气体保护焊作业指导书

0、 总则

普及推广CO 2气体保护焊,使CO 2气体保护焊操作规范化,有效控制CO 2气体保护焊的焊接质量。本作业指导书用于指导钢结构制造低碳钢与低合金钢CO 2焊接。 1、 定义

1、1 CO 2气体保护焊就是以CO 2作为保护气体,依靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种熔化极气电焊。

1、2 CO 2气体保护焊的基本原理(见图1) 焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出,而CO 2气体从喷嘴内以一定的流量喷出,这样当焊丝与焊件接触引燃电弧后,连续给送的焊丝末端与熔池被CO 2气体层流所保护,防止空气对熔化金属的有害作用,从而保证获得高质量的焊缝。

2、工作程序 (图2)

2、1

2、1、1 a 、;

b 、

c 、效期限。焊工停焊时间超过六个月应重新考核。 2、1、2 焊机

CO 2焊机主要由焊接电源、自动与半自动焊枪、焊丝给送机构、供气系统以及控制系统等部分组成。常用焊机有NBC-200、NBC 1-300、NBC 1-1-500、NZC-500、NZC 3-500,其主要技术数据见表1。

常用CO 2焊机的主要技术数据 表1

2、1、3 焊材

a、 CO2气体

焊接用CO2气体就是由钢瓶装的液态CO2汽化而来,容量为40公升的标准瓶可以灌入25公斤的液态CO2,满瓶压力约为50－70公斤/厘米2。焊接用CO2气体纯度一般要求不低于99、5％。新灌气瓶使用前应倒立静置1－2小时,然后打开阀门,把沉积在下部的自由状态的水排出。经放水处理后的气瓶,在使用前先放气2－3分钟。瓶中气压降到10个大气压时,不再使用。

b、焊丝

为保证焊缝具有较高的机械性能与消除气孔的产生,必须采用含有足够脱氧元素的高硅、高锰型合金焊丝。表2为CO2气体保护焊常用焊丝的化学成分及用途。其中H08MnSiA 焊丝一般用于低碳钢的焊接。H08Mn2SiA与HO4Mn2SiTiA焊丝具有较多的脱氧元素与一定含量的合金元素,一般用于低合金与低合金高强度钢的焊接,尤其焊丝H04Mn2SiTiA比

H08Mn2SiA性能优越、飞溅少、焊缝机械性能以及抗气孔性能好。

对各种金属材料,应根据焊件的设计强度及工艺要求,选择不同化学成分的焊丝,以满

足焊接工艺与焊缝机械性能的要求。

CO2气体保护焊常用焊丝化学成分与用途表2

焊接规范采用较小时(较低的电弧电压,较小的焊接电流),熔滴呈短路过渡。采用较大焊接规范时(较高的电弧电压,较大的焊接电流),熔滴呈小颗粒自由飞落过渡,即颗粒过渡

上述针对一定直径的焊丝。

CO2气体保护焊的焊接工艺参数主要包括焊接电流、电弧电压、焊丝直径焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性等。

a、焊接电流: CO2气体保护焊时,焊接电流就是最重要的工艺参数,焊接电流的大小,决定了焊接过程的熔滴过渡形式,从而对飞溅程度、焊接过程稳定性有很大影响,同时焊接电流对于熔深及焊接生产率有决定性影响。

焊接电流根据焊件厚度、焊丝直径、焊缝空间位置与所要求的熔滴过渡形式来选择。通常用直径0、8-1、6mm的焊丝、短路过渡时,焊接电流在50－230安范围内选择;颗粒过渡焊接时,焊接电流可在250－500安范围内选择。

b、电弧电压:电弧电压也就是重要的焊接工艺参数,选择时必须与焊接电流配合恰当。电弧电压的大小对焊缝成型、熔深、飞溅、气孔及焊接过程稳定性等都有很大影响。

短路过渡焊接时,焊接电流越大,所选用的电弧电压也相应增高。通常电弧电压在16－24伏范围内。

当颗粒过渡焊接时,电弧电压也应随焊接电流的增加而加大。对于直径为1、2-3、0mm 焊丝,电弧电压通常在25－44伏范围内。

电弧电压与焊缝成型有直接的关系,电弧电压增大,使熔宽增大,而熔深与余高有所减少。

c、焊丝直径:焊丝直径根据焊件厚度、焊缝空间位置及生产率的要求等条件来选择。当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时,多采用直径1、6mm以下的焊丝。当在平焊位置焊接中厚板时,可以采用直径大于1、6mm的焊丝。

各种直径的适用范围见表3 表3

d、焊接速度:焊速会影响焊缝成型、气体保护效果、焊接质量及生产率。在一定的焊丝直径、焊接电流与电弧电压的工艺条件下,焊速增快,焊缝的熔宽及熔深都有所减少;反之,生产率低,焊接变形大。通常CO2半自动焊的焊速在15－30m/n范围内,自动焊时,可以采用更快的焊接速度,一般不超过40m/n。

e、焊丝干伸长:一般焊丝伸出长度约等于焊丝直径的十倍为宜。

f、 CO2气体流量:细丝小规范焊接时气体流量范围通常为5－15升/分。中等规范焊接时约为20升/分。粗丝大规范(颗粒过度)自动焊时则为25－50升/分。

g、电源极性:CO2气体保护焊一般都采用直流反极性。因为反极性时飞溅小,电弧稳定,成型好。而且反极性时焊缝金属含氢量低,并且焊缝熔深大。

焊接质量的好坏就是上述焊接参数的综合反应,焊接规范的选择必须根据焊接材料、焊件形状、焊接设备以及焊工的操作方法与技术熟练程度来决定。现将CO2气体保护焊平焊焊接技术条件及角焊缝焊接条件列入表4、表5。

CO2气体保护焊平焊焊接规范

表4

CO2气体保护焊角焊缝焊接规范

表5

2、1、4 焊接方法

a、半自动焊操作技术:

定位焊: 定位焊时,一般采用强的焊接规范,即选用大电流、短时间以及快速送丝。

平焊:CO2半自动焊时,按焊枪运动的方向有右焊法与左焊法两种见图二。

右焊法时,熔池可见度及气体保护性比较好,焊缝成型美观,所以使用较普遍;缺点就是瞧不清焊缝间隙容易焊偏。焊枪与焊件之间的夹角一般为60︒－75︒。

左焊法:可以清楚地瞧到焊缝间隙,不易焊偏,但就是观察熔池较困难,气体保护及成型不好,薄件易烧穿,所以一般很少采用。焊枪与焊件之间的夹角一般为80︒－90︒。

平角焊时,焊枪位置见图三,焊枪与竖板的夹角为25︒－30︒。

焊接薄板时,焊枪以直线运走为好,在厚板焊接时,焊枪可以适当的摆动或螺旋形的运走。

立焊:CO2半自动焊时,按焊枪运动的方向有上焊法与下焊法两种,详见图四。

上焊法由于铁水的重力作用,所以熔深大,焊缝高且窄,成型不好,同时效率低,因此很少采用。

下焊法焊缝成型好,生产率高,使用最普遍。焊接时,焊枪一般不作摆动。

在进行上焊法与下焊法时,焊枪与竖板之间的夹角为45︒－50︒。并且应偏离竖板1毫米,焊枪与焊缝的夹角为70︒－90︒。

横焊:CO2半自动横焊时,选用的焊接规范与立焊基本相同,焊枪应适当前后直线往复摆动,焊枪与焊缝水平线夹角为5︒－15︒,并且与焊缝的夹角为75︒－85︒。焊枪位置见图五。