1、精品二氧化碳气体保护焊系 别： 机械工程系 学生姓名： 专业班级： 焊剂技术及自动化一班 学 号： 指导教师： 年04月15日精品摘 要本论文是对毕业设计二氧化碳保护焊和飞溅所采用的方案以及所使用的硬件、软件技术和所能达到的效果的描述。由于二氧化碳气体的热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。关键词：飞溅；短路电流；焊接精品目 录摘 要 .I目 录 .II第1章 绪论 .11.1概述 .11.2
2、国内外研究与应用现状 .1第2章 我国焊接材料的发展现状 .22.1电焊条的发展现状 .22.2焊丝的发展现状 .32.3焊剂的发展现状 .62.4钎焊材料的发展现状 .7第3章 二氧化碳气体保护焊的优缺点及操作 .83.1二氧化碳气体保护焊是应用最广泛的一种熔化极气体保护焊方法。 .83.2二氧化碳气体保护焊也有一些缺点 .83.3二氧化碳气保焊操作 .8第4章 二氧化碳气体保护焊的飞溅 .124.1飞溅产生的原因 .124.2二氧化碳气体保护焊工艺特点 .12精品4.3逆变二氧化碳气体保护焊焊机控制方案： .13结 论 .14参考文献 .14致 谢 .16第1章 绪论1.1概述二氧化碳气体
3、保护电弧焊的保护气体是二氧化碳（有时采用CO 2O 2的混合气体）。由于二氧化碳气体的热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于精品所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的刘质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。1.2国内外研究与应用现状CO2焊接技术发展与金属结构制造状况密不可分。50年代初期，CO 2气保
4、焊技术一经开发，就应用于金属结构制造，并伴随着焊接结构设计、制造技术水平的不断提高，逐渐成为金属结构焊接的主要方法。其高效、优质、自动化的技术特点，具有良好应用条件，并且极大地推动了金属结构焊接技术和相关产业的发展，在焊接技术发展史上书写了辉煌的一页。目前在美国、日本、欧洲等发达国家及地区采用焊接金属结构件比例日趋增大，其中CO 2气保焊消耗的焊接金属材料重量约占全部焊接材料总重量的 50%75% 。经过多年努力，我国CO 2气保焊技术在金属结构制造业中的推广应用，取得了长足进步。第2章 我国焊接材料的发展现状我国目前焊接材料生产企业约600多家，但具有一定生产规模和竞争能力的有100多家左右
5、。近30年来，我国焊接材料产品结构发生了很大的变化，1972年有206个品种，1995年增加到576个，产品包括各种电焊条、焊丝（co2焊丝、埋弧焊焊丝、药芯焊丝等）、焊剂、钎料、合金粉末、焊带等，特别是co2焊丝和药芯焊丝发展较快。目前我国焊接材料年生产能力超过150吨，其中电焊条年生产能力超过100万吨，CO 2焊丝年生产能力为15万吨，埋弧自动焊焊剂年生产能力在10万吨以上，埋弧焊焊丝年生产能力约10万吨，钎焊材料年生产能力约5万吨。精品2.1电焊条的发展现状我国的焊接材料工业是建国后发展起来的，在焊接材料行业中，生产电焊条的企业最多，约有500多家（其中具备完善的生产条件、检测手段和合
6、理的质保体系的近300家），年生产能力超过100万吨。近几年我国电焊条年产量大约在8090万吨左右（其中出口大约56 万吨），占整个焊接材料产量的85%90%左右。我国生产的电焊条以钛钙型（药皮中含氧化钛30%以上，碳酸盐20%以下）和低氢型（药皮这含钙、镁的碳酸盐和萤石）为主。自1980年以来，我国焊条行业有20多家企业和科研单位先后引进了瑞士奥利康、瑞典伊萨、德国万沙、日本神钢等公司的焊条生产线、压涂设备、先进配方和检测仪器等。通过技术引进、消化和企业技术改造，焊条质量、品种取得了长足的进步，有约50个厂家的产品取得了中国CCS的认可，有30多个厂家的产品取得了英国LR、美国ABS 、挪威
7、NV、日本NK 等国际上权威船级社饿认可。我国还以独创的“先涂后切”工艺成批生产出了直径为（0.81.8）mm）的特细焊条，并发明了具有良好冶金特性、优质高品位的焊条（如全位置立向下焊条、高效铁粉焊条、高纤维素焊条优质不锈钢和耐热钢焊条等）十分短缺，每年仍需大量进口。1997年列入我国焊接材料产品样本中的产品有368种。没有列入的专用焊条、车工产品用的焊条等还有近百种。2.2焊丝的发展现状我国的气体保护焊焊丝开始发展缓慢，1985年后才有了较快的发展。随着各种自动和半自动焊接方法的推广应用，焊接的品种逐渐增多，使用量也逐年扩大。各国焊条和焊丝产量的比例，在一定程度上反映了该国的焊接自动化水平。
8、我国目前焊丝生产企业150多家，整个焊丝行业年生产能力约30玩吨，多数是生产埋弧焊（SAW）和co2气体保护焊用焊丝，具备药芯焊丝生产条件的企业有20多家。我国焊接材料生产能力，特别是自动焊接用焊丝的生产能力，近年来有了明显发展，表2列出我国近年来焊接材料产量的变化。可以看出，我国焊接材料生产中自动化焊接用焊丝产量占焊接材料总量的比例逐年增加，由20世纪80年精品代中期的5% 左右提高到目前的15%左右（总产量约16万吨），预计今后数年间焊丝的增长仍延续下去。表2我国近年来焊接材料产量的变化/万吨年份 焊条实芯焊丝（气保焊用）药芯焊丝 埋弧焊丝 埋弧焊剂 总产量1985 33 0.40 0.0
9、5 1.65 1.82 34.51986 49 0.50 0.05 1.57 1.73 42.51987 52 0.77 0.065 1.65 1.82 56.01988 48 0.85 0.067 1.79 1.97 50.61989 42 1.20 1990 41 1.90 0.07 1.93 2.12 46.21991 42 2.00 0.07 2.15 2.37 54.21992 71 2.60 0.10 2.48 2.73 63.31993 78 3.20 0.10 2.56 2.82 72.01994 72 4.50 0.60 2.00 3.00 74.41995 60 7.00
10、1996 60 7.20 1997 70 8.00 0.16 80.01998 87 9.00 0.60 90.01999 90 10.0 0.30 精品2000 90 11.0 0.40 5.00 6.00 2001 1.20 焊接自动化水平的提高，促进了自动化焊接材料的发展，特别是co 2气体保护焊丝和药芯焊丝得到了广泛的应用。我国气体保护焊实芯焊丝1985年以后有了较快的发展，目前年产量达到约10万吨。国内药芯焊丝的使用始于宝山钢铁公司的建设。其后，机械制造行业、能源化工行业、船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、输油及输气管线建设行业等相继使用了进口焊丝和国产焊丝。我国药芯焊丝的研制始
11、于20世纪60年代中期，但很长时间没有实现批量生产。近几年我国药芯焊丝发展速度很快，使用量也逐年扩大。国产药芯焊丝生产始于1987年北京焊条厂从英国CPV公司引进一条全连轧式药芯焊丝生产线。19931998年时我国药芯焊丝生产设备引进的高峰期，有十几个企业先后从英国、美国、日本、乌克兰、德国、意大利、瑞典等国家引进焊丝生产线和药芯焊丝生产设备。至2002年，我国药芯焊丝制造厂已有29家，生产线总计48条（引进生产线24条、自制生产线24条）。目前我国药芯焊丝已发展到几十个品种，药芯焊丝的产量从1996年不足0.1吨（以粗丝为主），发展到2001年的近1.2万吨（以细丝为主）。平均每年超过50%
12、的增长率在发展。应用领域也从造船-海洋结构行业逐步扩大到建筑-桥梁、重型机械、锅炉-压力容器、输送管道、钢结构等多个行业。在生产设备上已研制出钢带法生产线、盘条法生产线和钢管法生产线，已具备了一定的生产设备设计和制造能力。其中，国产钢带法生产线已稳定的在实际生产中运行，单套生产线年生产能力可达（0.10.15）万吨。从各行业的使用品种上看，在船舶和海洋结构行业、建筑和桥梁业、机械制造行业、能源化工行业、钢结构行业，主要使用钛型气保护药芯焊丝；在输油及输气管线建设中主要使用保护药芯焊丝。耐磨堆焊药芯焊丝应用于各行业材料的表面性能改进上。在各行业中，以船舶制造和海洋结构行业使用药芯焊丝量最大，近年
13、来在其他行业药芯焊丝的使用正不断提高。精品在进口产品中，以钛型气保护碳钢、低合金钢药芯焊丝为主，占全部药芯焊丝的比例约为95%；自保护药芯焊丝的5%；其他品种（气保护不锈钢药芯焊丝等）约占1%。在国产产品中，以钛型气保护碳钢、硬面堆焊药芯焊丝为主，约占98%(其中堆焊焊丝约占10%) ；钛型低合金和不锈钢药芯焊丝的占2%（其中不锈钢焊丝约占10%）。为适应我国经济发展的需要，应尽快提高我国焊接自动化水平，调整我国焊接材料的构成比例，大力发展自动或半自动焊接材料。我国目前实芯焊丝生产中存在的问题主要是品种较少，质量尚需进一步提高。药芯焊丝主要是保证产品的质量稳定性，增加品种和降低生产成本。而且发
14、展无缝镀铜和金属型药芯焊丝也势在必行。我国焊丝行业历经多年的磨砺整逐渐形成规模，生产设备和产品的制造能力和质量不断提高，产品的应用域也在不断扩大，随着各行业对高效率、高质量和低成本焊接材料需求的持续增长。根据市场需求，预计今后数年我国实芯和药芯焊丝的产量和品种将会有较快的发展。2.3焊剂的发展现状埋弧自动焊在我国应用较早，但发展缓慢。长期以来，我国以生产和使用熔炼焊剂为主，生产企业有20余家。近年来，由于烧结焊接市场不断扩大，专门生产烧结焊接的企业不断增加；目前生产焊剂的企业有10多家。随着各种自动和半自动焊接方法的广泛应用，焊剂的品种逐渐增多，使用量也逐年扩大。我国目前有埋弧自动焊焊剂生产企
15、业40多家，年生产能力在10万吨以上，但埋弧焊焊剂仍以熔炼型为主，约占焊剂总产量的85%，其中HJ431占熔炼焊剂的90%上。目前我国一些高性能的焊剂仍主要靠进口。我国近年来烧结焊剂的用量也在逐渐增多，自锦州电焊条厂1986年引进瑞士奥利康公司烧结焊剂生产线和配方以来，我国烧结焊剂生产有了较快发展。根据国家焊接材料质量监督检验中心的统计，我国1987年烧结焊剂的消耗量（不包括进口的烧结焊剂）仅0.03万吨左右，而1991年已接近0.3万吨，1996年烧结焊剂的消耗量已接近0.8万吨，约占全部焊剂消耗量的20%左右；2000年烧结焊剂的产量为1万多吨，仍低于欧美、日本等工业发达国家的水平。精品由
16、于埋弧焊接材料在整个焊接材料产量中仅占10%12%这样低的比例，因此烧结焊剂10多年来的发展速度还是相当快的。目前国内广泛使用的高猛型熔炼焊剂并不符合我国的资源条件，应大力发展节能、调整万分方便、符合我国资源条件的非熔炼型烧结焊剂。烧结焊剂的生产成本可比熔炼焊剂降低30%50% 。在焊剂生产中，目前美国的烧结焊剂占50%，日本占70% ，西欧占 90%，我国仅占15% 左右。我国除发展烧结焊剂外，目前熔炼焊剂品种需要更新换代，焊剂生产工艺及设备有待改进，而且要在改进质量的同时向节能低耗方向发展。2.4钎焊材料的发展现状据初步统计，我国目前从事钎焊余扩散焊技术研究和生产的单位有120多家，专业从
17、事钎焊材料（软钎焊和钎剂）生产的厂家有90多家，其中生产硬钎焊用钎料（铜基、银基、镍基）与钎剂的生产厂有20多家；生产软钎焊用钎料|（主要是锡铅基、镉基）与钎剂的生产厂有60多家。钎焊材料年产量约2万吨，可生产铜基、银基、镍基、铝基和锡铅基这五大类钎料，约占全部钎料总量的95%以上。据统计，我国每年用于自行车、机械制造行业的铜基钎料给0.2万吨以上，铜磷钎料（0.070.09）万吨，用量最大的是锡铅钎料，主要用于电子、电器等，约占1.5万吨左右，仅次于美国（美国的年消耗量为1.8万吨左右），其中电子行业用量约占70%80% 。钎料的供应状态有丝状、片状、铸条状、粉状及膏状等多种形式，根据需要还可制成圈、环等，铝钎料还能与母材预制成双金属板（铝材表层覆一层钎料），可根据不同的使用要求选用。在钎焊材料的发展与创新方面，我国钎焊工作者自主研究和开发了新型锰基钎料、Cu-P-Sn-Ni钎料等，正在从事含稀土的钎料、中温铝钎料及钎剂的研究与开发；围绕高强铝合金、TiAl基合金的连接技术以及陶瓷与金属的连接技术，研制具有特殊性能的中间过渡薄膜等；重点研究与开发无铅、无镉的钎料材料，无腐蚀、无污染的钎剂，以及减少或防止铅、镉污染的材料与措施等。
