅溅以以以以及及及及降降降降低低低低焊焊焊焊缝缝缝缝产产产产生生生生裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的倾倾倾倾向向向向,焊丝焊丝焊丝焊丝中的中的中的中的C C一般都限制在一般都限制在一般都限制在一般都限制在0.150.15以下以下以下以下。本讲稿第十
20、二页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊13第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性3 3、气孔、气孔、气孔、气孔问题问题问题问题(自己复(自己复(自己复(自己复习习习习)l lCOCO气孔气孔气孔气孔 FeOFeO溶于熔池与溶于熔池与溶于熔池与溶于熔池与C C反反反反应应应应生成生成生成生成COCO。COCO气孔常出气孔常出气孔常出气孔常出现现现现在在在在焊缝焊缝焊缝焊缝根部与表面,且多呈根部与表面,且多呈根部与表面,且多呈根部与表面,且多呈针针针针尖状。尖状。尖状。尖状。控控控控制制制制措措措措施施施施:提提提提高高高高焊焊焊焊丝丝丝丝中中中中脱脱脱
21、脱氧氧氧氧元元元元素素素素SiSi和和和和MnMn含含含含量量量量、限限限限制制制制焊焊焊焊丝丝丝丝中中中中的含碳量。的含碳量。的含碳量。的含碳量。l l氮气孔氮气孔氮气孔氮气孔 保保保保护护护护气气气气层层层层遭到破坏遭到破坏遭到破坏遭到破坏时时时时空气侵入空气侵入空气侵入空气侵入焊焊焊焊接区所致接区所致接区所致接区所致 控控控控制制制制措措措措施施施施:增增增增强强强强气气气气体体体体的的的的保保保保护护护护效效效效果果果果、选选选选用用用用含含含含固固固固氮氮氮氮元元元元素素素素(如如如如TiTi和和和和AlAl)的)的)的)的焊丝焊丝焊丝焊丝。本讲稿第十三页,共四十四页2023/1/2
22、3第四章 熔化极气体保护电弧焊14第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性氢氢氢氢气孔气孔气孔气孔氢氢氢氢的的的的来来来来源源源源:电电电电弧弧弧弧区区区区的的的的氢氢氢氢主主主主要要要要来来来来自自自自焊焊焊焊丝丝丝丝、工工工工件件件件表表表表面面面面的的的的油油油油污污污污及及及及铁铁铁铁锈锈锈锈,以以以以及及及及COCO2 2气气气气体体体体中中中中所所所所含含含含的的的的水水水水分分分分,在在在在电电电电弧弧弧弧高高高高温温温温下下下下都都都都能能能能分解出分解出分解出分解出HH2 2气。气。气。气。控制措施:控制措施:控制措施:控制措施:减少熔池中减少熔池中减少熔池
23、中减少熔池中氢氢氢氢的溶解量;的溶解量;的溶解量;的溶解量;焊焊焊焊接区氧化性的接区氧化性的接区氧化性的接区氧化性的COCO2 2存在减弱存在减弱存在减弱存在减弱氢氢氢氢的有害作用;的有害作用;的有害作用;的有害作用;直流反接法。直流反接法。直流反接法。直流反接法。本讲稿第十四页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊15第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性四、四、COCO2 2气体及气体及气体及气体及焊丝焊丝焊丝焊丝l l气体气体气体气体纯纯纯纯度度度度对焊缝质对焊缝质对焊缝质对焊缝质量的影响量的影响量的影响量的影响 液液液液态态态态COCO2 2中中
24、中中可可可可溶溶溶溶解解解解约约约约占占占占质质质质量量量量0.050.05的的的的水水水水分分分分,还还还还有有有有部部部部分分分分沉沉沉沉于于于于钢钢钢钢瓶底部。水分会影响到瓶底部。水分会影响到瓶底部。水分会影响到瓶底部。水分会影响到焊缝焊缝焊缝焊缝金属的致密度。金属的致密度。金属的致密度。金属的致密度。l lCOCO2 2气体的提气体的提气体的提气体的提纯纯纯纯方法方法方法方法 将将将将新新新新灌灌灌灌气气气气瓶瓶瓶瓶倒倒倒倒立立立立静静静静置置置置12h12h,然然然然后后后后打打打打开开开开阀阀阀阀门门门门,把把把把沉沉沉沉积积积积在在在在下下下下部的自由状部的自由状部的自由状部的自
25、由状态态态态的排出。的排出。的排出。的排出。然后在使用前先放气然后在使用前先放气然后在使用前先放气然后在使用前先放气2323次,放掉气瓶上部的气体。次,放掉气瓶上部的气体。次,放掉气瓶上部的气体。次,放掉气瓶上部的气体。在气路系在气路系在气路系在气路系统统统统中中中中设设设设置高置高置高置高压压压压和低和低和低和低压压压压干燥器。干燥器。干燥器。干燥器。气气气气压压压压降到降到降到降到100kPa100kPa不再使用。不再使用。不再使用。不再使用。本讲稿第十五页,共四十四页2023/1/23第四章 熔化极气体保护电弧焊16第二节第二节 保护气体选择与冶金特性保护气体选择与冶金特性COCO2 2
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