二氧化碳氣體保護焊設備的組成、安裝和使用

二氧化碳氣體保護焊設備的組成

二氧化碳氣體保護焊的設備主要由焊接電源、送絲系統、焊槍、供氣系統和控制系統等組成。

焊接電源：二氧化碳氣體保護焊的電源均為直流，具有平硬外特性曲線。

送絲系統：在二氧化碳氣體保護焊中送絲系統是焊機的重要組成部分。送絲系統要能維持並保證送絲均勻和平穩，送絲機構應儘可能地結構簡單和輕巧，並且維修及使用方便。常用的送絲方式有三種：推拉式、拉絲式、推絲式，如下圖所示。

推絲式送絲系統：由送絲滾輪將焊絲推入送絲軟管，再經焊槍上的導電嘴送至電弧區。其結構簡單，輕巧，是目前應用最廣泛的一種形式，但是對送絲軟管的要求較高且不宜過長，焊槍活動範圍小。

拉絲式送絲系統：將送絲機構和焊絲盤都裝在焊槍上，焊槍結構複雜，比較笨重，但焊槍活動範圍大，適用於細絲焊接。

推拉式送絲系統：由安裝在焊槍中的拉絲電機和送絲裝置內的推絲電機兩者同步運轉來完成，結構複雜，送絲穩定，送絲軟管可達20~30m，焊槍活動範圍大。

送絲系統由送絲電機、送絲滾輪、壓緊機構、送絲軟管和減速器等組成。

焊槍：焊槍的主要作用是向熔池和電弧區輸送保護氣流和穩定可靠地向焊絲導電。焊槍應結構緊湊，操作方便，連接件易損件便於更換。焊槍的主要易損件有導電嘴和噴嘴。

噴嘴一般為圓柱形，以使二氧化碳氣流從噴嘴中流出有一定挺度的層流，可以對焊接電弧區起到良好的保護作用。噴嘴應與導電部分絕緣，以免打弧。為防止飛濺金屬顆粒的粘附和易於清除，噴嘴應採用導熱性好、表面粗糙度好的純銅，在實際使用中為減少飛濺粘附在噴嘴上還在噴嘴表面塗以硅油。

對導電嘴的要求較高，首先要求其材料導電性能好、耐磨性能好、熔點要高，所以一般採用純銅。另外導電嘴的孔徑和長度也有嚴格的要求，孔徑過小，送絲阻力會較大地影響焊接過程的穩定；孔徑過大，焊絲在孔內接觸位置不固定，焊絲送出導電嘴後會偏移或擺動，使焊接過程不穩定，嚴重時會使焊絲與導電嘴起弧而粘結燒損。孔徑（D）與焊絲直徑的關係式如下：

d＜2mm時，D=d+（0.1~0.3）mm

d=2~3mm時，D=d+（0.4~0.6）mm

對導電嘴的長度也有一定的要求，長度增加，導電性能變好，但送絲阻力也增加；長度太短，導電性能不好，尤其在磨損後會使焊接電弧不穩定。所以一般導電嘴長度應大於25mm。

供氣系統：供氣系統的作用是將保存在鋼瓶中呈液態的二氧化碳在需用時變成有一定流量的氣態二氧化碳。供氣系統包括：二氧化碳氣瓶、預熱器、乾燥器、減壓器和流量計及電磁氣閥，如下圖所示。

二氧化碳氣瓶：用於貯存液態二氧化碳，瓶外有標記，滿瓶時壓強為5.0 ~7.0MPa。

預熱器：當打開氣瓶閥門時，液態二氧化碳揮發成氣態，氣化時要吸收大量的熱量，從而使氣體溫度下降，為防止氣體中的水分在氣瓶出口處結冰，在減壓前要將二氧化碳氣體進行加熱，即在供氣系統中加入預熱器。預熱器的功率為75~150W。

乾燥器：乾燥器用於吸收二氧化碳氣體中的水分。乾燥器有兩種：一種是髙壓乾燥器，在減壓之前；另一種是低壓乾燥器，在減壓之後。乾燥器的選用，主要根據氣瓶中二氧化碳氣體的純度和對焊接質量的要求而定。可以選一個，也可以選兩個。

減壓器及流量計：減壓器是將髙壓的二氧化碳氣體變為低壓的氣體並保持氣體的壓力在供氣過程中穩定。流量計用於測量和控制氣體的流量，常用的流量計一般與減壓器一體。

電磁氣閥：是用來控制保護氣體的裝置。

控制系統：二氧化碳氣體保護焊的控制系統是對送絲系統、供氣系統和焊接電源的控制，以及對焊件運轉或焊接機頭行走的控制。

送絲控制系統是對送絲電機的控制，即能夠完成對焊絲的正常送進和停止動作，焊前對焊絲的調整，在焊接過程中均勻調節送絲速度，並在網路波動時有補償作用。

供氣系統的控制分為三個過程進行：第一步提前送氣1~2s，這樣可以排除引弧區周圍的空氣，保證引弧質量，然後引弧；第二步在焊接過程中保證氣流均勻；第三步在收弧時滯後2~3s斷氣，繼續保護弧坑區的熔化金屬凝固和冷卻。

焊接電源的控制與送絲部分相關，引弧時，可在送絲同時接通焊接電源，也可在接通焊接電源後送絲。收弧時為了避免焊絲末端與熔池粘連而影響弧坑處的質量，應先停止送絲再切斷焊接電源，有時還有延時切斷焊接電源和焊接電流自動衰減的控制裝置，以保護弧坑的質量。

二氧化碳氣體保護焊設備的安裝和使用

二氧化碳氣體保護焊設備的安裝場地及要求：

焊機應安裝在離牆和其它焊機等設備至少300mm以外的地方，使焊機使用時能確保通風良好；焊機不應安裝在日光直射處，潮濕處和灰塵較多處。

施焊工作場地的風速應小於2.0m/s，超過該風速時應採取防風措施。焊接時為防止弧光傷人，應選擇適當場所或在焊機周圍加屏蔽板遮光。

供電網路應能提供二氧化碳焊設備所要求的輸入電壓（220V或380V)、相數（單相或三相）和電源頻率（50Hz)。供電網路應有足夠多的容量，以保證焊接時電壓穩定。目前二氧化碳焊設備允許網路電壓的波動範圍在+5%~10%內。

搬運二氧化碳氣瓶時，應當蓋上瓶蓋和使用專用搬運車。安裝時應當正置和可靠固定。氧化碳氣瓶必須放在溫度低於40℃的地方。

焊機機殼的接地必須良好。

二氧化碳氣體保護焊設備的使用：設備使用前，應將各部件按一定的程序用電纜連接起來。

焊機連接順序：二氧化碳氣體保護焊設備的連接方法，根據機組的不同有所差異，但一般的連接程序大致相同。NBC-400型手工二氧化碳氣體保護焊機的外部接線見下圖。

連接焊接電纜：焊接電源的「 + 」端用焊接電纜與導電嘴相連，焊接電源的「-」端用焊接電纜與焊件可靠地連接。焊接電纜根據不同機種的容量，選用規定尺寸的橡膠軟電纜，其斷面尺寸的大小，可按電流密度5A/mm2計算。

連接送絲機的控制電纜應將控制電纜的多芯插頭可靠地插入送絲機上的插座內，並鎖緊。

安裝二氧化碳氣體減壓閥和流量計減壓閥和流量計的氣體入口和出口處不得有油污和灰塵。減壓閥和流量計的安裝螺母應當擰緊。

連接氣管流量計的出口和送絲機之間的氣管、送絲機和焊槍之間的氣管，可以用螺母和管螺紋連接並擰緊，還可以向氣管中插入連接銅管並用金屬絲纏繞緊固。

連接二氧化碳氣體加熱器電路預熱器上的電源線與焊接電源側壁上的接線柱相連接（必須釆用低於36V的交流供電）。

連接冷卻水管（採用風冷焊槍不用此步驟）把與焊槍相連接的給水管和排水管與循環水裝置相連接，並紮緊。

連接送絲機和焊槍：控制電纜插頭、焊接電纜和氣管（水管）等均應在各自的介面可靠地連接。安裝送絲彈簧軟管，軟管孔徑應與焊絲直徑相適應。

連接電源電纜：必須確認已切斷配電盤開關後，才能連接電源電纜。電源電纜的斷面尺寸應符合規定。電源電纜與配電盤和焊接電源輸入端的連接應用螺釘牢固地擰緊，以便可靠導電

二氧化碳氣體保護焊機的維護保養

定期檢査焊機的接線是否可靠。

焊機應置於通風良好、乾燥整潔的地方。

經常檢査焊槍的噴嘴與導電部件之間的絕緣情況。

經常檢査導電嘴和焊絲的接觸情況，當導電嘴磨損時應及時更換。

經常檢査送絲輪壓緊和磨損情況，並及時加以調整或更換。

經常檢查焊槍上的電纜、氣管、送絲軟管等，發現問題及時更換。

經常檢查供氣系統，發現問題及時更換。

經常檢查送絲結構，要及時加油或換油。