CO2氣體保護焊培訓5.7

CO2氣體保護焊培訓資料中建鋼構(gòu)鎮(zhèn)江蘇寧項目部2013.5.9一、焊接基本知識二、CO2焊焊接過程特點三、CO2焊常見的缺陷四、焊接操作要領五、現(xiàn)場注意事項六、現(xiàn)場焊接缺陷圖例分析主要培訓內(nèi)容一、焊接基本知識1、焊接基本方法2、熔焊的原理及特點3、氣體保護焊4、CO2氣體保護焊工作原理5、CO2氣體保護焊特點熔焊壓力焊釬焊電弧焊氣焊鋁熱焊電渣焊電子束焊激光焊熔化極非熔化極手工焊CO2焊埋弧焊MAG焊MIG焊TIG焊等離子弧焊1、焊接基本分類2、熔焊的原理及特點熔焊：利用熱源加熱被焊母材連接處，使之熔化，利用液相之間的相溶及液、固兩相的原子的緊密接觸來實現(xiàn)原子間的結(jié)合。相比于壓焊和釬焊熔焊具有以下特點：（1）焊接時母材局部在不承受外加壓力的情況下被熔化。（2）焊接時必須采用更為有效的隔離空氣的措施。（3）兩種被焊材料之間必須有一定的冶金相容性。（4）焊接時焊接接頭經(jīng)歷了更為復雜的冶金過程。氣體保護焊的定義：用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護電弧焊，簡稱氣體保護焊。3、氣體保護焊常用的保護氣體：二氧化碳氣（CO2）、氬氣（Ar）、氦氣（He）及它們的混合氣體:CO2+Ar、CO2+Ar+He……。4、CO2氣體保護焊工作原理焊接時，在焊絲與焊件之間產(chǎn)生電弧；焊絲自動送進，被電弧熔化形成熔滴進入熔池；CO2氣體經(jīng)噴嘴噴出，包圍電弧和熔池，起隔離空氣和保護焊接金屬的作用。同時，CO2還參與冶金反應，在高溫下的氧化性有助于減少焊縫中的氫。

KRⅡ200AV送絲電機電磁氣閥操作盒氣管流量計工件六芯電纜正極電纜負極電纜焊接電源A配電箱+_集中供氣接入點焊槍5、CO2氣體保護焊特點CO2氣體保護焊的優(yōu)點：（1）CO2氣體保護焊是一種高效節(jié)能的焊接方法。（2）用粗絲焊接時可以使用較大的電流，實現(xiàn)射滴過度。（3）用細絲焊接時可以使用較小的電流，實現(xiàn)短路過渡方式。（4）CO2氣體保護焊是一種低氫型焊接方法，焊縫的含氫量極低，抗銹能力較強。（5）CO2氣體保護焊是育中明弧焊接方法，焊接時便于監(jiān)視和控制電弧和熔池。（6）CO2氣體保護焊成本低。5、CO2氣體保護焊特點CO2氣體保護焊的不足：（1）焊接過程中金屬飛濺較多，焊縫外形較為粗糙。（2）不能焊接易氧化的金屬材料，也不適合在有風的地方進行焊接。（3）焊接過程中弧光較強，尤其是在采用大電流的時弧光的輻射較強。二、CO2氣體保護焊焊接過程特點CO2氣體保護焊熔滴過渡特點CO2氣體保護焊冶金特點CO2氣體保護焊氣孔和飛濺問題1231、CO2氣體保護焊熔滴過渡特點CO2氣體保護焊的熔滴過渡主要有短路過渡和自由過渡兩種方式。

短路過渡是熔滴在未脫離焊絲之前就與熔池接觸形成液態(tài)金屬橋，在其表面張力及其他力的共同作用下向熔池過渡的過程。1、CO2氣體保護焊熔滴過渡特點

當采用中等電流、電弧電壓較高時，熔滴成變化形態(tài)的排斥過渡。此過程特點：電弧較集中，始終在熔滴下方，熔滴較大且不規(guī)則，穩(wěn)定性較差，焊縫成形差，飛濺較大。2、CO2氣體保護焊冶金特點（1）合金元素氧化焊接區(qū)處于高溫，且氣體與金屬有較大的比接觸面積，尤其是在熔滴反應區(qū)，增加了合金元素的氧化燒損。（2）脫氧和合金化脫氧是利用與氧親和力比鐵大的元素，使其優(yōu)先被氧化，減小被氧化的量。3、CO2氣體保護焊氣孔和飛濺問題（1）氣孔

CO2焊時，焊縫中可能產(chǎn)生的氣孔主要有氮氣孔、氫氣孔和CO氣孔。氮氣孔通常在焊縫表面出現(xiàn)，呈蜂窩狀，或者以微氣孔彌散分布于焊縫金屬中。增加氣體的保護效果防止空氣的侵入。氫氣孔通常分布在焊縫表面，表面上看呈圓喇叭口形，氣孔的四周有光滑的內(nèi)壁。提高CO2氣體純度，控制其中所含的水分。CO氣孔通常產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，并沿著結(jié)晶方向分布，呈條蟲狀，表面光滑。提高焊絲的脫氧能力。氣孔N氣孔主要原因是氣體保護效果不好CO氣孔焊絲不合格氣體不純工件含碳量過大H氣孔焊絲或工件油、銹或水過多風速過大干伸長度過大氣路被堵塞或漏氣流量計凍結(jié)流量過小氣體不純危害：1、氣孔的存在首先影響焊縫的致密性。2、減小焊縫的有效面積，造成應力集中，降低焊縫的強度和韌性，3、氫氣孔可能促成冷裂紋。預防措施：1、清除焊絲，工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。2、采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。3、采用短電弧施焊。4、焊前預熱，焊后保溫。焊接飛濺大焊絲質(zhì)量不好化學成分及機械性能不合格焊件及焊絲污物過多及時清除或更換焊接回路接觸不良各連接處應連接牢固焊槍操作不當保持正確的角度和角度導電嘴、送絲輪、焊絲直徑使用不當

導電嘴磨損、送絲輪規(guī)格不對、焊絲直徑選用過粗。焊接規(guī)范設置不當根據(jù)焊接條件正確設定焊接電流和焊接電壓。（2）飛濺危害：1、降低焊絲的熔敷系數(shù)，增加焊絲及電能的消耗。2、飛濺金屬粘著到導電嘴端面和噴嘴內(nèi)壁上，會使送絲不暢而影響電弧穩(wěn)定性，降低保護氣的保護作用，惡化焊縫成形質(zhì)量。3、飛濺金屬粘著到導電嘴，噴嘴，焊縫及焊件表面上，焊后需清理，增加了焊接的輔助工時。4、容易燒壞工作服，燙傷皮膚。預防措施：1、對于每種直徑的焊絲，其飛濺率和焊接電流之間都存在一定的規(guī)律。在選擇焊接電流時，應盡可能避開飛濺率高的電流區(qū)域。電流確定后在匹配適當?shù)碾妷骸?、焊槍垂直時飛濺量最小，傾斜角度最大，飛濺越多，焊槍前傾或后傾最好不要超過20度。3、短路過渡焊接時，合理選擇焊接電源特性并匹配合適的可調(diào)電流，以便當采用不同直徑的焊絲焊接時均可調(diào)得合適的短路電流增長速度。4、采用低飛濺率焊絲。

三、CO2氣體保護焊常見的缺陷（1）焊縫裂紋危害：

裂紋是焊接中最危險的缺陷，它不僅嚴重的削弱了結(jié)構(gòu)的承載能力，即使不太嚴重的裂紋，由于使用過程中造成應力集中，則成為各種斷裂（脆性斷裂、塑性斷裂、疲勞斷裂和腐蝕斷裂）的斷裂源，造成低應力破壞。產(chǎn)生原因防止方法焊縫深寬比太大；焊道太窄（特別是角焊縫和底層焊道）增大電弧電壓或減小焊接電流，以加寬焊道而減小熔深；減慢行走速度，以加大焊道的橫截面。焊縫末端處的弧坑冷卻過快采用衰減控制以減小冷卻速度；適當?shù)靥畛浠】?；在完成焊縫的頂部采用分段退焊技術(shù)，一直到焊縫結(jié)束。焊絲或工件表面不清潔（有油、銹、漆等）焊前仔細清理焊縫中含C、S量高而Mn量低檢查工件和焊絲的化學成分，更換合格材料多層焊的第一道焊縫過薄增加焊道厚度（1）焊縫裂紋（2）夾渣產(chǎn)生原因防止方法采用多道焊短路電?。ㄈ酆冈蛫A雜物）在焊接后續(xù)焊道之前，清除掉焊縫邊上的渣殼高的行走速度（氧化膜型夾雜物）減小行走速度；采用含脫氧劑較高的焊絲；提高電弧電壓危害：

夾渣的危害點狀夾渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應力集中，尖端還會發(fā)展為裂紋源，危害較大。（3）咬邊產(chǎn)生原因防止方法焊接速度太高減慢焊接速度電弧電壓太高降低電壓電流過大降低送絲速度停留時間不足增加在熔池邊緣的停留時間焊槍角度不正確改變焊槍角度，使電弧力推動金屬流動危害：

咬邊是焊接中較為嚴重的表面缺陷，會造成應力集中，咬邊的邊緣組織被淬硬，易引起裂紋。（3）咬邊（4）未熔合產(chǎn)生原因防止方法焊縫區(qū)表面有氧化膜或銹皮在焊接之前，清理全部坡口面和焊縫區(qū)表面上的軋制氧化皮或雜質(zhì)熱輸入不足提高送絲速度和電弧電壓；減小焊接速度焊接熔池太大減小電弧擺動以減小焊接熔池焊接技術(shù)不合適采用擺動技術(shù)時應在靠近坡口面的熔池邊緣停留；焊絲應指向熔池的前沿接頭設計不合理坡口角度應足夠大，以便減少焊絲伸出長度（增大電流），使電弧直接加熱熔池底部；坡口設計為J形或U形危害：

未熔合是一種面積型缺陷，坡口側(cè)未熔合和根部未熔合明顯減少了承載截面積，應力集中比較嚴重，其危害型僅次于裂紋。（5）未焊透產(chǎn)生原因防止方法坡口加工不合適接頭設計必須合適，適當加大坡口角度，使焊槍能夠直接作用到熔池底部，同時要保持噴到工件的距離合適；減小鈍邊高度；設置或增大接頭底層間隙焊接技術(shù)不合適使焊絲保持適當?shù)男凶呓嵌龋赃_到最大的熔深；使電弧處在熔池的前沿熱輸入不合適提高送絲速度以獲得較大的焊接電流，保持噴嘴與工件的距離合適危害：

減少了焊縫的有效截面積，使焊接接頭的強度下降；引起應力集中嚴重降低焊縫的疲勞強度；未焊透可能成為裂紋源。（6）熔透過大產(chǎn)生原因防止方法熱輸入過大減小送絲速度和電弧電壓；提高焊接速度坡口加工不合適減小過大的底層間隙；增大鈍邊高度（7）弧坑產(chǎn)生原因防止方法操作時突然息弧焊接過程要防止出現(xiàn)斷弧，手法要穩(wěn)定。焊接收尾時過早息弧、斷弧，電弧拉的過長焊縫應設置息弧板，把弧坑拖到工件以外危害：

弧坑坑減小了焊縫的有效截面積，弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。（8）焊瘤產(chǎn)生原因防止方法焊接時電流、電壓過大盡可能使接頭處于平焊位置進行焊接，采用合理的焊接參數(shù)焊接位置、焊條位置和運條方法不正確制定正確的運條方法和合理的焊接參數(shù)，加強培訓，提高焊工的操作技能焊工操作手勢不穩(wěn)，突然放慢速度焊接過程中要保證焊接，防止出現(xiàn)手法不穩(wěn)，抖動等。四、焊接操作要領

CO2焊大電流焊接結(jié)束時會在焊縫尾端產(chǎn)生弧坑，從而產(chǎn)生裂紋等焊接缺陷，為保障焊接質(zhì)量應進行收弧處理。調(diào)整合適的收弧電流，運用焊接手法及時回填收弧處。（1）收弧收弧電流焊接電流焊接方向（2）焊槍擺動焊縫有間隙時應擺動送槍

（a）小擺動：適用于小焊縫（b）月牙形擺動：適用于大焊縫（3）平焊時焊槍角度10~200焊接方向900（側(cè)視圖）（正視圖）（4）水平角焊縫水平側(cè)垂直側(cè)（薄板正視圖）40~450水平側(cè)垂直側(cè)（厚板正視圖）40~45010~200（側(cè)視圖）0.5~3mm0~1.5mm薄板水平角焊：焊絲指向焊縫。

厚板水平角焊：要使焊縫對稱，必須考慮垂直側(cè)與水平側(cè)的散熱情況，上板散熱差，下板散熱

好，所以，電弧應指向下板。（5）水平角焊縫90070~9000~200行進方向行進方向在兩端停0.5~1秒快速送槍等速上升焊縫寬立向上焊時，如果平直送槍，焊縫呈凸狀，易產(chǎn)生咬邊，因此應采用小擺動法送槍。五、現(xiàn)場注意事項1、預熱和后熱焊前預熱作用如下：

（1）預熱能減緩焊后的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴散氫的逸出，避免產(chǎn)生氫致裂紋。同時也減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度，提高了焊接接頭的抗裂性。

（2）預熱可降低焊接應力。一方面降低了焊接應力，另一方面，降低了焊接應變速率，有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋。

（3）預熱可以降低焊接結(jié)構(gòu)的拘束度，對降低角接接頭的拘束度尤為明顯，隨著預熱溫度的提高，裂紋發(fā)生率下降。厚板焊接時由于材料為低合金結(jié)構(gòu)鋼，含有少量的合金元素，淬硬傾向大，焊接性差，焊縫中極易出現(xiàn)裂紋。所以預熱是厚板焊接必須采取的工藝措施。預熱的寬度，應根據(jù)被焊工件的拘束度情況而定，一般應為焊縫區(qū)周圍各三倍壁厚，且不得少于150-200毫米。如果預熱不均勻，不但不減少焊接應力，反而會出現(xiàn)增大焊接應力的情況。

焊后熱處理作用如下：

（1）加快焊縫及熱影響區(qū)中氫的逸出，對于防止低合金鋼焊接時產(chǎn)生焊接裂紋的效果極為顯著。

（2）使焊好的工件在高溫狀態(tài)下，其屈服強度下降，來達到松弛焊接應力的目的。

（3）使得合金鋼焊接接頭的金相組織得到改善，提高了焊接接頭的塑性、韌性，從而改善了焊接接頭的綜合機械性能。

多層多道焊時嚴格控制焊縫層間溫度。1、預熱和后熱2、焊前清理、烘干焊前清理不徹底的危害：（1）形成氣孔：母材或填充金屬表面有銹、油污等是產(chǎn)生氣孔的主要原因。焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量，因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量。（2）產(chǎn)生夾渣：坡口表面的氧化