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氣體保護焊知識問答

發布日期:2016-01-05 16:27:24

1、什么是MAG焊? 
利 用活性氣體(如CO2;Ar+CO2;Ar+CO2+O2等)作為保護氣體的金屬極氣體保護電弧焊方法,稱為活性熔化極氣體保護電弧焊法,簡稱MAG焊。 即所用保護氣體為惰性氣體少量氧化性氣體(O2、CO2或其混合氣體)混合而成。因保護氣體具有氧化性,所以常用于黑色金屬材料的焊接。在惰性氣體中混合 少量氧化性氣體的目的(一般為:O22%~5%;CO2:5%~20%)是在基本不改變惰性氣體電弧基本特性的條件下,以進一步提高電弧穩定性,改善焊縫 成形,降低電弧輻射強度。 

2、試述MAG焊的特點。 
MAG 焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進行焊接,具有穩定的焊接工藝性能和質量優良的焊接接頭,可用于空間各種位置的焊接,尤其適用于碳鋼、合金鋼和 不銹鋼的焊接。 采用氧化性混合氣體保護的優點是:能提高熔滴過渡的穩定性;穩定陰極斑點,提高電弧燃燒的穩定性;增大
電弧的熱功率;減少焊接缺陷;降低焊接成本。 

3、什么是CO2氣體保護焊?它有什么特點? 
利用CO2作為保護氣體的氣體保護焊稱為CO2氣體保護焊,簡稱CO2焊。 
使用CO2作為保護氣體具有如下特點: 
1)CO2氣體的體積質量比空氣大,所以在平焊時從焊槍噴出的CO2氣體對熔池有良好的覆蓋作用。 
2)CO2氣體在電弧的高溫作用下將按下式進行分解為:           
      CO2=CO+ 1/2O2-Q 
從 上式可見,CO2氣體分解時,其產物體積膨脹為一倍半,這將有利于增強保護效果。但另一方面,該反應是吸熱反應,對電弧產生強烈的冷卻作用,會引起弧柱收 縮,使弧柱對熔滴產生較大的排斥,加上焊絲端頭的熔滴由于受到電弧的排斥作用,使熔滴不規律,影響電弧穩定性,同時也影響CO2氣體的保護效果。 

4、試述CO2氣體保護焊的優缺點。 
CO2焊具有下列優點: 
1)生產效率高,節省電能。CO2氣體保護焊的電流密度大,可達100~300A/mm2,因此電弧熱量集中,焊絲的熔化效率高,母材的熔透厚度大,焊接速度快,同時焊后不需要清渣,所以能夠顯著提高效率,節省電能。 
2)焊接成本低。由于CO2氣體和焊絲的價格低廉,對于焊前的生產準備要求不高,焊后清理和校正工時少,所以成本低。 
3)焊接變形小。由于電弧熱量集中、線能量低和CO2氣體具有較強的冷卻作用,使焊件受熱面積小。特別是焊
接薄板時,變形很小。

4)對油、銹產生氣孔的敏感性較低。 
5)焊縫中含氫量少,所以提高了焊接低合金高鋼抗冷裂紋的能力。 
6)熔滴采用短路過渡時用于立焊、仰焊和全位置焊接。 
7)電弧可見性好,有利于觀察,焊絲能準確對準焊接線,尤其是在半自動焊時可以較容易地實現短焊縫和曲線焊縫的焊接工作。 
8)操作簡單,容易掌握。 
CO2焊具有下列缺點: 
1)與手弧焊相比設備較復雜,易出現故障,要求具有較高的維護設備的技術能力。 
2)抗風能力差,給室外焊接作業帶來一定困難。 
3)弧光較強,必須注意勞動保護。 
4)與手弧焊和埋弧焊相比,焊縫成形不夠美觀,焊接飛濺較大。 

5、CO2氣體保護焊如何按焊絲的直徑進行分類? 
CO2氣體保護焊按焊絲直徑的不同,可分為以下三類: 
1)細絲CO2氣體保護焊,焊絲直徑小于和等于1.2mm,通常采用小電流、低電弧電壓的短路過渡進行焊接。這時焊絲端部的熔滴與熔池以短路接觸的形式向熔池過渡。 
2)中絲CO2氣體保護焊,焊絲直徑為1.6~2.4mm,通常采用較大電流、較高電弧電壓進行焊接,熔滴過渡呈細滴排斥過渡,甚至射滴過渡。它是一種自由過渡形式。 
3)粗絲CO2氣體保護焊,焊絲直徑2.4~5.0mm,通常采用大電流、較低電弧電壓進行焊接,熔滴呈射滴過渡,甚至射流過渡,焊接電弧基本上潛入熔池凹坑內。 

6、CO2氣體保護焊時如何減少金屬的飛濺? 
CO2氣體保護焊的主要缺點是焊接過程中產生較多金屬飛濺。金屬飛濺不但會降低焊絲的熔敷系數,增加焊接成本,而且飛濺金屬會粘著導電嘴端面和噴嘴內壁,引起送絲不暢,使電弧燃燒不穩定,降低氣體保護作用,并使勞動條件惡化,必要時需停止焊接,進行噴嘴清理工作。 
短 路過渡焊接時飛濺的主要原因是:金屬內部的CO氣體急劇膨脹而發生強烈爆炸;短路過渡后電弧再引燃時產生的對熔池的過大沖擊力使液體金屬濺出。改善的措施 是:工藝方面應采用直徑盡量小的焊絲,合適的焊接電流與電弧電壓的匹配,通過焊接回路串接電感來調節短路電流上升速度和峰值短路電流;冶金方面采用含有較 多脫氧元素的焊絲(如H08Mn2SiA),焊件表面仔細清理等。采取這些措施能將飛濺減小到一定程度,但不能完全消除。 
自 由過渡焊接時飛濺的主要原因是:當焊接電流不大時,由熔滴非軸向過渡造成飛濺;當大電流潛弧時,由熔滴瞬時短路造成飛濺。自由過渡造成的飛濺顆粒大,難以 從焊件表面清除。這種飛濺目前還無有效的辦法加以克服,所以在一定程度上限制了中絲、粗絲CO2氣體保護焊在生產中的大量推廣應用。

7、CO2氣體保護焊對電源有什么要求? 
CO2氣體保護焊通常采用實芯焊絲,沒有穩弧劑,所以用交流電時電弧不穩定,飛濺大,難以正常工作,因此CO2氣體保護焊的電源都采用直流電流和反極性連接。我國基本上不生產供CO2氣體保護焊用的弧焊發電機,目前均
采用整流式電源。 
為保證焊接工藝參數在焊接過程中的穩定,采用細絲CO2氣體保護焊時,為等速送絲配合平特性電源;采用粗絲CO2氣體保護焊時,為變速送絲配合陡降特性電源。 
⑴ 等速送絲方式與平特性電源配合  當焊絲直徑小于2.5mm時,由于電流密度較大,焊接電弧靜特性為上升曲線,此時電弧自身調節作用強烈,因此采用等速送 絲方式與平特性電源配合時,當遇到外界干擾因素(如母材表面凹凸不平、焊槍上、下移動等)使弧長變化時,弧長能迅速回復到原先值。 
⑵ 變速送絲方式與陡降特性電源配合  當焊絲直徑大于3mm時,由于電流密度較小,電弧自身調節作用減弱,依靠等速送絲配合平特性電源,回復時間太長,不能 滿足要求,此時應采用變速送絲方式與陡降特性電源相配合,此時當弧長發生變化時,電弧電壓變化較大(焊接電流變化較小),電弧的自動調節作用強烈,回復時 間很短。 
CO2氣體保護焊平特性整流電源的型號是ZP型(磁放大器式)、ZP3型(動圈式)、ZP5型(晶閘管式)、ZP6型(抽頭式),適用于細絲焊。 
CO2氣體保護焊陡降特性整流電源的型號是ZX型(二極管整流加飽和抗器)、ZX5型(晶閘管整流)、適用于粗絲焊。 
同時具有兩種特性的型號是ZD型(磁放大器式)、ZD5型(晶閘管式)。 

8、CO2氣體使用前為什么要經過預熱? 
氣瓶內的液態CO2  當打開氣瓶閥門時,液態CO2要揮發成氣態,此時將吸收大量的熱,使CO2氣體氣溫下降;
另外,CO2氣體經減壓后,氣體體積要膨脹,也會使CO2氣體氣溫下降。因此,為了防止CO2氣體在使用前因氣溫急劇下降而造成管路凍結,在減壓之前,應使CO2氣體通過預熱器進行預熱。 
預熱器多采用電阻加熱式,用36V交流供電,功率為100~150W,串接在CO2氣體鋼瓶的氣體出口端。 

9、試述熔化極氣體保護焊焊絲的送絲方式。 
送絲系統通常是由送絲機(包括電動機、減速器、校直輪、送絲機),送絲軟管、焊絲盤等組成。送絲系統將焊絲送至焊槍中,送絲方式示意圖見下圖。送絲方式主要有以下三種:

 

⑴推絲式  焊槍結構簡單、輕便,操作維修方便。缺點是焊絲送進的阻力較大,隨著送絲軟管的加長,送絲穩定性變差。廣泛應用于焊絲直徑為0.8~2.0mm、送絲軟管長度為3~5m的半自動熔化極氣體保護焊中。  
⑵ 拉絲式  拉絲式又分為三種形式:一種是將焊絲盤和焊槍分開,兩者通過送絲軟管連接。另一種是將焊絲盤直接安裝在焊槍上。這兩種都適用于細絲半自動熔化極 氣體保護焊,使用焊絲直徑小于或等于0.8mm,送絲較穩定,但焊槍較重。第三種是不但焊絲盤與焊槍分開,而且送絲電動機與焊槍也分開,常用于自動熔化極 氣體保護焊中。
⑶推拉絲式  這種送絲系統中同時有推絲機和拉絲機,推絲為主要動力,拉絲是將焊絲校直,送絲軟管可加長到10m,但結構復雜,實際應用不多。

10、試述熔化極氣體保護焊焊槍的構造。 
熔 化極氣體保護焊焊槍的作用是傳導焊接電流、導送焊絲和保護氣體。按其用途可分為半自動焊焊槍(手握式)和自動焊焊槍(安裝在機械裝置上)兩種。在焊槍內部 裝有不同孔徑的導電嘴,以適應不同直徑焊絲的需要。焊槍還具有一個向焊接區輸送保護氣體的通道和噴嘴,噴嘴是易損件,應該很方便地更換。當焊接電流通過導 電嘴等部件時產生的電阻熱和電弧輻射熱一起會使焊槍發熱,故使用時要采取一定措施冷卻焊槍,冷卻方式有空氣冷卻和水冷卻兩種。對于空氣冷卻焊槍,在CO2 氣體保護焊斷續負載條件下,使用的焊接電流可高達600A。但是,在使用氬氣或氦氣保護時,通常焊接電流只限于200A。 
半自動焊槍有鵝頸式和手槍式兩種。鵝頸式焊槍適合于小直徑焊絲,使用靈活方便,特別適合于緊湊部位、難以達到的拐角處和某些受限制區域的焊接。手槍式焊槍適合于較粗直徑的焊絲,內部采用循環水冷卻。 
自動焊焊槍的基本構造與半自動焊焊槍相同,但其載流容量較大(可達1500A),工作時間較長,采用內部循環水冷卻,直接裝在焊接機頭的下部。 

11、熔化極氣體保護焊的供氣裝置由哪幾部分所組成? 
熔化極氣體保護焊的供氣裝置組成,見下圖。 

 

⑴鋼瓶  CO2氣體鋼瓶用以貯存液態CO2,鋼瓶表面涂黑色并寫有“二氧化碳”,瓶裝壓力為5~7MPa。Ar氣鋼瓶貯 存氣態Ar氣,鋼瓶表面涂灰色并寫有“氬氣”,瓶裝壓力為15MPa。 
⑵預熱器  專用于CO2氣體,防止CO2氣體溫度下降而使管路凍結。 
⑶高壓干燥器  專用于CO2氣體,防止CO2氣體中因含水量太高而使得焊縫產生氣孔。高壓干燥器內裝有干燥劑,如硅膠、脫水硫酸銅和無水氯化鈣等。 
⑷減壓閥  將高壓CO2氣體或Ar氣變成壓力為0.1~0.2MPa的低壓氣體。 
⑸氣體流量計  用來調節氣體流量的大小,常用轉子流量計,但其刻度是用空氣作為介質,若通過氣體為CO2氣體或Ar氣,浮子材料為純鋁,則氣體流量可按下式計算: 
Qco2=0.809Q空氣               QAr=0.852Q空氣 
式中    Q空氣——流量計上標出的空氣流量; 
           Qco2——換算成的CO2氣流量; 
           QAr——換算成的Ar氣流量。 
⑹電磁氣閥  用來接通或切斷保護氣體。

12、試述熔化極氣體保護焊機型號的編制方法。 
根據焊機型號編制方法規定,熔化極氣體保護焊機型號的編制方法如下: 

 

型號的意義為:額定電流為×××的半自動CO2氣體保護焊機。 

 

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