电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_06
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电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_06
功能部件；?电主轴技术讲座?SeminaronMotori；第二讲电主轴的基本参数与结构(一)；)LessonⅡMainSpecificatio；周延李中行；1电主轴的基本参数；电主轴的基本参数和主要规格包括:套筒直径、最高转；表1列出了德国GMN公司用于加工中心和铣床；的电主轴的型号和主要规格；表1德国GMN公司用于加工中心和铣床的电主轴的型；主要型号；H
功能部件?电主轴技术讲座?SeminaronMotorizedSpindle第二讲　电主轴的基本参数与结构(一))LessonⅡMainSpecificationsandStructureoftheMotorizedSpindle(Ⅰ周延　　李中行1　电主轴的基本参数　　电主轴的基本参数和主要规格包括:套筒直径、最高转速、输出功率、计算转速、口等。其中计算转速又称额定转速,与恒功率驱动的交汇点,图2中的A点,,大。计算转速转矩为转速小于和等于计算转速的转矩。一般电主轴型号中含有套筒直径、最高转速和输出功率这3个参数。　　表1列出了德国GMN公司用于加工中心和铣床的电主轴的型号和主要规格。表1　德国GMN公司用于加工中心和铣床的电主轴的型号和主要规格主要型号HC120-0-0-HCS150g-18000/9HCS170-0-40000/60HCS170g-15000/15HCS170g-20000/18HCS180-30000/16HCS185g-8000/11HCS200-18000/15HCS200-30000/15HCS200-36000/16HCS200-36000/76HCS200-HCS230-18000/15HCS230-18000/25HCS230-24000/18HCS230-24000/45HCS230-HCS230-HCS232-HCS275-20000/60HCS285-12000/32HCS300-12000/30HCS300-14000/25HCS300-8000/30套筒直径/mm最高转速/(r/min)0输出功率/kW02530计算转速/(r/min)计算转速转矩/N?m润滑OLOLOLGOLOLGGOLGOLOLOLOLGOLOLOLOLGGGOLOLOLOLGSK30刀具接口HSK-E25HSK-E25HSK-A50HSK-A63HSK-A50/E50HSK-A63HSK-F63HSK-A50/E50HSK-A63HSK-A63HSK-A50”E50HSK-A50”E50HSK-A50E50SK40HSK-A63HSK-A63HSK-A63HSK-A63HSK-A63HSK-A63HSK-A63HSK-A63HSK-A100HSK-A100HSK-A63HSK-A100　　注:HCS―矢量驱动;OL―油气润滑;G―永久油脂润滑;SK―ISO锥度。表中产品全部使用陶瓷球轴承。?　64?2003年第7期功能部件般采用如图4所示的配置形式。其中a仅适用负荷较小的磨削用电主轴,f的后轴承为陶瓷圆柱混合轴承,可用于高速,既提高了刚度,又简化了结构。依靠内孔1∶12的锥度来消除间隙和施加预紧。2　结构和布局　　高速电主轴的典型结构如图3所示。主轴由前后两套滚珠轴承来支承。　　电动机的转子用压配合的方法安装在机床主轴上,处于前后轴承之间,由压配合产生的摩擦力来实现大转矩的传递。由于转子内孔与主轴配合面之间有很大的过盈量,因此,在装配时必须在油浴中将转子加热到200℃左右,迅速进行热压装配。电动机的定子通过一个冷却套固装在电主轴的壳体中。这样,电动机的转子就是机床的主轴,电主轴的套筒就是电动机座,成为一种新型主轴系统。在主轴的后部安装有齿盘,作为电感式编码器,以实现电动机的全闭环控制。主轴前端外伸部分的内锥孔和端面,用于安装和固定可换的刀柄。图3中:1为各种连接装置,用于连接电源、数据线、冷却水、润滑剂、压缩空气等,其安装和更换极为方便;2为滚珠套,它使得主轴可自由向后方膨胀;3为冷却水套,保证有限均匀的温升,线圈中的温度传感器进一步保证工作的安全可靠;4为矢量控制确保低速大转矩,使得刚性攻丝得以实现;5为μm级位移传感器,可通过数控系统进行位移补偿;6为HSK-E刀具接μ口,径向和轴向重复精度小于1m。BT、SK、CAT、SKI接口均为选件,冷却液从刀具中喷出也是选件;7为陶μ瓷球混合轴承,精度优于3m,大尺寸轴颈保证了径向和轴向刚度,最小量的润滑直接喷向轴承,延长了轴承的寿命。　　角接触球轴承一般必须在轴向有预加载荷条件下才能正常工作。预加载荷不仅可消除轴承的轴向游隙,还可以提高轴承刚度、主轴的旋转精度,抑制振动和钢球自转时的打滑现象等。一般说来,预加载荷越大,提高刚度和旋转精度的效果就越好;但是另一方面,预加载荷越大,温升就越高,可能造成烧伤,从而降低使用寿命,甚至不能正常工作。所以,针对不同转速和负载的电主轴来选择轴承最佳的预加载荷值,就成为电主轴制造厂家一个较为重要的技术诀窍。对转速不太高和变速范围比较小的电主轴,一般采用刚性预加载荷,即利用内外隔圈或轴承内外环的宽度尺寸差来施加预加载荷。这种方式虽然简单,但当轴系零件发热而使长度尺寸变化时,预加载荷大小也会相应发生变化。当转速较高和变速范围较大时,为了使预加载荷的大小少受温度或速度的影响,应采用弹性预加载荷装置,即用适当的弹簧来预加载荷。以上两种方法,在电主轴装配完成以后,其预加载荷大小就无法改变和调整。3　滚动轴承的配置形式和预加载荷　　根据切削负荷大小、形式和转速等,电主轴轴承一2003年第7期?　65?功能部件　　对于使用性能和使用寿命要求更高的电主轴,有一些电主轴公司采用可调整预加载荷的装置,其工作原理如图5所示。在最高转速时,其预加载荷值由弹簧力确定;当转速较低时,按不同的转速,通以不同压力值的油压或气压,作用于活塞上而加大预加载荷,以便达到与转速相适应的最佳预加载荷值。动轴承的滚动体,以解决高速运转中出现的上述问题。经过近20年的努力,氮化硅(Si3N4)陶瓷球终于研制成功并投入了工业生产。表2　氮化硅陶瓷与轴承钢的性能对比性　　能密度/(g/cm3))线膨胀系数/(1/℃Si3N4陶瓷3.243.210-6700-3/2轴承钢7.-60.3040120比率0.250.4　陶瓷球混合轴承　　在滚珠轴承运转过程中,滚珠既自转又公转,会产生离心力和陀螺力矩。每个滚珠的离心力Fc(N)可按下式计算:32Fc=Dbdmωm12ρ―式中　――Db―――dm―――,m弹性模量/GPa(HV10/N?m)热导率/[W/(m?K)]极限工作温度/℃磁性绝缘性耐腐蚀性70.不导磁不导电好导磁导电差―――ωm―――滚珠的公转角速度,rad/s由式(1)可见,滚珠的离心力与轴承转速的平方成正比。当轴承的转速很高时,滚珠的离心力就很大,其值有时甚至超过切削力的负荷。滚珠所受的陀螺力矩Mg(N?m)可用下式计算β(2)Mg=Jωmωbsin式中　J―――滚珠的转动惯量,kg?m2ωb―――滚珠的自转速度,rad/sβ―――滚珠自转轴与坐标平面之间的夹角,rad同样,在轴承高速运转条件下,滚珠也将产生巨大的陀螺力矩,造成对电主轴不可忽视的额外载荷,并可能产生滚珠与滚道之间的相对滑移。这个巨大的离心力和陀螺力矩,会对轴承产生很大的接触应力,加剧轴承的温升与磨损,降低轴承的使用寿命。为了减小这个离心力和陀螺力矩,根据式1和式2,可以采用以下两种方法:(1)适当减小滚珠的直径。但是,滚珠直径的减小应以不过多削弱轴承的刚度为限。一般高速精密滚动轴承的滚珠直径约为标准系列滚珠轴承的70%,而且做成小直径密珠的结构形式,通过增加轴承的滚珠数和滚珠与内外套圈的接触点,提高滚珠轴承的刚度。(2)采用轻质材料来制造滚珠。自从氮化硅(Si3N4)陶瓷新材料被英国科学家于20世纪70年代用人工合成的方法发明以来,由于这种材料优良的力学、物理和化学性能(见表2),引起了机械工程界的极大兴趣和高度重视。人们一直想用这种新材料来制造滚?　66?当钢质的内外环配以氮化硅(Si3N4)陶瓷球时,这种角接触球轴承称为混合陶瓷轴承(HybridCeramicBearing)。国外一般简称为混合轴承(HybridBearing),而国内习称陶瓷球轴承,现已得到比较广泛的应用。与钢质球相比,陶瓷球有以下优点:(1)质量轻。材料密度仅为3.218g/cm3,只相当于钢球的40%。在高速回转时,轻质球的离心力可显著减小。以内径为70mm,外径为110mm的滚珠轴承为例(见图6),普通钢质轴承的滚珠直径为12.7mm。按式1计算,在转速为15000r/min进行运转时,每一个钢球(用黑色表示)的离心力为174N;如将钢球的直径减少至7.938mm,则离心力可减至79N。当用氮化硅陶瓷材料来制作滚珠(陶瓷球用白色表示)时,标准直径(12.7mm)陶瓷球的离心力为71N;如果再把陶瓷球的直径减至7.938mm,则离心力可进一步减至32N,约为原来的1/6。陀螺力矩也有相类似的情况。由此可见,采用陶瓷球以后,离心力和陀螺力矩都得到大幅度的减小,从而接触应力减小,摩擦功耗下降,温升降低,轴承寿命延长。离心力减小后,还可使轴向位移减小(见图7),使预加载荷的变化小,更好地适应于转速范围大的应用场合。(2)弹性模量高。E=3.22×107MPa,为钢球的115倍,提高了轴承和主轴系统的刚度,也提高了主轴2003年第7期功能部件系统的临界转速。合轴承的dmn值是钢球轴承的1.25～1.35倍。因此,虽然陶瓷球轴承价格约为钢质球轴承的2～2.5倍,但寿命比钢质球轴承长3～6倍,可见其性能价格比并不低。世界闻名的德国GMN公司(公司名称为PaulMuller,以下简称GMN)和瑞士STEP-TEC公司用于加工中心和铣床的电主轴全部采用陶瓷球轴承,其规格详见第四讲的表1和表2。由表可见,采用,16kW时(套筒&,18000r/min和　　(3)线膨胀系数低,α=3.2×10/℃,25%,使得在不同温升的条件下,隙变化小,提高了轴承工作的可靠性致的轴承轴向位移,(4)硬度高,～HV,为钢球的213倍,可减少磨损,。(5)陶瓷与金属间不产生(galling)现象,磨“咬住”损物也不会嵌入陶瓷球中,从而进一步提高了轴承寿命。由于陶瓷球具备以上这些优点,使得陶瓷球轴承在高速及重载的条件下,仍可获得高刚度、低温升和长寿命的效果。　　轴承允许的工作极限,常用dmn值来表示,dm为轴承内外径的平均值,又称轴承节圆直径,n为主轴转速。在相同的负荷、润滑条件和精度等级的条件下,混(上接第63页)-612。,功率高达25kW(&170mm),转速仍可分别高达1r/min。在油-气润滑条件下,功率高达25kW时(套筒外径仍为&170mm),转速可高达30000r/min。这些均是钢质球轴承难以做到的。钢制圆柱滚动轴承径向承载能力大、刚度高,但由于它为线接触,发热量大而不能应用于高速。而陶瓷圆柱混合轴承,由于陶瓷的特性,可以应用于高速。Step-Tec公司电主轴的后轴承,全部采用了这种轴承(如图4f),最高转速达42000r/min。最近,国外一些加工中心等普通主轴也仿效这种做法。(待续)　　第一作者:周延　,北京市海淀区翠微东里112号,邮编:100036(编辑　宋业钧)　　(收稿日期:)　　生裂纹的一种方法。德国DOM机器设备公司、日本玉川机械的粉末冶金成形压机都有这种功能,并可随机提供上模冲压紧装置附件。在粉末压坯的整个脱模过程中,借助于上模冲压紧装置对压坯在轴向施加适当的压缩力,在一些场合下,可防止粉末压坯中产生裂纹。(2)下模冲尺寸修正法件,是利用紫铜电极在电火花加工机床上加工出来的,表面粗糙度为1.6μm。因为返向器的S形返向槽表面粗糙度值应为1.6μm,因此对上冲模也应该进行抛光处理,使其表面粗糙度值达到0.012μm以下,在防止压坯裂纹的同时,更好地提高S形回珠槽的表面质量。4　结语　　粉末冶金返向器的研制成功,不仅满足了生产需求,而且打破了粉末冶金不能用于滚珠丝杠副的禁忌,促进了新材料、新工艺的应用,收到了良好效果。第一作者:郝敬思,山东省济宁市327国道115号,济宁职业技术学院,邮编:272037,电话:((编辑　吕伯诚)　　(收稿日期:)　　在设计形状复杂的工件压坯的压制成形模具时,必须将下模冲的弹性变形量考虑进去,并且在设计下模冲时给予修正。否则,粉末压坯中就可能产生裂纹。(3)降低压制模具工作面的粗糙度值由于模具的内腔和下冲模的工作表面是由线切割得来的,其表面粗糙度值在1.6μm左右,因此,需要对这些表面进行抛光处理,使其粗糙度值达到0.025～0.012μm。模具的上冲模是压制S形返向槽的关键零2003年第7期?　67?包含各类专业文献、高等教育、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、外语学习资料、幼儿教育、小学教育、行业资料、电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_06等内容。
　结构设计 摘要本文主要介绍了电主轴的工作原理、轴的设计、轴承技术以及关键技术...冷却套固定在主轴箱 体孔内,形成一个完整的主轴单元,通电后转子直接带动主轴... 　MCF――车削机械主轴,带法兰结构 最高转速――5000...高速电主轴 3 种常见故障故障一、 故障一、主轴...第二讲 电主轴的基本参数... 3页 1下载券喜欢... 　? 14 14 6.2 安阳斯普车床电主轴 6.2.1 技术参数 6.2.2 型号尺寸 6....这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动 结构形式,使主轴部件从机床的传动... 　机械制造技术基础课题论文 论文题目:高速电主轴及结构 摘要 高速加工技术, 作为...机作为高速电主轴的关键部件之一, 其技术参数的高低直接决定了 电主轴的技术... 　高速电主轴的结构组成以及设计制造中的关键技术 2 ...合二为一,即 将主轴电机的定子、转子直接装入主轴...高速电主轴单元包括动力源、主轴、轴承和机架四个主要... 　这种主轴电动机与机床主 轴“合二为一”的传动结构...1.1 电主轴的基本概念 2 图1 电主轴系统框图 电...电主轴技术讲座第一讲主... 3页 1下载券 电主轴... 　主 轴,也是一 般电主轴的 1.液压缸 2.拉杆 3.主轴轴承 4.碟形弹簧 5.夹头 6.主轴 7.内置电动 机图 3 主电动机位于后轴承之后的电主轴 图 基本结构... 　本文介绍了有关高速电主轴的工作原理和基本结构,以及高速电主轴的关键技术,综述...高速电主轴是高速机床的核心部件 ,它将机 床主轴与电机轴合二为一 ,即将主轴... 　14 3.1 电主轴的基本结构 ......20 4.2 高速电主轴单元结构参数静态估算 ... 20 4.2.1 高速电主轴单元...装备制造业的技术基 础和发展方向之一,是装备制造...热门搜索：
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东莞市塘厦恒拓五金制品厂成立于2004年,坐落在风景秀丽的广东省东莞市工业重镇-塘厦镇,是广东省内最大生产的入油工礼品生产厂家，占地5000平方米，现有精英300多人。公司主要开发生产制造压克力入油工艺礼品、广告促销礼赠品、旅游纪念品、LED发光弹力水球、LED小夜灯、LED发光系列,玻璃内景水球及益智玩具.产品主要销往欧洲,美国、日本及全球各大旅游景点.我们凭借着多年的行业丰富经验,一直服务最大娱乐场香港迪士尼乐游，DHL,，汤玛仕等各类全球500强企业，年销售额过亿。我司拥有多项国家专利和发明，自主品牌“尚礼”更在行业内深入人心。公司设备先进,技术精湛,产品配方稳定.能为客户提供开发、设计、生产及代理出货一条龙服务。公司拥有工程部、模具部、注塑部、Poly部、涂装部、彩印部、超声波部、充填部、组装部、实验室、品检部，2012年公司又从外国重金聘请5位专业的工程师，为公司发展再添羽翼。公司一直致力于产品创新,从未间断于新产品开发,每月均有功能独特,外观新颖的新产品迎合市场需求,另客户耳目一新,在同行中脱颖而出,更是海内外客户朋友的最佳合作伙伴! 东莞市恒拓五金制品厂竭诚欢迎各界新老客户朋友前来参观、考察、洽谈业务。
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　　CO2气体保护焊机操作规程　　CO2气体保护焊机操作规程　　1、操作者必须持电焊操作证上岗.　　2、打开配电箱开关,电源开关置于“开”的位置,供气开关置于“检查”位置.　　3、打开气瓶盖,将流量调节旋钮慢慢向“OPEN”方向旋转,直到流量表上的指示数为需要值.供气开关置于“焊接”位置.　　4、焊丝在安装中,要确认送丝轮的安装是否与丝径吻合,调整加压螺母,视丝径大小加压.　　5、将收弧转换开关置于“有收弧”处,先后两次将焊枪开关按下、放开进行焊接.　　6、焊枪开关“ON”,焊接电弧的产生,焊枪开关“OFF”,切换为正常焊接条件的焊接电弧,焊枪开关再次“ON”,切换为收弧焊接条件的焊接电弧,焊枪开关再次“OFF”焊接电弧停止.　　7、焊接完毕后,应及时关闭焊电源,将CO2气源总阀关闭.　　8、收回焊把线,及时清理现场.　　9、定期清理机上的灰尘,用空压机或氧气吹机芯的积尘物,一般时间为一周一次.　　CO2气体保护焊焊接工艺　　钢结构二氧化碳气体保护焊工艺规程　　1 适用范围　　本标准适用于本公司生产的各种钢结构,标准规定了碳素结构钢的二氧化碳气体保　　护焊的基本要求.　　注：产品有工艺标准按工艺标准执行.　　1.1 编制参考标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形成与尺寸》GB.985-88　　1.2 术语　　2.1 母材：被焊的材料　　2.2 焊缝金属：熔化的填充金属和母材凝固后形成的部分金属.　　2.3 层间温度：多层焊时,停后续焊接之前,相邻焊道应保持的最低温度.　　2.4 船形焊：T形、十字形和角接接头处于水平位置进行的焊接.　　3 焊接准备　　3.1按图纸要求进行工艺评定.　　3.2材料准备　　3.2.1产品钢材和焊接材料应符合设计图样的要求.　　3.2.2焊丝应储存在干燥、通风良好的地方,专人保管.　　3.2.3焊丝使用前应无油锈.　　3.3坡口选择原则　　焊接过程中尽量减小变形,节省焊材,提高劳动生产率,降低成本.　　3.4 作业条件　　3.4.1 当风速超过2m/s时,应停止焊接,或采取防风措施.　　3.4.2 作业区的相对湿度应小于90％,雨雪天气禁止露天焊接.　　4 施工工艺　　4.1 工艺流程　　清理焊接部位　　检查构件、组装、加工及 定位　　按工艺文件要求调整焊接工艺参数　　按合理的焊接顺序进行焊接　　自检、交检
焊缝返修　　焊缝修磨　　合格　　交检查员检查　　关电源
现场清理　　4 操作工艺　　4.1 焊接电流和焊接电压的选择　　不同直径的焊丝,焊接电流和电弧电压的选择见下表　　焊丝直径
细颗粒过渡　　电流（A）
电压（V）　　0.8
18--21　　1.0
18--22　　1.2
25--38　　1.6
26--40　　4.2 焊速：半自动焊不超过0.5m/min.　　4.3 打底焊层高度不超过4㎜,填充焊时,焊枪横向摆动,使焊道表面下凹,且高度低于母材表面1.5㎜――2㎜：盖面焊时,焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5――1.5㎜防止咬边.　　4.4 不应在焊缝以外的母材上打火、引弧.　　4.5 定位焊所用焊接材料应与正式施焊相当,定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求.钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接,定位焊厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,定位焊长度不宜大于40㎜,填满弧坑,且预热高于正式施焊预热温度.定位焊焊缝上有气孔和裂纹时,必须清除重焊.　　4.9焊接工艺参数见表一和表二　　表一:
Φ1.2焊丝CO2焊对接工艺参数　　接头形式
焊接电流（A）
电弧电压(V)
焊丝外伸（mm）
焊机速度m/min
气体流量L*min
装配间隙（mm）　　6
1.0-1.5　　6
26-2728-30
1-1.5　　10
20-3030-33
1-1.5　　10
37-3937-39
1-1.5　　12
1-1.5　　16
120-300-340
0.4-0.50.3-0.40.2-03
1-1.5　　16
0.2-0.30.33-0.40.5-0.60.4-0.5
1-1.5　　20
0.4-0.50.3-0.40.3-0.40.12-0.15
1-1.5　　20
0.25-0.3 0.45-0.50.4-0.50.4-0.45
1-1.5　　表二: Φ1.2焊丝CO2气体保护焊T形接头　　接头形式
焊丝直径(㎜)
焊接电流(A)
电弧电压(v)
焊接速度(m/min)
气体流量(L/min)
焊角尺寸(㎜)　　2.3
3.0　　3.2
3.0　　4.5
7.0　　4.9.1控制焊接变形,可采取反变形措施.　　4.9.2在约束焊道上施焊,应连续进行,因故中断,再施焊时, 应对已焊的焊缝局部做预热处理.　　4.9.3采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后,再继续施焊.　　4.9.4变形的焊接件,可用机械(冷矫)或在严格控制温度下加热(热矫)的方法,进行矫正.　　5
焊接缺陷与防止方法　　缺陷形成原因
防止措施　　焊缝金属裂纹　　1.焊缝深宽比太大2.焊道太窄3.焊缝末端冷却快
1.增大焊接电弧电压,减小焊接电流2.减慢焊接速度3.适当填充弧坑　　夹杂　　1.采用多道焊短路电弧2.高的行走速度
1.仔细清理渣壳2.减小行走速度,提高电弧电压　　气孔　　1.保护气体覆盖不足2.焊丝污染3.工件污染4.电弧电压太高5.喷嘴与工件距离太远
1.增加气体流量,清除喷嘴内的飞溅,减小工件到喷嘴的距离2.清除焊丝上的润滑剂3.清除工件上的油锈等杂物.4.减小电压5.减小焊丝的伸出长度　　咬边　　1.焊接速度太高2.电弧电压太高3.电流过大4.停留时间不足5.焊枪角度不正确
1.减慢焊速2.降低电压3.降低焊速4.增加在熔池边缘停留时间5.改变焊枪角度,使电弧力推动金属流动　　未融合　　1.焊缝区有氧化皮和锈2.热输入不足3.焊接熔池太大4.焊接技术不高5.接头设计不合理
1.仔细清理氧化皮和锈2.提高送丝速度和电弧电压,减慢焊接速度3.采用摆动技术时应在靠近坡口面的边缘停留,焊丝应指向熔池的前沿4.坡口角度应足够大,以便减小焊丝伸出长度,使电弧直接加热熔池底部　　未焊透　　1.坡口加工不合适2.焊接技术不高3.热输入不合适
1.加大坡口角度,减小钝边尺寸,增大间隙2.调整行走角度3.提高送丝的速度以获得较大的焊接电流 ,保持喷嘴与工件的距离合适　　飞溅　　1.电压过低或过高2.焊丝与工件清理不良3.焊丝不均匀4.导电嘴磨损5.焊机动特性不合适
1.根据电流调电压2.清理焊丝和坡口3.检查送丝轮和送丝软管4.更新导电嘴5.调节直流电感　　蛇行焊道　　1.焊丝伸出过长2.焊丝的矫正机构调整不良3.导电嘴磨损
1.调焊丝伸出长度2.调整矫正机构3.更新导电　　CO2气保焊的使用近况
CO2气体保护焊自50年代诞生以来,作为一种高效率的焊接方法,在我国工业经济的各个领域获得了广泛的运用.尤其是近几年,中国成为“世界工厂”后,大量的外贸金属加工、钢结构行业大力发展,CO2气体保护焊以其高生产率（比手工焊高1～3倍）、焊接变形小和高性价比的特点,得到了前所未有的普及,成为最优先选择的焊接方法之一.但是据我们这几年的工作经历,CO2气体保护焊在实际生产运用中还存在不少问题,综合如下：　　一、气源的问题　　我国现在还没有对焊接用CO2气体纯度要求的国家标准,市场上出售的CO2气体主要是制氧厂、酿造厂、化工厂的副产品,如未经处理就作为焊接保护气体使用,其水分及杂质气体含量很高且不稳定,从而增加焊接飞溅、焊缝产生气孔及影响焊缝塑性等焊接缺陷.比对国外多数国家规定,要求焊接用CO2气体纯度不低于99.5%,有些国家甚至要求CO2纯度高于99.8%,水分含量低于0.0066%,来作为获得优质焊缝的前提条件.　　二、焊接参数选择的问题　　一般焊工培训大多把手工电弧焊作为基础项目,主要让焊工掌握焊接电流的选择、焊接速度及运条方法、焊接电弧的控制.在施焊操作上,一个熟练的手工电弧焊焊工对掌握CO2气保焊基本不成问题,但在焊接参数的选择上,很大一部份焊工显得不够老练,以我国CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例,归纳下来问题主要在电弧电压、焊接电流、焊接回路电感匹配得不太合适,以及焊丝干伸长不合适,造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等,影响焊缝成形、焊缝的机械性能.只有电弧电压与焊接电流匹配得较合适时,才能获得较稳定的焊接过程,在一定的焊丝直径和焊接电流下,若电弧电压偏低,电弧短、焊缝成型高,甚至会造成冲丝、电弧引燃困难,使焊接过程不稳定；若电弧电压偏高,则熔滴过渡的频率变慢、颗粒变大,电弧长度长、焊缝成型宽,过高的电弧电压会烧毁导电咀；因焊接回路电感量的大小直接影响焊接电弧的燃烧时间,关系到熔滴过渡的稳定、焊接熔深及焊缝成型,在一定的焊丝直径和焊接电流、电压下,若选择过小的电感量,焊接时会造成熔深太浅,即使再增加焊接电流、电压,只能会使过渡到熔池的液态金属溢出熔池,形成未熔合、未焊透.要选择合适的电感量,一般视焊丝直径、母材厚薄及不同的焊接设备通过试焊来确定；合适的焊丝伸出导电咀长度应为焊丝直径的10~12倍（一般在10~20mm范围内）,焊丝的干伸长太短,就会因为焊枪喷嘴与工件距离近而增加飞溅金属堵塞喷嘴,焊丝的干伸长太长,则会增加飞溅、引起焊接不稳定,气体保护效果变差等.在实际工作中,一般先根据工件厚薄、坡口形式、焊接位置等选好焊丝直径,再确定焊接电流,调节好回路电感量,使飞溅降低到最小.　　三、焊工操作问题　　许多企业在承接任务时,由于市场竞争激烈,产品加工周期短,导致操作工人在操作过程中单纯的“放大”焊接电流来提高生产效率,而操作工艺方法上又不注意,经常会发生液态金属流淌在坡口里或焊缝层间,虽然焊缝外观平整、饱满了,但在焊缝内部可能会形成焊接缺陷——未熔合现象（在焊接质量范畴是不允许存在的缺陷）.而克服这一缺陷的方法是简单的：操作时要始终保持电弧走在液态金属熔池的前面.关键是操作工人意识中对质量的重要性认识不足；一方面,企业要加强对焊工操作技能方面的培训和质量意识的教育,其次,需要企业对焊工技能方面的培训加大投入力度,虽然CO2焊接方法目前普及程度有了很大的发展,而操作技能还有待于进一步提升.　　四、焊机的问题　　一般用户选择CO2气保焊接设备不外乎厂家推销、朋友推荐、习惯性购买或同类加工结构的设备借鉴等几个途径,作为用户来说,在选购此类焊接设备时,因缺乏比较专业的鉴别人员而常常处于被动的地位.因为使用的CO2气保焊机本身的问题影响焊接质量或增加购买成本,从而提高使用成本的因数可归纳为：　　1、在CO2气保焊机的选型上走极端路子,用户不顾自身焊接加工的特点和产品特色,要么一味追求结构较简单的低价位“抽头式”CO2气保焊机,受其焊接参数调节限制影响使用范围；要么购买高价位的,不但增加了前期投入成本,有时因为售后服务跟不上,维修费用高,甚至因定不到个别零部件而使设备报废,使用情况也不尽如人意.　　2、国内现CO2气保焊大部分使用短路过渡形式焊接,而短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高.有的用户虽购买了新型的CO2气保焊机,但动特性较差,电弧电压、焊接电流、焊接回路电感匹配形成稳定焊接电弧范围狭窄或只有几个稳定点,焊接参数调节时焊接电弧状态变化不明显,提高了焊接参数调节的难度,影响焊接范围和焊接质量.　　随着我国宏观经济的持续发展,制造业大幅度需求的递增,市场竞争环境的不断优化,通过加深了解和经验积累,用户通晓CO2气保焊使用特点并以更挑剔的态度对待每个环节必将成为一种趋势.　　CO2气体保护焊操作规程　　1．准备工作　　(1)认真熟悉焊接有关图样,弄清焊接位置和技术要求.　　(2)焊前清理.CO2焊虽然没有钨极氩弧焊那样严格,但也应清理坡口及其两侧表面的油污、漆层、氧化皮以及铁金属等杂物.　　(3)检查设备.检查电源线是否破损；地线接地是否可靠；导电嘴是否良好；送丝机构是否正常；极性是否选择正确.　　(4)气路检查.CO2气体气路系统包括CO2气瓶、预热器、干燥器、减压阀、电磁气阀、流量计.使用前检查各部连接处是否漏气,CO2气体是否畅通和均匀喷出.　　2．安全技术　　(1)穿好白色帆布工作服,戴好手套,选用合适的焊接面罩.　　(2)要保证有良好的通风条件,特别是在通风不良的小屋内或容器内焊接时,要注意排风和通风,以防CO2气体中毒.通风不良时应戴口罩或防毒面具.　　(3)CO2气瓶应远离热源,避免太阳曝晒,严禁对气瓶强烈撞击以免引起爆炸.　　(4)焊接现场周围不应存放易燃易爆品.　　3．焊接工艺　　CO2气体保护焊的工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊丝直径、焊丝伸出长度、气体流量等.在其采用短路过渡焊接时还包括短路电流峰值和短路电流上升速度.　　(1) 焊接电流和电弧电压 短路过渡焊接时,焊接电流和电弧电压周期性的变化.电流和电压表上的数值是其有效值,而不是瞬时值,一定的焊丝直径具有一定的电流调节范围.　　(2)焊丝伸出长度 是指导电嘴端面至工件的距离.由于CO2焊时选用焊丝较细,焊接电流流经此段所产生的电阻热对焊接过程有很大影响.生产经验表明,合适的伸出长度应为焊丝直径的10～20倍,一般在5～15mm范围内.　　(3)气体流量 小电流时,气体流量通常为5～15L／min；大电流时,气体流量通常为10～20L／min,并不是流量越大保护效果越好.气体流量过大时,由于保护气流的紊流度增大,反而会把外界空气卷入焊接区.　　(4)电源极性 CO2气体保护焊一般都采用直流反接,飞溅小,电弧稳定,成形好.　　二氧化碳气体保护焊操作禁忌　　1、 CO2焊不允许用普通H08A焊丝　　CO2是一种活泼气体,在电弧高温的作用下分解出原子氧,具有很强的氧化性,能使焊缝中大量的合金元素烧损,同时,还能使飞溅增加,气孔倾向增大.而普通H08A焊丝中仅含有少许的合金元素,无法弥补焊缝中被烧损的合金元素,焊缝的力学性能下降.因此,CO2 焊应该选择含有足够的锰和硅等脱元素的焊丝,方能减少金属飞溅,保证焊缝具有较高的力学性能和抗裂性能.　　2、焊丝中硅和锰的含量不宜过高　　CO2焊常采用Si和Mn联合脱氧,其效果极佳.但是加入焊丝中的Mn和Si元素,由于在焊接中一部分直接氧化和蒸发掉,一部分消耗于FeO的脱氧： 还有一部分则留在焊缝中作为补充合金元素,所以要求焊丝要含有足够的Si和Mn,且比例要合适.如果将Si和Mn含量提得过高,则会降低焊缝金属的塑性和冲击韧性,降低焊缝的力学性能.　　3 、CO2 焊不宜采用大颗粒滴状过渡　　当焊丝直径大于1.6mm,电流小于400A时,熔滴为大颗粒滴状过渡,其尺寸大小不仅决定于表面张力与重力的平衡.由于CO2 气体在高温下分解时,要吸收大量的电弧热量,对电弧有冷却作用,造成电弧收缩,使电弧电场提高,迫使电弧集中在熔滴下部,而熔滴在较大的斑点压力作用下,被迫上挠而形成非轴向过渡,如图2-5所示.这种大颗粒非轴向过渡的熔滴,飞溅很大,电弧不稳定,焊缝成形也较差,因此在实际生产中不宜采用.　　有关 焊机、操作规程相关信息　　• CO2气体保护焊机操作规程()　　• 砂轮机安全操作规程汇编()　　• 空压机安全操作规程汇编()　　• 卷板机安全操作规程()　　• 镁合金操作工安全操作规程()　　• 木工机床安全操作规程()