二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊作業(yè)指導(dǎo)書.doc

。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊作業(yè)指導(dǎo)書 文件編號(hào)：NHX/QP7.1-061.目的本指導(dǎo)書規(guī)定了碳素鋼，普通低合金鋼、低合金高強(qiáng)度鋼的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)半自動(dòng)焊，混合氣體保護(hù)半自動(dòng)焊和藥芯焊絲半自動(dòng)電弧焊的工藝及操作規(guī)范以獲得高質(zhì)量的焊接工件。2. 適用范圍本指導(dǎo)書適用于公司石油化工機(jī)械設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的藥芯焊絲半自動(dòng)電弧焊（FCAW），適用焊機(jī)型號(hào)為YD-500FR、KRII500氣體保護(hù)焊機(jī)。3引用相關(guān)文件3.1 GB/3375-94焊接術(shù)語(yǔ)3.2 GB/T985.2-2008氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口3.3 WI0903-02鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊。4.職責(zé)4.1生產(chǎn)車間焊接作業(yè)操作人員必須嚴(yán)格遵守焊接工安全操作規(guī)程，按規(guī)定穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品（防護(hù)鏡、防塵口罩、電焊手套及工作服、工作鞋等）。4.2技術(shù)部按生產(chǎn)計(jì)劃制定焊接流程、焊接工藝并發(fā)放相應(yīng)的生產(chǎn)圖紙，監(jiān)督檢查焊接作業(yè)指導(dǎo)書和工藝紀(jì)律執(zhí)行情況并適時(shí)公布。4.3操作人員負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的物料確認(rèn)、焊條選擇、按焊接工藝作業(yè)、自檢、過程質(zhì)量保證、焊接設(shè)備維護(hù)和報(bào)表填寫。4.4質(zhì)管部檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)首件確認(rèn)、巡檢和工序產(chǎn)品的質(zhì)量檢查，監(jiān)督工藝參數(shù)執(zhí)行和指導(dǎo)焊接操作者實(shí)施焊接作業(yè)等工作。4.5生產(chǎn)車間負(fù)責(zé)生產(chǎn)計(jì)劃分解和跟蹤。5操作規(guī)范 5.1焊工焊工須經(jīng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐培訓(xùn)，經(jīng)考核并取得相應(yīng)的上崗證書，方可從事有關(guān)焊接工作。5.2焊接材料5.2.1焊絲1）焊絲應(yīng)符合二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用鋼焊絲的規(guī)定，并有制造廠的質(zhì)量證明書或合格證。2）應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分和對(duì)焊接接頭的機(jī)械性能的要求，合理選用焊絲。3）為提高熔敷速度，減少飛濺率，提高抗風(fēng)能力；可選用藥芯焊絲。4）常用焊絲牌號(hào)為H08MnSi，H08Mn2Si，H08Mn2SiA。其中H08MnSi用于400MPa級(jí)結(jié)構(gòu)鋼件；H08Mn2Si及H08Mn2SiA用于500Mpa級(jí)結(jié)構(gòu)件；H08Mn2SiA含S、P量比H08Mn2Si控制嚴(yán)，可用于要求更高的構(gòu)件。5）常用焊絲的化學(xué)成份見表1，常用焊絲的熔敷金屬力學(xué)性能見表2。表1 常用焊絲的化學(xué)成份 牌 號(hào) 化 學(xué) 成 份%CMnSiPSCrNiCuH08MnSi0.111.201.500.400.700.0350.0350.200.300.20H08Mn2Si1.702.100.650.95H08Mn2SiA1.802.100.0300.030表2 常用焊絲熔敷金屬力學(xué)性能牌號(hào)抗拉強(qiáng)度條件屈服應(yīng)力延伸率室溫沖擊功b MPasRp0.2 MPad5 %AKV JH08MnSi42052032027H08Mn2Si500420 22H08Mn2SiA476）常用焊絲直徑規(guī)格有0.6、0.8、1.0、1.2、1.6mm等。7）焊絲按表面狀態(tài)分為鍍銅和未鍍銅。常用鍍銅焊絲，代號(hào)為DT。焊絲按交貨狀態(tài)分為捆（盤）狀和纏軸，常用纏軸，代號(hào)為CZ。8）鍍銅焊絲的最大含銅量不得超過0.5%,焊絲表面應(yīng)光潔無(wú)油污，無(wú)銹蝕以及無(wú)肉眼所能見到的鍍層脫落。 9）纏軸焊絲重量一般每軸為1520kg。10）焊絲質(zhì)量保證期，從出廠日標(biāo)起，一般應(yīng)不超過六個(gè)月。11）氣保護(hù)藥芯焊絲分類情況見表3，表4。按保護(hù)氣體分，二氧化碳保護(hù)和自保護(hù)，常用二氧化碳保護(hù)。常用藥芯焊絲類型為EF11-43；EF11-50；EF13-43；EF13-50。表3 氣保護(hù)藥芯焊絲分類表藥芯類型焊絲型號(hào)氧化鈦型EFX1氧化鈣氟化物型EFX3表4 氣保護(hù)藥芯焊絲強(qiáng)度表強(qiáng) 度 系 列焊縫抗拉強(qiáng)度b N/mm43大于等于43050大于等于5005.2.2 保護(hù)氣體1）二氧化碳?xì)怏w純度應(yīng)不低于95.5%（體積法），其含水量不超過0.005%（重量法）。2）混合氣體的配比應(yīng)符合規(guī)定的要求，質(zhì)量穩(wěn)定。常用的混合氣體有：Ar+2025 CO2；Ar+50% CO2。3）當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體壓力低于9.8 105Pa（10kgf/cm2）時(shí)，應(yīng)停止使用。4）當(dāng)氣瓶?jī)?nèi)含水量較多時(shí)，可放水處理。將氣瓶倒置12小時(shí)，每隔30分鐘放水一次，共放23次；使用前放氣12分鐘。5.3 焊接設(shè)備的使用5.3.1選擇電源結(jié)構(gòu)型式二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊使用的均為直流電源。1）抽頭式整流電源：動(dòng)特性好，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。其缺點(diǎn)是不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)電壓補(bǔ)償和遠(yuǎn)距離控制。2）磁放大器式電源：可以在較寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電壓無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電壓的自動(dòng)補(bǔ)償，并能實(shí)現(xiàn)遙控。但其制造成本較高。3）可控硅式電源：體積小，重量輕，動(dòng)特性好，焊接電壓可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)電壓可進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。5.3.2選擇送絲機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式1）拉絲式：其| /span 1 2 | 優(yōu)點(diǎn)是焊工操作范圍不受限制，送絲穩(wěn)定性可靠，機(jī)動(dòng)性好。其缺點(diǎn)是焊槍笨重，體積大，焊絲盤的焊絲容量少，焊工長(zhǎng)時(shí)間操作易疲勞，且拉絲式送絲機(jī)構(gòu)只適用于輸送直經(jīng)小于1.2毫米的焊絲。2）推絲式：其特點(diǎn)是整個(gè)機(jī)構(gòu)便于制作，焊槍簡(jiǎn)單輕巧，可采用較大的焊絲盤，容納較多的焊絲，是應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式。由于焊絲鋼性所限，所以僅適用于直經(jīng)大于0.8mm的焊絲。其送絲軟管長(zhǎng)度較短（一般為3米）。采用藥芯焊絲時(shí)，最好選用二聯(lián)式送絲輥輪。以保證藥芯焊絲的穩(wěn)定送進(jìn)。3）推拉絲式：該機(jī)構(gòu)實(shí)際是拉絲式和推絲式二種形式的組合。由于焊絲受到推拉二個(gè)力的作用，因此送絲軟管可增長(zhǎng)至2030米。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作技術(shù)要求高，所以較少應(yīng)用。4）長(zhǎng)距離送絲機(jī)構(gòu)：有三輥輪長(zhǎng)距離送絲機(jī)構(gòu)。三鋼球長(zhǎng)距離送絲機(jī)構(gòu)等。其送絲軟管可達(dá)3135米。5.3.3選擇焊機(jī)的設(shè)備容量及電流調(diào)節(jié)范圍1）選擇焊機(jī)的設(shè)備容量，主要是考慮焊機(jī)額定焊接電流，焊機(jī)常用額定焊接電流有160安，250安，400安，630安，315安，500安等。2）焊機(jī)的電流調(diào)節(jié)范圍。主要是選擇焊機(jī)的額定焊接電流。5.3.4選擇焊槍1）焊槍種類有空冷和水冷二種方式。細(xì)絲小電流采用空冷焊槍。粗絲大電流采用水冷式焊槍。2）焊槍外形有鵝頸式和手槍式二種。鵝頸式焊槍常用于平焊，水平填角焊等。手槍式焊槍用于粗絲，立焊和橫焊等。5.4焊接工藝5.4.1 焊前準(zhǔn)備1）焊縫坡口的基本形式與尺寸，可按GB/T 985.2選用。由于二氧化碳焊熔深度較大，因此板厚在8mm以下的平對(duì)接焊縫可不開坡口。焊件鈍邊可增加到5mm，坡口角度可減至50。2）焊絲，坡口及坡口周圍1020mm范圍內(nèi)必須保持清潔，不得有影響焊接質(zhì)量的鐵銹，油污，水和涂料等異物。3）焊接區(qū)域的風(fēng)速應(yīng)限制在1米/秒以下，否則應(yīng)采用檔風(fēng)裝置。5.4.2 焊接參數(shù)1）焊絲直徑的選擇：主要是以焊件厚度，焊接位置和生產(chǎn)率的要求為依據(jù)。在電流相同時(shí)，熔深將隨焊絲直徑的減少而增加；焊絲越細(xì)，則焊絲熔化速度越高。焊絲直徑的選擇?？蓞⒖急?表5 焊絲直徑選擇母材厚度 4 4焊絲直徑0.61.21.01.6焊絲直徑規(guī)格有0.6,0.8,1.0,1.2,1.6mm等。通常對(duì)薄板焊接選用焊絲直徑0.8mm；對(duì)中厚板焊接選用焊絲直徑1.2mm。2）焊件極性：一般常用反接，即焊件接電源負(fù)極，焊絲接電源正極。在堆焊，鑄鐵補(bǔ)焊及粗絲大電流時(shí)，也可用正接。3）焊絲伸出長(zhǎng)度a.焊絲伸出長(zhǎng)度與焊絲直徑，焊接電流及焊接電壓有關(guān)。b.焊絲伸出長(zhǎng)度增加，將降低焊接電流，減少熔深，增加焊縫寬度。c.焊絲伸出長(zhǎng)度過長(zhǎng)時(shí)，容易形成未焊透，未熔合，增加飛濺，削弱保護(hù)，形成氣孔；焊絲伸出長(zhǎng)度過短時(shí)，會(huì)妨礙對(duì)熔池的觀察，噴嘴易被飛濺堵塞，影響保護(hù)形成氣孔。d.一般認(rèn)為焊絲伸出長(zhǎng)度為焊絲的1015倍。細(xì)絲時(shí)（焊絲直徑1.2mm），焊絲伸出長(zhǎng)度以815mm為宜，粗絲時(shí)，在1525mm之間。)，為減少飛濺，盡量使焊絲伸出長(zhǎng)度少些，但隨焊接電流的增大，其伸出長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)增加。4）焊接電流a.在保證母材焊透又不致燒穿的原則下，應(yīng)根據(jù)母材厚度，接頭形式焊接位置及焊絲直徑正確選用焊接電流。b.焊接電流是確定熔深的主要因素。隨著電流的增加，熔深和熔敷速度都要增加，熔寬也略有增加。c.送絲速度越快，焊接電流越大，基本上是正比關(guān)系。d.焊接電流過大時(shí)，會(huì)造成熔池過大，焊縫成形惡化。e.各種直徑的焊絲常用的焊接電流范圍見表6表6 焊絲與焊接電流焊絲直徑mm0.60.811.21.6焊接電流A4990501207018090350150500f.立焊，仰焊及對(duì)接接頭橫焊表面焊道時(shí)，當(dāng)所用焊絲直徑1.0mm時(shí)，應(yīng)選用較少的焊接電流。見表7表7 立焊，仰焊及對(duì)接接頭橫焊表面焊道時(shí)的焊接電流選用焊絲直徑mm11.2焊接電流A70120901505）電弧電壓a.為獲得良好的工藝性能，應(yīng)選擇最佳的電弧電壓，該值是一個(gè)很窄的電壓區(qū)間，一般僅為12伏左右。最佳的電弧電壓與電流的大小，焊接位置等因素有關(guān)。可參見表8表8 最佳的焊接電流（安）與 電弧電壓（伏）焊接電流電弧電壓（伏）（安）平焊立焊 仰焊751201822182213017020261824180210222818262202602536b)隨電弧電壓的增加，熔寬明顯增加，而余高和熔深略有減少，焊縫機(jī)械性能有所降低。c),電弧電壓過高，會(huì)產(chǎn)生焊縫氣孔和增加飛濺。電弧電壓過低，焊絲將插入熔池，電弧不穩(wěn)，影響焊縫形成。6）焊接速度a.焊接速度過高，會(huì)破壞氣體保護(hù)效果，焊縫成形不良，焊縫冷卻過快，導(dǎo)致降低焊縫塑性，韌性。焊接速度過低易使焊縫燒穿，形成粗大焊縫組織。b.半自動(dòng)焊接時(shí)，焊接速度一般不超過30米/時(shí)。7）氣體流量a.氣體流量直接影響氣體保護(hù)效果。氣體流量過小時(shí)，焊縫易產(chǎn)生氣孔等缺陷。氣體流量過大時(shí)，不僅浪費(fèi)氣體，而且焊縫由于氧化性增強(qiáng)而形成氧化皮，降低焊縫質(zhì)量。b.氣體流量應(yīng)根據(jù)焊接電流，焊接速度，焊絲伸出長(zhǎng)度，噴嘴直徑，焊接位置等因素考慮。當(dāng)焊接電流越大，焊接速度越快，焊絲伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)，噴嘴直徑增大，室外焊接及仰焊位置時(shí)，應(yīng)采用較大的氣體流量。c.當(dāng)焊絲直徑小于或等于1.2mm時(shí)，氣體流量一般為615L/min；焊絲直徑大于1.2mm時(shí)，氣體流量應(yīng)取1525L/min。5.4.3 藥芯焊絲半自動(dòng)電弧焊1）其優(yōu)點(diǎn)是提高熔敷速度，減少飛濺率，提高抗風(fēng)能力。2）焊接速度大于30米/時(shí)，焊接電流和電壓值可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。3）使用時(shí)，由于藥芯焊絲鋼性較差，送絲輥輪表面最好加工成U型槽，同時(shí)采用二聯(lián)式送絲輥輪（雙輪雙主動(dòng)送絲方式）。5.5 操作技術(shù)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的操作技術(shù)與手工電弧焊相似，且比手工電弧焊容易掌握。5.5.1 平焊1）按焊槍運(yùn)動(dòng)方向分右焊法和左焊法二種。a.右焊法時(shí)熔池保護(hù)良好，熱量利用充分，焊縫外形較飽滿；但右焊法時(shí)不易觀察焊接方向，易偏焊。厚板焊接時(shí)，為保證熔寬，可將焊絲作適當(dāng)?shù)臋M向擺動(dòng)。b.左焊法時(shí)，電弧對(duì)母材有預(yù)熱作用，熔寬增加，焊縫形成較平，改善焊縫形成，且能看清焊接方向，不易焊偏。因而，一般常用左焊法焊接。2）焊槍傾角約為1015。焊腳在5毫米以下時(shí)，可將焊絲指向尖角處；若焊腳在5毫米以上時(shí)，可將焊絲水平移開尖角處12毫米，這樣能獲得等焊腳的焊縫，且不易形成咬邊（垂直板）和焊瘤（水平板）。3）水平角焊縫的焊接時(shí)，焊槍與垂直板間夾角為45.5.5.2 立焊1）對(duì)細(xì)絲薄板立焊，常用立向下焊接。焊槍向下傾斜510（噴嘴向上），氣體流量比平焊要略大，此時(shí)焊縫熔深淺，成形美觀。2）對(duì)粗絲厚板立焊，可用立向上焊接。焊槍作適當(dāng)?shù)臋M向擺動(dòng)，亦可獲得良好的成形。5.5.3 橫焊1）焊接規(guī)范可與立焊相同。焊槍可作小幅度前后擺動(dòng)，以防熔池溫度過高，鐵水下流。2）焊槍與焊縫水平線間夾角為515.5.5.4 仰焊1）仰焊時(shí)電流適當(dāng)減少，氣體流量適當(dāng)增大。通常采用右焊法。焊槍可作前后左右擺動(dòng)。2）焊槍傾角515.5.5.5 水平旋轉(zhuǎn)管的焊接1）關(guān)鍵是焊槍位置直接影響焊縫成形。2）在焊厚壁管時(shí)，焊槍應(yīng)在管子上部，并與管子旋轉(zhuǎn)方向相反位移一段距離L。L的大小對(duì)焊縫成形有明顯的影響。3）焊接薄壁管時(shí)，焊槍應(yīng)放在時(shí)鐘3點(diǎn)的位置。5.5.6 引弧1）一般都采用直接短路引弧。2）如果焊絲與焊件接觸太緊或接觸不良都會(huì)引起焊絲成段爆炸。因此，一般在引弧前焊絲端頭與焊件保持23毫米的距離，并要注意剪掉絲端頭的球狀焊絲。5.5.7 收弧收弧時(shí)須填滿弧坑，焊槍在收弧處稍停片刻，繼續(xù)送氣保護(hù)；不應(yīng)立即抬起焊槍，否則弧坑容易形成氣孔。5.6 混合氣體的影響5.6.1 對(duì)飛濺的影響：CO2+Ar混合氣體中，隨著Ar氣比例的增加，飛濺率減少。5.6.2 對(duì)焊縫成形的影響 ；CO2+Ar混合氣體中，隨著CO2含量的增加，熔深也相應(yīng)增加。50%Ar+50%CO2的混合氣體可以得到較大的熔深和較小的飛濺，常用于短路過渡的焊接。80%Ar+20% CO2的混合比時(shí)，具有最寬的焊接規(guī)范和最好的焊縫成形。5.6.3 對(duì)焊縫機(jī)械性能的影響：CO2+Ar混合氣體中，隨著CO2氣體含量的增加，其氧化性能增強(qiáng)，使焊縫強(qiáng)度和沖擊韌性都降低。5.7 焊接檢驗(yàn)5.7.1 焊后須對(duì)焊縫進(jìn)行焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。1）焊縫表面缺陷可采用外觀檢查，滲透探傷，磁粉探傷等方法進(jìn)行。2）焊縫內(nèi)部缺陷可采用超聲波探傷，射線探傷等無(wú)損探傷方法進(jìn)行。5.7.2 焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)項(xiàng)目，檢驗(yàn)要求及合格等級(jí)，由產(chǎn)品技術(shù)要求確定。5.7.3對(duì)不合格的焊接接頭允許返工，執(zhí)行不合格品控制程序。在返工焊前須將焊接缺陷徹底清除。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)按產(chǎn)品要求，限制返工次數(shù)。5.7.4 常見焊接缺陷及產(chǎn)生原因1）氣孔及產(chǎn)生原因a.工件有油，銹及水份。b.氣體保護(hù)不良：氣體流量低，噴咀堵塞，較大的風(fēng)，閥門凍結(jié)等。c.氣體純度不夠，或含水量過多。2）裂紋及產(chǎn)