二氧焊接工艺

文章作者:奇胜信息…来源:技术部更新时间:2008-12-30 17:44:03点击数:1345

1.准备工作

1.1 焊丝   a．焊丝的选择

焊丝直径选择：

      焊丝表面必须光滑平整，不应有毛刺、划痕、锈蚀和氧化皮等，也不应有对焊接性能或焊接设备操作性能具有不良影响的杂质。焊丝的镀铜层要均匀牢固，用缠绕法检查镀铜层的结合力时，应不出现鳞与剥落现象。焊丝的挺度应使焊丝均匀连续送进。

1.2 二氧化碳气体

a．纯度

二氧化碳的纯度不应低于99.5﹪（体积法），其含水量不超过0.005﹪（重量法）。

b．使用

焊接前应放出一部分气体，检查其是否潮湿。气瓶中的压力降到IMpa时，应停止用气。

1.3电焊机

焊接机在使用前应能电检验，其各电气开关、指示灯应灵活、好用。送丝机构尖送丝连续、均匀，并根据要焊的零部件选择适当的焊接电流及电压。

2.工艺流程

2.1工件尽可能平放，各需要焊接的工件应用专用焊接夹具定位。

2.2先点焊成形，经检验点焊成形的零部件符合图纸要求后，再焊接。

2.3尽可能采用平焊。如采用立焊，施焊方向应为自上而下。但修补咬边时，可由下而上。管材结构的立焊可以由上而下，也可以由下而上。

2.4焊接电流应根据工件厚度、焊接位置选择。

2.5根部焊道的最小尺寸应足以防止产生裂纹。

2.6金属过渡方式和焊接速度都应使每道焊缝将附近母材与熔敷金属完全熔合，且不得有溢流，气孔和咬边等现象。

3.焊缝要求

3.1角焊缝：母材厚并小于6.4mm，最大焊缝尺寸为母材厚度；母材厚度大于6.4mm时，应较母材厚度小1.6mm，或按图纸要求。

3.2钻焊：钻焊最小孔径应大于开孔件厚度加8mm。

3.3.对接头焊接：对接头和角接头焊接，根部间隙最大为2－3mm。

3.4对接和角接，焊缝条高不得超过3.3mm，并缓和过渡到母材面的平面。

4.焊缝表面要求

  除角接接头外侧焊缝外，焊缝或单个焊道的凸度不得超过该焊缝或焊道实际表面宽度值的7﹪＋1.5mm，同时去除焊渣。

5.检查

5.1焊口的清理

   零部件的焊口及附近表面应清理干净，无毛刺、熔渣、油、锈等杂物。

5.2零部件之间的位置

零部件的相对位置和其空间角度应符合图纸及相关标准的规定。

5.3零部件的材质

焊接前应对零部件材质进行复核检验，以免材质用错及选用相应的焊接工艺。

5.4焊缝质量的检查

   焊缝尺寸符合图纸及相应标准规定，焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔和咬边等焊接缺陷，若发现应及时处理。

5.5焊接强度检查：使用万能材料试验机，夹持焊接件两 端进行拉伸，其拉伸强度不低于400MPa。

推荐

二氧化碳气体保护焊用的CO 2气体，大部分为工业副产品，经过压缩成液态装瓶供应。在常温下标准瓶满瓶时，压力为5～7MPa(5 O～7 Okgf／cm2)。低于1 MPa(1 0个表压力)时，不能继续使用。焊接用的C02气体，一般技术标准规定的纯度为9 9％以上，使用时如果发现纯度偏低，应作提纯处理。

    二氧化碳气体保护焊进行低碳钢和低合金钢焊接时，为保证焊缝具有较高的机械性能和防止气孔产生，必须采用含锰、硅等脱氧元素的合金钢焊丝，同时还应焊丝中的含碳量。其中H08Mn 2SiA使用较多，主要用于低碳钢和低合金钢的焊接；H 04Mn 2SiTiA含碳量很低，而且含有0．2％～0．4％的钛元素，抗气孔能力强，用在对致密性要求高的焊缝上。

    二氧化碳气体保护焊的规范参数包括电源极性、焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等。

    (一)电源极性  二氧化碳气体保护焊焊接一般材料时，采用直流反接；在进行高速焊接、堆焊和铸铁补焊时，应采用直流正接。

    (二)焊丝直径  二氧化碳气体保护焊的焊丝直径一般可根据表选择。

    (三)电弧电压和焊接电流  对于一定直径的焊丝来说，在二氧化碳气体保护焊中，采用较低的电弧电压，较小的焊接电流焊接时，焊丝熔化所形成的熔滴把母材和焊丝连接起来，呈短路状态称为短路过渡。大多数二氧化碳气体保护焊工艺都采用短路过渡焊接。当电弧电压较高、焊接电流较大时，熔滴呈小颗粒飞落称为颗粒过渡。∮1．6或∮2．0mm的焊丝自动焊接中厚板时，常采用这种过渡。∮3mm以上的焊丝应用较少。∮O．6～∮1．2mm的焊丝主要采用短路过渡，随着焊丝直径的增加，飞溅颗粒的数量就相应增加。当采用∮1．6mm的焊丝，仍保持短路过渡时，飞溅就会非常严重。

  二氧化碳气体保护焊焊丝直径选用表(mm)

焊接电流与电弧电压是关键的工艺参数。为了使焊缝成形良好、飞溅减少、减少焊接缺陷，电弧电压和焊接电流要相互匹配，通过改变送丝速度来调节焊接电流。飞溅最少时的典型工艺参数和生产所用的工艺参数范围详见表.

                 二氧化碳气体保护焊工艺参数

    (四)气体流量  二氧化碳气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度的增加和焊丝伸出长度的增加而加大。一般二氧化碳气体流量的范围为8～2 5I。／min。如果二氧化碳气体流量太大，由于气体在高温下的氧化作用，会加剧合金元素的烧损，减弱硅、锰元素的脱氧还原作用，在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层，使焊缝容易产生气孔等缺陷；如果二氧化碳气体流量太小，则气体流层挺度不强，对熔池和熔滴的保护效果不好，也容易使焊缝产生气孔等缺陷。

    (五)焊接速度  随着焊接速度的增大，则焊缝的宽度、余高和熔深都相应地减小。如果焊接速度过快，气体的保护作用就会受到破坏，同时使焊缝的冷却速度加快，这样就会降低焊缝的塑性，而且使焊缝成形不良。反之，如果焊接速度太慢，焊缝宽度就会明显增加，熔池热量集中，容易发生烧穿等缺陷。

    (六)焊丝伸出长度  指焊接时焊丝伸出导电嘴的长度。焊丝伸出长度增加，则使焊丝的电阻值增加，造成焊丝熔化速度加快，当焊丝伸出长度过长时，因焊丝过热而成段熔化，结果使焊接过程不稳定、金属飞溅严重、焊缝成形不良和气体对熔池的保护作用减弱；反之，当焊丝伸出长度太短时，则焊接电流增加，并缩短了喷嘴与焊件之间的距离，使喷嘴过热，造成金属飞溅物粘住或堵塞喷嘴，从而影响气流的流通。一般，细丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为8～1 4mm；粗丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为1 0～2 0mm。

    (七)直流回路电感  在焊接回路中，为使焊接电弧稳定和减少飞溅，一般需串联合适的电感。当电感值太大时，短路电流增长速度太慢，就会引起大颗粒的金属飞溅和焊丝成段炸断，造成熄弧或使起弧变得困难；当电感值太小时，短路电流增长速度太快，会造成很细颗粒的金属飞溅，使焊缝边缘不齐，成形不良。再者，盘绕的焊接电缆线就相当于一个附加电感，所以一旦焊接过程稳定下来以后，就不要随便改动。

半自动二氧化碳气体保护焊的操作技术与焊条电弧焊相近，而且比焊条电弧焊容易掌握。半自动二氧化碳气体保护焊的操作工艺应注意以下问题：

1．由于平外特性电源的空载电压低，又是光焊丝，所以在引弧时，电弧稳定燃烧点不易建立，焊丝易产生飞溅。又因工件始焊温度低，在引弧处易出现缺陷。一般采用短路引弧法；引弧前要把焊丝端头剪去，因为熔化形成的球形端头在重新引弧时会引起飞溅；引弧时要选好位置，采用倒退引弧法。    ’

    2．收弧过快，易在熔坑处产生裂纹和气孔，收弧的操作要比焊条电弧焊严格。应在熔坑处稍作停留，然后慢慢抬起焊炬，并在接头处使首层焊缝厚重叠2 0～5 0mm。

    3．对接平焊和横焊，应使焊炬稍作倾斜，用左向焊法，坡口看得清，不易焊偏。在角焊时左焊法和右焊法都可以采用。

    4．立焊和仰焊。立焊有两种焊法，一种是由上向下焊接，速度快，操作方便，焊缝平整美观；但熔深较小，接头强度较差，适用于不作强度要求的焊缝。另一种，由下向上焊接，焊缝熔深较大，加强面高，但外形粗糙。仰焊应采用细焊丝、小电流、低电压、短路过渡，以保持焊接过程的稳定性；C02气体流量要比平、立焊时稍大一些；当熔池温度上升，铁水

影响焊接的因素多种多样，上一章节内容是我们对A120—400/500内在因素的分析和总结，对于其外在因素（主要指使用过程），我们结合实际情况并作了很多工艺试验，归纳如下，以供参考。 

1.    焊接过程稳定性与规范匹配的关系 

1.1  在保证外围系统（送丝、导电）良好的前提下，建议： 

I<200A时，U=（14+0.05I）±2V 

I>200A（尤其是有加长线）时，电压略配高些 

           U=(16+0.05I)±2V 

      ★  最佳焊接规范的主要特征： 

a.    焊缝成形好。b.   焊接过程稳定，飞溅小。c.    焊接时听到沙、、、沙的声音。d.   焊接时看到焊机的电流表、电压表的指针稳定，摆动小。 

    ★    最佳焊接规范的调整步骤： 

a.    根据工件厚度，焊缝位置，选择焊丝直径，气体流量，焊接电流。 

b.   在试板上试焊，根据选择的焊接电流，细心调整焊接电压和电弧推力，最佳的焊接电压一般在1~2V之间。 

c.    根据试板上焊缝成形情况，适当调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳焊接规范。 

d. 在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降，及时调整（微调）焊接电压，确保焊接过程稳定（针对工件比较大的情况）。 

1.2  规范匹配不良的焊接现象及排除 

① 当焊丝端头始终有滴状金属小球存在，且过渡频率偏低，此情况说明 

   焊接电压偏高，加大送丝速度（焊接电流）或降低焊接电压以解决。 

② 当干伸长偏短时能正常焊接，稍长就出现顶丝问题。说明焊接电压偏低 

   ，通过降低送丝速度（焊接电流）或升高焊接电压解决。 

③ 要注意面板上旋钮状态： 

   一般情况下，我们将推力旋钮按标准刻度向右偏2～3格。电流偏大时,  建议把推力旋钮根据焊接过程的稳定性继续加大些，对于细焊丝Φ0.8、Φ1.0小电流（Φ0.8 I<80A、Φ1.0 I<100A）,电弧推力可适当调小, 

   这样做对电弧的柔韧性有好处。 

④ 焊丝直径开关 

   焊丝直径开关一定要选对，要与所使用焊丝直径相符。 

2.   焊缝成型与焊接规范的关系 

2.1  焊接规范、板厚对成型的影响 

① 一般 I=(20～30)δ,若δ>6mm一般应采用多层或多道、多层焊才能保证良好的成型。 

②电流偏小，易出现焊缝铺展不开，成堆积状，尤其不开坡口的角焊缝。 

③电流太大，易出现焊漏工件的现象。

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 短路过渡 细颗粒过渡

电流（A） 电压（V） 电流（A） 电压（V）

0.8 50--100 18--21 

1.0 70--120 18--22 

1.2 90--150 19--23 160--400 25--38

1.6 140--200 20--24 200--500 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 板厚 层数 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 1 270 27 12-14 0.55 10-15 1.0-1.5

6 2 190210 1930 15 0.25 15 0-1

8 2 120-130130-140 26-2728-30 15 0.55 20 1-1.5

10 2 130-140280-300 20-3030-33 15 0.55 20 1-1.5

10 2 300-320300-320 37-3937-39 15 0.55 20 1-1.5

12 310-330 32-33 15 0.5 20 1-1.5

16 3 120-140300-340300-340 25-2733-3535-37 15 0.4-0.50.3-0.40.2-03 20 1-1.5

16 4 140-160260-280270-290270-290 24-2631-3334-3634-36 15 0.2-0.30.33-0.40.5-0.60.4-0.5 20 1-1.5

20 4 120-140300-340300-340300-340 25-2733-3533-3533-37 15 0.4-0.50.3-0.40.3-0.40.12-0.15 25 1-1.5

20 4 140-160260-280300-320300-320 24-2631-3335-3735-37 15 0.25-0.3 0.45-0.50.4-0.50.4-0.45 20 1-1.5

表二: Φ1.2焊丝CO2气体保护焊T形接头

接头形式 板厚(㎜) 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 Φ1.2 120 20 0.5 10-15 3.0

3.2 Φ1.2 140 20.5 0.5 10-15 3.0

4.5 Φ1.2 160 21 0.45 10-15 4.0

6 Φ1.2 230 23 0.55 10-15 6.0

12 Φ1.2 290 28 0.5 10-15 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 交检

6 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.更新导电嘴

气焊工、二保焊工安全操作规程

一、必须遵守焊、割设备一般安全规定及气焊设备安全操作规程。

二、施焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，必须在易燃易爆气体或液体扩散区施焊时，应经有关部门检试许可后，方可进行。

三、乙炔发生器必须设有回火防止安全装置。氧气瓶、乙炔瓶、氧气、乙炔表及焊割工具上，严禁沾染油脂。

四、乙炔发生器的零件和管路接头，不得采用紫铜制作。    

五、高、中压乙炔发生器应可靠接地，压力表、安全阀应定期校验。

六、乙炔发生器不得放在民线的正下方，与氧气瓶不得放一处，距易燃易爆物品和明火的距离，不得少于10米。检验是否漏气，要用肥皂水，严禁用明火。

七、氧气瓶、乙炔瓶应有防震胶圈，旋紧安全帽，避免碰撞和剧烈震动，并防止曝晒。

八、乙炔气管用后需清除管内积水，胶管防止回火的安全装置冻结时，应用热水加热解冻，不准用火烤。

九、点火时，焊口不准对人，正在燃烧的焊不得放在工件或地面上。带有乙炔和氧气时，不准放在金属容器内，以防气体逸出，发生燃烧事故。

十、不得手持连接胶管的焊爬梯、登高。

十一、严禁在带压的容器或管道上焊、割，带电设备应先切断电源。

十二、在贮存过易燃易爆及有毒物品的容器或管道上焊、割时，应先清除干净，并将所有孔、口打开。

十三、铅焊时，场地应通风良好，皮肤外露部分应涂护肤油脂。工作完毕应洗漱。

十四、工作完毕，应将氧气瓶、乙炔气瓶阀关好，拧上安全罩。检查操作场地，确认无着火危险，方准离开。

十五、氧气瓶、乙炔气瓶分开，贮放在通风良好的库房内。吊运时应用吊篮，工地搬运时，严禁在地面上滚，应轻抬轻放。