项目一驾驶室台面焊接加工Word文件下载.docx
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(一)知识目标
1、能够看懂焊接图样,弄清焊接符号的所表示的意义。
2、对材料的类别和焊接性能有一个大概的了解。
3、掌握焊接工艺设计方面的知识。
(二)技能目标
1、掌握CO2气体保护焊有关理论知识。
2、学会选择和调整焊接参数。
3、对各种接头形式和焊缝位置进行CO2气体保护焊的焊接技能水平达到较高的要求。
四、技能训练
任务一CO2气体保护焊的焊接参数选择及调整
【学习任务】
进行平敷焊练习,学会选择及调整焊接参数,减小飞溅,焊出美观的焊道。
图1-2NBC—350电焊机及其附属设备
【任务分析】
本任务要求学员首先了解NBC—350焊机及其附属设备的组成及结构特点,能够正确地连接及调试设备。
在此基础上,掌握各种焊接材料的特点及性能,能够合理选择焊接参数,进行平敷焊练习,焊出高质量的焊道,正确处理焊接接头和收尾。
【任务处理】
一、相关知识
(一)CO2气体保护焊焊接材料
CO2气体保护焊所用的焊接材料,主要是指CO2气体和焊丝。
1、CO2气体
CO2是略有气味的无色气体,可溶于水(其水溶液稍有酸味),其密度为空气的1.5倍,沸点为-78℃,因而安装在气瓶出口的压力表上带有加热器,以防止温度过低。
焊接用的CO2气体一般是将其压缩成液体储存于钢瓶内。
CO2气瓶的容量为40L,可装25kg的液态CO2,满瓶压力约为5~7MPa,气瓶外表涂铝白色,并标有黑色“液化二氧化碳”字样。
25kg液态CO2约占钢瓶容积的80%,其余20%左右的空间则充满了汽化的CO2。
CO2气瓶要防止烈日暴晒或靠近热源,以免发生爆炸。
只有当液态CO2全部汽化后,瓶内CO2气体的压力才随CO2气体的消耗而逐渐下降,所以不能根据压力表的数值判断气瓶中CO2的剩余量。
溶于液态CO2中的水分易蒸发成水汽混入CO2气体中,随着二氧化碳气体中水分的增加,焊缝金属中的扩散氢含量也增加,焊缝金属的致密性、塑性变差,容易出现气孔,还可能产生冷裂纹。
因此焊接用的CO2气体应该有较高的纯度,一般技术标准规定是:
O2<0.l%;
H2O<1~2g/m3;
CO2>99.5%。
为提高输出的CO2气体纯度。
常用措施如下。
(1)鉴于在温度高于-11℃时,液态CO2比水轻,所以可把灌气后的气瓶倒立静置1~2h,以使瓶内处于自由状态的水分沉积于瓶口处,然后打开瓶口气阀,放水2~3次即可,每次放水间隔30min左右。
放水结束后,仍将气瓶放正。
经放水处理后的气瓶,在使用前先放气2~3min,放掉瓶内上部纯度低的气体,然后再接输气管。
(2)在焊接气路系统中设置高压干燥器和低压干燥器,以进一步减少CO2气体中的水分。
干燥剂常选用硅胶或脱水硫酸铜,吸水后它们的颜色会发生变化,但经过加热烘干后又可重复使用。
2、焊丝
CO2焊丝可以分为实心焊丝和药芯焊丝。
(1)CO2气体保护焊常用实心焊丝型号及规格
根据GB/T8110—1995《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》规定,焊丝型号由三部分组成。
ER表示焊丝,ER后面的两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度,短划“-”后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号,若还附加其他化学成分时,直接用元素符号表示,并以短划“-”与前面数字分开。
例如ER49-1
ER——表示焊丝
49——表示熔敷金属抗拉强度最低值为490MPa
1——表示焊丝化学成分分类代号
目前常用的CO2气体保护焊焊丝有ER49-1和ER50-6等。
ER49-1对应的牌号为H08Mn2SiA,ER50-6对应的牌号为H11Mn2SiA。
对于低碳钢及低合金高强钢常用以上两种型号的焊丝就能满足要求,它们有较好的工艺性能和力学性能以及抗热裂纹能力。
(2)CO2气体保护焊的药芯焊丝
药芯焊丝是用薄钢带卷成圆形管或异形管,在其管中填入一定成分的药粉,经过拉制而成的焊丝。
通过调整药粉的成分和比例,可获得不同性能、不同用途的焊丝。
药芯焊丝中药粉的主要作用:
①保护熔化金属免受空气中氧和氮的污染,提高焊缝金属的致密性。
②保持电弧稳定燃烧,减少飞溅,使接头区域平滑、整洁。
③熔渣与液态金属发生冶金反应,消除熔化金属中的杂质,熔渣壳对焊缝有机械性的保护作用。
④调整焊缝金属的化学成分,使焊缝金属具有不同的力学性能、冶金性能和耐蚀性能。
使用药芯焊丝,对操作技能要求低,焊缝质量易于得到保证,但成本较高。
(二)焊接参数选择
焊接工艺参数是整个焊接方案中的核心部分,焊接工艺参数选择的正确与否直接影响到焊接质量。
CO2气体保护焊的主要焊接参数有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝干伸长度、气体流量、电源极性、回路电感等。
选择焊接参数时应按焊丝的粗细,及自动与半自动焊的不同形式而确定,同时要根据焊件厚度、接头形式及空间位置等来选择。
1、焊丝直径
焊丝直径应根据焊件厚度、焊接空间位置及生产率的要求来选择,同时还应兼顾熔滴过渡的形式以及焊接过程的稳定性。
一般细焊丝用于焊接薄板,随着焊件厚度的增加焊丝直径要求增加。
焊丝直径越大,允许的焊接电流越大。
焊接电流相同时,焊缝熔深将随焊丝直径的增加而减小,随直径的减小而增加。
在相同的送丝速度下,随着焊丝直径的增加,焊接电流也应增加。
焊丝直径的选择也影响焊丝的熔化速度,熔化速度随直径的减小而增加。
更换焊丝要改变焊丝选择按钮。
当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时,多采用直径1.6mm以下的焊丝;
在平焊位置焊接中厚板时,可以采用直径1.6mm以上的焊丝。
焊丝直径的选择见表1-1。
表1-1焊丝直径的选择
焊丝直径/mm
熔滴过渡形式
焊件厚度/mm
焊缝位置
0.5~0.8
短路过渡
滴状过渡
1.0~2.5
2.5~4
全位置
水平位置
1.0~1.2
2~8
2~12
1.6
3~12
水平、立、横、仰
≥1.6
>6
水平
CO2气体保护焊所用的焊丝直径在0.5~5mm范围内,半自动CO2气体保护焊常用的焊丝有φ0.8、φ1.0、φ1.2、φ1.6mm等几种;
自动CO2气体保护焊除上述细焊丝外大多采用φ2.0、φ2.5、φ3.0、φ4.0、φ5.0mm的粗焊丝。
2、焊接电流
焊接电流的大小实际上就是送比速度的快慢。
焊接电流越大,送丝速度越快。
合理选择焊接电流,实际上就是取得调控送丝速度与熔化速度的平衡结果。
焊接电流的大小应根据焊件厚度、焊丝直径、焊接位置及熔滴过渡形式来确定。
随着焊接电流增加,熔敷速度和熔深都会增加,熔宽也略有增加。
焊丝直径与焊接电流的关系见表1-2。
焊接电流过大时,焊丝插向工件,焊道窄而高,飞溅加大,我们会听到“嘭嘭”爆裂声。
同时熔深变大,容易造成烧穿、焊漏和裂纹等缺陷,且工件变形大。
而焊接电流过小时,弧长变长,飞溅颗粒变大,我们会听到“啪嗒啪嗒”的间断声。
同时焊道变平,熔深变浅,易产生气孔,且焊缝成形不良。
焊接电流调节适当,我们会听到“嗞嗞”的声音,且焊接平稳,飞溅小,焊缝成形美观。
表1-2焊丝直径与焊接电流的关系
焊丝直径
(mm)
焊接电流(A)
颗粒过渡
0.8
150~250
60~160
1.2
200~300
100~175
350~500
100~180
2.4
500~750
150~200
3、电弧电压
电弧电压:
提供焊丝熔化能量,电弧电压越高焊丝熔化速度越快。
电弧电压必须与焊接电流配合恰当,否则会影响到焊缝成形及焊接过程的稳定性。
通常焊接电流小,电弧电压低,焊接电流大,电弧电压高。
当焊接电流≤300A时U=0.04I+16V±
1.5V
当焊接电流>300A时U=0.04I+20V±
2V
电弧电压高,熔深浅、熔宽宽;
电弧电压低,熔深深、熔宽窄。
电弧电压偏高,焊缝平坦,余高小,熔深浅,T型接头根部容易产生未熔合;
电弧电压适中,焊缝余高、熔深适宜;
电弧电压偏低,焊缝窄,余高大,熔深大。
电弧电压应随着焊接电流的增加而增大。
一般焊接时,电弧电压在16~24V范围内。
对于直径为1.2~3.0mm的焊丝,电弧电压可在25~36V范围内选择。
4、焊接速度
在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压条件下,随着焊速增加,焊缝宽度与焊缝厚度减小。
焊速过快,不仅气体保护效果变差,可能出现气孔,而且还易产生咬边及未熔合等缺陷;
但焊速过慢,则焊接生产率降低,焊接变形增大。
一般半自动CO2气体保护焊的焊接速度在15~30m/h。
5、焊丝干伸长度
焊丝干伸长度是指焊丝从导电点到电弧端点的那段焊丝长度。
焊丝伸出长度取决于焊丝直径,一般约等于焊丝直径的10倍,且不超过15mm。
伸出长度过大,焊丝会成段熔断,飞溅严重,气体保护效果差;
伸出长度过小,不仅易造成飞溅物堵塞喷嘴,影响保护效果,也影响焊工视线。
6、CO2气体流量
CO2气体流量应根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等选择,过大或过小的气体流量都会影响气体保护效果。
通常细丝(≤1.6mm)CO2气体保护焊时,CO2气体流量约为8~15L/min;
粗丝
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