[科普中國(guó)]-二保焊機(jī)

二保焊機(jī)是簡(jiǎn)稱，全稱為二氧化碳保護(hù)焊接機(jī)。

小功率二保焊機(jī)輸入電壓一般為 220V交流電，大功率用380V交流電源。輸出電壓一般12--36V。 主要用于低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼，焊接生產(chǎn)率高，可進(jìn)行薄板件及中厚板件焊接。

基本介紹二保焊機(jī)是簡(jiǎn)稱，全稱為二氧化碳保護(hù)焊接機(jī)

外形如右圖所示。小功率二保焊機(jī)輸入電壓一般為 220V交流電，大功率用380V交流電源。輸出電壓一般12--36V。 主要用于低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼，焊接生產(chǎn)率高，可進(jìn)行薄板件及中厚板件焊接。

結(jié)構(gòu)二保焊機(jī)由變壓器、控制電路板、開關(guān)、框架等組成，另還有二氧化碳?xì)馄?、線架、送線機(jī)等輔助設(shè)備共同組成。圖片為二保焊機(jī)的變壓器，由于焊接電流很大，一般都有上百安培，因此其線很粗，大多為銅線圈，也有鋁線圈。

特點(diǎn)1、操作簡(jiǎn)單，易引弧、電弧穩(wěn)定。

2、電壓、電流調(diào)節(jié)范圍大，熔深和焊縫易于控制。

3、焊接質(zhì)量好，焊縫抗裂性好，成形美觀，焊件變形小，焊后不需清渣。

4、高效率，比手工電弧焊生產(chǎn)效率提高數(shù)倍。

5、電能消耗小，使用成本低。

6、多采用風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻，散熱強(qiáng)，一般有過(guò)載保護(hù)、過(guò)壓、欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)、輸出過(guò)電流保護(hù)等，許多采用IGBT逆變技術(shù)，性能穩(wěn)定。

7、調(diào)節(jié)方便，通過(guò)調(diào)節(jié)送絲速度等，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)焊接、點(diǎn)焊、間隙點(diǎn)焊、自鎖焊等，是一種多功能的焊接設(shè)備。

8、 適用于低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、大型鋼結(jié)構(gòu)工程焊接，其焊接生產(chǎn)率高，抗裂性能好，焊接變形小，適應(yīng)變形范圍大，可進(jìn)行薄板件及中厚板件焊接。

9、 所用保護(hù)氣體為二氧化碳，價(jià)格低廉，焊縫成形良好。加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無(wú)內(nèi)部缺陷的質(zhì)量焊接接頭，因此已成為鋼材最重要的大批量焊接方法。CO2氣體純度為99.5%；含水量不超過(guò)0.1%；含碳量不超過(guò)0.1%。提前送氣時(shí)間一般 0.5s，滯后關(guān)氣時(shí)間一般 5s。1

焊接特點(diǎn)（1）森達(dá)焊接二保焊機(jī)焊接成本低 CO2氣體是釀造廠和化工廠的副產(chǎn)品，來(lái)源廣，價(jià)格低，其綜合成本大概是手工電弧焊的1/2。

（2）生產(chǎn)效率高 CO2氣體保護(hù)焊使用較大的電流密度（200A/mm2左右），比手工電弧焊（10-20A/mm2左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.2-3.8倍，對(duì)10mm以下的鋼板可以不開坡口，對(duì)于厚板可以減少坡口加大鈍邊進(jìn)行焊接，同時(shí)具有焊絲熔化快，不用清理熔渣等特點(diǎn)，效率可比手弧焊提高2.5-4倍。

（3）焊后變形小CO2氣體保護(hù)焊的電弧熱量集中，加熱面積小，CO2氣流有冷卻作用，因此焊件焊后變形小，特別是薄板的焊接更為突出。

（4）抗銹能力強(qiáng) CO2氣體保護(hù)和埋弧焊相比，具有較高的抗銹能力，所以焊前對(duì)焊件表面的清潔工作要求不高，可以節(jié)省生產(chǎn)中大量的輔助時(shí)間。缺點(diǎn)：由于CO2氣體本身具有較強(qiáng)的氧化性，因此在焊接過(guò)程中會(huì)引起合金元素?zé)龘p，產(chǎn)生氣孔和引起較強(qiáng)的飛濺，特別是飛濺問(wèn)題，雖然從焊接電源、焊絲材料和焊接工藝上采取了一定的措施，但至今未能完全消除，這是CO2焊的明顯不足之處。

分類CO2氣體保護(hù)焊按操作方法，可分為自動(dòng)焊及半自動(dòng)焊兩種。對(duì)于較長(zhǎng)的直線焊縫和規(guī)則的曲線焊縫，可采用自動(dòng)焊；對(duì)于不規(guī)則的或較短的焊縫，則采用半自動(dòng)焊，目前生產(chǎn)上應(yīng)用最多的是半自動(dòng)焊。CO2氣體保護(hù)焊按照焊絲直徑可分為細(xì)絲焊和粗絲焊兩種。森達(dá)焊接推薦細(xì)絲焊采用直徑小于1.6mm,工藝上比較成熟，適宜于薄板焊接；粗絲焊采用的直徑大于或等于1.6mm，適用于中厚板的焊接。

熔滴過(guò)渡在常用的焊接工藝參數(shù)內(nèi)，CO2氣體保護(hù)焊的熔滴過(guò)渡形式有兩種，即細(xì)顆粒過(guò)渡和短路過(guò)渡。 （1）細(xì)顆粒狀過(guò)渡 CO2氣體保護(hù)焊采用大電流，高電壓進(jìn)行焊接時(shí)，熔滴呈顆粒狀過(guò)渡。當(dāng)顆粒尺寸增加時(shí)，會(huì)使焊縫成型惡化，飛濺加大，并使電弧不穩(wěn)定。因此常用的是細(xì)顆粒狀過(guò)渡，此時(shí)熔滴直徑約比焊絲直徑小2-3倍。特點(diǎn)，電流大、直流反接。

（2）短路過(guò)渡 CO2氣體保護(hù)焊采用小電流，低電壓焊接時(shí)，熔滴呈短路過(guò)渡。短路過(guò)渡時(shí)，熔滴細(xì)小而過(guò)渡頻率高（一般在250-300l/s）,此時(shí)焊縫成形美觀，適宜于焊接薄件。

冶金特點(diǎn)（1）CO2氣體的氧化性CO2氣體是氧化性氣體，在電弧高溫作用下會(huì)發(fā)生分解：CO2=CO+0 在電弧區(qū)中，約有40-60%的CO2氣體被分解，分解出來(lái)的原子態(tài)氧具有強(qiáng)烈的氧化性。使碳和其它合金元素如Mn、Si被大量氧化，結(jié)果使焊縫金屬的機(jī)械性能大大下降。CO2焊常用的脫氧措施是在焊絲中加入脫氧劑，常用的脫氧劑是Al、Ti、Si、Mn，而其中尤以Si、Mn用得最多。森達(dá)焊接分析在上述脫氧劑中單獨(dú)使用任一種脫氧劑效果均不理想，所以通常采用Si、Mn聯(lián)合脫氧。

（2）氣孔 CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，如果使用化學(xué)成份不合要求的焊絲、純度不合要求的CO2氣體及不正確的焊接工藝，由于CO2氣流有一定的冷卻作用，熔池凝固較快，很容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔?！瓕?shí)踐表明，在CO2氣體保護(hù)焊中，采用ER50-6（原為H08Mn2SiA）等含有脫氧劑的焊絲焊接低碳鋼、低合金鋼時(shí)，如果焊前對(duì)焊絲和鋼板表面的油污、鐵銹作了適當(dāng)?shù)那謇?，CO2氣體中的水分也比較少的情況下，焊縫金屬中產(chǎn)生的氣孔主要是氮?dú)饪?。而氮?lái)自空氣的侵入，因此在焊接過(guò)程中保護(hù)氣層穩(wěn)定可靠是防止焊縫中產(chǎn)生氮?dú)饪椎年P(guān)鍵。

工藝參數(shù)用二保焊機(jī)進(jìn)行焊接時(shí)，由于熔滴過(guò)渡的不同形式，需采用不同的焊接工藝參數(shù)

（1）短路過(guò)渡時(shí)的工藝參數(shù) 短路過(guò)渡焊接采用細(xì)絲焊，常用焊絲直徑為Φ0.6～1.2，隨著焊絲直徑增大，飛濺顆粒都相應(yīng)增大。短路過(guò)渡焊接時(shí)，主要的焊接工藝參數(shù)有電弧電壓、焊接電流、焊接速度，氣體流量及純度，焊絲深出長(zhǎng)度。

1） 電弧電壓及焊接電流 電弧電壓是短路過(guò)渡時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)，短路過(guò)渡的特點(diǎn)是采用低電壓。電弧電壓與焊接電流相匹配，可以獲得飛濺小，焊縫成形良好的穩(wěn)定焊接過(guò)程。Φ1.2的一般參數(shù)為 電壓 19伏；電流120～135。

2）焊接速度隨著焊接速度的增加，焊縫熔寬、熔深和余高均減小。焊速過(guò)高，容易產(chǎn)生咬邊和未焊透等缺陷，同時(shí)氣體保護(hù)效果變壞，易產(chǎn)生氣孔。焊接速度過(guò)低，易產(chǎn)生燒穿，組織粗大等缺陷，并且變形增大，生產(chǎn)效率降低。因此，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)焊接速度進(jìn)行正確的選擇。通常半自動(dòng)焊的速度不超過(guò)0.5m/min,自動(dòng)焊的速度不超過(guò)1.5m/min。

3） 氣體的流量及純度 氣體流量過(guò)小時(shí)，保護(hù)氣體的挺度不足，焊縫容易產(chǎn)生氣孔等缺陷；氣體流量過(guò)大時(shí)，不僅浪費(fèi)氣體，而且氧化性增強(qiáng)，焊縫表面上會(huì)形成一層暗灰色的氧化皮，使焊縫質(zhì)量下降。為保證焊接區(qū)免受空氣的污染，當(dāng)焊接電流大或焊接速度快，焊絲伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)以及室外焊接時(shí)，應(yīng)增大氣體流量。通常細(xì)絲焊接時(shí)，氣體流量在15～25L/min之間。CO2氣體的純度不得低于99.5%。同時(shí)，當(dāng)氣瓶?jī)?nèi)的壓力低于1Mpa,就應(yīng)停止使用，以免產(chǎn)生氣孔。這是因?yàn)闅馄績(jī)?nèi)壓力降低時(shí)，溶于液態(tài)CO2中的水分汽化量也隨之增大，從而混入CO2氣體中的水蒸氣就越多。

4） 焊絲伸出長(zhǎng)度 由于短路過(guò)渡均采用細(xì)焊絲，所以焊絲伸出長(zhǎng)度上所產(chǎn)生的電阻熱影響很大。伸出長(zhǎng)度增加，焊絲上的電阻熱增加，焊絲熔化加快，生產(chǎn)率提高。但伸出長(zhǎng)度過(guò)大時(shí)，焊絲容易發(fā)生過(guò)熱而成段熔斷，飛濺嚴(yán)重，焊接過(guò)程不穩(wěn)定。同時(shí)伸出增大后，噴嘴與焊件間的距離亦增大，因此氣體保護(hù)效果變差。但伸出長(zhǎng)度過(guò)小勢(shì)必縮短噴嘴與焊件間的距離，飛濺金屬容易堵塞噴嘴。合適的伸出長(zhǎng)度應(yīng)為焊絲直徑的10～12倍，細(xì)絲焊時(shí)以8～15mm為宜。

（2）細(xì)顆粒狀過(guò)渡時(shí)的工藝參數(shù) 細(xì)顆粒狀過(guò)渡大都采用較粗的焊絲，Φ1.2以上。下表給出幾種直徑焊絲的參考規(guī)范 焊絲直徑（mm） 1.2 1.6 2.0 最低電流（A） 300 400 500 電弧電壓（V） 34 ～ 45

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)