【正文】 理有打磨、刮削和噴砂等，用以清理 焊件表面的氧化膜。 噴嘴孔徑為 20mm 左右，氬氣流量約在 30～ 60L/min 范圍內(nèi)。 （ 2）板厚： 在實際生產(chǎn)中， 一般為 2mm 以下的 薄 板 。 采用活性混合氣體作為保護(hù)氣體具有下列作用： （ 1）提高熔滴過渡的穩(wěn)定性。 34 （ 5）控制焊縫的冶金質(zhì)量，減少焊接缺陷。其最大的優(yōu)點是克服了純 Ar 保護(hù)焊接不銹鋼時存在的液體金屬粘度大、表面張力大而易產(chǎn)生氣孔，焊縫金屬潤濕性差而易引起咬邊，陰極斑點飄移而產(chǎn)生電弧不穩(wěn)等問題。常用的混合比（體積）為 Ar80% + CO220%，它既具有 Ar 弧電弧穩(wěn)定、飛濺小、容易獲得軸向噴射過渡的優(yōu)點，又具有氧化性。 焊前清理 沒有 MIG 焊要求那么嚴(yán)格。其工作原理如圖所示，電源的兩輸出 端分別接在焊槍和焊件上。 CO2 半自動焊和 CO2 自動焊，目前細(xì)絲半自動 CO2焊工藝比較成熟，因此應(yīng)用最廣。 ③抗銹能力強(qiáng)對鐵銹的敏感性不大，因此焊縫中不易產(chǎn)生氣孔。 CO2 氣體保護(hù)焊 的 缺點 ： ①如使用大電流焊接時，焊縫表面成形較差，飛濺較多； ②不能焊接容易氧化的有色金屬材料； ③很難用交流電源焊接及在有風(fēng)的地方施焊。 作業(yè)： 課后記： 第十四講 167。 （ 2） CO2 焊的氣孔問題 ①一氧化碳?xì)饪?： 在熔池結(jié)晶時，熔池中的 FeO 與 C 反應(yīng)生成的 CO氣體來不及逸出，就會在焊縫產(chǎn)生氣孔。 短路過渡是在采用細(xì)焊絲、小電流和低電弧電壓焊接時形成的。 （ 4） CO2 氣體保護(hù)焊的飛濺問題 顆粒狀過渡過程的飛濺程度，要比短路過渡過程時嚴(yán)重得多。 CO 在電弧高溫作用下，體積急速膨脹，壓力迅速增大，使熔滴和熔池金屬產(chǎn)生爆破，從而產(chǎn)生大量飛濺。反極性焊接時，飛濺較少。當(dāng)熔滴在極點壓力和弧柱中氣流的壓力共同作用下，熔滴被推到焊絲端部的一邊，并拋到熔池外面去，產(chǎn)生大顆粒飛濺。 34 CO2 氣體保 護(hù)焊（ 三 ） 教學(xué)目的 ： CO2 氣保焊的設(shè)備 及焊材 教學(xué)重點 ： CO2 氣保焊的 設(shè)備 教學(xué)難點 ：同上 教學(xué)過程 ：提問：怎樣減少 CO2 焊的飛濺？ CO2 焊設(shè)備 焊接電源、供氣系統(tǒng)、送絲 系統(tǒng)和焊槍。 ②供氣系統(tǒng) 由 CO2 氣瓶及預(yù)熱器、干燥器以及氣體流量計、減壓器、氣閥等部件組 42 成。 ③送絲系統(tǒng) 由送絲機(jī) (包括電動機(jī)、減速器、校直輪和送絲輪 )、送絲軟管、焊絲盤等組成。其主要零件有噴嘴和導(dǎo)電嘴。自動焊 43 時，控制系統(tǒng)還要控制焊接小車行走和焊件運轉(zhuǎn)等動作。 H08Mn2SiA 是用得最普遍的一種焊絲，適用于焊接重要的低碳鋼和普通低合金鋼（如 16Mn 鋼）結(jié)構(gòu)。 作業(yè)： 課后記： 第十 六 講 167。 （ 2）焊接電流 根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置及熔滴過渡形式來決定。顆粒狀過渡焊接時，電弧電壓隨著焊接電流增大而相應(yīng)增高，對于直徑為 ～ 的焊絲，電弧電壓可在25～ 36V 范圍內(nèi)選擇。一般約等于焊絲直徑的 10 倍，且不超過15mm。 2．藥芯焊絲 CO2 氣體保護(hù)焊 它 是一種氣渣聯(lián)合保護(hù)的方法。 （ 2） 藥芯焊絲 CO2 焊的不足： 46 ①焊絲制造過程復(fù)雜。 小結(jié)： CO2 氣體保護(hù)焊 的焊接參數(shù)選擇； 藥芯焊絲 CO2 氣體保護(hù)焊 。同時利用電極 (鎢極或焊絲 )與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱量，來熔化附加的填充焊絲或自動給送焊絲及基本金屬，待液態(tài)熔池金屬凝固后即形成焊縫。由于氬氣保護(hù)性能優(yōu)良，不必配制相應(yīng)的焊劑或熔劑，基本上是金屬熔化和結(jié)晶的簡單過程，因此能獲得較為純凈及高質(zhì)量的焊縫。 ③可焊的材料范圍很廣。 ⑤生產(chǎn)成本較高。 42 TIG 焊焊接 設(shè)備 和 材料 教學(xué)目的 ： TIG 焊焊接 設(shè)備 TIG 焊焊接 材料 教學(xué)重點 ： TIG 焊焊接材料 教學(xué)難點 ： TIG 焊焊接設(shè)備 教學(xué)過程 ：復(fù)習(xí)提問： TIG 焊的特點是什么？ TIG 焊的設(shè)備 手工 TIG 焊接設(shè)備 包括焊槍、焊接電源與控制裝 置、供氣和供水系統(tǒng)四大部 分。 焊接結(jié)束時，斷開啟動開關(guān)，電弧熄滅后，必須有一段延時，電磁氣閥才斷電，停止送氬氣，至此焊接過程全部結(jié)束。分水冷、氣冷兩大類，焊接電流從 10A 到 500A。根據(jù)需要焊接的母材種類，鎢極氬弧焊所使用的焊絲有 鋼焊絲、鋁焊絲、銅焊絲等，其中鋼焊絲包括碳素結(jié)構(gòu)鋼焊絲、合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲和不銹鋼焊絲。 鎢極按化學(xué)成分分為純鎢、釷鎢、鈰鎢、鋯鎢及鑭鎢。為了提高電弧的穩(wěn)定性，鎢極端部需根據(jù)電流大小磨成圓錐形或半圓形。接頭形式有對接、搭接、角接和 T 形接 頭 。 鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù) 鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)主要有：電源種類和極性、鎢極直徑、焊接電流、電弧電壓、氬氣流量、焊接速度和噴嘴直徑等。 “陰極破碎”是直流反接或焊件為負(fù)極的交流半周波中，電弧 空間的正離子飛向焊件撞擊金屬熔池表面，將致密難熔的氧化膜擊碎而去除的作用，也稱“陰極霧化”，如圖所示。 交流鎢極氬弧焊時，在鎢極為負(fù)極的半周波中，鎢極可以得到冷卻，以減小燒損。如果鎢極直徑選擇不當(dāng)，將造成電弧不穩(wěn)、嚴(yán)重?zé)龘p鎢極和焊縫夾鎢。而流量過 54 小也不好，氣流挺度差，容易受到外界氣流的干擾，以致降低氣體保護(hù)效果。焊接速度過慢時，焊縫易咬邊和燒穿。因此，應(yīng)盡量采用短弧焊，一般為 10～ 24V。 小結(jié)： TIG 焊焊前準(zhǔn)備 TIG 焊焊接工藝參數(shù) 手工 TIG 焊操作技術(shù) 作業(yè)： 課后記： 55 第二十講 167。等離子弧的產(chǎn)生 原理如圖所示，即先通過高頻振蕩器激發(fā)氣體電離形成電弧，然后在壓縮效應(yīng)作用下，形成等離子弧。 。按焊縫成形原理，等離子弧焊接有穿透型等離子弧焊、熔透型等離子弧焊、微束等離子弧焊三種基本方法。大電流等離子弧焊時，離子氣和保護(hù)氣成分應(yīng)相同；小電流焊接時，離子氣一律用氬氣，保護(hù)氣可用氬氣也可以選用其他成分氣體，如 Ar+H2 等。因此，當(dāng)弧長發(fā)生波動時，熔池表面的加熱面積變化不大，對焊縫成形的影響較小，容易得到均勻的焊縫成形。因此，不僅可減少鎢極損耗，并可防止焊縫金屬產(chǎn)生夾鎢等缺陷。它與氧乙炔切割有本質(zhì)上的區(qū)別。 等離子弧切割特點 等離子弧切割的優(yōu)點如下。 ③切割速度快、生 產(chǎn)率高 在目前采用的各種切割方法中，等離子切割的速度比較快，生產(chǎn)率也比較高。此外，還必須注意防弧光輻射、防 噪聲、防高頻等。 62 （ 2） 采用內(nèi)部熱源，冶金過程簡單， 焊接熱量集中，利用率高。 二、 電阻焊設(shè)備 組成：機(jī)械裝置、供電裝置、控制裝置 三、 電阻焊工藝 １、電阻點焊 點焊過程：預(yù)先加壓 ； 將焊接部位加熱到所需溫度 ； 焊接部位在電極壓力作用下冷卻 ； 分類：雙面點焊和。 （ 4）焊接效率高 ，容易實現(xiàn)機(jī)械化、自動化 。 6１電阻焊概述 167。 ④切割質(zhì)量高 等離子弧切割時，能得到比較狹窄、光潔、整齊、無粘渣、接近于垂直的切口，而且切口的變形和熱影響區(qū)較小，其硬度變化 60 也不大，切割質(zhì)量好。切割不銹鋼、鋁等厚度可達(dá) 200mm 以上。 等離子弧切割使用的工作氣體是氮、氬、氫以及它們的混合氣體，由于氮氣價格低廉，故常用的是氮氣，且氮氣純度不低于 99． 5％。 小結(jié)： 等離子弧焊的特點及應(yīng)用 常用等離子弧焊工藝 作業(yè)： P76 第 1 題 課后記： 第二十一講 167。因此，可焊超薄的工件。可用比鎢極氬弧焊高得多的焊接速度施焊，不僅提高了焊接生產(chǎn)率，而且還可減小熱影響區(qū)寬度和焊接變形。等離子弧焊的電極材料一般采用鈰鎢極或釷鎢極。 ③具有很強(qiáng)的機(jī)械沖刷力 等離子弧發(fā)生裝置內(nèi)通入常溫壓縮氣體，由于受到電弧高溫加熱而膨脹，使氣體壓力大大增加，高壓氣流通過噴嘴細(xì)通道噴出時，可達(dá)到很高的速度甚至可超過聲速，所以等離子弧有很強(qiáng)的機(jī)械沖刷力。 56 等離子弧產(chǎn)生裝置原理示意圖 1— 鎢極； 2— 進(jìn)氣管； 3— 進(jìn)水管； 4— 出水管； 5— 噴嘴； 6— 等離子弧； 7— 焊件； 8— 高頻振蕩器 ②電弧挺度好、燃燒穩(wěn)定 自由電弧的擴(kuò)散角度約為 45176。自由電弧中的氣體電離是不充分的，能量不能高度集中。所以應(yīng)按具體的焊接要求給予選定。 ⑥電弧電壓 電弧電壓增加，焊縫厚度減小，熔寬顯著增加； 隨著電弧電壓的增加，氣體保護(hù)效果隨之變差。一般噴嘴直徑隨著氬氣流量的增加而增加，一般為 5～ 14mm。 ③焊接電流 焊接電流主要根據(jù)焊件厚度、鎢極直徑和焊縫空間位置來選擇，過大或過小的焊接電流都會使焊縫成形不良或產(chǎn)生缺陷。因此，交流鎢極氬弧焊兼有直流鎢極氬弧焊正、反接的優(yōu) 點，是焊接鋁鎂合金的最佳方法。但焊件表面是受到比正離子質(zhì)量小得多的電子撞擊，不能去除氧化膜，沒有“陰極破碎”作用。 ①電源種類和極性 鎢極氬弧焊可以使用直流電，也可以使用交流電。焊前必須認(rèn)真清理，徹底除去填充金屬、焊件坡口面、間隙及焊接區(qū) (包括接頭上下表面 50～ 100mm 內(nèi) )表面上的油脂、油漆、涂層，以及加工用的潤滑劑、氧化膜及銹等。 ③保護(hù)氣體 ：氬氣 小結(jié)： TIG 焊焊接材料 TIG 焊焊接設(shè)備 作業(yè)： 課后記： 第十九講：167。鎢極表面不允許有疤痕、裂紋、縮孔、毛刺、非金屬夾雜物等缺陷。焊接鋼材時焊絲的含碳量最好比母材稍低些，合金元素可稍高。 也 用氧氣表來降壓和穩(wěn)壓，通過浮子流量計來測定和調(diào)節(jié)流量，但使用前需標(biāo)定浮子流量計的刻度。當(dāng)焊接電流較大時，要適當(dāng)延長熄弧后的斷氣時間。 自動 TIG 焊還有 自動焊小車，其上有行走機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)旋鈕與控制開關(guān)、指示燈及儀表等。 （ 3）應(yīng)用范圍 廣泛應(yīng)用于飛機(jī)制造、原子能、化工、紡織等工業(yè)中 ； 焊接易氧化的有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金和鈦及鈦合金等 ； 由于鎢極的載流能力有限，所以一般只適于焊接厚度小于 6mm 的焊件或管道的打底焊接。 ④易于實現(xiàn)機(jī)械化。因為電弧受氬氣流的冷卻和壓縮作用，電弧的熱量集中，且氬弧的溫度又很高，故熱影響區(qū)很窄。同時，氬氣對電弧和熔池的保護(hù)是有效和可靠的，可以得到較高的焊接質(zhì)量。 41 非熔化極氣體保護(hù)焊 概 述 教學(xué)目的 ： 非熔化極氣保焊的特點及分類 電源極性和種類的選擇 教學(xué)重點 ：非熔化極氣 保焊的特點及分類 教學(xué)難點 ：電源極性和種類的選擇 教學(xué)過程 ：復(fù)習(xí)提問：熔化極氣保焊的特點是什么？ 一、 鎢極氬弧焊（ TIG 焊） 1． TIG 焊的工作原理、特點及應(yīng)用范圍 （ 1）工作原理 47 鎢板氬弧焊是使用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢）為電極的氬氣保護(hù)焊，簡稱 TIG 焊，也稱為非熔化極氬弧焊。 ③焊絲外表容易銹蝕，其內(nèi)部粉劑易吸潮。 ②焊絲熔敷速度快，熔敷效率為 85%～ 90%，生產(chǎn)率為焊條電弧焊的 35倍。通常在細(xì)絲 CO2 焊時，流量約為 8～15L/min；粗絲 CO2 焊時，流量約為 15～ 25L/min。焊速過快，容易產(chǎn)生咬邊及未熔合等缺陷，且氣體保護(hù)效果 45 變差，可能出現(xiàn)氣孔；但焊速過慢，則焊接生產(chǎn)率降低，焊接變形增大，一般 CO2 半自動焊時的焊接速度在 15～ 30m/h。 （ 3）電弧電壓 影響到焊縫成形、熔深、飛濺、氣孔及焊接過程的穩(wěn)定性。 （ 1）焊絲直徑 根據(jù)焊件厚度、焊接位置及生產(chǎn)率的要求來選擇 。 焊絲表面有鍍銅和不鍍銅兩種，鍍銅可防止生銹，有利于保存，并可改善焊絲的導(dǎo)電性及送絲的穩(wěn)定性。 為了保證焊縫金屬具有足夠的機(jī)械性能，并防止焊縫產(chǎn)生氣孔， CO2 氣體保護(hù)焊所用的焊絲必須比母材含有更多的 Mn、 Si 等脫氧元素。鵝頸式氣冷卻焊槍應(yīng)用最廣，如圖所示。 多采用推絲式焊槍 。一般安裝在靠近氣瓶出口處，采用電阻絲加熱，用 36V 交流電供電。 用于細(xì)絲短路過渡的焊接電源，要求電弧電壓為 17～ 23V，電弧電壓分級調(diào)節(jié)時，每級不能大于 1V；焊接電流能在 50～ 250A 范圍內(nèi)均勻調(diào)節(jié)。 小結(jié)： CO2 氣體保護(hù)焊的 冶金特點； CO2 氣體保護(hù)焊的 飛濺原因及措施。 ③熔滴短路時引 起的飛濺 調(diào)節(jié)焊接回路中的電感值，在焊接回路串入 合適 的 電感值，則爆聲較小，過渡過程比較穩(wěn)定。 ②由極點壓力產(chǎn)生的飛濺 這種飛濺主要取決于電弧的極性。更主要的是容易造成噴嘴堵塞，使氣體保護(hù)效果變差，導(dǎo)致焊縫容易形成氣孔。 細(xì)顆粒過渡過程是在采用粗焊絲、大電流和高電壓時形成的。