二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊飛濺率的測量

1、CO氣體保護(hù)焊飛濺率的測量CO2 氣體保護(hù)焊(以下簡稱 CO2 焊)是利用 CO2 氣體作為保護(hù)氣體，使用焊絲作為熔化電極的電弧焊方法。本實驗的主要內(nèi)容是理解 CO2 焊的原理、特點；掌握 CO2 焊飛濺形成機(jī)理；了解 CO2 焊焊接設(shè)備的組成及各部分的作用；掌握焊接工藝參數(shù)的設(shè)定；進(jìn)彳 TCO2焊接并測量 CO2 焊焊接的飛濺率。一、CO2 焊概述1、CO2 焊的工作原理、特點及應(yīng)用CO2 焊的工作原理如圖 1 所示。圖中給出了 CO2 焊所需要的焊接設(shè)備和焊接材料。焊接設(shè)備主要有供氣機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍和直流電源。焊接材料主要有焊絲和 CO2 氣體。而焊槍的作用是向電弧供給焊接電流、焊絲和

2、 CO2 氣體。另外，當(dāng)電流大于 500A 時，焊槍需要水冷.于是還需要有循環(huán)水系統(tǒng)。焊接時，在焊絲和焊件之間產(chǎn)生電弧；焊絲自動送進(jìn)，被電弧熔化形成熔滴并進(jìn)入熔池；CO2 氣體經(jīng)噴嘴噴出，包圍電弧和熔池，起著隔離空氣和保護(hù)焊接金屬的作用。同時，CO2氣還參與冶金反應(yīng)，在高溫下的氧化性有助于減少焊縫中的氫。當(dāng)然，其高溫下的氧化性也有不利之處，現(xiàn)在一般采用含有一定量脫氧劑的焊絲或采用帶有脫氧劑的藥芯焊絲，消除 CO2 氣體氧化作用的不利影響。與其它焊接方法相比，CO2 焊主要特點是：焊接速度快，生產(chǎn)效率高；接熱能集中，焊絲熔化效率高，焊母材熔透深度大；焊接質(zhì)量好，對鐵銹不敏感，焊縫含氫量低，抗裂性

3、能好，焊接變形??；引弧容易， 連續(xù)送絲電弧不中斷； 與焊條電弧焊和埋弧焊相比， 焊接中金屬飛濺較多， 焊縫外形較為粗糙；抗風(fēng)能力差等。CO2 焊廣泛用于汽車、船舶、管道、機(jī)車車輛、集裝箱、礦山及工程機(jī)械、電站設(shè)備、建筑等金屬結(jié)構(gòu)的焊接生產(chǎn)。2、CO2 焊的分類及焊接參數(shù)CO2 焊通常是按采用的焊絲直徑來分類。當(dāng)焊絲直徑小于 1.6mm 時，成為細(xì)絲 CO2 焊,主要用短路過渡形式來焊接薄板材料，常用這種方法焊接厚度小于 3mm 的低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。當(dāng)焊絲直徑大于等于 1.6mm 時，成為粗絲 CO2 焊，一般采用大的焊接電流和高的電弧電壓來焊接中厚板，熔滴采用滴狀過渡或噴射過渡。CO2 焊

4、的主要焊接參數(shù)有：焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸長度、圖 1CQ 氣體保護(hù)焊工作原理圖氣體流量等。焊接電壓與電源的關(guān)系：I300A 時，U=(0.04I+20+2)V。另外氣體流量也要與電流大小相適應(yīng)，通常 I200A 時，氣體流量 15-25L/min。焊絲伸出量：一般約在 10-20mm。二、焊接過程中的飛濺與飛濺產(chǎn)生機(jī)理焊接過程中，大部分焊絲熔化過渡到熔池冷卻成為焊縫，小部分飛落到熔池之外而成為飛濺。大量飛濺不僅增加焊絲的損耗，而且焊后需要清理表面，同時飛濺金屬容易堵塞噴嘴，影響氣流的保護(hù)效果。另外，導(dǎo)電嘴上的飛濺層常落入熔池，能降低焊縫質(zhì)量以及污染環(huán)境和燒傷焊工，嚴(yán)重時

5、會影響操作。飛濺的產(chǎn)生決定于熔滴的過渡形式，而熔滴的過渡形式取決于焊絲末端熔滴上各種力的綜合影響。熔滴上的作用力有：重力、表面張力、電弧力、熔滴爆破力以及電弧的氣體吹力等。熔滴上的表面張力較大容易引起飛濺，因為熔滴的表面張力增大，熔滴在電弧空間能夠長得較大，而較大的熔滴趨于產(chǎn)生較大的飛濺；焊接區(qū)的電弧力(斑點壓力、電磁收縮力等)較大時，產(chǎn)生飛濺的傾向也較大；另外熔滴內(nèi)部含有易揮發(fā)金屬或由于冶金反應(yīng)而生成氣體，造成較大的內(nèi)力(熔滴爆破力)，從而使熔滴爆炸，也造成的飛濺較大。三、飛濺率的測量實際測量飛濺率的方法有兩種：一種是焊接后收集飛濺顆粒的方法，但要保證完全收集也是很困難的， 誤差較大。第 C

6、O2 焊種辦法是通過測量焊絲損失率來一定程度上來表示焊接飛濺率的大小。本實驗采用第 CO2 焊種方法來測量飛濺率。四、實驗1、實驗準(zhǔn)備實驗前準(zhǔn)備好鋼板尺、天平、砂紙、錘刀等工具，焊接試件前要將焊件表面油銹清理干凈，以防影響實驗結(jié)果。2、實驗設(shè)備及材料YD-KR350 晶閘管整流焊機(jī)；Q235 鋼板；H08Mn2SiA 焊絲、CO2 氣體。3、實驗步驟(1)截取一段焊絲稱重，重量記為 Mo,再用鋼板尺量出長度 Lo,則焊絲單位長度上的重量為 Mo/Lo。稱量焊件焊接前重量，記作 M1。(2)從焊絲盤抽取一段焊絲，量取足夠長度 LS 并用鋰刀在焊絲上做出標(biāo)記，將焊絲盤回。(3)開啟焊機(jī)電源，送氣，選擇不同的工藝參數(shù)進(jìn)行焊接，分組記錄數(shù)據(jù)。(4)關(guān)閉電源，停止送氣。(5)用鋰刀清理干凈焊件表面的飛濺顆粒，稱量焊后焊件重量，記作 M2。從焊絲盤抽出焊絲，找到標(biāo)