汽車(chē)白車(chē)身焊接技術(shù)論文

1、汽車(chē)白車(chē)身焊接技術(shù)目錄引言 第一章 汽車(chē)白車(chē)身焊接概述第二章 電阻焊第三章 CO2 焊第四章 焊接安全與防護(hù)摘要汽車(chē)工業(yè)中，焊接是汽車(chē)零部件與車(chē)身制造中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的特殊作用，車(chē)身的焊裝質(zhì)量直接決定著后面工序的質(zhì)量，車(chē)身的裝配質(zhì)量不良，不僅影響整車(chē)外觀，還會(huì)導(dǎo)致漏雨、風(fēng)噪、路噪和車(chē)門(mén)關(guān)閉障礙的發(fā)生，所以，汽車(chē)白車(chē)身焊接技術(shù)應(yīng)該引起足夠重視。關(guān)鍵詞焊接、電阻點(diǎn)焊、CO2氣體保護(hù)焊、焊縫、焊接安全用電技術(shù)。引言汽車(chē)車(chē)身殼體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，它是由百余種、甚至數(shù)百種薄板沖壓件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)結(jié)及粘接等方法聯(lián)結(jié)而成的。由于車(chē)身沖壓件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳鋼，所以焊接是

2、現(xiàn)代車(chē)身制造中應(yīng)用最廣泛的聯(lián)結(jié)方式。 汽車(chē)白車(chē)身主要應(yīng)用的焊接方法有電阻焊（包括點(diǎn)焊、凸焊）、電弧焊（包括CO2氣體保護(hù)焊、螺柱焊）以及釬焊等。由于汽車(chē)的白車(chē)身主要是沖壓、軋制的薄板構(gòu)件，故點(diǎn)焊在其中被廣泛采用。焊接是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車(chē)制造中得到廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，焊接新工藝、新材料、新方法不斷運(yùn)用在汽車(chē)制造中，鍍層鋼板、輕金屬材料的焊接問(wèn)題，高分子材料、復(fù)合材料、異種材料、特種材料對(duì)汽車(chē)焊接提出了新的挑戰(zhàn)。而汽車(chē)焊接過(guò)程中的機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)使汽車(chē)焊接面貌大為改觀。在此論文中，主要介紹的是奇瑞汽車(chē)河南工廠焊裝車(chē)間的一些焊接方法與工藝，如主要用的電阻點(diǎn)焊機(jī)和CO

3、2焊機(jī)。第一章 汽車(chē)白車(chē)身焊接概述第一節(jié) 焊接概述在金屬結(jié)構(gòu)及其他機(jī)械產(chǎn)品的制造中常需將倆個(gè)或倆個(gè)以上的零件按一定的形式和尺寸連接在一起，這種連接通常分倆大類(lèi)，一類(lèi)是可拆卸的，就是不必破壞連接件本身就可以將它們分開(kāi)，如螺栓連接等。另一類(lèi)連接就是永久性連接，即必須在毀壞零件后才能拆卸，如焊接。焊接是通過(guò)加熱或加壓，或者倆者并用，并且使用或不用填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的方法。為了獲得牢固的結(jié)合，在焊接過(guò)程中必須是焊件彼此接近到原子間的力能夠相互作用的程度。為此，在焊接過(guò)程中，必須對(duì)需要結(jié)合的地方通過(guò)加熱使之熔化，或者通過(guò)加壓使之造成原子或分子間的結(jié)合與擴(kuò)散，從而達(dá)到不可拆卸的連接。按照焊接過(guò)程金屬

4、所處的狀態(tài)及工藝的特點(diǎn)，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類(lèi)。熔化焊是利用局部加熱的方法將連接處的金屬加熱至熔化狀態(tài)而完成的焊接。在加熱的條件下，增強(qiáng)了金屬原子的功能，促進(jìn)原子間的相互擴(kuò)散，當(dāng)被焊接金屬加熱至熔化狀態(tài)形成液態(tài)熔池時(shí)，原子之間可以擴(kuò)散和緊密接觸。因此冷卻凝固后，即可形成牢固的焊接接頭。常見(jiàn)的有氣焊、電弧焊、氣體保護(hù)焊等離子焊等。壓力焊是利用焊接時(shí)施加一定壓力而完成焊接的方法。這類(lèi)焊接有倆種形式，一種是將被焊金屬接觸部分加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，然后施加一定壓力，以使金屬原子間相互結(jié)合形成牢固的焊接接頭。二是不進(jìn)行加熱，僅在被焊接金屬接觸面上施加足夠大的壓力，借助于壓力

5、所引起的塑性變形，以使原子間相互接近而獲得牢固的壓擠接頭，常見(jiàn)的壓力焊有電阻焊、冷壓焊、爆炸焊等。釬焊是把比被焊金屬熔點(diǎn)低的釬料金屬加熱熔化至液態(tài)，然后使其滲透到被焊金屬的間隙中而達(dá)到結(jié)合的方法。焊接時(shí)被焊接金屬處于固態(tài)狀態(tài)，工件只適當(dāng)加熱，沒(méi)有受到壓力的作用，僅依靠液態(tài)金屬與固態(tài)金屬之間的原子擴(kuò)散而形成牢固的焊接接頭。常見(jiàn)的釬焊有烙鐵焊、火焰焊等。在汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中，為便于制造，車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)，通常將車(chē)身劃分為若干個(gè)分總成，各分總成又劃分為若干個(gè)合件，合件由若干個(gè)零件組成。車(chē)身裝焊的順序則是上述過(guò)程的逆過(guò)程，即先將若干個(gè)零件裝焊成合件，再將若干個(gè)合件和零件裝焊成分總成，最后將分總成和合件、零件裝焊

6、成車(chē)身總成，所以車(chē)身制造中應(yīng)用最多的是電阻焊，其包括點(diǎn)焊、縫焊、凸焊等，一般占整個(gè)焊接工作量的60%以上，有的車(chē)身幾乎全部采用電阻焊。除此之外就是二氧化碳碳?xì)怏w保護(hù)焊，它主要用于車(chē)身骨架和車(chē)身總成的焊接中，氣焊用于車(chē)身總成補(bǔ)焊。由于車(chē)身零件大都是薄壁板件或薄壁桿件，其剛性很差，所以在裝焊過(guò)程中必須使用多點(diǎn)定位夾緊的專(zhuān)用裝焊夾具，以保證各零件或合件在焊接處的貼合和相互位置，特別是門(mén)窗等孔洞的尺寸等。這也是車(chē)身裝焊工藝的特點(diǎn)之一。第二節(jié)焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí)在焊接中，由于焊件的厚度、結(jié)構(gòu)及使用條件的不同，其接頭形式及坡口的形式也不同。焊接接頭的形式有：對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭及搭接接頭等。（一）對(duì)接

7、接頭倆件表面構(gòu)成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭叫做對(duì)接接頭。在各種焊接結(jié)構(gòu)中，它是采用最多的一種接頭形式。（二）角接接頭倆焊件端面間構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭叫做角接接頭，這種接頭的受力狀況不好，常在不重要的結(jié)構(gòu)中使用。（三）T形接頭一件之端面與另一件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，叫做T形接頭。（四）搭接接頭倆件部分重疊構(gòu)成的接頭叫做搭接接頭。焊接位置種類(lèi)根據(jù)焊接術(shù)語(yǔ)GB/T35-1994的規(guī)定，焊接位置 ，即熔焊時(shí)，焊接接縫所處位置的空間位置，可用縫焊傾角和縫焊轉(zhuǎn)角來(lái)表示。有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置等。焊縫仰角，即焊縫軸

8、線(xiàn)與水平面之間的夾角。焊縫轉(zhuǎn)角，即焊縫中心線(xiàn)和水平參照面的夾角。（1）平焊位置 焊縫傾角0°，焊縫轉(zhuǎn)角90°的焊接位置。（2）橫焊位置 焊縫傾角0°，180°；焊縫轉(zhuǎn)角0°，180°的對(duì)接位置（3）立焊位置 焊縫傾角90°（立向上），270°（立向下）的焊接位置。（4）仰焊位置 對(duì)接焊縫傾角0°，180°；轉(zhuǎn)角270°的焊接位置。焊縫的形式焊縫可分為以下幾種形式1、對(duì)接焊縫：在焊件的坡口面間或一零件的坡口面與另一零件表面焊接的焊縫。2、角焊縫：沿倆直交或近直交零件的交線(xiàn)所焊接的焊縫。3

9、、端接焊縫：構(gòu)成端接接頭所形成的焊縫。4、塞焊縫：倆零件相疊，其中一塊開(kāi)圓孔，在圓孔中焊接倆板所形成的焊縫，只在孔內(nèi)焊角焊縫者不稱(chēng)塞焊。5、槽焊縫：倆板相疊，其中一塊開(kāi)長(zhǎng)孔，在長(zhǎng)孔中焊接倆板的焊縫。焊縫的形狀尺寸1、焊縫的寬度，焊縫表面與母材的交界處叫焊趾，焊縫表面?zhèn)z焊趾之間的距離叫焊縫寬度。2、余高，超出母材表面焊趾連線(xiàn)上面的那部分焊縫金屬的最大高度叫余高。3、熔深，在焊接接頭橫截面上，母材或前道焊縫熔化的深度叫熔深。4、焊縫厚度，在焊縫橫截面中，從焊縫的正面到焊縫背面的距離，叫焊縫的厚度。5焊腳，角焊縫的橫截面，從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離叫焊腳。當(dāng)其他條件不變時(shí)，增加

10、焊接電流，則焊縫厚度和余高都增加，而焊縫寬度則幾乎保持不變。當(dāng)其他條件不變時(shí)，電弧電壓增加，焊縫寬度顯著增加而焊縫厚度和余高將略有減少。焊接速度對(duì)焊縫厚度和焊縫寬度有明顯的影響。當(dāng)焊接速度增加時(shí)，焊縫的厚度和焊縫的寬度都大為下降，這是因?yàn)楹附铀俣仍黾訒r(shí)，焊縫單位時(shí)間內(nèi)輸入的熱量減少了。第二章 電阻焊第一節(jié) 電阻焊概述電阻點(diǎn)焊過(guò)程及焊點(diǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性一直是電阻點(diǎn)焊質(zhì)量控制研究中的關(guān)鍵問(wèn)題，歷來(lái)被認(rèn)為是電阻焊質(zhì)量控制的研究重點(diǎn)，并引起了工業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)的高度重視。因此，為了提高焊接質(zhì)量，需要對(duì)熔核形成過(guò)程的有關(guān)電參數(shù)進(jìn)行控制，以形成合格焊點(diǎn)，或者在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制與熔核形成有關(guān)的物理參量，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控

11、制焊接過(guò)程，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)判定和控制焊點(diǎn)質(zhì)量，這對(duì)于保證焊點(diǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高點(diǎn)焊合格率，達(dá)到降低成本和提高生產(chǎn)效率具有十分重要的實(shí)際意義。車(chē)身制造中應(yīng)用最多的是電阻焊，一般占整個(gè)焊接工作量的60%以上，有的車(chē)身幾乎全部采用電阻焊。電阻點(diǎn)焊是焊件在接頭處接觸面的個(gè)別點(diǎn)上被焊接起來(lái)。電阻焊是將置于兩電極之間的工件加壓，并在焊接處通以電流，利用電流通過(guò)工件本身產(chǎn)的的熱量來(lái)加熱而形成局部熔化，斷電冷卻時(shí)，在壓力繼續(xù)作用下而形成牢固接頭。這種工藝過(guò)程稱(chēng)為電阻焊。電阻焊的種類(lèi)很多，按接頭形式可分為搭接電阻焊和對(duì)接電阻焊兩種。結(jié)合工藝方法，搭接電阻焊又可分為點(diǎn)焊、縫焊和凸焊三種，對(duì)接電阻焊一般有電阻對(duì)焊和閃光對(duì)

12、焊兩種。電阻焊的特點(diǎn)：利用電流通過(guò)工件焊接處的電阻而產(chǎn)生的熱量對(duì)工件加熱。即熱量不是來(lái)源于工件之外，而是內(nèi)部熱源。整個(gè)焊接過(guò)程都是在壓力作用校完成的，即必須施加壓力。在焊接處不需加任何填充材料，也不需任何保護(hù)劑。形成電阻焊接頭的基本條件只有電極壓力和焊接電流。焊件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法稱(chēng)為電阻點(diǎn)焊。電阻點(diǎn)焊的焊接循環(huán)主要由由預(yù)壓、焊接、維持和休止四個(gè)基本階段組成必要時(shí)可增附加程序。1預(yù)壓階段電極下降到電流接通階段，確保電極壓緊工件，使工件間有適當(dāng)壓力。這個(gè)階段包括電極壓力的上升和恒定兩部分。為保證在通電時(shí)電極壓力恒定.預(yù)壓時(shí)間必須保

13、證.尤其當(dāng)需連續(xù)點(diǎn)焊時(shí).須充分考慮焊機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所藉時(shí)間，不能無(wú)限縮短。預(yù)壓的目的是建立穩(wěn)定的電流通道.以保證焊接過(guò)程獲得孟復(fù)性好的電流密度。對(duì)厚板或剛度大的沖壓零件，有條件時(shí)可在此期間先加大預(yù)壓力，而后再回復(fù)到焊接時(shí)的電極力，使接觸電阻恒定而又不太小，以提高熱效率。2、焊接時(shí)間焊接電流通過(guò)工件，產(chǎn)熱形成熔核。這個(gè)階段是焊件加熱熔化形成熔核的階段。焊接電流可基本不變(指有效值.亦可為漸升或階躍上升。在此期間焊件焊接區(qū)的溫度分布經(jīng)歷復(fù)雜的變化后趨向穩(wěn)定。起初輸入熱盆大于散失熱尹.溫度上升，形成高溫塑性狀態(tài)的連接區(qū)，并使中心與大氣隔絕.保證隨后熔化的金屬不氧化，而后在中心部位首先出現(xiàn)熔化區(qū)。隨粉

14、加熱的進(jìn)行熔化區(qū)擴(kuò)大，而其外圍的塑性殼(在金相試片上呈環(huán)狀故稱(chēng)塑性環(huán))亦向外擴(kuò)大.最后當(dāng)輸入熱t(yī)與散失熱，平衡時(shí)達(dá)到德定狀態(tài)。當(dāng)焊接參數(shù)適當(dāng)時(shí)，可獲得尺寸波動(dòng)小于15%的熔化核心。在此期間可產(chǎn)生下列現(xiàn)象:(l)液態(tài)金屬的攪拌作用。液態(tài)金屬通電時(shí)受電磁力作用產(chǎn)生漩渦狀流動(dòng).當(dāng)把熔核視作地球狀且電極端處為二極.其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槌嗟啦糠钟芍車(chē)蚯蛐牧鲃?dòng)，而后流經(jīng)兩極再沿外表向赤道呈封閉狀流動(dòng)。對(duì)于同種金屬點(diǎn)焊.攪拌僅需將焊件表、面的氧化膜攪碎即可，但異種金屬點(diǎn)焊時(shí).必須充分?jǐn)嚢枰垣@得均質(zhì)的熔化核心。如通電時(shí)間太短，攪拌不充分.將產(chǎn)生游渦狀的非均質(zhì)熔核。(2)飛濺按產(chǎn)生時(shí)期可分為前期和后期兩種;按產(chǎn)生部位

15、可分為內(nèi)飛濺（處于兩焊件間)和外飛濺（焊件與電極接觸側(cè))兩種。前期飛濺產(chǎn)生的原因大致是:焊件表面清理不佳或接觸面上壓強(qiáng)分布嚴(yán)重不勻，造成局部電流密度過(guò)高引起早期熔化，此時(shí)因無(wú)塑性環(huán)保護(hù)，必發(fā)生飛濺。防止前期飛濺的措施有:加強(qiáng)焊件清理質(zhì)t，注意預(yù)壓前的對(duì)中。有條件時(shí)可采用漸升電流或增加預(yù)熱電流來(lái)減慢加熱速度.避免早期熔化而引起飛濺。后期飛濺產(chǎn)生的原因是:熔化核心長(zhǎng)度過(guò)大，超出電極壓力有效作用范圍，從而沖破塑性環(huán)在徑向造成內(nèi)飛濺，在軸向沖破板表面造成外飛濺。這種情況一般產(chǎn)生在電流較大、通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的場(chǎng)合。可用縮短通電時(shí)間及減小電流的方法來(lái)防止。飛濺在外表面首先影響外觀，其次產(chǎn)生的疤痕影晌耐腐蝕及疲

16、勞性能。內(nèi)部飛濺的殘跡有可能在運(yùn)行時(shí)脫落，如進(jìn)入管路如油管).將造成堵塞等嚴(yán)重事故。(3)胡須在加熱到半熔化溫度的熔核邊緣，當(dāng)某些材料如高溫合金)中低熔點(diǎn)夾雜物較多聚集在晶界處時(shí)，這部分雜質(zhì)首先熔化并在電極壓力的作用下被擠出呈空隙。在隨后的過(guò)程中，空間有時(shí)能被液態(tài)金屬充坡滿(mǎn)，但亦可能未充坡滿(mǎn)，這種組織形貌在金相試樣上稱(chēng)為胡須，而未充坡滿(mǎn)的胡須猶如裂紋，是一種危險(xiǎn)缺陷。3、維持時(shí)間切斷焊接電流，電極壓力繼續(xù)維持至熔核凝固到足夠強(qiáng)度。此階段不再輸入熱t(yī).熔核快速散熱、冷卻結(jié)晶。結(jié)晶過(guò)程遵循凝固理論。由于熔核體積小，且?jiàn)A持在水冷電極間.冷卻速度甚高，一般在幾周內(nèi)凝固結(jié)束。由于液態(tài)金屬處于封閉的塑性殼

17、內(nèi).如無(wú)外力.冷卻收縮時(shí)將產(chǎn)生三維拉應(yīng)力.極易產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷.故在冷卻時(shí)必須保持足夠的電極壓力來(lái)壓縮熔核體積，補(bǔ)償收縮。對(duì)厚板、鋁合金和高溫合金等琴件，希望增加頂鍛力來(lái)達(dá)到防止縮孔、裂紋。這時(shí)必須精確控制加頂鍛力的時(shí)刻。過(guò)早將液態(tài)金屬因壓強(qiáng)突然升高使塑性環(huán)被沖破，產(chǎn)生飛濺;過(guò)晚則因凝固缺陷已形成而無(wú)效。此外加熱后冷緩電流.降下已授固速度，亦有利于防止縮孔和裂紋的產(chǎn)生。4、休止時(shí)間電極開(kāi)始提起到電極再次開(kāi)始下降，開(kāi)始下一個(gè)焊接循環(huán)。此階段只適用于焊接循環(huán)重復(fù)進(jìn)行的場(chǎng)合.特別是在焊接淬硬鋼時(shí)采用一般插在維持時(shí)間內(nèi).當(dāng)焊接電流結(jié)束，熔核完全凝固且冷卻到完成馬氏體轉(zhuǎn)變之后再插入.其目的是改善金相

18、組織。為了改善焊接接頭的性能，有時(shí)需要將下列各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)加于基本循環(huán):(1)加大預(yù)壓力以消除厚工件之間的間隙，使之緊密貼合。(2)用預(yù)熱脈沖提高金屬的塑性，使工件易于緊密貼合、防止飛濺;凸焊時(shí)這樣做可以使多個(gè)凸點(diǎn)在通電焊接前與平板均勻接觸，以保證各點(diǎn)加熱的一致。(3)加大鍛壓力以壓實(shí)熔核，防止產(chǎn)生裂紋或縮孔。(4)用回火或緩冷脈沖消除合金鋼的淬火組織，提高接頭的力學(xué)性能，或在不加大鍛壓力的條件下，防止裂紋和縮孔。電阻焊的優(yōu)點(diǎn)熔核形成時(shí)始終被塑性環(huán)包圍，熔化金屬與空氣隔絕，冶金過(guò)程簡(jiǎn)單。加熱時(shí)間短，熱量集中，故熱影響下，變形與應(yīng)力也小，通常在焊后不必安排校正和熱處理。不需要焊絲、焊條等填充

19、金屬，以及氧、乙炔、氬等焊接材料，焊接成本低。操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，改善了勞動(dòng)條件。生產(chǎn)效率高，且無(wú)噪聲及有害氣體，在大批量生產(chǎn)中，可以和其他制造工序一起編到組裝線(xiàn)上。但閃光對(duì)焊因有火花噴濺，需要隔離。電阻焊的缺點(diǎn)面前還沒(méi)有可靠無(wú)損檢測(cè)方法，焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來(lái)保證。點(diǎn)、焊縫的搭接接頭不僅增加了構(gòu)件的重量，且因在倆板間熔核周?chē)纬蓨A角，致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。設(shè)備功率大，機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，使設(shè)備成本較高、維修較困難。第二節(jié)電阻點(diǎn)焊點(diǎn)焊是利用在焊件間形成的一個(gè)個(gè)焊點(diǎn)來(lái)聯(lián)接焊件的。兩焊件被壓緊于兩柱形電極之間并通以強(qiáng)大的

20、電流，利用電阻熱將工件焊接區(qū)加熱到形成應(yīng)有尺寸的熔化核心為止。然后切斷電流，熔核在壓力作用下冷卻結(jié)晶形成焊點(diǎn)。點(diǎn)焊在車(chē)身制造中應(yīng)用最廣。點(diǎn)焊的形式很多，但按供電方向來(lái)分只有單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊兩種。在這兩種點(diǎn)焊中按同時(shí)完成的焊點(diǎn)數(shù)又可分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)和多點(diǎn)焊。點(diǎn)焊由于焊點(diǎn)間有一定的間距，所以只用于沒(méi)有密封性要求的薄板搭接結(jié)構(gòu)和金屬網(wǎng)、交叉鋼筋結(jié)構(gòu)件等的焊接。如果把柱狀電極換成圓盤(pán)狀電極，電極緊壓焊件并轉(zhuǎn)動(dòng)，焊件在圓盤(pán)狀電極只間連續(xù)送進(jìn)，再配合脈沖式通電。就能形成一個(gè)連續(xù)并重疊的焊點(diǎn)，形成焊縫，這就是縫焊。它主要用于有密封要求或接頭強(qiáng)度要求較高的薄板搭接結(jié)構(gòu)件的焊接，如油箱、水箱等。點(diǎn)焊是車(chē)身制造中

21、應(yīng)用最廣的焊接方法，一輛轎車(chē)的車(chē)身上有35005000個(gè)焊點(diǎn)，可以說(shuō)，汽車(chē)車(chē)身是一個(gè)典型的點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)件。 點(diǎn)焊的機(jī)械性質(zhì)與鉚接和螺栓緊固相比，點(diǎn)焊無(wú)松動(dòng)且剛性高，但滑動(dòng)系數(shù)小，在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意可能會(huì)出現(xiàn)的應(yīng)力集中。點(diǎn)焊沒(méi)有像鉚接和螺栓緊固那樣的鉚釘頭和螺帽，所以剝離方向的抗拉強(qiáng)度不如鉚接和螺栓緊固，但剪切強(qiáng)度可以選取較大的焊點(diǎn)直徑的以保證，因?yàn)榭梢哉f(shuō)點(diǎn)焊優(yōu)于鉚接和螺栓緊固。點(diǎn)焊的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于單純的剪切載荷而言語(yǔ)鉚接等差別不大，但在板有變形時(shí)及承受剝離方向重復(fù)的載荷時(shí)，其疲勞強(qiáng)度軟弱。由于點(diǎn)焊焊點(diǎn)部分的金屬組織不均勻，所以機(jī)械強(qiáng)度也不相同，一般周邊強(qiáng)度大，中心部強(qiáng)度小。點(diǎn)焊工藝要求焊點(diǎn)質(zhì)量的一般

22、要求點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)靠單個(gè)或若干個(gè)合格的焊點(diǎn)實(shí)現(xiàn)接頭的連接，接頭質(zhì)量的好壞完全取決于焊點(diǎn)質(zhì)量及點(diǎn)距。焊點(diǎn)質(zhì)量除了取決于焊點(diǎn)尺寸外，還與焊點(diǎn)表面與內(nèi)部質(zhì)量有關(guān)。焊點(diǎn)外觀上要求表面壓坑淺、平滑呈均勻過(guò)渡，無(wú)明顯凸肩或局部擠壓的表面鼓起；外表面沒(méi)有環(huán)狀或頸項(xiàng)裂紋，也無(wú)熔化、燒傷或粘附的銅合金。從內(nèi)部看，焊點(diǎn)形狀應(yīng)規(guī)則、均勻，無(wú)超標(biāo)的裂紋和縮孔等內(nèi)部缺陷及熱影響區(qū)金屬的組織與力學(xué)性能有無(wú)發(fā)生明顯的變化等。(1)噴濺(飛濺)。按時(shí)間分為前期噴濺和后期噴濺;按產(chǎn)生的部位可分為內(nèi)噴濺(兩焊件間，)和外噴濺(焊件與電極接觸處)2種前期噴濺產(chǎn)生的原因是:焊件表面清理不佳或接觸面上壓強(qiáng)分布嚴(yán)重不勻，造成局部電流密度過(guò)高引

23、起早期熔化，此時(shí)因無(wú)塑性環(huán)保護(hù)，發(fā)生噴濺。防止前期噴濺的措施有:加強(qiáng)焊件清理質(zhì)量，注意預(yù)壓前的對(duì)中;有條件時(shí)可采用漸升電流或增加預(yù)熱電流來(lái)減慢加熱速度，避免早期熔化而引起噴濺。后期噴濺產(chǎn)生的原因是:熔核長(zhǎng)大過(guò)快，超出電極壓力有效的作用范圍，從而沖破塑性環(huán)，在徑向造成內(nèi)噴濺，在軸向沖破板表面造成外噴濺。這種情況一般產(chǎn)生在電流較大、通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況下?？赏ㄟ^(guò)縮短焊接時(shí)間和減小電流的辦法來(lái)防止。噴濺在外表面上首先影響外觀;其次產(chǎn)生的疤痕影響耐腐蝕及疲勞性能。可通過(guò)預(yù)熱來(lái)防止熔核長(zhǎng)大過(guò)快。預(yù)熱降低了焊接開(kāi)始時(shí)焊接區(qū)金屬中的溫度梯度，避免金屬的瞬間過(guò)熱和產(chǎn)生噴濺。 (2)收縮性缺陷。主要包括縮孔和收縮

24、性裂紋。點(diǎn)焊時(shí)，焊接區(qū)加熱集中，溫度梯度大，加熱與冷卻速度很快，液態(tài)金屬被包圍在金屬塑性環(huán)中;同時(shí)受焊接區(qū)金屬變形的影響，特別是奧氏體不銹鋼線(xiàn)脹很大的特殊原因。因此，接頭易出現(xiàn)縮孔和收縮性裂紋等缺陷。SUS301 L不銹鋼具有低碳鋼5倍左右的線(xiàn)脹系數(shù)和較高的熱強(qiáng)性，因此當(dāng)壓力無(wú)法達(dá)到很高時(shí)就會(huì)出現(xiàn)縮孔?？s孔雖然減少了點(diǎn)焊的承載面積，但是對(duì)接頭的靜載強(qiáng)度影響不大，對(duì)沖擊和疲勞載荷則有一定的影響，特別是同時(shí)伴有裂紋的，影響特別明顯。因此規(guī)定每個(gè)焊點(diǎn)僅能存在1個(gè)縮孔，且孔徑不大于熔核直徑的25 % o縮孔的防止主要靠提高電極壓力，特別是熔核形成、焊接區(qū)快速冷卻時(shí)的鍛壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。熔核內(nèi)部裂紋，可分為橫

25、向裂紋及縮孔邊緣的裂紋。一般認(rèn)為存在于熔核中心部位的裂紋，若尺寸較小，對(duì)焊接接頭的強(qiáng)度影響不大。出現(xiàn)焊核內(nèi)部橫向裂紋的主要原因是:電極壓力太低;焊接電流過(guò)大;焊接時(shí)間過(guò)短。出現(xiàn)縮孔邊緣裂紋的原因是:焊接電流太大或焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng);電極壓力不足。(3)其他缺陷。 未焊透。沿貼合面無(wú)熔核、熔核尺寸過(guò)小或熔透率不足。該缺陷使焊接接頭強(qiáng)度大大降低，是點(diǎn)焊的一種危險(xiǎn)的缺陷。產(chǎn)生原因是由于焊接電流太小;焊接時(shí)間太短;電極壓力過(guò)大。壓痕過(guò)深。焊點(diǎn)表面壓痕超過(guò)規(guī)定要求。壓痕過(guò)深容易造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致焊接接頭強(qiáng)度特別是疲勞強(qiáng)度大大下降。產(chǎn)生的原因是由于電極球面半徑過(guò)小;電極壓力過(guò)大;焊接電流太大或焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng);噴濺

26、所引起。熔合線(xiàn)伸人。指熔合線(xiàn)呈直線(xiàn)狀伸人熔核內(nèi)的現(xiàn)象。熔合線(xiàn)的伸入會(huì)減少熔核的實(shí)際有效直徑，從而降低接頭強(qiáng)度。這種缺陷對(duì)接頭疲勞性能影響較大，使用時(shí)容易導(dǎo)致接頭的破壞。產(chǎn)生的原因是由于焊接表面清理不凈;電極球面半徑過(guò)小，加在熔核邊緣的壓力相應(yīng)減少。表面燒傷。焊件或電極表面不凈，使電極與工件接觸位置的電流密度高而集中，造成的局部熔化的燒傷。燒傷會(huì)影響接頭的抗腐蝕性和表面質(zhì)量。在點(diǎn)焊焊接過(guò)程中，應(yīng)按相關(guān)規(guī)程的要求，盡量避免出現(xiàn)上述的焊接缺陷。點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定： Q=12RtU)(21)式中：Q一產(chǎn)生的熱量(J)；I一焊接電流(A)；R一極問(wèn)電阻(Q)；t一焊接時(shí)間(S)。1電阻R及影響R

27、的因素電極間電阻包括工件本身電阻民，兩工件間接觸電阻R，電極與工件間接觸電阻k。即： R=2R+R+28。(2·2)如圖22所示。當(dāng)工件和電極一定時(shí)，工件的電阻取決與它的電阻率。因此，電阻率是被焊材料的重要性能。電阻率高的金屬其導(dǎo)電性差(如不銹鋼)，電阻率低的金屬其導(dǎo)電性好(如鋁合會(huì))。因此，點(diǎn)焊不銹鋼時(shí)產(chǎn)熱易而散熱難，點(diǎn)焊鋁合金時(shí)產(chǎn)熱難而散熱易。點(diǎn)焊時(shí)，前者可用較小電流(幾千安培)，而后者就必須用很大電流(幾萬(wàn)安培)。電阻率不僅取決與金屬種類(lèi)，還與會(huì)屬的熱處理狀態(tài)、加工方式及溫度有關(guān)。接觸電阻存在的時(shí)問(wèn)是短暫的，一般存在于焊接初期，由兩方面原因形成：(1)工件和電極表面有高電阻系數(shù)

28、的氧化物或臟物質(zhì)層，會(huì)使電流遭到較大阻礙。過(guò)厚的氧化物和臟物質(zhì)層甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通。(2)在表面十分潔凈的條件下，由于表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點(diǎn)。在接觸點(diǎn)處形成電流線(xiàn)的收攏。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。電極與工件間的電阻與R和風(fēng)相比，由于銅合會(huì)的電阻率和硬度一般比工件低，因此很小，對(duì)熔核形成的影響更小，我們較少考慮它的影響。2焊接電流的影響從公式(2-1)可見(jiàn)，電流對(duì)產(chǎn)熱的影響是平方關(guān)系，比電阻和時(shí)間兩者都大。因此，在焊接過(guò)程中，它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是因?yàn)榛芈返膸缀涡螤钭兓?/p>

29、，或因在次級(jí)回路中引入了不同量的磁性金屬。3焊接時(shí)間的影響為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn)，可以采用大電流和短時(shí)間(強(qiáng)條件，又稱(chēng)硬規(guī)范)，也可采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間(弱條件，也稱(chēng)軟規(guī)范)。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范，取決于會(huì)屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間，都有一個(gè)上下限，使用時(shí)以此為準(zhǔn)。4電極壓力的影響電極壓力對(duì)兩電極問(wèn)總電阻R有明顯的影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小，10但電流增加而使產(chǎn)熱遞增的幅度并不大，解決的辦法是在增大焊接壓力的同時(shí)，增大焊接電流。但電極壓力過(guò)大，容易在焊接過(guò)程中將液態(tài)會(huì)屬

30、擠到熔核周?chē)?，反而使點(diǎn)焊質(zhì)量降低。5電極形狀及材料性能的影響由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失，因此，電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積增大，焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低。6工件表面狀況的影響工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。局部的導(dǎo)通，由于電流密度過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻性，引起焊接質(zhì)量波動(dòng)。囚此，徹底清理：L件表面足保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件。第三節(jié) 焊縫與凸焊縫焊類(lèi)似于連續(xù)點(diǎn)焊，是以旋轉(zhuǎn)的滾盤(pán)狀電極代替點(diǎn)焊的柱狀電極

31、。所以縫焊的焊縫實(shí)質(zhì)上是由許多彼此互相重疊的焊點(diǎn)組成?？p焊按滾盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)與饋電方式可分為連續(xù)縫焊，斷續(xù)縫焊和步進(jìn)式縫焊等。縫焊主要用于要求氣密性的焊縫.縫焊也是電阻焊，焊接原理跟點(diǎn)焊一樣，只不過(guò)是縫焊用滾盤(pán)代替了點(diǎn)焊的電極，焊件置于兩滾盤(pán)之間，靠滾盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)焊件向前移動(dòng)。同時(shí)通以焊接電流，形成類(lèi)似連續(xù)點(diǎn)焊的焊縫。縫焊按滾盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)與饋電方式分為：連續(xù)縫焊、斷續(xù)縫焊和步進(jìn)式縫焊。按供電方向或一次成縫條數(shù)也可分為單面縫焊、雙面縫焊、單縫縫焊和雙縫縫焊等。斷續(xù)縫焊時(shí)，滾盤(pán)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，焊件在兩滾盤(pán)間連續(xù)移動(dòng)，而焊接電流斷續(xù)接通。由于焊接電流間斷地接通，滾盤(pán)和焊件有冷卻的機(jī)會(huì)，滾盤(pán)損耗小，焊縫也不易過(guò)熱，因此應(yīng)用

32、最廣泛。凸焊是點(diǎn)焊的一種變型，它是利用零件原有的能使電流集中的型面、倒角或預(yù)控制的凸點(diǎn)來(lái)作為焊接部位的。凸焊時(shí)，一次可在接頭處形成一個(gè)或多個(gè)熔核。在汽車(chē)車(chē)身制造中，凸焊主要用于將較小的零件（如螺母、墊圈等）焊到較大的零件上。凸焊與點(diǎn)焊相比，其不同點(diǎn)是在焊件上預(yù)先加工出凸點(diǎn)，或利用焊件上原有的能使電流集中的型面、倒角等作為焊接時(shí)的局部接觸部位。因?yàn)槭峭裹c(diǎn)接觸，提高了單位面積上的壓力與電流，有利于板件表面氧化膜的破裂與熱量的集中，減小了分流電流，一次可進(jìn)行多點(diǎn)凸焊，提高了生產(chǎn)率，并減小了接頭的變形。凸焊的特征：（1） 即使熱容量明顯不同的組合也很容易得到良好的熱平衡（焊接厚板和薄板時(shí)，厚板上加上突

33、點(diǎn)，厚板的熱容量就等于薄板的熱容量）。（2） 可得到與板厚無(wú)關(guān)的低強(qiáng)度焊接（點(diǎn)焊時(shí)根據(jù)板厚決定焊點(diǎn)的大小）。（3） 電極壽命長(zhǎng)，操作效率高。（4） 能進(jìn)行焊點(diǎn)間距小的點(diǎn)焊。第三章 co2焊第一節(jié)co2焊概述二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種熔化極氣體保護(hù)電弧焊接法，它利用焊絲與工件間產(chǎn)生的電弧來(lái)熔化金屬，由CO2氣體作為保護(hù)氣體，并采用光焊絲作為填充金屬。CO2氣體保護(hù)焊與其他電弧焊相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高。操作性能好。焊接質(zhì)量高。對(duì)鐵銹的敏感性小。成本低。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。氣體保護(hù)焊的適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的規(guī)范參數(shù)，主要有電源極性、焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、氣體流量、

34、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、直流回路電感等。選擇這些參數(shù)的原則是：要在保證焊接質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并要注意焊接規(guī)范參數(shù)對(duì)飛濺，氣孔、焊縫形成及焊接過(guò)程穩(wěn)定性的影響。一、CO2 氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)CO2 氣體保護(hù)焊是使用活性氣體CO2 作為保護(hù)氣體的熔化極氣體保護(hù)焊方法, 和其他焊接方法相比。其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):1.節(jié)省能源, 焊接成本低。生產(chǎn)效率比焊條電弧焊高13 倍。2.焊接變形小, 采用短路過(guò)渡形式時(shí), 可用于立焊、仰焊、全位置焊接。3.對(duì)油和銹的敏感性很低, 電弧可見(jiàn)性好, 操作簡(jiǎn)單, 容易掌握。二、CO2 氣體保護(hù)焊對(duì)電源特性的要求1.電源的外特性:由于CO2 電弧的

35、靜特性是上升的, 所以平特性電源和降特性都可以滿(mǎn)足電源- - 電弧穩(wěn)定條件。一般都采用等速送絲機(jī)與平特性電源。2.電源的動(dòng)特性: 在短路過(guò)渡焊接時(shí)有較好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)是指:一是要有足夠大短路電流上升速度、短路電流峰值、焊接電壓恢復(fù)速度,二是焊絲成分及直徑不同時(shí), 短路電流增長(zhǎng)速度可以自行調(diào)節(jié)。三、CO2 氣保焊的氣孔CO2 電弧焊時(shí), 由于熔池表面沒(méi)有熔渣蓋覆, CO2 氣流又有較強(qiáng)的冷卻作用, 因而熔池金屬凝固比較快, 但其中氣體來(lái)不及逸出時(shí), 就容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔?？赡墚a(chǎn)生的氣孔主要有3 種:一氧化碳?xì)饪住錃饪缀偷獨(dú)饪住?.一氧化碳?xì)饪?產(chǎn)生CO 氣孔的原因, 主要是熔池中的FeO 和C發(fā)

36、生還原反應(yīng): 如果焊絲中含有足夠的脫氧元素Si 和Mn, 以及限制焊絲中的含碳量, 就可以抑制上述的還原反應(yīng), 有效地防止CO 氣孔的產(chǎn)生。2.氫氣孔:如果熔池在高溫時(shí)溶入了大量氫氣, 在結(jié)晶過(guò)程中又不能充分排出, 則留在焊縫金屬中形成氣孔。電弧區(qū)的氫主要來(lái)自焊絲、工件表面的油污及鐵銹, 以及CO2 氣體中所含的水分。所以, 焊前要適當(dāng)清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹, 盡可能使用含水分低的CO2 氣體。CO2 氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。3.氮?dú)饪?來(lái)源:一是空氣侵入焊接區(qū); 二是CO2 氣體不純。產(chǎn)生氮?dú)庠蚴潜Ｗo(hù)氣層遭到破壞, 大量空氣侵入焊區(qū)所致。造成保護(hù)氣層失效的因素有:

37、過(guò)小的CO2 氣體流量; 噴嘴被飛濺物部分堵塞; 噴嘴與工件的距離過(guò)大, 以及焊接場(chǎng)地有側(cè)向風(fēng)等。因此, 適當(dāng)增加CO2 保護(hù)氣體流量, 保證氣路暢通和氣層的穩(wěn)定、可靠, 是防止焊縫中氮?dú)饪椎年P(guān)鍵。另外, 工藝因素對(duì)氣孔的產(chǎn)生也有影響。電弧電壓越高, 空氣侵入可能性越大, 就越可能產(chǎn)生氣孔。焊接速度主要影響熔池的結(jié)晶速度。焊接速度慢, 熔池結(jié)晶也慢, 氣體容易逸出; 焊接速度快, 熔池結(jié)晶快,則氣體不易排出, 易產(chǎn)生氣孔。四、CO2 焊的電弧電壓對(duì)焊接過(guò)程的影響電弧電壓是指從導(dǎo)電嘴到工件之間的電壓, 通常在標(biāo)準(zhǔn)焊機(jī)配置的情況下(輸出電纜長(zhǎng)度為3m 或5m)焊機(jī)輸出電壓和電弧電壓的大小很接近,

38、兩者之間差值不到1V。一般就把焊機(jī)輸出電壓當(dāng)成電弧電壓。電弧電壓是一個(gè)主要的工藝參數(shù), 其大小將影響焊接過(guò)程的穩(wěn)定性、熔滴過(guò)渡特點(diǎn)、焊縫成形和焊接飛濺等。短路過(guò)渡時(shí)弧長(zhǎng)較短, 并具有均勻密集的短路小橋破斷的爆炸聲。隨著電弧電壓的增加, 弧長(zhǎng)增加, 這時(shí)短路小橋破斷的爆炸聲不規(guī)則, 同時(shí)飛濺明顯增加; 若進(jìn)一步增加電弧電壓, 一直可以達(dá)到無(wú)短路過(guò)程。相反, 隨著電弧電壓的降低, 弧長(zhǎng)變短, 出現(xiàn)較強(qiáng)的短路小橋破斷的爆炸聲, 進(jìn)而還可以引起焊絲與熔池的固體短路。短路過(guò)渡時(shí)焊接電流一般在200A 以下, 這時(shí), 對(duì)應(yīng)于某一焊接電流, 合適的電弧電壓范圍較窄, 其變化范圍一般僅為23V, 電弧電壓與焊

39、接電流之間的關(guān)系可以以下式表示:U=0.04I+16 土2 立焊和仰焊時(shí)的電弧電壓都比平焊時(shí)低些。這是由于在較低的電弧電壓下, 當(dāng)熔滴形成較小尺寸時(shí)就可與熔池短路, 從而避免了熔滴的飄擺, 保證了短路過(guò)渡的可靠性。當(dāng)焊接電流在200A 以上時(shí), 即使采用較小的電弧電壓, 也難以獲得穩(wěn)定的短路過(guò)程, 這時(shí)的電弧電壓往往較高。電弧電壓與焊接電流之間的關(guān)系可用下式表示:U=0.04I+20 土2這時(shí)基本上不發(fā)生短路, 飛濺較小且電弧穩(wěn)定, 成為帶有偏熔特點(diǎn)的射滴過(guò)渡形式。如果焊接電纜需要加長(zhǎng)時(shí), 焊接電源的輸出電壓值需相應(yīng)增加。電弧電壓對(duì)焊縫成形的影響十分明顯。不論是小電流(短路過(guò)渡區(qū))還是大電流(

40、射滴過(guò)渡區(qū))時(shí), 焊縫成形的規(guī)律大致相同。通常電弧電壓高時(shí)熔深變淺, 熔寬明顯增加, 余高減小, 焊縫表面平坦。相反, 電弧電壓低時(shí), 熔深變大, 焊縫表面變得窄而高。五、藥芯焊絲CO2 氣體保護(hù)焊CO2 氣體作為焊接保護(hù)氣體有著突出的優(yōu)點(diǎn): 它能良好地對(duì)焊接熔池起保護(hù)作用, 在CO2 氣體中燃燒的電弧熱效率高, 因而焊絲熔化速度快, 母材熔深大, 生產(chǎn)效率高。但CO2 焊又有其固有的缺點(diǎn):焊接飛濺大、焊縫成形差。藥芯焊絲CO2 焊采用氣一渣聯(lián)合保護(hù)的焊接方法克服了C02 氣體保護(hù)焊的缺點(diǎn), 它有以下一些優(yōu)點(diǎn):由于藥芯成分改變了純CO2 電弧氣氛的物理、化學(xué)性質(zhì), 因而飛濺小, 且飛濺顆粒細(xì),

41、 容易清除。又因熔池表面覆蓋有熔渣, 所以焊縫成形類(lèi)似焊條電弧焊, 比用純C02 時(shí)美觀。與焊條電弧焊相比, 由于C02 電弧的熱效率高, 加上焊接電流密度比焊條電弧焊大(可達(dá)100A/mm2), 所以焊絲熔化快, 生產(chǎn)率可為焊條電弧焊的3- 5 倍。又由于熔深大, 焊接坡口可以比焊條電弧焊時(shí)小,鈍邊高度則可以增大。在焊接角焊縫時(shí)藥芯焊絲CO2 焊的熔深可比焊條電弧焊大50%左右, 這既節(jié)省了填充金屬的使用量, 又可提高焊接速度。調(diào)整粉劑的成分就可焊接不同的鋼種, 而不像冶煉實(shí)芯焊絲那樣復(fù)雜。在堆焊研究試驗(yàn)和生產(chǎn)中尤其方便。由于焊接熔池受到CO2 和熔渣方面的保護(hù), 所以抗氣孔能力比實(shí)芯焊絲C

42、O2 電弧焊強(qiáng)。總之CO2 氣保焊機(jī)是是一種高效節(jié)能焊機(jī), 越來(lái)越廣泛用于機(jī)械,化工, 電力等各領(lǐng)域。第二節(jié) 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)注意事項(xiàng)1、 短路過(guò)渡焊接 CO2電弧焊中短路過(guò)渡應(yīng)用最廣泛，主要用于薄板及全位置焊接，規(guī)范參數(shù)為電弧電壓焊接電流、焊接速度、焊接回路電感、氣體流量及焊絲伸出長(zhǎng)度等。 （1）電弧電壓和焊接電流，對(duì)于一定的焊絲直徑及焊接電流（即送絲速度），必須匹配合適的電弧電壓，才能獲得穩(wěn)定的短路過(guò)渡過(guò)程，此時(shí)的飛濺最少。 不同直徑焊絲的短路過(guò)渡時(shí)參數(shù)如表： 焊絲直徑（） 0.8 1.2 1.6 電弧電壓（V） 18 19 20 焊接電流（A） 100-110 120-135 1

43、40-180 （2） 焊接回路電感，電感主要作用： a 調(diào)節(jié)短路電流增長(zhǎng)速度di/dt, di/dt過(guò)小發(fā)生大顆粒飛濺至焊絲大段爆斷而使電弧熄滅，di/dt 過(guò)大則產(chǎn)生大量小顆粒金屬飛濺。 b 調(diào)節(jié)電弧燃燒時(shí)間控制母材熔深。 c 焊接速度。焊接速度過(guò)快會(huì)引起焊縫兩側(cè)吹邊，焊接速度過(guò)慢容易發(fā)生燒穿和焊縫組織粗大等缺陷。 d 氣體流量大小取決于接頭型式板厚、焊接規(guī)范及作業(yè)條件等因素。通常細(xì)絲焊接時(shí)氣流量為5-15 L/min，粗絲焊接時(shí)為20-25 L/min。 e 焊絲伸長(zhǎng)度。合適的焊絲伸出長(zhǎng)度應(yīng)為焊絲直徑的10-20倍。焊接過(guò)程中，盡量保持在10-20范圍內(nèi)，伸出長(zhǎng)度增加則焊接電流下降，母材熔

44、深減小，反之則電流增大熔深增加。電阻率越大的焊絲這種影響越明顯。 f 電源極性。CO2電弧焊一般采用直流反極性時(shí)飛濺小，電弧穩(wěn)定母材熔深大、成型好，而且焊縫金屬含氫量低。 2、 細(xì)顆粒過(guò)渡。 （1） 在CO2氣體中，對(duì)于一定的直徑焊絲，當(dāng)電流增大到一定數(shù)值后同時(shí)配以較高的電弧壓，焊絲的熔化金屬即以小顆粒自由飛落進(jìn)入熔池，這種過(guò)渡形式為細(xì)顆粒過(guò)渡。 細(xì)顆粒過(guò)渡時(shí)電弧穿透力強(qiáng)母材熔深大，適用于中厚板焊接結(jié)構(gòu)。細(xì)顆粒過(guò)渡焊接時(shí)也采用直流反接法。 （2） 達(dá)到細(xì)顆粒過(guò)渡的電流和電壓范圍： 焊絲直徑（mm） 電流下限值（A） 電弧電壓（V） 1.2 300 34- 35 1.6 400 2.0 500

45、隨著電流增大電弧電壓必須提高，否則電弧對(duì)熔池金屬有沖刷作用，焊縫成形惡化，適當(dāng)提高電弧電壓能避免這種現(xiàn)象。然而電弧電壓太高飛濺會(huì)顯著增大，在同樣電流下，隨焊絲直徑增大電弧電壓降低。CO2細(xì)顆粒過(guò)渡和在氬弧焊中的噴射過(guò)渡有著實(shí)質(zhì)性差別。氬弧焊中的噴射過(guò)渡是軸向的,而CO2中的細(xì)顆粒過(guò)渡是非軸向的，仍有一定金屬飛濺。另外氬弧焊中的噴射過(guò)渡界電流有明顯較變特征。（尤其是焊接不銹鋼及黑色金屬）而細(xì)顆粒過(guò)渡則沒(méi)有。 3、 減少金屬飛濺措施： （1） 正確選擇工藝參數(shù)，焊接電弧電壓：在電弧中對(duì)于每種直徑焊絲其飛濺率和焊接電流之間都存在著一定規(guī)律。在小電流區(qū)，短路過(guò)渡飛濺較小，進(jìn)入大電流區(qū)（細(xì)顆粒過(guò)渡區(qū)）飛

46、濺率也較小。 （2） 焊槍角度：焊槍垂直時(shí)飛濺量最少，傾向角度越大飛濺越大。焊槍前傾或后傾最好不超過(guò)20度。 （3） 焊絲伸出長(zhǎng)度：焊絲伸出長(zhǎng)對(duì)飛濺影響也很大，焊絲伸出長(zhǎng)度從20增至30，飛濺量增加約5%，因而伸出長(zhǎng)度應(yīng)盡可能縮短。 4、 保護(hù)氣體種類(lèi)不同其焊接方法有區(qū)別。 （1） 利用CO2氣體為保護(hù)氣的焊接方法為CO2電弧焊。在供氣中要加裝預(yù)熱器。因?yàn)橐簯B(tài)CO2在不斷氣化時(shí)吸收大量熱能，經(jīng)減壓器減壓后氣體體積膨脹也會(huì)使氣體溫度下降，為了防止CO2氣體中水分在鋼瓶出口及減壓閥中結(jié)冰而堵塞氣路，所以在鋼瓶出口及減壓之間將CO2氣體經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)行加熱。 （2） CO2Ar氣作為保護(hù)氣的焊接方法MA

47、G焊接法，稱(chēng)為物性氣體保護(hù)。此種焊接方法適用于不銹鋼焊接。 （3） Ar作為氣體保護(hù)焊的MIG焊接方法，此種焊接方法適用于鋁及鋁合金焊接。 五、基本操作技術(shù) 1、 注意事項(xiàng) （1）電源、氣瓶、送絲機(jī)、焊槍等連接方式參閱說(shuō)明書(shū)。 （2）選擇正確的持槍姿勢(shì)： a 身體與焊槍處于自然狀態(tài)，手腕能靈活帶動(dòng)焊槍平移或轉(zhuǎn)動(dòng)。 b 焊接過(guò)程中軟管電纜最小曲率半徑應(yīng)大于300m/m焊接時(shí)可任意拖動(dòng)焊槍。 c 焊接過(guò)程中能維持焊槍傾角不變還能清楚方便觀察熔池。 d 保持焊槍勻速向前移動(dòng)，可根據(jù)電流大小、熔池的形狀、工件熔和情況調(diào)整焊槍前移速度，力爭(zhēng)勻速前進(jìn)。 2、 基本操作 （1） 檢查全部連接是否正確，水、電

48、、氣連接完畢合上電源，調(diào)整焊接規(guī)范參數(shù)。 （2） 引?。篊O2氣體保護(hù)焊采用碰撞引弧，引弧時(shí)不必抬起焊槍?zhuān)灰ＷC焊槍與工作距離。 a 引弧前先按遙控盒上的點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)或焊槍上的控制開(kāi)關(guān)將焊絲送出槍嘴，保持伸出長(zhǎng)度10 15 mm。 b 將焊槍按要求放在引弧處，此時(shí)焊絲端部與工件未接觸，槍嘴高度由焊接電流決定。 c 按下焊槍上控制開(kāi)關(guān)，焊機(jī)自動(dòng)提前送氣，延時(shí)接通電源，保持高電壓、慢送絲，當(dāng)焊絲碰撞工件短路后自然引燃電弧。短路時(shí)，焊槍有自動(dòng)頂起的傾向，故引弧時(shí)要稍用力下壓焊槍?zhuān)乐挂蚝笜屘鹛?，電弧太長(zhǎng)而熄滅。 3、 焊接 引燃電弧后，通常采用左焊法，焊接過(guò)程中要保持焊槍適當(dāng)?shù)膬A斜和槍嘴高度，使焊

49、接盡可能地勻速移動(dòng)。當(dāng)坡口較寬時(shí)為保證二側(cè)熔合好，焊槍作橫向擺動(dòng)。焊接時(shí)，必須根據(jù)焊接實(shí)際效果判斷焊接工藝參數(shù)是否合適?？辞迦鄢厍闆r、電弧穩(wěn)定性、飛濺大小及焊縫成形的好壞來(lái)修正焊接工藝參數(shù)，直至滿(mǎn)意為止。 4、 收弧 焊接結(jié)束前必須收弧。若收弧不當(dāng)容易產(chǎn)生弧坑并出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷。焊接結(jié)束前必須采取措施。 （1）焊機(jī)有收弧坑控制電路。焊槍在收弧處停止前進(jìn)，同時(shí)接通此電路，焊接電流電弧電壓自動(dòng)減小，待熔池填滿(mǎn)。 （2） 若焊機(jī)沒(méi)有弧坑控制電路或因電流小沒(méi)有使用弧坑控制電路。在收弧處焊槍停止前進(jìn)，并在熔池未凝固時(shí)反復(fù)斷弧、引弧幾次，直至填滿(mǎn)弧坑為止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，則可能產(chǎn)生未熔合

50、和氣孔等缺陷。 第四章 焊接安全與防護(hù)1焊接安全生產(chǎn)的重要性 焊工在焊接時(shí)要與電、可燃及易爆的氣體、易燃液體、壓力容器等接觸，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些因素如有害氣體、金屬蒸氣、煙塵、電弧輻射、高頻磁場(chǎng)、噪聲和射線(xiàn)等，有時(shí)還要在高處、水下、容器設(shè)備內(nèi)部等特殊環(huán)境作業(yè)。所以，焊接生產(chǎn)中存在一些危險(xiǎn)因素，如觸電、灼傷、火災(zāi)、爆炸、中毒、窒息等，因此必須重視焊接安全生產(chǎn)。國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，金屬焊接（氣割）作業(yè)是特種作業(yè)，焊工是特種作業(yè)人員。特種作業(yè)人員，須進(jìn)行培訓(xùn)并經(jīng)考試合格后，方可上崗作業(yè)。2預(yù)防觸電 觸電是焊接操作的主要危險(xiǎn)因素，我國(guó)目前生產(chǎn)的焊條電弧焊機(jī)的空載電壓限制在90V以下，工作電壓為2540

51、V；自動(dòng)電弧焊機(jī)的空載電壓為7090V；電渣焊機(jī)的空載電壓一般是4065V；氬弧焊、CO2氣體保護(hù)電弧焊機(jī)的空載電壓是65V左右；等離子弧切割機(jī)的空載電壓高達(dá)300450V；所有焊機(jī)工作的網(wǎng)路電壓為380V220V，50Hz的交流電，都超過(guò)安全電壓（一般干燥情況為36V、高空作業(yè)或特別潮濕場(chǎng)所，為12V），因此觸電危險(xiǎn)是比較大的，必須采取措施預(yù)防觸電。（1）電流對(duì)人體的危害電流對(duì)人體的危害有電擊、電傷和電磁場(chǎng)生理傷害三種類(lèi)型電擊是指電流通過(guò)人體內(nèi)部，破壞心臟、肺部或神經(jīng)系統(tǒng)的功能，通常稱(chēng)為觸電。觸電事故基本上是電擊，絕大部分觸電事故是由電擊造成的。電傷是指加熱工件的火星飛濺到皮膚上引起的燒傷。

52、電磁場(chǎng)生理傷害是指在高頻電磁場(chǎng)作用下，使人產(chǎn)生頭暈、乏力、記憶力衰退、失眠多夢(mèng)等神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀。（2）焊接操作造成觸電原因觸電可分為直接觸電和間接觸電，直接觸電是直接觸及焊接設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的帶電體或靠近高壓電網(wǎng)和電氣設(shè)備而發(fā)生觸電。間接觸電是觸及意外帶電體（正常時(shí)不帶電，因絕緣損壞或電氣設(shè)備發(fā)生故障而帶電的導(dǎo)體）而發(fā)生觸電。1）直接觸電在更換焊條、電極和焊接過(guò)程中，焊工的手或身體某部接觸到焊條、焊鉗或焊槍的帶電部分，而腳或身體其他部位與地或工件間無(wú)絕緣保護(hù)。但焊工在金屬容器、管道、鍋爐或金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部施工，或當(dāng)人體大量出汗，或在陰雨天、潮濕地方焊接時(shí)，特別容易發(fā)生這種觸電事故。在接線(xiàn)、調(diào)節(jié)焊接電

53、流和移動(dòng)焊接設(shè)備時(shí)，手或身體某部接觸到接線(xiàn)柱等帶電體而觸電在高處焊接作業(yè)時(shí)觸及低壓線(xiàn)路或靠近高壓網(wǎng)路引起的觸電事故。2）間接觸電焊接設(shè)備的絕緣燒損、振動(dòng)或機(jī)械損壞傷，使絕緣損壞部位碰到機(jī)殼，而人碰到機(jī)殼引起觸電。焊機(jī)的火線(xiàn)和零線(xiàn)接錯(cuò)，使外殼帶電而觸電。焊接操作時(shí)人體碰上了絕緣損壞的電纜、膠木電閘帶電部分而觸電。3預(yù)防火災(zāi)和爆炸焊接時(shí)，電弧及氣體火焰的溫度很高并有大量的金屬火花飛濺物，而且在焊接過(guò)程中還會(huì)與可燃及易爆的氣體、易燃液體、可燃的粉塵或壓力容器等接觸，都有可能引起火災(zāi)甚至爆炸。因此焊工在工作時(shí)，必須防止火災(zāi)及爆炸事故的發(fā)生。（1）可燃?xì)怏w的爆炸工業(yè)上大量使用的可燃?xì)怏w，如乙炔、天然氣等

54、，與氧氣或空氣均勻混合達(dá)到一定限度，遇到火源便會(huì)發(fā)生爆炸。這個(gè)限度稱(chēng)為爆炸極限，常用可燃?xì)庠诨旌衔镏兴嫉捏w積分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如，乙炔與空氣混合爆炸極限為2.281, 乙炔與氧氣混合爆炸極限為2.893，丙烷或丁烷與空氣混合爆炸極限分別為2.19.5和1.558.4。（2）可燃液體的爆炸在焊接場(chǎng)地或附近放有可燃液體時(shí)，可燃液體或可燃液體蒸汽達(dá)到一定濃度，遇到焊接火花就會(huì)發(fā)生爆炸，如汽油蒸汽與空氣混合的爆炸極限為0.76。（3）可燃粉塵的爆炸可燃粉塵如鎂、鋁粉塵、纖維素粉塵等，懸浮于空氣中，達(dá)到一定濃度范圍，遇到焊接火花也會(huì)發(fā)生爆炸。（4）密閉容器的爆炸對(duì)密閉容器或受壓容器焊接時(shí)，如不采取適當(dāng)措施（如卸壓）也會(huì)產(chǎn)生爆炸。4焊接過(guò)程中的有害因素焊接過(guò)程中產(chǎn)生的有害因素是有害氣體、焊接煙塵、電弧輻射、高頻磁場(chǎng)、噪聲和射線(xiàn)等。（1）焊接煙塵焊接金屬煙塵的成份很復(fù)雜，焊接黑色金屬材料時(shí)，煙塵的主要成份是鐵、硅、錳。焊接其他金屬材料時(shí)，煙塵中尚有鋁、氧化鋅、鉬等。其中主要有毒物是錳，使用堿性低氫型焊條時(shí)，煙塵中含有極毒的可溶性氟。焊工長(zhǎng)期呼吸這些煙塵