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二氧化碳气体保护焊焊接材料

作者:焊工家园来源: 发布时间:2018-12-21

(一)CO2气体 

1.CO2气体的性质 

纯CO2气体是无色,略带有酸味的气体。密度为本1.97kg/m3,比空气重。在常温下把CO2气体加压至5~7Mpa时变为液体。常温下液态CO2比较轻。在0℃,0.1Mpa时,1kg的液态CO2可产生509L的CO2气体。 

2.瓶装CO2气体采用40L标准钢瓶,可灌入25kg液态的CO2,约占钢瓶的80%,基余20%的空间充满了CO2气体。在0℃时保饱各气压为3.63Mpa;20℃时保饱各气压为5.72Mpa;30℃时保饱各气压为7.48 Mpa,因此,CO2气瓶要防止烈日暴晒或靠近热源,以免发生爆炸。

3.CO2气体纯度对焊接质量的影响 

CO2气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大影响。CO2气体中的主要杂质是H2O和N2,其中H2O的危害较大,易产生H气孔,甚至产生冷裂缝。焊接用CO2气体纯度不应低于99.8%(体积法),其含水量小于0.005%(重量法)。 

4.混合气体 

一般混合气体是在Ar气(无色、无味、密度为1.78kg/m3)中加入20%左右的CO2气体制成,主要用来焊接重要的低合金钢强度钢。 

(二)焊丝

1.实心焊丝 

为了防止气孔,减少飞溅和保证焊缝具有一定的力学性能,要求焊丝中含有足够的合金元素,一般采用限制含碳量(0.1%以下),硅锰联合脱氧。焊丝直径常用的有:φ0.8mm  φ0.9mm  φ1.0mm  φ1.2mm  φ1.6mm,焊丝直径允许偏差+0.01,-0.04。以下介绍几种常用的焊丝。 

①用于焊接低碳钢低合金钢的焊丝有:H08MnSiA,H08MnSi,H10MnSi。

②用于焊接低合金钢强度钢的焊丝有:H08Mn2SiA,H10MnSiMo,H10Mn2SiMoA。 

③用于焊接贝氏体钢的焊丝有:H08Cr3Mn2MoA。 

④用于焊接抗微气孔焊缝低飞溅的焊丝有:H0Cr18Ni9,H1Cr18Ni9,H1Cr18Ni9Ti。 

⑤用于焊接不锈钢薄板的焊丝有:H0Cr18Ni9,H1Cr18Ni9,H1Cr18Ni9Ti,H1Cr18Ni9Nb。 

2.药芯焊丝 

药芯焊丝用薄钢带卷成圆形管,其中填入一家成分的药粉,以拉制而成的焊丝。采用药芯焊丝焊接,形成气渣联合保护,焊缝成形好,焊接飞溅小。常用的药芯焊丝有:YJ502,YJ507,YJ507CuCr,YJ607,YJ707。

二氧化碳气体保护焊的保护效果 

(一)二氧化碳气体保护焊的保护效果 

CO2气体保焊是利用CO2气体作为保护气体的一种电弧焊。CO2气体本身是一种活性气体,它的保护作用主要是使焊接区与空气隔离,防止空气中的氮气对熔池金属的有害作用,因为一旦焊缝金属被氮化和氧化,设法脱氧是很容易实现的,而要脱氮就很困难。CO2气保焊在CO2保护下能很好地排除氮气。在电弧的高温作用下(5000K以上),CO2气体全部分解成CO+ O,可使保护气体增加一倍。同时由于分解吸热的作用,使电弧因受到冷却的作用而产生收缩,弧柱面积缩小,所以保护效果非常好。 

(二)二氧化碳气体保护焊的冶金特点 

CO2气保焊时,合金元素的烧损,焊缝中的气孔和焊接时的飞溅,这三方面是CO2气保焊的主要问题,而这些问题都与电弧气氛的氧化性有关。因为只有当电弧温度在5000K以上时,CO2气体才能完全分解,但在一般的CO2气保焊电弧气氛中,往往只有40~60%左右的CO2气体完全分解,所以在电弧气氛中同时存在CO2、CO和O气氛对熔池金属有严重的氧化作用。 

1.合金元素的氧化问题 

(1)合金元素的氧化 

CO2气体和O对金属的氧化作用,主要有以下几种形式: 

Fe+ CO2=FeO+CO 

Si+2CO2=SiO2+2CO 

Mn+ CO2=MnO+CO 

Fe+O=FeO 

Si+2O=SiO2 

Mn+O=MnO 

这些氧化反应既发生在熔滴中,也发生于深池中。氧化反应的程度取决于合金元素的浓度和对氧的亲和力的大小,由于铁的浓度较大,固铁的氧化较强烈,Si、Mn、C的浓度虽然较低但与氧的亲和力比铁大,所以大部分数量被氧化。 以上氧化反应的产物SiO2T MnO结合成为熔点较低的硅酸盐熔渣,浮于熔池上面,使熔池金属受到良好的保护。反应生成的CO气体,从熔池中逸到气相中,不会引起焊缝气孔,只是使焊缝中的Si、Mn元素烧损。在CO2气保焊中,与氧亲和力较弱的元素Ni、Cr、Mo其过渡系数较高,烧损较少。

 

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