5.1 CO2气体保护焊的基本原理（课件）-高二-《普通焊接方法与工艺》同步精品课堂（高教版）

《普通焊接方法与工艺》 高等教育出版社 同步精品课程——中职专业课 5 CO2气体保护焊 情景导入 01 观看视频，视频中的焊接方式有什么特点？大家是否了解下图所示的接技术？ 情景导入 01 Co₂ 气体保护焊是利用CO₂ 气体作为保护气体的一种熔化极气体保护焊。它具有焊接质量好、焊接变形小、效率高、成本低、易于实现全位置焊接等优点，在汽车、船舶、压力容器、钢结构 制造等行业中的应用越来越广泛。 “ ” 焊接原理是什么？适用于哪些材料的焊接？如何编制相关工艺？ 生产任务发布 02 生产任务一 在压力容器制造行业，液氨、液氯、液化石油气等各种介质的储罐属于三类压力容器。 目前，组合焊缝的焊接主要采用 CO₂ 气体保护焊，以取代原来的焊条电弧焊。 图5 - 1所示的40t 液化石油气储罐筒体的材质为16MnR, 板厚为20mm, 人孔是材质为 16MnR, 尺寸为φ530mm×12mm 的小筒体；各接管材质为20钢，规格为φ89mm×6mm 或 457mm×5mm 等，焊缝采用全焊透组合焊缝。试制订D1～D15 组合焊缝CO₂气体保护焊的焊 接工艺。 生产任务发布 02 生产任务二 在高层建筑中，H 形横梁上装焊有大量的肋板，其焊缝如图所示。 在钢结构生产中，这 些肋板与横梁的连接主要采用CO₂ 气 体 保 护 焊 。H 形横梁的材质为 Q345B, 翼板厚度为40mm, 腹板厚度为30mm; 肋板材质为 Q235A, 厚度为12 mm。试制订该类焊缝的焊接工艺。 生产任务发布 02 生产任务三 一条长输管道输送易燃易爆气体，工作压力为1.6 MPa, 材 质 为 X60, 规格为φ1016 mm× 17.5mm, 在施工现场进行组对及焊接，如图5-3所示。 管道要求单面焊双面成形，焊缝成形美观， 焊后经X 射线检测应达到Ⅱ级合格，根据施工现场条件制订该管道CO₂ 气体保护焊的焊接工艺。 《普通焊接方法与工艺》 高等教育出版社 同步精品课程——中职专业课 5 CO2气体保护焊 5.1 CO₂ 气体保护焊的基本原理 知识目标 1.熟悉CO2气体保护焊的原理、特点 2.了解CO2气体保护焊的优缺点和分类 能力目标 1.掌握CO2气体保护焊的原理、特点和应用 2.熟悉CO2气体保护焊的焊接过程 情感目标 通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力，培养学生观察、讨论的学习态度，培养学生职业素养、安全意识和工匠精神。 三维目标 教学重难点 CO2气体保护焊的特点及分类 重点 CO2气体保护焊的特点及分类 难点 新知学习 02 一、CO₂气体保护焊的基本原理 CO₂ 气体保护焊是利用CO₂作为保护气体的一种熔化极气体保护焊方法。CO₂气体从供气 系统出来，经管路进入焊枪，从喷嘴喷出，形成一个连续而稳定的 CO₂ 保 护 气 罩 1—焊件；2—被排开的空气流；3—形成保护气罩的CO2 气流 ；4— CO2 焊丝 5.焊枪喷嘴。 新知学习 02 一、CO₂气体保护焊的基本原理 由 于 CO₂ 比空气重，所以从喷嘴中喷出的 CO₂ 可以在电弧区形成有效的保护层，防止空气进入焊 接区域，避免空气中氮的有害影响。焊丝通过送丝滚轮不断地送进，与焊件之间产生电弧。在电 弧热的作用下，熔化焊丝和焊件形成熔池，随着焊枪的移动，熔池凝固形成焊缝。CO₂ 气体保护 焊的基本原理如图5 - 4b 所示。 1—母材；2—焊缝 ；3—CO2 气流 ；4—熔池；5—熔滴；6—电弧； 7—焊丝；8—喷嘴；9—导电嘴；10—焊接电缆；11—地线电缆。 新知学习 02 二 、CO₂气体保护焊的冶金特点 思考：请同学们结合CO₂气体保护焊的原理，思考其冶金特点会有哪些？ 进行CO₂气体保护焊时，CO₂ 从焊枪的喷嘴喷出，在焊接区域形成一个严实的保护气罩。在常温下，CO₂的化学性能呈中性，但在电弧的高温下，CO₂ 被分解成CO 和 O 。 新知学习 02 二 、CO₂气体保护焊的冶金特点 原子状态的氧具有很强的氧化性，与熔池和熔滴金属发生氧化反应： 思考：在该反应下，会产生哪些安全问题？应怎样预防？ 反应 中 产 生 的 CO 会 导 致 熔 池 金 属 飞 溅 和 熔 滴 爆 破 ， 引 起 更 大 的 飞 溅 。 如 果 在 焊 缝 冷 却 结 晶 时 还有 CO 没有及时逸出，则会产生CO 气孔。由此可见，合金元素的烧损、严重的金属飞溅和CO 气 孔等问题是 CO₂ 气体保护焊时需要解决的问题。 新知学习 02 二 、CO₂气体保护焊的冶金特点 为了解决这些问题，在进行CO₂ 气体保护焊时，要采用Si 和 Mn 含量较高的 CO₂ 气体保护 焊专用焊丝