气体保护焊焊丝中杂质对焊接质量的影响
二氧化碳气体保护焊焊接操作要点

二氧化碳气体保护焊焊接操作要点一.焊接参数设置1.电流选择:焊接电流的选择要根据焊丝直径决定。
一般来说,焊丝直径越小,焊接时应选择较低的焊接电流,以防止熔核过深。
2.电压选择:焊接电压的选择要根据板材厚度和焊缝形状来决定。
板材较厚时,应选择较高的电压,以保证焊缝的充满度和穿透力;而板材较薄时,则应选择较低的电压,以避免熔核过深、产生穿孔和扩腔缺陷。
3.进给速度选择:进给速度的选择是根据焊丝直径和焊接电流来决定的。
一般焊丝直径越大,电流越大,进给速度就应相应调整得更快。
二.焊接姿势和技巧1.稳定姿势:焊接时要保持稳定的身体姿势,使身体和手臂能够稳固地支撑焊枪,以保证焊缝的稳定性和均匀性。
2.位置控制:焊枪应保持与焊缝成约45度的角度,以确保熔池能够正常形成。
同时,焊枪离焊缝的距离应保持适当,一般焊枪与焊缝之间保持3-5毫米的间距即可。
3.前进速度:焊接时,焊枪应以均匀稳定的速度沿着焊缝前进,一般应保持每分钟4-5厘米的前进速度。
过快的前进速度会导致焊缝充填不充分,而过慢的前进速度则会导致熔核过深。
三.焊缝准备和清洁1.焊缝预处理:焊接前要对焊缝进行清洁和加工,将焊缝两侧的铁锈、油污和氧化物等杂质清除干净,以保证焊接质量。
2.焊缝加工:焊缝的准备应保证其宽度和深度符合要求。
一般来说,焊缝的宽度应与板材厚度相匹配,且焊缝深度一般应为板材的厚度的1.5-2倍。
3.焊缝清洁:焊接过程中,焊缝两侧的氧化物、污染物和尘埃等杂质会严重影响焊缝质量,因此焊接前要对焊缝进行清洁,可采用机械方法如打磨、刨削等,也可以使用溶剂进行清洗。
四.气体保护和预处理1.保护气体的流量:焊接时需要使用二氧化碳气体作为保护气体,其流量应根据材料的厚度和焊枪距离焊缝边缘的距离来调整。
一般来说,板材较薄时,气体流量应相应减小;板材较厚时,气体流量则应相应增大。
2.气体预处理:二氧化碳气体应经过滤芯来净化,以去除其中可能含有的杂质和水分。
二氧化碳气体保护焊的焊接时需要注意的参数

二氧化碳气体保护焊的焊接时需要注意的参数二氧化碳气体保护焊是目前广泛应用于金属焊接领域的一种焊接方法。
在进行二氧化碳气体保护焊时,有一些重要的参数需要注意,以确保焊接质量和效果。
本文将重点介绍这些参数及其注意事项。
一、焊接电流焊接电流是二氧化碳气体保护焊中最关键的参数之一。
焊接电流的大小直接影响焊接速度和焊缝形貌。
一般来说,焊接电流过大会导致焊接熔渣增多,焊缝过宽,焊接速度过快;焊接电流过小则会导致焊缝宽度不足,焊接速度过慢。
因此,在进行二氧化碳气体保护焊时,需要根据焊接材料的性质和焊接要求,选择适当的焊接电流。
二、焊接电压焊接电压是指在二氧化碳气体保护焊中,焊接电弧的电压大小。
焊接电压的高低直接影响焊接熔渣的形成和清除。
一般来说,焊接电压过高会导致焊接熔渣难以清除,焊接接头容易产生气孔;焊接电压过低则会导致焊接熔渣清除不彻底,焊缝容易产生夹渣缺陷。
因此,在进行二氧化碳气体保护焊时,需要根据焊接材料的性质和焊接要求,选择适当的焊接电压。
三、气体流量气体流量是指二氧化碳气体保护焊中保护气体的流量大小。
保护气体的流量直接影响焊接熔渣的清除和焊接接头的质量。
一般来说,气体流量过大会导致保护气体扩散范围过大,难以有效保护焊接区域;气体流量过小则会导致保护气体无法充分覆盖焊接区域,容易产生气孔和氧化皮。
因此,在进行二氧化碳气体保护焊时,需要根据焊接材料的性质和焊接要求,选择适当的气体流量。
四、焊丝直径焊丝直径是指在二氧化碳气体保护焊中使用的焊接电极的直径。
焊丝直径的大小直接影响焊接熔渣的形成和焊接接头的质量。
一般来说,焊丝直径过大会导致焊接熔渣增多,焊缝过宽;焊丝直径过小则会导致焊接熔渣清除不彻底,焊缝不足。
因此,在进行二氧化碳气体保护焊时,需要根据焊接材料的性质和焊接要求,选择适当的焊丝直径。
五、焊接速度焊接速度是指焊接过程中焊接电极移动的速度。
焊接速度的快慢直接影响焊缝的形成和焊接接头的质量。
一般来说,焊接速度过快会导致焊缝不够深,焊接接头强度不足;焊接速度过慢则会导致焊缝过宽,焊接熔渣增多。
气保焊常见的质量缺陷分析与防止措施

培训与意识
01
定期对焊接人员进行培训,提高其技能水平和质量意识,确保
焊接操作的规范性和准确性。
设备维护与检查
02
定期对焊接设备进行维护和检查,确保设备的正常运行和精度
,防止因设备故障导致的质量缺陷。
工艺控制与优化
03
持续优化焊接工艺,制定合理的焊接参数和操作规程,提高焊
接质量和稳定性。
THANKS
气保焊常见的质量缺陷分析 与防止措施
汇报人: 日期:
目录
• 气保焊简介 • 气保焊常见的质量缺陷 • 质量缺陷产生的原因分析 • 防止措施与改进建议 • 实例分析 • 结论
01
气保焊简介
气保焊的定义与特点
定义
气保焊是一种利用气体保护电弧进行 焊接的方法,通过在电弧周围形成一 层气体保护层,使焊接过程中金属不 被氧化,提高焊接质量。
特点
气保焊具有焊接速度快、熔深大、变 形小、适应性强等优点,广泛应用于 各种金属材料的焊接。
气保焊的应用范围
工业制造
压力容器
气保焊在汽车、船舶、航空航天、石 油化工等工业制造领域广泛应用,是 实现高效、高质量焊接的重要手段。
对于需要承受高压、高温或腐蚀介质 等苛刻环境下的压力容器,气保焊是 制造过程中必不可少的焊接方法。
案例一:某机械零件的气保焊质量缺陷分析
总结词:夹渣
详细描述:夹渣是指焊接过程中,熔池中的 熔渣未能及时浮出,而是在焊缝中夹带进去 的杂质。夹渣的产生可能是由于焊接前坡口 清理不干净、焊接速度过快、多层多道焊接
时熔渣未完全清除等原因造成的。
案例二:建筑钢结构的气保焊质量缺陷分析
总结词:未熔合
详细描述:在建筑钢结构的气保焊中,未熔合是一种 常见的质量缺陷,表现为焊缝金属与母材之间未能完 全熔合在一起。这可能是由于焊接电流过小、焊接速 度过快、焊丝或母材的熔点差异等原因造成的。
二保焊假焊的原因和解决方法

二保焊假焊的原因和解决方法大家好,今天咱们聊聊二保焊的那些事儿。
二保焊,又叫二氧化碳气体保护焊,这玩意儿在焊接领域可是个大主角。
不过呢,这个主角也有点小毛病,其中最头疼的就是“假焊”了。
假焊听起来挺吓人的,实际上就是焊接的连接不牢固,有可能一碰就裂了。
今天咱们就一起来看看,假焊是怎么回事儿,咱们又能用什么办法来解决这个问题。
1. 假焊的原因1.1 焊接工艺问题首先呢,假焊的一个大原因就是焊接工艺不当。
要知道,二保焊可不是随便一焊就行的事儿。
焊接的电流、电压、速度等等,都得调得妥妥的。
如果这些参数不对劲,焊接的时候就容易出现问题。
比方说,电流小了,焊接的熔池就没法充分融化,这就容易出现假焊。
电流大了又容易过热,导致焊缝变形,也不行。
1.2 焊接材料不合格另外一个常见的原因是焊接材料的问题。
说白了,就是焊丝或者焊条不靠谱。
如果焊丝的质量差,里面含有杂质,那焊接出来的接头自然就不牢固。
还有,焊接用的气体也很关键。
如果保护气体的纯度不够,那也会影响焊接质量,搞不好还会造成假焊。
1.3 材料表面处理不到位说到这里,我们还得聊聊材料的表面处理。
焊接前,材料的表面必须要处理干净,没有油污、锈迹什么的。
要是表面不干净,那焊接的时候就会有很多问题。
就像你做饭前不洗手,那食物肯定不干净,焊接也是一样的道理。
表面处理不到位,焊缝就容易出现假焊。
2. 解决方法2.1 调整焊接工艺参数要解决假焊问题,第一步就是得调整焊接工艺参数。
我们得根据实际情况,调整电流、电压和焊接速度。
一般来说,可以通过实验来找出最适合的参数值。
这个过程有点像调试音响一样,需要一点点试探和调整。
记得在调试过程中要做好记录,这样下次就能更加准确地设置了。
2.2 选用合格的焊接材料第二步,当然就是选择优质的焊接材料了。
焊丝和焊条要选那些质量过硬的,尽量从正规的厂家购买。
焊接气体也是一样,要确保气体的纯度符合标准。
这样才能保证焊接的效果,让假焊的概率降到最低。
CO2气体保护焊工艺参数对焊接质量的影响

CO2气体保护焊工艺参数对焊接质量的影响摘要:正确选择焊接工艺参数是获得高生产率和高质量焊缝的先决条件,各种工艺参数的选择是以生产率要求、被焊材料、焊缝位置和形状,以及设备情况为基础的。
CO2气体保护焊通常采用短路过渡及细颗粒过渡工艺,工艺参数主要包括:焊丝直径、焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感值、气体流量、电源极性、焊接角度及焊接方向等。
关键词:工艺参数;焊接质量;焊接电流;电弧电压前言二氧化碳气体保护焊属于利用CO2作保护气体的熔化极气体保护焊,是以燃烧于工件与焊丝间的电弧作热源的一种焊接方法,简称CO2焊。
由于二氧化碳具有一定的氧化性,因此二氧化碳焊一般采用含一定脱氧元素的专用CO2焊丝进行焊接。
二氧化碳气体保护焊是目前焊接钢铁材料的重要熔焊方法,在许多金属结构的生产中已逐渐取代了手工电弧焊和埋弧自动焊。
特别是药芯焊丝CO2气体保护焊近年来发展速度很快,越来越多的在生产中应用。
CO2气体保护焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢。
此外,还用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊以及电铆焊等方面。
1 CO2气体保护焊的工艺特点1.1 CO2气体保护焊的优点1.1.1焊接成本低CO2气体及CO2焊焊丝价格便宜,焊接能耗低;因此,二氧化碳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%。
1.1.2焊缝质量好CO2气体保护焊抗锈能力强,对油污不敏感,焊缝含氢量低,抗裂性能好。
1.1.3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。
1.1.4适用范围广适用于各种位置的焊接,而且既可用于薄板的焊接又可用于厚板的焊接;CO2气流还能对焊件起一定的冷却作用,在一定程度上防止了焊接薄壁构件的烧穿问题,还能减小焊接变形。
钨极惰性气体保护焊(TIG)

焊接参数
01 02
焊接电流
电流的大小直接影响焊接熔池的深度和宽度,进而影响焊缝的强度和外 观。电流过小会导致熔深不足,焊缝强度不够;电流过大则可能导致焊 缝过深、咬边等缺陷。
焊接速度
焊接速度决定了单位时间内完成的焊接长度。速度过快可能导致焊缝未 完全熔合,速度过慢则可能导致焊缝过宽、过深。
03
电弧电压
缝氧化或气孔。
05
TIG焊接应用实例
航空航天领域应用
总结词
关键技术,高标准要求
详细描述
钨极惰性气体保护焊在航空航天领域应用广泛,主要用于飞机机身、机翼、发 动机部件等的焊接,由于航空材料的高质量和安全性要求,TIG焊接技术能够满 足其严格的标准和要求。
汽车制造领域应用
总结词
高效、高质量
详细描述
电弧电压决定了电弧的长度,进而影响焊接熔池的形状和大小。电压过
高可能导致电弧过长、不稳定,电压过低则可能导致电弧过短、不稳定。
焊接材料
母材质量
母材的化学成分、机械性能和表面状态等都会影响焊接质量。例 如,碳含量过高可能导致焊缝脆化;表面有油污、锈迹等会影响 焊接过程的稳定性和焊缝质量。
填充材料
填充材料的化学成分、纯度等也会影响焊接质量。例如,杂质过 多可能导致焊缝脆性增大;合金元素不足可能导致焊缝强度下降 。
在汽车制造领域,钨极惰性气体保护焊主要用于发动机、变速器、车架等关键部 件的焊接,由于汽车制造业对焊接质量和效率的高要求,TIG焊接技术能够提供 高效、高质量的焊接解决方案。
压力容器领域应用
总结词
高强度、高密封性
详细描述
在压力容器制造中,钨极惰性气体保护焊主要用于封头、筒体等关键部位的焊接,由于压力容器对焊接强度和密 封性的高要求,TIG焊接技术能够提供可靠、安全的焊接工艺。
co2气体保护药芯焊丝材料要求

co2气体保护药芯焊丝材料要求一、化学成分1.元素含量:CO2气体保护药芯焊丝应符合相关标准规定的元素含量要求。
具体来说,碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素的含量应符合标准规定。
2.合金元素:根据焊接材料的不同,合金元素含量也会有所不同。
一般来说,CO2气体保护药芯焊丝中的合金元素含量应符合标准规定,以保证焊缝的力学性能和焊接质量。
二、力学性能1.抗拉强度:CO2气体保护药芯焊丝的抗拉强度应符合相关标准规定。
一般来说,抗拉强度越高,焊接接头的强度也会相应提高。
2.屈服点:CO2气体保护药芯焊丝的屈服点应不低于母材的屈服点,以保证焊接接头的塑性和韧性。
3.延伸率:CO2气体保护药芯焊丝的延伸率应不低于母材的延伸率,以保证焊接接头的塑性变形能力。
4.冲击韧性:对于有冲击韧性要求的焊接结构,CO2气体保护药芯焊丝的冲击韧性应符合相关标准规定。
三、焊接性能1.熔滴过渡:CO2气体保护药芯焊丝的熔滴过渡应顺畅,无明显飞溅,以保证焊接过程的稳定性和焊缝的质量。
2.电弧稳定性:CO2气体保护药芯焊丝在焊接过程中应能保持稳定的电弧燃烧,以避免焊接缺陷的产生。
3.焊接速度:CO2气体保护药芯焊丝的焊接速度应适中,过快或过慢的焊接速度都可能影响焊接质量和效率。
4.润湿性:CO2气体保护药芯焊丝在焊接过程中应具有良好的润湿性,以利于形成高质量的焊缝。
四、表面质量1.外观光滑度:CO2气体保护药芯焊丝的外观应光滑,无明显的划痕、毛刺等缺陷。
2.镀层质量:CO2气体保护药芯焊丝的外表面应无气泡、裂纹等缺陷,镀层应均匀、牢固地附着在焊丝表面。
3.锈蚀情况:CO2气体保护药芯焊丝不应有锈蚀现象,如发现锈蚀应及时处理,以保证焊接质量和安全性。
五、尺寸精度1.直径精度:CO2气体保护药芯焊丝的直径精度应符合相关标准规定,以保证焊接过程的稳定性和焊缝的质量。
2.长度精度:CO2气体保护药芯焊丝的长度精度也应符合相关标准规定,以确保连续焊接过程的顺畅性。
焊接材料对焊接质量的影响1

焊接材料对焊接质量的影响焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。
为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能,必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。
1 焊缝金属的合金化(1)焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去。
焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失,消除焊接缺陷(裂纹、气孔等)和改善焊缝金属的组织和力学性能,或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。
对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等;低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等;降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。
还应特别注意一些微量元素的作用,如B、N、RE等。
焊接中常用的合金化方式有以下几种。
①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内,配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊,把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。
这种合金化方式的优点是可靠,焊缝成分均匀、稳定,合金损失少;缺点是制造工艺复杂,成本高。
对于脆性材料,如硬质合金不能轧制、拔丝,故不能采用这种方式。
②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中,配合普通焊丝使用。
这种合金化方式的优点是简单方便,制造容易,成本低;缺点是由于氧化损失较大,并有一部分合金元素残留在渣中,故合金利用率较低,合金成分不够稳定、均匀。
③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的,最简单的是具有圆形断面的,外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成,里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。
用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊,也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮,制成药芯焊条。
这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整,因此可行到任意成分的堆焊金属,合金的损失较少;缺点是不易制造,成本较高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
CO2气体保护焊焊丝中杂质对焊接质量的影响第1章绪论1.1 引言焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产、各种热源的应用而出现的。
古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊、锻焊、铆焊古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊、钎焊和铆焊的水平上,使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊接,只能用以制作装饰品、简单的工具、生活器具和武器。
19世纪初,英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源;1885~1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳;1900年又出现了铝热焊。
20世纪初,碳极电弧焊和气焊得到应用,同时还出现了薄药皮焊条电弧焊,电弧比较稳定,焊接熔池受到熔渣保护,焊接质量得到提高,使手工电弧焊进入实用阶段。
电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。
也成为现代焊接工艺的发展开端。
在此期间,美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度,制成自动电弧焊机,从而成为焊接机械化、自动化的开端。
1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊,焊接机械化得到进一步发展。
40年代,为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要,钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。
1953年,苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊,促进了气体保护电弧焊的应用和发展,如出现了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。
截至到目前二氧化碳气体保护焊依旧应用在我们现在生产生活中。
1.2 预防和控制焊丝中杂质对焊接质量的影响的意义焊接生产中对于焊接质量的影响主要分为客观主观两个方面,主观上在于人为操作流程上,通过学习和培训,可以做到有效避免,即使发生不良影响,也相对更容易解决,影响范围也相对小一些。
但是客观上焊丝中的杂质对于焊接质量的影响可就不是简单的培训与学习就能解决的,它所带来的影响也不仅仅是小范围的失误,往往都是批量上的生产损失,而且由于材料上的不合格或焊丝杂质含量过大,所带来的技术上的问题,已不是一朝一夕从头再来就能解决的,相对应的技术上的瓶颈也往往束缚着企业乃至行业的发展。
1.3 本文的主要研究内容本文主要介绍了焊接的发展历史、二氧化碳气体保护焊(一下简称二保焊)的应用优势。
介绍论述了二保焊中焊丝杂质的主要成分,通过对二氧化碳气体保护焊焊丝中成分的论述分析,找出影响焊接质量的各类杂质,做到有效消除和尽量避免焊丝中杂质对焊接质量的影响。
最后论述了预防或消除焊丝中杂质对焊接质量的影响的防治措施。
第2章二氧化碳气体保护焊的概述2.1 二氧化碳气体保护焊的简介二氧化碳气体保护焊,它是一种熔化极气体保护电弧焊技术。
气体保护电弧焊是采用气体保护焊接区域内的金属,使之不受空气(空气主要成分有79%氮、21%氧)的危害,这种工艺方法简称气电焊。
它是在手工电孤焊,埋弧自动焊广泛应用的基础上发展起来的。
二氧化碳气体保护焊是迄今为止成本最低的气电焊工艺方法之一,CO2气体价廉易得、生产率高、适应范围大[1]。
二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)的保护气体是二氧化碳(有时采用CO2+Ar的混合气体)。
由于二氧化碳气体的0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高质量焊接接头。
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。
2.1.1二氧化碳气体保护焊的优点1.焊接成本低。
其成本只有埋弧焊、焊条电弧焊的40~50%。
2.生产效率高。
其生产率是焊条电弧焊的1~4倍。
3.操作简便。
明弧,对工件厚度不限,可进行全位置焊接而且可以向下焊接。
4.焊缝抗裂性能高。
焊缝低氢且含氮量也较少。
5.焊后变形较小。
角变形为千分之五,不平度只有千分之三。
6.焊接飞溅小。
当采用超低碳合金焊丝或药芯焊丝,或在CO2中加入Ar,都可以降低焊接飞溅。
2.2二氧化碳气体保护焊的分类(1)按机械化程度可分为自动化和半自动化(2)按焊丝直径可分为细丝1.0~1.2 中丝1.2~1.4 粗丝 1.4~1.6 (3)按焊丝分类可分为药芯和实心焊丝两种2.3二氧化碳气体保护焊中焊丝的要求2.3.1二氧化碳气体保护焊对焊丝化学成分的要求:(1)焊丝必须含有足够数量的脱氧元素以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气体(2)焊丝的含碳量要低,通常要求<0.11%,这样可减少气孔和飞溅。
(3)保证焊缝金属具有满意的机械性能和抗裂性能。
(4)所用原材料为焊丝钢盘条完全符合国家标准,主要化学成分(%)c0.06-0.15、mn1.40-1.85、si0.80-1.15、p≤0.025、s≤0.035、cu≤0.50. [2]2.3.2二氧化碳气体保护焊对焊丝物理方面的要求:产品质量完全符合国家GB/T8110-1995标准即:焊丝表面光滑平整,无毛刺、划痕、锈蚀和氧化反映,镀铜均匀牢固,翘距≤25mm,挺度适中,使焊丝均匀连续送进焊枪内,抗拉强度≥930mpa,松弛直径≥250mm。
目前生产中应用最广的焊丝为H08Mn2SiA焊丝,该焊丝有较好的工艺性能、机械性能及抗热裂纹能力,适用于焊接低碳钢、屈服极限<500Mpa的低合金钢和经焊后热处理抗拉强度<1200Mpa的低合金高强钢[3]。
焊丝表面的清洁程度影响到焊缝金属中含氢量。
焊接重要结构应采用机械、化学或加热办法清除焊丝表面的水分和污染物。
2.4本章小结二氧化碳气体保护焊是目前黑色金属材料最为重要的一种焊接方式。
并且在我国以及全世界范围内应用。
二氧化碳气体保护焊中焊丝是其技术关键所在,标准中对其有着详细的化学成分要求和物理性质要求。
焊丝中杂质对焊接质量起到至关重要的作用了,而且焊丝中的杂质不仅仅包括焊丝中内部的超标金属和非金属物质,也包含后期运输,储存过程中附在焊丝表层的其他物质。
第3章二氧化碳气体保护焊焊丝中杂质对焊接质量的影响3.1 二氧化碳气体保护焊焊丝中的主要成分3.1.1 焊丝中杂质主要分类二保焊焊丝中杂质主要分为金属杂质和非金属杂质和金属杂质。
金属杂质主要包括:Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素。
非金属杂质则包括C 以及焊接过程中产生的氧化物、硫化物等。
因为金属杂质在生产过程中无可避免,少量杂质不会对焊接质量产生影响,但是超过国家规定的数值就会对焊接效果,焊接质量产生巨大影响[4]。
3.1.2 焊丝中所含非金属杂质对焊接质量的影响焊丝中非金属杂质主要包括C以及焊接时高温产生的烟花无和硫化物,这些杂质一般都是操作不当或焊接参数设置错误所产生的,对于焊接质量的影响主要在于于降低焊缝处金属性能,影响焊后工件的刚度或者强度。
3.1.3 焊丝中所含金属元素对焊接质量的影响对于焊丝中含有Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素[5]。
这些合金元素对焊接性能有何影响,下面分别说明;硅(Si)硅是焊丝中最常用的脱氧元素,它可以防止铁与氧化合,并可在熔池中还原FeO。
但是单独用硅脱氧,生成的SiO2熔点高(约1710℃),且生成物的颗粒小,难以从熔池中浮出,易造成焊缝金属夹渣。
锰(Mn)锰的作用与硅相似,但脱氧能力比硅稍差一些。
单独用锰脱氧,生成的MnO 密度较大(15.11g/cm3),也不易从溶池中浮出。
在焊丝中含锰,除了脱氧作用外,还能和硫化合生成了硫化锰(MnS),并被除去(脱硫),故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。
由于单独用硅和锰脱氧,都难以除去脱氧的生成物。
故目前多采用硅锰联合脱氧,使生成的SiO2和MnO 复合成硅酸盐(MnO·SiO2)。
MnO·SiO2的熔点低(约1270℃)且密度小(约3.6g / cm3),在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出,达到良好的脱氧效果。
锰也是钢材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它对焊缝金属的韧性有很大影响。
当Mn含量<0.05%时焊缝金属的韧性很高;当Mn含量>3%后又很脆;当Mn含量 = 0.6~1.8%时,焊缝金属有较高的强度和韧性[6]。
硫(S)硫在钢中常以硫化铁的形式存在,并呈网状分布在晶粒边界,因而显著地降低钢的韧性。
铁加硫化铁的共晶温度较低(985℃),因此,在进行热加工时,由于加工开始温度一般为1150~1200℃,而铁和硫化铁共晶已经熔化,从而导致加工时开裂,这种现象就是所谓“硫的热脆性”。
硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。
因此,一般在钢中对硫的含量都严格加以控制。
普通碳素钢、优质碳素钢以及高级优质钢的主要区别就在于硫、磷含量的多少。
前面提到,锰有脱硫作用,这是因为锰可与硫形成高熔点(1600℃)的硫化锰(MnS),它呈粒状分布于晶粒内。
在热加工时,硫化锰有足够的塑性,因而消除了硫的有害作用。
因此钢中保持一定的含锰量是有益的。
磷(P)磷在钢中能全部溶于铁素体内。
它对钢的强化作用仅次于碳,使钢的强度和硬度增加,磷能提高钢的抗腐蚀性能,而塑性和韧性则显著降低。
特别在低温时影响更为严重,这称为磷的冷跪倾向。
故它对焊接不利,增加钢的裂缝敏感性。
作为杂质,磷在钢中的含量也要加以限制。
铬(Cr)铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。
铬具有很强的耐蚀、耐酸的能力,所以奥氏体不锈钢中一般都含有较多的铬(13%以上)。
铬还具有很强的抗氧化能力和耐热性。
因此,铬在耐热钢中应用也很广,如12CrMo、15CrMo 5CrMo 等。
钢中都含有一定量的铬[7]。
铬是奥氏体钢的重要组成元素和铁素体化的元素,它在合金钢中能提高在高温时的抗氧化能力和机械性能。
在奥氏体不锈钢中,当铬镍的总量为40%,Cr /Ni = 1时,有热裂缝倾向;当Cr/Ni = 2.7时,就没有热裂缝倾向。
所以一般18-8型钢中Cr/Ni = 2.2~2.3左右时,铬在合金钢中就容易产生碳化物,使合金钢导热变差,容易产生氧化铬,使焊接造成困难。
铝(AI)铝是强烈的脱氧元素之一,故用铝作脱氧剂,不仅可少产生FeO,且易于使FeO还原,有效地抑制在熔池中产生的CO气体的化学反应,提高抗CO 气孔的能力。
另外,铝还能和氮化合而起固氮作用,故也能减少氮气孔。
但是用铝脱氧,生成的AI2O3熔点很高(约2050℃),以固态存在熔池中,容易引起焊缝夹渣。
同时,含铝的焊丝容易引起飞溅,铝的含量过高还会降低焊缝金属抗热裂能力,因而焊丝中含铝量必须严格控制,不宜过多。
若在焊丝中含铝量控制适当,则在焊缝金属的硬度、屈服点、抗拉强度均稍有提高。
钛(Ti)钛也是一种强烈的脱氧元素,且也能和氮化合成TiN而起固氮作用,提高焊缝金属抗氮气孔的能力。