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文檔簡介

1、CO2氣體保護焊工藝參數(shù)CO2氣體保護焊工藝參數(shù)除了與一般電弧焊相同的電流、電壓、焊接速度、焊絲直徑及傾斜角等參數(shù)以外,還有CO2氣體保護焊所特有的保護氣成分配比及流量、焊絲伸出長度、保護氣罩與工件之間距離等對焊縫成形和質量有重在影響。焊接電流和電壓的影響。與其他電弧焊接方法相同的是,當電流大時焊縫熔深大,余高大;當電壓高時熔寬大,熔深淺。反之則得到相反的焊縫成形。同時焊接電流律為送絲速度大則焊接電流大,熔敷速度大,生產(chǎn)效率高。采用恒壓電源等速成送絲系統(tǒng)時,一般規(guī)律為送絲速度大則焊接電流大,熔敷速度隨之增大。但對CO2氣體保護焊來說,電流、電壓對熔滴過渡形式有更為特殊的影響,進而影響焊接電弧的

2、穩(wěn)定性及焊縫形成。因而有必要對熔滴過渡形式進行更深一步的闡述。在電弧焊中焊絲作為外加電場的一極(用直流電源,焊絲接正極時稱為直流反接,接負極時稱為直流正接),在電弧激發(fā)后被產(chǎn)生的電弧熱熔化而形成熔滴向母材熔池過渡,其過渡形式有多種,因焊接方法、工藝參當選變化而異,對于CO2氣體保護焊而言,主要存在三種熔滴過渡形式,即短路過渡、滴狀過渡、射滴過渡。以下簡過這三種過渡形式的特點、與工藝參數(shù)(主要是電流、電壓)的關系以及其應用范圍。短路過渡。短路過度是在細焊絲、低電壓和小電流情況下發(fā)生的。焊絲熔化后由于斑點壓力對熔滴有排斥作用,使熔滴懸掛于焊絲端頭并積聚長大,甚至與母材的深池相連并過渡到熔池中,這就

3、是短路過渡形式,見下圖:1)過渡主要特征是短路時間和短路頻率。影響短路過渡穩(wěn)定性的因素主要是電壓,電壓約為1821V時,短路時間較長,過程較穩(wěn)定。焊接電流和焊絲直徑也即焊絲的電流密度對短路過渡過程的影響也很大。在表(1)中列出了不同焊絲直徑時的允許電流范圍和最佳電流范圍。在最佳電流范圍內短路頻率較高,短路過渡過程穩(wěn)定,飛濺大,必須采取增加電路電感的方法以降低短路電流的增長速度,避免產(chǎn)生熔滴的瞬時爆炸和飛濺。另外一個措施是采用Ar-CO2混合氣體(各約50%),因富Ar氣體下斑點壓力較小,電弧對熔滴的排斥力較小,過程比較穩(wěn)定和平靜。細焊絲工作范圍較寬,焊接過程易于控制,粗焊絲則工作范圍很窄,過程

4、難以控制。因此只有焊絲直徑在1.2mm以下時,才可能采用短路過渡形式。短路過渡形式一般適用于薄鋼板的焊接。CO2氣體保護焊穩(wěn)定短路過渡時不同焊絲直徑的電流范圍焊絲直徑(mm)允許電流(A)最佳電流(A)0.860160601001.070240701201.290260901751.61102901102002.01203501202502)滴狀過渡。滴狀過渡是在電弧稍長,電壓較高時產(chǎn)生的,此時熔滴受到較大的斑點壓力、熔滴在CO2氣氛中一般不能沿焊絲軸向過渡到熔池中,而是偏離焊絲軸向,甚至于上翹,如下圖所示。由于產(chǎn)生較大的飛濺,因此滴狀過渡形式在生產(chǎn)中很難采用。只有在富氬混合氣焊接時,熔滴才能

5、形成向過渡和得到穩(wěn)定的電弧過程。但因富氬氣體的成本是純CO2氣體的幾倍,在建筑鋼結構的生產(chǎn)和施工安裝中應用較少。3)射滴過渡。CO2氣體保護焊的射滴過渡是一種自由過渡的形式,但其中也伴有瞬時短路。它是在1.63.0的焊絲,大電流條件下產(chǎn)生的,是一種穩(wěn)定的電弧過程。焊絲直徑1.23.0時,如電流較大,電弧電壓較高,能產(chǎn)生如前所述的滴狀過渡,但如電弧電壓降低,電弧的強烈吹力將會排除部分熔池金屬,而使電弧部分潛入熔池的凹坑中,隨著電流增在則焊絲端頭幾乎全部潛入熔池,同時熔滴尺寸減小,過渡頻率增加,飛濺明顯降低,形成典型的射滴過渡,如下所示。但電流增大有一定限度,電流過大時,電弧力過大,會強烈擾動熔池

6、,破壞焊接過程。由于射滴過渡對電源動特性要求不高,而且電流大,熔敷速度高,適合于中厚板的焊接,不易出現(xiàn)未熔合缺陷,但由于熔深大,熔寬也大,射滴過渡用于空間位置焊接時,焊縫成形不易控制。CO2氣體保護焊不同焊絲直徑時形成射滴過渡的電流范圍焊絲直徑(mm)焊接電流(A)1.22503501.63005002.03505502.44006503500750 CO2+Ar混合氣配比的影響。不論對于短路過渡還是滴狀過渡的情況,在CO2氣體中加入Ar,飛濺率都能減少。短路過渡時CO2含量在50%70%范圍內都有良好效果,在大電流滴狀過渡時,Ar含量為75%80%時,可以達到噴射過渡,電弧穩(wěn)定,飛濺很少。對

7、于焊縫成形來說20% CO2+80%Ar混合氣體條件下,焊縫表面最光滑,但同時使熔透率減少,熔寬變窄。保護氣流量的影響。氣體流量大時保護較充分,但流量太大時對電弧的冷卻和壓縮很劇烈,電弧力太大會擾亂熔池,影響焊縫成形。導電嘴與焊絲端頭距離的影響。導電嘴與焊絲伸出端的距離亦稱為焊絲伸長度。該長度大則由于焊絲電阻而使焊絲伸出優(yōu)產(chǎn)生的熱量大,有利于提高焊絲的熔敷率,但伸出長度過大時會發(fā)生焊絲伸出段紅熱軟化而使電弧過程不穩(wěn)定的情況,應予以避免。通常1.2焊絲伸出長度保持在1520mm,按焊接電流大小作選擇。焊矩與工件的距離。焊矩與工件距離太大時,保護氣流達到工件表面處的挺度差,空氣易侵入,保護效果不好

8、,焊縫易出氣孔。距離太小則保護罩易被飛濺堵塞,使保護氣流不順暢,需經(jīng)常清理保護罩。嚴重時出現(xiàn)大量氣孔,焊縫金屬氧化,甚至導電嘴與保護罩之間產(chǎn)生短路而澆損,必須頻繁更換。合適的距離根據(jù)使用電流大小而定。電源極性的影響。采用反接時(焊絲接正極,母材接負極),電弧的電磁收縮力較強,熔滴過渡的軸向性強,且熔滴較細,因而電弧穩(wěn)定。反之則電弧不穩(wěn)。焊接速度的影響。CO2氣體保護焊,焊接速度的影響與其他電弧焊方法相同,焊接速度太慢則熔池金屬在電弧下堆積,反而減少熔深,且熱影響區(qū)太寬,對于熱輸入敏感的母材易造成熔合線及熱影響區(qū)脆化。焊接速度太快,則熔池冷卻速度太快,不僅易出現(xiàn)焊縫成形不良、氣孔等缺陷,而且對淬

9、硬敏感性強的母材易出現(xiàn)延遲裂紋。因此焊接速度應根據(jù)焊接電流、電壓的選擇來加以合理匹配。CO2氣體純度的影響。氣體的純度對焊接質量有一定影響,雜質中的水分和碳氫化合物會使熔敷金屬中擴散氫含量增高,對厚板多層焊易于產(chǎn)生冷裂紋或延遲裂紋。二氧化碳的技術要求如下表:項 目組分含量(%)優(yōu)等品一等品合格品二氧化碳含量(V/V)99.999.799.5液態(tài)水不得檢出不得檢出不得檢出油不得檢出不得檢出不得檢出水蒸氣+乙醇含量(m/m)0.0050.020.05氣味無異味無異味無異味在重、大型鋼結構中低合金高強鋼特厚板節(jié)點拘束應力較大的主要是焊縫焊接時應采用優(yōu)等品,在低碳鋼厚板節(jié)點主要焊縫焊接時可采用一等品,

10、對一般輕型鋼結構薄板焊接可采用合格口??傊珻O2氣體保護焊影響焊接電弧穩(wěn)定性和焊縫成形、質量的參數(shù)較多,在實際施焊時必須加以仔細選配。下表分別列出了平對接、角接、立向位置對接、橫向位置對接時的推薦焊接參數(shù)。平對接時推薦的焊接條件坡品形狀板厚(mm)焊絲直徑(mm)焊道數(shù)電流(A)電壓(V)速度(cm/min)CO2流量(L/min)61.61400430363880152081.623503803537702025400430363870121.62400430363870202540043036387081.22120130262730502025026028304050101.22130

11、140262730502028030030332530161.2312014025274045203003403335304030034035372030191.241201402527405025300340333530403003403335304030034035372025101.22300320373960702030032037396070161.241401602426203020260280313335402702903436506027029034364050191.2414016024262630202602803133354530032035374050300320353

12、73540161.64400430363850602540043036385060191.64400430363835452540043036383540角焊時推薦的焊接條件坡品形狀板厚(mm)根部間隙(mm)焊道直徑(mm)電流(A)電壓(V)速度(cm/min)CO2流量(L/min)2.33.540.913015019203540153.244.51.2150200212435454.555.51.220025024264050655.51.220025024264050208781.22603002834253512781.2260300283525352.33.540.9100150

13、19203540153.2451.2150200212535454.555.51.2150200212535406671.230035030364045208671.23003503035404512891.6430450384040452.30.910013020214550153.21.2150180202235404.51.220025024264050立向位置對接焊參數(shù)坡品形狀板厚(mm)根部間隙(mm)焊道直徑(mm)電流(A)電壓(V)速度(cm/min)4.02.01.214016019203540222.41.2(1層)1201814(2層)14019.511(3層)14019

14、.58.2(4層)14019.55.5(5層)13019.04.0橫向位置對接焊參數(shù)坡品形狀板厚(mm)根部間隙(mm)焊道直徑(mm)焊道(數(shù))電流(A)電壓(V)速度(cm/min)621.01130140192018222150160202115251221.01130140192018222150160202115251561.21424026025293040520024024264050焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施CO2氣體保護焊施工焊縫缺陷及過程不穩(wěn)定的產(chǎn)生原因均與保護氣體和細焊絲的使用特點有關。產(chǎn)生原因及防止措施缺陷種類可能的原因防止措施凹坑氣體1沒供給CO2檢查送氣閥門是否打開

15、,氣瓶是否有氣,氣管是否堵塞或破斷2風大,保護效果不充分擋風3焊嘴內有大量粘附飛濺物,氣流混亂除去粘在焊嘴內的飛濺4使用的氣體純度太差使用焊接專用氣體5焊接區(qū)污垢(油、銹、漆)嚴重將焊接專用氣體6電弧太長或保護罩與工件距離太大或嚴重堵塞降低電弧電壓,降低保護罩或清理、更換保護罩7焊絲生銹使用正常的焊絲咬邊1電弧長度太長減小正常的焊絲2焊接速度太快降低焊接速度3指向位置不當(角焊縫)改變指向位置焊瘤1對焊接電流來說電弧電壓太低提高電弧電壓2焊接速度太慢提高焊接速度3指向位置不當(角焊縫)改變指向位置裂縫1焊接條件不當電流大電壓低焊接速度太快調整至適當條件提高電壓降低焊接速度2坡口角度過燭加大坡口

16、角度3母材含碳量及其他合金元素含量高進行預熱4使用的氣體純度差(水分多)用焊接專用氣體5在焊坑處電流被迅速切斷進行補弧坑操作焊道彎曲1焊絲矯正不充分調整矯正輪2焊絲伸出長度過長進行補弧坑操作3導電嘴磨損太大使伸出長度適當(25mm以下)4操作不熟練更換導電嘴飛濺過多焊接條件不適當(特別是電壓過高或電流太?。┱{整到適當?shù)暮附訔l件電弧不穩(wěn)1導嘴孔太大或已嚴重磨損改換適當孔徑的導電嘴2焊絲不能平穩(wěn)送給清理導管和送絲管中磨屑、雜物減少導管彎曲3送絲輪過緊或過松適當?shù)呐ぞo4焊線卷回轉不圓滑調整至能圓滑動作5焊接電源的輸入電壓變動過大增大設備容量6焊線生銹或接地線接觸不良使用無銹焊絲,使用良好、可靠的接地

17、夾具焊絲與導電嘴粘連1導電嘴與母材間距過短調整到適當間距2焊絲送給突然停止平滑送給焊絲CO2氣體保護焊焊接工藝鋼結構二氧化碳氣體保護焊工藝規(guī)程1 適用范圍本標準適用于本公司生產(chǎn)的各種鋼結構,標準規(guī)定了碳素結構鋼的二氧化碳氣體保護焊的基本要求。注:產(chǎn)品有工藝標準按工藝標準執(zhí)行。1.1 編制參考標準氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形成與尺寸GB.985-881.2 術語2.1 母材:被焊的材料2.2 焊縫金屬:熔化的填充金屬和母材凝固后形成的部分金屬。2.3 層間溫度:多層焊時,停后續(xù)焊接之前,相鄰焊道應保持的最低溫度。2.4 船形焊:T形、十字形和角接接頭處于水平位置進行的焊接.3 焊

18、接準備3.1按圖紙要求進行工藝評定。3.2材料準備3.2.1產(chǎn)品鋼材和焊接材料應符合設計圖樣的要求。3.2.2焊絲應儲存在干燥、通風良好的地方,專人保管。3.2.3焊絲使用前應無油銹。3.3坡口選擇原則焊接過程中盡量減小變形,節(jié)省焊材,提高勞動生產(chǎn)率,降低成本。3.4 作業(yè)條件3.4.1 當風速超過2m/s時,應停止焊接,或采取防風措施。3.4.2 作業(yè)區(qū)的相對濕度應小于90,雨雪天氣禁止露天焊接。4 施工工藝4.1 工藝流程清理焊接部位檢查構件、組裝、加工及 定位按工藝文件要求調整焊接工藝參數(shù)按合理的焊接順序進行焊接自檢、交檢、焊縫返修焊縫修磨合格交檢查員檢查關電源 現(xiàn)場清理4 操作工藝4.

19、1 焊接電流和焊接電壓的選擇不同直徑的焊絲,焊接電流和電弧電壓的選擇見下表焊絲直徑 短路過渡 細顆粒過渡電流(A)電壓(V) 電流(A)   電壓(V)0.8 50-100   18-21       1.0   70-120   18-22       1.2   90-150   19-23   160-400   25-381.6   140-200   20-24   200-500   26-40 

20、;4.2 焊速:半自動焊不超過0.5m/min. 4.3 打底焊層高度不超過4,填充焊時,焊槍橫向擺動,使焊道表面下凹,且高度低于母材表面1.52:蓋面焊時,焊接熔池邊緣應超過坡口棱邊0.51.5防止咬邊。  4.4 不應在焊縫以外的母材上打火、引弧。  4.5 定位焊所用焊接材料應與正式施焊相當,定位焊焊縫應與最終焊縫有相同的質量要求。鋼襯墊的定位焊宜在接頭坡口內焊接,定位焊厚度不宜超過設計焊縫厚度的2/3,定位焊長度不宜大于40,填滿弧坑,且預熱高于正式施焊預熱溫度。定位焊焊縫上有氣孔和裂紋時,必須清除重焊。4.9焊接工藝參數(shù)見表一和表二表一:  

21、1.2焊絲CO2焊對接工藝參數(shù)接頭形式板厚層數(shù)焊接電流(A)電弧電壓(V)焊絲外伸(mm)焊機速度m/min氣體流量L*min裝配間隙(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   26-27

22、28-30   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  

23、; 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

24、-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

25、-0.50.4-0.50.4-0.45   20   1-1.5表二: 1.2焊絲CO2氣體保護焊T形接頭接頭形式   板厚()   焊絲直徑()   焊接電流(A)   電弧電壓(v)   焊接速度(m/min)   氣體流量(L/min)   焊角尺寸()  2.3   1.2   120   20   0.5   10-15   3.0  3.2   1.2   140   20.5 

26、60; 0.5   10-15   3.0  4.5   1.2   160   21   0.45   10-15   4.0  6   1.2   230   23   0.55   10-15   6.0  12   1.2   290   28   0.5   10-15   7.04.9.1控制焊接變形,可采取反變形措施.4.9.2在約束焊道上施焊,應連續(xù)進

27、行,因故中斷,再施焊時, 應對已焊的焊縫局部做預熱處理.4.9.3采用多層焊時,應將前一道焊縫表面清理干凈后,再繼續(xù)施焊.4.9.4變形的焊接件,可用機械(冷矯)或在嚴格控制溫度下加熱(熱矯)的方法,進行矯正.5   交檢6   焊接缺陷與防止方法缺陷形成原因   防止措施焊縫金屬裂紋1.焊縫深寬比太大2.焊道太窄3.焊縫末端冷卻快   1.增大焊接電弧電壓,減小焊接電流2.減慢焊接速度3.適當填充弧坑夾雜1.采用多道焊短路電弧2.高的行走速度   1.仔細清理渣殼2.減小行走速度,提高電弧電壓氣孔1.保護氣體覆蓋不足2.焊絲污染3.工件污染4

28、.電弧電壓太高5.噴嘴與工件距離太遠   1.增加氣體流量,清除噴嘴內的飛濺,減小工件到噴嘴的距離2.清除焊絲上的潤滑劑3.清除工件上的油銹等雜物.4.減小電壓5.減小焊絲的伸出長度咬邊1.焊接速度太高2.電弧電壓太高3.電流過大4.停留時間不足5.焊槍角度不正確   1.減慢焊速2.降低電壓3.降低焊速4.增加在熔池邊緣停留時間5.改變焊槍角度,使電弧力推動金屬流動未融合1.焊縫區(qū)有氧化皮和銹2.熱輸入不足3.焊接熔池太大4.焊接技術不高5.接頭設計不合理   1.仔細清理氧化皮和銹2.提高送絲速度和電弧電壓,減慢焊接速度3.采用擺動技術時應在靠近坡口面的邊緣停

29、留,焊絲應指向熔池的前沿4.坡口角度應足夠大,以便減小焊絲伸出長度,使電弧直接加熱熔池底部未焊透1.坡口加工不合適2.焊接技術不高3.熱輸入不合適   1.加大坡口角度,減小鈍邊尺寸,增大間隙2.調整行走角度3.提高送絲的速度以獲得較大的焊接電流 ,保持噴嘴與工件的距離合適飛濺1.電壓過低或過高2.焊絲與工件清理不良3.焊絲不均勻4.導電嘴磨損5.焊機動特性不合適   1.根據(jù)電流調電壓2.清理焊絲和坡口3.檢查送絲輪和送絲軟管4.更新導電嘴5.調節(jié)直流電感蛇行焊道1.焊絲伸出過長2.焊絲的矯正機構調整不良3.導電嘴磨損   1.調焊絲伸出長度2.調整矯正機構3.

30、更新導電嘴 /fontCO2半自動氣體保護焊接工藝本工藝適用于低碳鋼和低合金高強度鋼各種大型鋼結構工程焊接,其焊接生產(chǎn)率高,抗裂性能好,焊接變形小,適應變形范圍大,可進行薄板件及中厚板件焊接.一. 焊接準備1.焊接前接頭清潔要求在坡口兩側30mm范圍內影響焊縫質量的毛刺、油污、水銹臟物、氧化皮必須清潔干凈。2.當施工環(huán)境溫度低于零度或鋼材的碳當量大于0.41%,及結構剛性過大,物件較厚時應采用焊前預熱措施,預熱溫度為80100,預熱范圍為板厚的5倍,但不小于100mm。3.工件厚度大于6mm時,為確保焊透強度,在板材的對接邊緣應采用開切V形或X形坡口,坡口角度為60°鈍邊p為01mm

31、,裝配間隙b為01mm;當板厚差4mm時,應對較厚板材的對接邊緣進行削斜處理,如圖:4.焊前應對CO2焊機送絲順暢情況和氣體流量作認真檢查。 .1.5.若使用瓶裝氣體應作排水提純處理,且應檢查氣體壓力,若低于9.8×10.5PQ(10kgf/mm2)應停止使用。6.根據(jù)不同的焊接工件和焊接位置調節(jié)好規(guī)范,通常的焊接規(guī)范可以用以下公式: V=0.04I+16 (允許誤差±1.5V)二. 焊接材料1. CO2氣體純度要求99.5%;含水量不超過0.1%;含碳量不超過0.1%。2.焊絲牌號低碳鋼及高強度低合金鋼重要結構焊接選用H08Mn2SiA;H08Mn2SiA低碳鋼一般結構焊

32、接選用H08MnSi。焊絲表面鍍銅不允許有銹點存在。三. 焊接規(guī)范板厚 焊絲直徑 焊接規(guī)范 氣體流量 備注mm mm 焊接電流(A) 焊接電壓(V) l/min 1 0.8 6080 1617 1012 適用于平對接焊3 1.0 120150 1820 1012 6 1.0 140160 2122 1012 10 1.2 180200 2324 1418 >20 1.2 210240 2528 1820 1020 1.2 100120 2022 1418 適用立、橫、仰焊;適用立向下角焊及立向上角焊320 1.2 140170 2124 1418 如使用藥芯焊絲,焊接時可參考此規(guī)范。四.

33、 操作要點1.垂直或傾斜位置開坡口的接頭必須從下向上焊接,對不開坡口的薄板對接和立角焊可采用向下焊接;平、橫、仰對接接頭可采用左向焊接法。.2.2.室外作業(yè)在風速大于1m/s時,應采用防風措施。3.必須根據(jù)被焊工件結構,選擇合理的焊接順序。4.對接兩端應設置尺寸合適的引弧和熄弧板。5.應經(jīng)常清理軟管內的污物及噴咀的飛濺。6.有坡口的板縫,尤其是厚板的多道焊縫,焊絲擺動時在坡口兩側應稍作停留,鋸齒形運條每層厚度不大于4mm,以使焊縫熔合良好。7.根據(jù)焊絲直徑正確選擇焊絲導電咀,焊絲伸出長度一般應控制在10倍焊絲直徑范圍以內。8.送絲軟管焊接時必須拉順,不能盤曲,送絲軟管半徑不小于150mm。施焊

34、前應將送氣軟管內殘存的不純氣體排出。9.導電咀磨損后孔徑增大,引起焊接不能穩(wěn)定,需重新更換導電咀。五.焊接程序1.焊接板縫,有縱橫交叉的焊縫應先焊端焊縫后焊邊焊縫。2.接縫長度超過1米以上,應采用分中對稱焊法或逐步退焊法。3.物架上對接與角接焊縫同時存在時,應先焊板的對接縫,后焊物架的對接焊縫,最后焊物架與板的角接焊縫。4.凡對稱物件應從中央向首尾方向開始焊接并左、右、方向對稱進行。5.物件上、平、立、角焊同時存在時,應先焊立角焊,后焊平角焊;先焊短焊縫,后焊長焊縫。6.一切吊運“馬”,其焊腳應為“吊馬”的板厚四周焊縫包角,焊后認真檢查焊縫質量。7.部件焊縫質量不好,應在部件時就進行反修改合格

35、,不得留在整體安裝焊接時進行。.3.五. 焊縫質量要求1.重要結構對接焊縫按各種設計規(guī)定技術要求進行一定數(shù)量的X光或超聲波縫內部檢查,并按設計規(guī)定級別評定。2.外表焊縫檢查,所以結構焊縫全部進行檢查,其焊縫外表質量要求:焊縫直線度,任何部位在100mm內直線度2mm。焊縫應過渡光順,不能突變90°過渡角度。焊縫高低差在長度25mm,其高低差應1.5mm。角焊縫K值公差為物件板厚4mm時0.9K0KK0+1;物件板厚4mm時0.9K0KK0+2。(K0為設計焊腳尺寸)焊縫咬邊:當板厚6mm d0.3mm局部,d0.5mm;當板厚6mm d0.5mm (d為咬邊深度)焊縫不允許低于工件表

36、面及裂縫和尚未熔合的缺陷存在。多道焊縫表面堆疊相交處下凹深度應1mm。全部焊接缺陷允許進行修補,修補后應打磨光順。部件物材為鑄鋼件時,焊后必須經(jīng)550退火處理,以消除應力。3.焊接結構允許進行火工校正。一、二氧化碳氣體保護焊發(fā)展動態(tài)二氧化碳氣體保護焊是50年代發(fā)展起來的一種新的焊接技術。半個世紀來,它已發(fā)展成為一種重要的熔焊方法。廣泛應用于汽車工業(yè),工程機械制造業(yè),造船業(yè),機車制造業(yè),電梯制造業(yè),鍋爐壓力容器制造業(yè),各種金屬結構和金屬加工機械的生產(chǎn)。MIG氣體保護焊焊接質量好,成本低,操作簡便,取代大部分手工電弧焊和埋弧焊,已成定局。二氧化碳氣體保護焊裝在機器手或機器人上很容易實現(xiàn)數(shù)控焊接,將

37、成為二十一世紀初的主要焊接方法。目前二氧化碳氣體保護焊,使用的保護氣體,分CO2和CO2+Ar兩種。使用的焊絲主要是錳硅合金焊絲,超低碳合金焊絲及藥芯焊絲。焊絲主要規(guī)格有:0.5  0.8  0.9  1.0  1.2  1.6  2.0  2.5  3.0  4.0等。二、二氧化碳氣體保護焊特點1焊接成本低其成本只有埋弧焊和手工電弧焊的4050%。2生產(chǎn)效率高其生產(chǎn)率是手工電弧焊的14倍。3操作簡便明弧,對工件厚度不限,可進行全位置焊接而且可以向下焊接。4焊縫抗裂性能高焊縫低氫且含氮量也較少。5焊后變形

38、較小角變形為千分之五,不平度只有千分之三。6焊接飛濺小當采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲,或在CO2中加入Ar,都可以降低焊接飛濺。三、二氧化碳氣體保護焊焊接材料(一)CO2氣體1CO2氣體的性質純CO2氣體是無色,略帶有酸味的氣體。密度為本1.97kg/m3,比空氣重。在常溫下把CO2氣體加壓至57Mpa時變?yōu)橐后w。常溫下液態(tài)CO2比較輕。在0,0.1Mpa時,1kg的液態(tài)CO2可產(chǎn)生509L的CO2氣體。2瓶裝CO2氣體采用40L標準鋼瓶,可灌入25kg液態(tài)的CO2,約占鋼瓶的80%,基余20%的空間充滿了CO2氣體。在0時保飽各氣壓為3.63Mpa;20時保飽各氣壓為5.72Mpa;30時保

39、飽各氣壓為7.48 Mpa,因此,CO2氣瓶要防止烈日暴曬或靠近熱源,以免發(fā)生爆炸。3CO2氣體純度對焊接質量的影響CO2氣體純度對焊縫金屬的致密性和塑性有很大影響。CO2氣體中的主要雜質是H2O和N2,其中H2O的危害較大,易產(chǎn)生H氣孔,甚至產(chǎn)生冷裂縫。焊接用CO2氣體純度不應低于99.8%(體積法),其含水量小于0.005%(重量法)。4混合氣體一般混合氣體是在Ar氣(無色、無味、密度為1.78kg/m3)中加入20%左右的CO2氣體制成,主要用來焊接重要的低合金鋼強度鋼。(二)焊絲1實心焊絲為了防止氣孔,減少飛濺和保證焊縫具有一定的力學性能,要求焊絲中含有足夠的合金元素,一般采用限制含碳

40、量(0.1%以下),硅錳聯(lián)合脫氧。焊絲直徑常用的有:0.8mm  0.9mm  1.0mm  1.2mm  1.6mm,焊絲直徑允許偏差+0.01,-0.04。以下介紹幾種常用的焊絲。    用于焊接低碳鋼低合金鋼的焊絲有:H08MnSiA,H08MnSi,H10MnSi。    用于焊接低合金鋼強度鋼的焊絲有:H08Mn2SiA,H10MnSiMo,H10Mn2SiMoA。    用于焊接貝氏體鋼的焊絲有:H08Cr3Mn2MoA。  

41、0; 用于焊接抗微氣孔焊縫低飛濺的焊絲有:H0Cr18Ni9,H1Cr18Ni9,H1Cr18Ni9Ti。    用于焊接不銹鋼薄板的焊絲有:H0Cr18Ni9,H1Cr18Ni9,H1Cr18Ni9Ti,H1Cr18Ni9Nb。2藥芯焊絲藥芯焊絲用薄鋼帶卷成圓形管,其中填入一家成分的藥粉,以拉制而成的焊絲。采用藥芯焊絲焊接,形成氣渣聯(lián)合保護,焊縫成形好,焊接飛濺小。常用的藥芯焊絲有:YJ502,YJ507,YJ507CuCr,YJ607,YJ707。四、二氧化碳氣體保護焊的保護效果(一)二氧化碳氣體保護焊的保護效果CO2氣體保焊是利用CO2氣體作為保護氣體的一種

42、電弧焊。CO2氣體本身是一種活性氣體,它的保護作用主要是使焊接區(qū)與空氣隔離,防止空氣中的氮氣對熔池金屬的有害作用,因為一旦焊縫金屬被氮化和氧化,設法脫氧是很容易實現(xiàn)的,而要脫氮就很困難。CO2氣保焊在CO2保護下能很好地排除氮氣。在電弧的高溫作用下(5000K以上),CO2氣體全部分解成CO+ O,可使保護氣體增加一倍。同時由于分解吸熱的作用,使電弧因受到冷卻的作用而產(chǎn)生收縮,弧柱面積縮小,所以保護效果非常好。(二)二氧化碳氣體保護焊的冶金特點CO2氣保焊時,合金元素的燒損,焊縫中的氣孔和焊接時的飛濺,這三方面是CO2氣保焊的主要問題,而這些問題都與電弧氣氛的氧化性有關。因為只有當電弧溫度在5

43、000K以上時,CO2氣體才能完全分解,但在一般的CO2氣保焊電弧氣氛中,往往只有4060%左右的CO2氣體完全分解,所以在電弧氣氛中同時存在CO2、CO和O氣氛對熔池金屬有嚴重的氧化作用。1合金元素的氧化問題(1)    合金元素的氧化CO2氣體和O對金屬的氧化作用,主要有以下幾種形式:Fe+ CO2=FeO+COSi+2CO2=SiO2+2COMn+ CO2=MnO+COFe+O=FeOSi+2O=SiO2Mn+O=MnO這些氧化反應既發(fā)生在熔滴中,也發(fā)生于深池中。氧化反應的程度取決于合金元素的濃度和對氧的親和力的大小,由于鐵的濃度最大,固鐵的氧化最強烈,Si

44、、Mn、C的濃度雖然較低但與氧的親和力比鐵大,所以大部分數(shù)量被氧化。以上氧化反應的產(chǎn)物SiO2T MnO結合成為熔點較低的硅酸鹽熔渣,浮于熔池上面,使熔池金屬受到良好的保護。反應生成的CO氣體,從熔池中逸到氣相中,不會引起焊縫氣孔,只是使焊縫中的Si、Mn元素燒損。在CO2氣保焊中,與氧親和力較弱的元素Ni、Cr、Mo其過渡系數(shù)最高,燒損最少。與氧親和力較大的元素Si和Mn,其過渡系數(shù)較低,因為它們當中有相當數(shù)量用于脫氧。而與氧的親和力最大的元素Al、Ti、Nb的過渡系數(shù)更低,燒損比Si、Mn還要多。反應生成的FeO將繼續(xù)與C作用產(chǎn)生CO氣體,如果此時氣體不能析出熔池,則在焊縫中生成CO氣孔。

45、反應生成的CO氣體在電弧高溫下急劇膨脹,使熔滴爆破而引起金屬飛濺,因此必須采取措施,盡量減少鐵的氧化。(2)脫氧措施由上述合金元素的氧化情況可知,Si、Mn元素的氧化結果能生成硅酸鹽熔渣,因此在CO2氣保焊中的脫氧措施主要是在焊絲或藥芯的藥中加Si、Mn作為脫氧劑。有時加入一些Al、Ti,但是Al加入太多會降低金屬的抗熱裂紋能力,而Ti極易氧化,不能單獨作為脫氧劑。利用Si、Mn聯(lián)合脫氧時,對Si、Mn的含量有一家的比例要求。Si過高也會降低抗熱裂紋能力,Mn過高會使焊縫金屬的抗沖擊值下降,一般控制焊絲含Si量為1%左右,含Mn量為12%左右。2氣孔問題 (1)CO氣孔CO2氣保焊時,由于熔池

46、受到CO2氣流的冷卻,使熔池金屬凝固較快,若冶金反應生成的CO氣體是發(fā)生在熔池快凝固的時候,則很容易生成CO氣孔,但是只要焊絲選擇合理,產(chǎn)生CO氣孔的可能性很小。(2)N2氣孔當氣體保護效果不好時,如氣體流量太?。槐Wo氣不純;噴嘴被堵塞;或室外焊接時遇風;使氣體保護受到破壞,大量空氣侵入熔池,將引起N2氣孔。(3)H2氣孔在CO2氣保焊時產(chǎn)生H2氣孔的機率不大,因為CO2氣體本身具有一家的氧化性,可以制止氫的有害作用,所以CO2氣保焊時對鐵銹和水分沒有埋弧焊和氬弧焊那樣敏感,但是如果焊件表面的油污以及水分太多,則在電弧的高溫作用下,將會分解出H2,當其量超不定期CO2氣保焊時氧化性對氫的抑制作

47、用時,將仍然產(chǎn)生H2氣孔。為了防止H2氣孔的產(chǎn)生,焊絲和焊件表面必須去除油污、水分、鐵銹,CO2氣體要經(jīng)過干燥,以減少氫的來源。3CO2氣保焊的飛濺問題(1)飛濺產(chǎn)生的原因由于焊絲和工件中都含有碳,CO2氣保焊電弧氣氛氧化性強,熔滴中發(fā)生FeO+ C=Fe+CO,熔滴爆炸,產(chǎn)生飛濺。另一個原因是CO2氣保焊細絲(1.6mm以下)焊時,一般采用短路過渡焊接,當電弧短路期間,電弧空間逐漸冷卻,當電弧再次引燃時,電流較大,電弧熱量突然增大,較冷的氣體瞬間產(chǎn)生體積膨脹而引起較大的沖動功,由此引起較大的飛濺。另外當焊機的動特性不太好時,短路電流的增長速度太慢,使熔滴過渡頻率降低,短路時間增長,焊絲伸出部

48、分在電阻熱的作用下,會發(fā)紅軟化,形成大顆粒成段斷落,爆斷,使電弧熄滅,造成焊接過程不穩(wěn)。短路電流增長太快時,一發(fā)生短路,熔滴立即爆炸,產(chǎn)生大量的飛濺,(2)減少飛濺的措施    采用活化處理過的焊絲可以細化金屬熔滴減少飛濺,改善焊縫的成形。所謂活化處理就是在焊絲表面涂一層薄的堿土金屬或稀土金屬的化合物來提高焊絲發(fā)射電子的能力,最常用的活化劑是銫(Cs)的鹽類如CsCO3,如稍加一些K2CO3,Na2CO3,則效果更顯著。    限制焊絲中的含碳量在0.080.11%范圍內,為此可選用超低碳焊絲,如HO4Mn2SiTiA。 &

49、#160;  必要時選用藥芯焊絲,使熔滴表面有熔渣覆蓋,可減少飛濺,使焊縫盛開美觀。    在CO2氣體中加入少量的Ar氣,改善電弧的熱特性和氧化性,減少飛濺。    采用直流反接,使焊絲端部的極點壓力較小。    選擇最佳的焊接規(guī)范,焊接電流、焊接電壓不要過大或過小。    選擇最佳的電感值,CO2氣體保護焊時電流的增長速度與電感有關,既:di/dt=(U0-iR)/L式中:U0電源的空載電壓      

50、     I瞬間電流R焊接回路中的電阻          L焊接回路中的電感由此可知電感越大,短路電流的增大速度di/dt越小。當焊接回路中的電感值在00.2毫亨范圍內變化時,對短路電流上升速度的影響特別顯著。一般在用細絲CO2氣體保護焊時,由于細焊絲的熔化速度比較快,熔滴過渡的周期短,因此需要較快的電流增長速度,電感應該選小些。相反,粗焊絲的熔化速度較慢,熔滴過渡的周期長,則要求電流增長速度慢些,所以應該選較大的電感值。    在噴咀

51、上涂一層硅油或防堵劑,可以有效的防止噴咀堵塞。使用焊接飛濺清除劑,噴涂在工件上,可以阻止飛濺物與母材直接接觸,飛濺物用鋼絲刷輕輕一刷就能把飛濺物清除。五、二氧化碳氣體保護焊熔滴過渡形式1短路過渡細絲CO2氣體保護焊(小于1.6mm)焊接過程中,因焊絲端部熔滴個非常大,與熔池接觸發(fā)生短路,從而使熔滴過渡到熔池形成焊縫。短路過渡是一個燃弧、短路(息?。?、燃弧的連續(xù)循環(huán)過程,焊接熱源主要由電弧熱和電阻熱兩部分組成。短路過渡的頻率由焊接電流、焊接電壓控制,其特征是小電流、低電壓、焊縫熔深大,焊接過程中飛濺較大。短路過渡主要用于細絲CO2氣體保護焊,薄板、中厚板的全位置焊接。2顆粒狀過渡粗絲CO2氣體保

52、護焊(大于1.6mm)焊接過程中,焊絲端部熔滴個較小,一滴一滴,過渡到熔池不發(fā)生短路現(xiàn)象,電弧連續(xù)燃燒,焊接熱源主要是電弧熱。其特征是大電流、高電壓、焊接速度快。顆粒狀過渡,主要用于粗CO2氣體保護焊,中厚板的水平位置焊接。3射流過渡當粗絲CO2氣體保護焊或采用混合氣體保護細絲焊,焊接電流大到超過臨界電流值,焊接時,焊絲端部呈針狀,在電磁收縮力、電弧吹力等作用下,熔滴呈霧狀噴入熔池,焊接過程中飛濺很小,焊縫熔深大,成形美觀。射流過渡主要用于中厚板,帶襯板或帶襯墊的水平位置焊接。六、二氧化碳氣體保護焊短路過渡時焊接規(guī)范參數(shù)的選擇(一)短路過渡時焊接規(guī)范參數(shù)1電源極性應采用直流反接焊接,因為直流反

53、接時熔深大,飛濺小,焊縫成形好,電弧穩(wěn)定,且焊縫金屬含氫量最低。2氣體流量氣體流量直接影響焊接質量,氣體流量太大或太小時,都會造成成形差,飛濺大,產(chǎn)生氣孔。一般經(jīng)驗公式是,數(shù)量為焊絲直徑的十倍,既1.2mm焊絲選擇12升/分。當采用大電流快速焊接,或室外焊接及仰焊時,應適當提高氣體流量。3焊絲伸出長度焊絲伸出長度與電流有關,電流越大,焊絲伸出長度太長時,焊絲的電阻熱越大,焊絲熔化速度加快,易造成成段焊絲熔斷,飛濺嚴重焊接過程不穩(wěn)定。焊絲伸出長度太短時,容易使飛濺物堵住噴嘴,有時飛濺物熔化到熔池中,造成焊縫成形差。一般經(jīng)驗公式是,伸出長度為焊絲直徑的十倍,既1.2mm焊絲選擇伸出長度為12 mm

54、左右。4焊接電流應根據(jù)母材厚度,接頭形式以及焊絲直徑等,正確選擇焊接電流。短路過渡時,在保證焊透的前提下,盡量選擇小電流,因為當電流太大時,易造成熔池翻滾,不僅飛濺大,成形也非常差。5焊接電壓焊接電壓必須與焊接電流形成良好的配合。焊接電壓過高或過低都會造成飛濺,焊接電壓應伴隨焊接電流增大而提高,伴隨焊接電流減小而降低,最佳的焊接電壓一般在12伏之間,所以焊接電壓應細心調試。6焊接速度焊接速度對焊縫內部與外觀的質量都有重要影響。當焊接速度增加時,將焊縫熔寬,熔深和堆積高度都相應降低。當焊接速度過快時,會使氣體保護的作用受到破壞,易使焊縫產(chǎn)生氣孔。同時焊縫的冷卻速度也會相應提高,因而降低了焊縫金屬

55、的塑性的韌性,并會使焊縫中間出現(xiàn)一條棱,造成成形不良。當焊接速度過慢時,熔池變大,焊縫變寬,易因過熱造成焊縫金屬組織粗大或燒穿。因此焊接速度應根據(jù)焊縫內部與外觀的質量選擇。7噴嘴與工件的角度無論是自動焊還是半自動焊,當噴嘴與工件垂直時,飛濺都很大,電弧不穩(wěn)。其主要原因是運弧時產(chǎn)生空氣阻力,使保護氣流后偏吹。為了避免這種情況的出現(xiàn),可將噴嘴后傾10°15°,既可保證焊縫成形良好,焊接過程穩(wěn)定。8焊法一般采用左向焊法焊接,焊縫成形好,飛濺小,便于觀察熔池,焊接過程穩(wěn)定。當采用用右向焊法焊接時,飛濺大,焊縫成形差,焊接過程不穩(wěn)定。(二)短路過渡時最佳焊接規(guī)范的調整1短路過渡時最佳

56、規(guī)范的主要特征    焊縫成形好。    焊接過程穩(wěn)定,飛濺小。    焊接時聽到沙、沙的聲音。    焊接時看到焊機的電流表、電壓表的指針穩(wěn)定,擺動小。2短路過渡時最佳焊接規(guī)范的調整步驟    根據(jù)工件厚度,焊縫位置,選擇焊絲直徑,氣體流量,焊接電流。    在試板上試焊,根據(jù)選擇的焊接電流,細心調整焊接電壓。    根據(jù)試板上焊縫成形情況,適當調整焊接電流,焊接電壓,氣體流量,達到最

57、佳焊接規(guī)范。    在工件上正式焊接過程中,應注意焊接回路,接觸電阻引起的電壓降低,及時調整焊接電壓,確保焊接過程穩(wěn)定。七、二氧化碳氣體保護焊常見的故障和缺陷氣保焊機有別于其它焊機之處在于它是機、電、氣三位一體的設備,在使用中,對于其所發(fā)生的問題我們應從此三個因素去理解、分析和解決。一般地說:不能焊電路故障;不好焊機械故障;焊不好保護氣氣體不純或氣路問題。這是經(jīng)驗的寫照,而后兩者占了問題總數(shù)的90%。 1. 機械問題(主要表現(xiàn)為送絲不穩(wěn)、堵絲)1.1入口嘴、中間嘴、出口嘴是否同心在一條直線上。如不在一條直線上則易導致送絲阻力加大,造成送絲不穩(wěn)。(見圖示)

58、                                                  

59、          送絲輪                                   出口嘴      

60、60;       中間嘴                 入口嘴          焊絲盤 1.2送絲輪是否打滑。第一次試機應將防銹脂擦除并要定期清理輪槽,注意要用軟質的東西去擦除。判斷輪槽是否磨損嚴重:一般情況下讓焊絲露出槽面的1/3(見圖示),否則應換相應絲徑的送絲輪。輪槽

61、必須按焊絲直徑安裝正確。                     d                                                                          

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