二氧化碳氣體保護焊焊接煙塵防治

焊接煙塵是由金屬及非金屬物質(zhì)在過熱條件下產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)氧化和冷凝而形成的。因此電焊煙塵的化學成分，取決于焊接材料(焊絲、焊條、焊劑等)和被焊接材料成分及其蒸發(fā)的難易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊時將產(chǎn)生不同成分的焊接煙塵。

焊接煙塵的特點有:

(1) 焊接煙塵粒子小，煙塵呈碎片狀，粒徑為1μm左右。 (2) 焊接煙塵的粘性大。

(3) 焊接煙塵的溫度較高。在排風管道和濾芯內(nèi)，空氣溫度為60~80℃。

(4) 焊接過程的發(fā)塵量較大。一般來說，1個焊工操作1d所產(chǎn)生的煙塵量約60~150g。幾種焊接(切割)方法施焊時(切割時)每分鐘的發(fā)塵量和熔化每千克焊接材料的發(fā)塵量

二氧化碳焊

實芯焊絲(直徑1.6mm) 450~650 5~8

藥芯焊絲(直徑1.6mm) 700~900 7~10

CO2氣保焊接區(qū)域的污染按形成方式不同，分為化學污染和物理污染兩大類。

化學污染

化學污染是指CO2氣保焊接過程中產(chǎn)生的有害氣體和煙塵。進行CO2氣保焊接時，在焊接區(qū)域，電弧周圍會產(chǎn)生一些有害物質(zhì)。

CO2氣保焊接產(chǎn)生的有害物質(zhì)可分為兩類，一類是有害氣體，主要是二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)。一類是煙塵，其主要成分是三氧化二鐵(Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)和氧化錳(MnO)等。這些有害物質(zhì)，除了二氧化碳是為了保護電弧和熔池，從焊槍中噴出的，焊接沒有用完而殘存在焊接區(qū)域周圍，其余的有害物質(zhì)都是從焊接電弧和焊接熔池中產(chǎn)生出來的。

物理污染

物理污染主要包括:CO2氣保焊高溫電弧光產(chǎn)生的紫外線、紅外線等。

自然通風成本最低，主要采用純自然的方法，通過開窗通風，設(shè)置百葉窗等方法減少車間焊煙的濃度。

濾筒式移動焊煙凈化器，將萬向吸氣臂對準焊煙產(chǎn)生的點。通過系統(tǒng)產(chǎn)生的負壓，將焊煙中產(chǎn)生的粉塵和有毒有害氣體吸入凈化器中，進行收集。濾筒式移動焊煙凈化器有著廣泛的應(yīng)用。它方便靈活，便于移動。能滿足各種靈活的工況。

高負壓焊煙除塵器，主要將50mm口徑的軟管與焊機頭直接連接。焊機工作時除塵器工作，焊機停止時除塵器也停止。這樣保證在使用最小風量的同時，有效的處理焊煙。另外高負壓焊煙除塵器可以連接最長20m的軟管，可以有效的和自動焊機頭等連接?？朔艘苿邮轿鼩獗坌枰止ひ苿游恢玫牟蛔?。正在的做到了自動化，并且收集凈化效果顯著。

1.焊接成本低。其成本只有埋弧焊、焊條電弧焊的40~50%。

2.生產(chǎn)效率高。其生產(chǎn)率是焊條電弧焊的1~4倍。

3.操作簡便。明弧，對工件厚度不限，可進行全位置焊接而且可以向下焊接。

4.焊縫抗裂性能高。焊縫低氫且含氮量也較少。

5.焊后變形較小。角變形為千分之五，不平度只有千分之三。

6.焊接飛濺小。當采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飛濺。

1)焊絲直徑

焊絲的直徑通常是根據(jù)焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求選擇。焊接薄板或中厚板的全位置焊縫時，多采用1.6mm以下的焊絲(稱為細絲CO2氣保焊)。焊絲直徑的選擇參照下表

(2)焊接電流

焊接電流的大小主要取決于送絲速度。送絲的速度越快，則焊接的電流就越大。焊接電流對焊縫的熔深的影響最大。當焊接電流為60~250A，即以短路過渡形式焊接時，焊縫熔深一般為1mm~2mm;只有在300A以上時，熔深才明顯的增大。

(3)電弧電壓

短路過渡時，則電弧電壓可用下式計算:

U=0.04I+16±2(V)

此時，焊接電流一般在200A以下，焊接電流和電弧電壓的最佳配合值見表2。當電流在200A以上時，則電弧電壓的計算公式如下。

U=0.04I+20±2(V)

4)焊接速度

半自動焊接時，熟練的焊工的焊接速度為18m/h~36m/h;自動焊時，焊接速度可高達150m/h。

(5)焊絲的伸出長度

一般情況下焊絲的伸出長度約為焊絲直徑的10倍左右，并隨焊接電流的增加而增加。

(6)氣體的流量

正常焊接時，200A以下薄板焊接，CO2的流量為10L/min~25L/min;200A以上厚板焊接，CO2的流量為15L/min~25L/min;粗絲大規(guī)范自動焊為25L/min~50L/min。

具體工藝參數(shù)

電流:一般為:150-350安培，常用規(guī)范為200-300安培。

電壓:一般范圍值:22-40伏特，常用規(guī)范為26-32伏特。

干伸長度:焊絲從導電嘴前端伸出的長度，一般為焊絲直徑的10-15倍，即10-15毫米長。

焊接速度:每分鐘焊接的焊縫長度，單焊道按時每分鐘300-500毫米，個別達到25000毫米/分鐘(比如截齒的焊絲用的LQ605)，擺動焊接時，120-200毫米/分鐘。

按機械化程度

可分為自動化和半自動化

按焊絲直徑

可分為細絲0.8~1.2 mm中絲1.2~1.4 mm粗絲 1.4~1.6mm

按焊絲分類

可分為藥芯和實心焊絲兩種

二氧化碳氣體保護電弧焊(簡稱CO2焊)是以二氧化碳氣為保護氣體，

進行焊接的方法。(有時采用CO2+Ar的混合氣體)。在應(yīng)用方面操作簡單，適合自動焊和全方位焊接。焊接時抗風能力差，適合室內(nèi)作業(yè)。由于它成本低，二氧化碳氣體易生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于各大小企業(yè)。由于二氧化碳氣體的0熱物理性能的特殊影響，使用常規(guī)焊接電源時，焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向自由過渡，通常需要采用短路和熔滴縮頸爆斷、因此，與MIG焊自由過渡相比，飛濺較多。但如采用優(yōu)質(zhì)焊機，參數(shù)選擇合適，可以得到很穩(wěn)定的焊接過程，使飛濺降低到最小的程度。由于所用保護氣體價格低廉，采用短路過渡時焊縫成形良好，加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內(nèi)部缺陷的高質(zhì)量焊接接頭。因此這種焊接方法目前已成為黑色金屬材料最重要焊接方法之一。

書 名: 二氧化碳氣體保護焊技術(shù)快速入門

作 者:邱言龍

出版社: 上?？茖W技術(shù)出版社

出版時間: 2011年7月14日

ISBN: 9787547807491

開本: 16開

定價: 21.00元

二氧化碳保護氣體

二氧化碳有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)。瓶裝液態(tài)二氧化碳是二氧化碳焊接的主要保護氣源。液態(tài)CO2是無色液體，其密度隨溫度變化而變化。當溫度低于-11℃時密度比水大，當溫度高于-11℃時則密度比水小。由于CO2由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的沸點很低為-78℃，所以工業(yè)焊接用二氧化碳都是液態(tài)。在常溫下能自己氣化。二氧化碳氣瓶漆成黑色標有"CO2"黃色字樣。

焊絲

二氧化碳氣體保護焊對焊絲化學成分的要求:

(1)焊絲必須含有足夠數(shù)量的脫氧元素以減少焊縫金屬中的含氧量和防止產(chǎn)生氣體。

(2)焊絲的含碳量要低，通常要求<0.11%，這樣可減少氣孔和飛濺。

(3)保證焊縫金屬具有滿意的機械性能和抗裂性能。

目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的焊絲為H08Mn2SiA焊絲，該焊絲有較好的工藝性能、機械性能及抗熱裂紋能力，適用于焊接低碳鋼、屈服極限<500Mpa的低合金鋼和經(jīng)焊后熱處理抗拉強度<1200Mpa的低合金高強鋼。

焊絲表面的清潔程度影響到焊縫金屬中含氫量。焊接重要結(jié)構(gòu)應(yīng)采用機械、化學或加熱辦法清除焊絲表面的水分和污染物。

藥芯焊絲

(1)由于藥芯成分改變了純二氧化碳電弧的物理化學性質(zhì)，因而飛濺小且飛濺顆粒容易清除，

又因熔池表面蓋有熔渣，焊縫成形類似手工弧焊。焊縫較實芯焊絲電弧焊美觀。

(2)與手工焊相比由于二氧化碳電弧耐熱效率高加上電流密度比手工弧焊大，生產(chǎn)效率可為手工弧焊的3-5倍。

(3)調(diào)整藥芯成分就可焊不同的鋼種，而不象冶煉實芯絲那樣復雜。

(4)由于熔池受到二氧化碳氣體和熔渣二方面的保護，所以抗氣孔能力比實芯焊絲能力強。