甘肃畜牧工程职业技术学院毕业设计(论文)题目:CO2气体保护焊气孔、飞溅的控制学生姓名:***系别:机械工程系专业:材料成型与控制技术学号: **********班级:09.1指导教师:胡建龙目录绪论 (4)一、焊接制造的战略地位 (4)二、焊接制造的主要成就 (4)三、焊接方法分类 (5)第一章CO2气体保护电弧焊基础知识 (6)1.1 CO2气体保护焊的分类 (6)1.1.1实芯焊丝CO2气体保护焊 (6)1.1.2药芯焊丝CO2气体保护焊 (7)1.2 CO2气体保护焊工艺特点 (7)1.2.1 CO2气体保护焊的优点 (7)1.2.2 CO2气体保护焊的缺点 (7)1.2.3 CO2气体保护焊的冶金特点 (8)1.3 CO2气体保护焊的工艺参数 (8)1.3.1最佳的焊接工艺参数应满足以下几个条件: (9)1.4 CO2气体保护焊的应用 (10)1.4.1 CO2气体保护焊在车辆制造中的应用 (10)1.4.2 CO2气体保护焊在电力工业中的应用 (12)第二章CO2气体保护焊气孔的控制 (12)2.1 气孔的特点 (12)2.2 气孔的危害 (13)2.3 气孔的形成方式 (13)2.4 产生气孔的影响因素及其防止措施 (13)2.4.1保护气体的因素 (13)2.4.2 电流种类和电源特性的因素 (14)2.4.3 焊丝种类的因素 (15)2.4.4 焊丝伸出长度的因素 (15)2.4.5 焊接速度的因素 (15)2.4.6 焊枪与焊件后倾角的因素 (16)2.4.7 外界气流、湿度的因素 (16)2.4.8 操作技能的因素 (19)2.4.9 产生气孔的其它因素 (19)第三章CO2气体保护焊飞溅的控制 (19)3.1 焊接飞溅的定义 (19)3.2 焊接飞溅的不同分类 (19)3.3 CO2气体保护焊飞溅产生原因及相应防止措施 (19)3.3.1飞溅产生原因及飞溅分类 (19)3.3.2.采用不同的降低飞溅的方法 (20)3.4现场操作过程中减少飞溅的措施 (21)3.4.1.对于焊丝伸出产度的控制: (21)3.4.2电流极性: (21)结论 (22)致谢 (23)摘要:在连接领域,焊接已成为了最主要的连接方式,焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。
几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产中都不同程度地依赖焊接技术。
焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。
但在所有的焊接方式中,或多或少都将存在一定的焊接缺陷,本文主要针对CO2气保焊接中出现气孔的缺陷,全面的分析了在焊接低合金钢中气孔产生的影响因素,并阐述了防止产生气孔的工艺措施。
关键词:二氧化碳气体保护焊;CO2;气孔缺陷;影响因素;防止措施。
Abstract: In the connection area, welding has become the most important connection, welding is a permanent connection to the material, and a functional structure with a given manufacturing technology. Almost all of the products ship from several hundred thousand tons to less than 1 gram of microelectronic components, in production are to varying degrees dependent on welding technology. Weld has penetrated into all areas of manufacturing a direct impact on product quality, reliability and longevity, and production costs, efficiency and market responsiveness.But in all the welding, more or less there will be some welding defects, the paper mainly for CO2 gas shielded welding holes appear, welding spatter defects too large, comprehensive analysis of the porosity in welding low-alloy steel, the impact of factors that welding spatter, and described the air hole to prevent and reduce the splash process measures.Key words: carbon dioxide gas shielded arc welding; CO2; porosity; welding spatter; factors; prevention measures.绪论一、焊接制造的战略地位焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。
几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产中都不同程度地依赖焊接技术。
焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。
我国2002年的钢产量超过1.85亿吨,如果再加上进口的钢材,国内市场流通的钢材总量达到2亿多吨,成为世界最大的钢材生产国和消费国。
目前,钢材是我国最主要的结构材料,在今后20年钢材仍将占有重要的地位。
然而,钢材必须经过加工才能成为有给定功能的产品。
由于焊接结构具有重量轻、成本低、质量稳定、生产周期短、效率高、市场反应速度快等优点,焊接结构的应用日益增多。
与世界工业发达国家一样,我国焊接加工的钢材总量比其他加工方法多。
因此,发展我国制造业,尤其是装备制造业,必须高度重视焊接技术的同步提高。
二、焊接制造的主要成就自我国实行改革开放政策以来,经济有了巨大的发展。
钢的产量从1979年的3,178万吨提高到2002年的18,500万吨,增加了5倍。
这为大量采用钢结构提供了物质基础。
近几年来,我国在大型焊接钢结构的开发与应用方面创造了建国以来的最高水平,有的已成为世界第一。
例如,(1)世界关注的长江三峡水利工程,其水电站的水轮机转轮直径10.7m,高5.4m,重达440吨,为世界最大、最重的不锈钢焊接转轮,转轮分别由上冠、下环和13个或15个叶片焊接而成,每个转轮需要消耗12吨焊丝。
同样,三峡水电站的电机定子座和蜗壳的结构也是巨大的,其中电机定子座直径22m,高6m,重832吨,是在我国焊接的最大钢结构机座;蜗壳进水口直径12.4m,总重量750吨,为世界最大、最重的焊接蜗壳。
例如,(2)我国另一项重大工程:铺设从新疆维吾尔自治区塔里木盆地的轮南到上海的输送天然气的管线,全长约4,300km.管线采用X70钢,直径1016mm(40英寸)的焊接螺旋管和焊接直缝管。
这是我国铺设的第一条高强度钢的长距离管线,并且在铺设中采用了自动化焊接技术和其他新型焊接材料和工艺。
例如,(3)跨越长江的芜湖长江大桥,是一座公路/铁路两用桥,采用矮塔斜拉结构,全长10km,主跨312m,是我国目前跨度最大的公/铁两用桥,采用50mm厚的14MnNbq 钢整体焊接箱型主桁。
例如,(4)“世界第一拱桥”——上海卢浦大桥,全长3,900m,跨度550m,为世界跨度最大的全焊钢结构拱桥,用3.4万吨厚度为30-100mm的细晶粒钢焊接而成。
例如,(5)上海的金茂大厦是我国目前最高的摩天大楼,采用焊接钢结构框架,共有88层,高420m.例如,(6)北京国家大剧院,其椭球形穹顶长轴212.2m,短轴143.64m,高46.28m,焊接钢结构的总重量达6,475吨,将成为世界最大的穹顶。
三、焊接方法分类目前,在工业生产中应用的焊接方法已达百余种,根据它们的焊接过程特点可将其分为熔焊、压焊、钎焊三大类。
图0-1第一章 CO2气体保护电弧焊基础知识1.1 CO2气体保护焊的分类CO2气体保护有多种分类方法。
表1.1列出了按照焊丝直径.操作方法.特殊应用和新工艺对CO2保护焊的分类。
目前应用中,最常用的是根据焊丝形状对CO2气体保护焊的分类。
表1-11.1.1实芯焊丝CO2气体保护焊CO2气体保护焊通常按采用的焊丝直径来分类,当焊丝直径小于或等于1.2mm,称为细丝CO2气体,主要采用短路过渡形式焊接薄板材料。
应用最广泛的是焊接厚度小于3mm的低碳钢和低合金钢结构的零部件。
焊丝直径大于1.6mm时,称为粗丝CO2气体保护焊,一般采用大电流和较高的电弧电压来焊接中厚板。
为了适应现代工业应用的需要,近十几年来CO2气体保护焊得到迅速发展,在生产中除了常规的CO2气体保护焊方法外,还派生出一些改进的方法,如CO2电弧点焊,CO2气体保护立焊,CO2保护窄间隙焊,CO2加其他(CO2+O2)的保护焊,以及CO2气体与焊渣混合保护焊等。
1.1.2药芯焊丝CO2气体保护焊药芯焊丝CO2气体保护焊是一种CO2气体——焊剂联合保护的焊接方法。
焊接时焊丝的药芯熔化,从而在焊缝表面上覆盖一层薄薄的熔渣。
由于焊丝截面形状不同,药丝焊丝的焊弧稳定性和融化过程特征与实心焊丝相比有差异。
由于药芯不导电,焊接过程中容易产生电弧沿焊丝截面旋转的现象,致使焊丝末端熔化不均匀、电弧稳定性稍差。
采用折叠截面的药芯焊丝时电流分布较均匀,电弧燃烧稳定,焊丝熔化均匀,冶金反应完全,容易保证获得优质的焊缝。
药芯焊丝CO2气体保护焊常用直流反极性和长弧焊规范。
例如焊接电流一般使用范围位250——750A,电弧电压24——26V。
焊接电流大于30m/h。
由于药芯焊丝一般用较大的电流进行焊接,获得焊缝熔深较大,常用于焊接中厚板。
1.2 CO2气体保护焊工艺特点1.2.1 CO2气体保护焊的优点焊接成本低CO2气体及CO2焊丝价格便宜,焊接能耗低;因此,CO2气体保护焊的使用成本很低,只有埋弧焊及手工电弧焊的30%——50%。
生产效率高CO2气体保护焊采用细丝焊接时,焊接电流密度较大,电弧热量集中,熔透能力强,熔敷速度快,且焊后无需进行清渣处理,因此生产效率高;半自动CO2气体保护焊的效率比手工电弧焊高1——2倍,自动CO2气体保护焊比手工电弧焊高2——5倍。