CO2气体保护焊接工艺3573.docx
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1、CO2气气体保护护焊工艺艺参数CO2气气体保护护焊工艺艺参数除除了与一一般电弧弧焊相同同的电流流、电压压、焊接接速度、焊焊丝直径径及倾斜斜角等参参数以外外,还有有CO22气体保保护焊所所特有的的保护气气成分配配比及流流量、焊焊丝伸出出长度、保保护气罩罩与工件件之间距距离等对对焊缝成成形和质质量有重重在影响响。焊接电电流和电电压的影影响。与与其他电电弧焊接接方法相相同的是是,当电电流大时时焊缝熔熔深大,余余高大;当电压压高时熔熔宽大,熔熔深浅。反反之则得得到相反反的焊缝缝成形。同同时焊接接电流律律为送丝丝速度大大则焊接接电流大大,熔敷敷速度大大,生产产效率高高。采用用恒压电电源等速速成送丝丝系统
2、时时,一般般规律为为送丝速速度大则则焊接电电流大,熔熔敷速度度随之增增大。但但对COO2气体保保护焊来来说,电电流、电电压对熔熔滴过渡渡形式有有更为特特殊的影影响,进进而影响响焊接电电弧的稳稳定性及及焊缝形形成。因因而有必必要对熔熔滴过渡渡形式进进行更深深一步的的阐述。在电弧焊焊中焊丝丝作为外外加电场场的一极极(用直直流电源源,焊丝丝接正极极时称为为直流反反接,接接负极时时称为直直流正接接),在在电弧激激发后被被产生的的电弧热热熔化而而形成熔熔滴向母母材熔池池过渡,其其过渡形形式有多多种,因因焊接方方法、工工艺参当当选变化化而异,对对于COO2气体保保护焊而而言,主主要存在在三种熔熔滴过渡渡形
3、式,即即短路过过渡、滴滴状过渡渡、射滴滴过渡。以以下简过过这三种种过渡形形式的特特点、与与工艺参参数(主主要是电电流、电电压)的的关系以以及其应应用范围围。短路过渡渡。短路路过度是是在细焊焊丝、低低电压和和小电流流情况下下发生的的。焊丝丝熔化后后由于斑斑点压力力对熔滴滴有排斥斥作用,使使熔滴悬悬挂于焊焊丝端头头并积聚聚长大,甚甚至与母母材的深深池相连连并过渡渡到熔池池中,这这就是短短路过渡渡形式,见见下图:1)过渡渡主要特特征是短短路时间间和短路路频率。影影响短路路过渡稳稳定性的的因素主主要是电电压,电电压约为为1821VV时,短短路时间间较长,过过程较稳稳定。焊接电流流和焊丝丝直径也也即焊丝
4、丝的电流流密度对对短路过过渡过程程的影响响也很大大。在表表(1)中中列出了了不同焊焊丝直径径时的允允许电流流范围和和最佳电电流范围围。在最最佳电流流范围内内短路频频率较高高,短路路过渡过过程稳定定,飞溅溅大,必必须采取取增加电电路电感感的方法法以降低低短路电电流的增增长速度度,避免免产生熔熔滴的瞬瞬时爆炸炸和飞溅溅。另外外一个措措施是采采用Arr-COO2混合气气体(各各约500%),因因富Arr气体下下斑点压压力较小小,电弧弧对熔滴滴的排斥斥力较小小,过程程比较稳稳定和平平静。细细焊丝工工作范围围较宽,焊焊接过程程易于控控制,粗粗焊丝则则工作范范围很窄窄,过程程难以控控制。因因此只有有焊丝直
5、直径在1.22mm以以下时,才才可能采采用短路路过渡形形式。短短路过渡渡形式一一般适用用于薄钢钢板的焊焊接。CO2气气体保护护焊稳定定短路过过渡时不不同焊丝丝直径的的电流范范围焊丝直径径(mmm)允许电流流(A)最佳电流流(A)0.86011606011001.07022407011201.29022609011751.6110290011020002.0120350012025002)滴状状过渡。滴滴状过渡渡是在电电弧稍长长,电压压较高时时产生的的,此时时熔滴受受到较大大的斑点点压力、熔熔滴在CCO2气氛中中一般不不能沿焊焊丝轴向向过渡到到熔池中中,而是是偏离焊焊丝轴向向,甚至至于上翘翘,如
6、下下图所示示。由于于产生较较大的飞飞溅,因因此滴状状过渡形形式在生生产中很很难采用用。只有有在富氩氩混合气气焊接时时,熔滴滴才能形形成向过过渡和得得到稳定定的电弧弧过程。但但因富氩氩气体的的成本是是纯COO2气体的的几倍,在在建筑钢钢结构的的生产和和施工安安装中应应用较少少。3)射滴滴过渡。CCO2气体保保护焊的的射滴过过渡是一一种自由由过渡的的形式,但但其中也也伴有瞬瞬时短路路。它是是在1.663.0的焊焊丝,大大电流条条件下产产生的,是是一种稳稳定的电电弧过程程。焊丝直径径1.223.0时,如如电流较较大,电电弧电压压较高,能能产生如如前所述述的滴状状过渡,但但如电弧弧电压降降低,电电弧的
7、强强烈吹力力将会排排除部分分熔池金金属,而而使电弧弧部分潜潜入熔池池的凹坑坑中,随随着电流流增在则则焊丝端端头几乎乎全部潜潜入熔池池,同时时熔滴尺尺寸减小小,过渡渡频率增增加,飞飞溅明显显降低,形形成典型型的射滴滴过渡,如如下所示示。但电电流增大大有一定定限度,电电流过大大时,电电弧力过过大,会会强烈扰扰动熔池池,破坏坏焊接过过程。由于射滴滴过渡对对电源动动特性要要求不高高,而且且电流大大,熔敷敷速度高高,适合合于中厚厚板的焊焊接,不不易出现现未熔合合缺陷,但但由于熔熔深大,熔熔宽也大大,射滴滴过渡用用于空间间位置焊焊接时,焊焊缝成形形不易控控制。CO2气气体保护护焊不同同焊丝直直径时形形成射
8、滴滴过渡的的电流范范围焊丝直径径(mmm)焊接电流流(A)1.225035001.630050002.035055002.4400650035007500 COO2+Arr混合气气配比的的影响。不不论对于于短路过过渡还是是滴状过过渡的情情况,在在CO22气体中中加入AAr,飞飞溅率都都能减少少。短路路过渡时时CO22含量在在50%700%范围围内都有有良好效效果,在在大电流流滴状过过渡时,AAr含量量为755%880%时时,可以以达到喷喷射过渡渡,电弧弧稳定,飞飞溅很少少。对于焊缝缝成形来来说200% CCO2+800%Arr混合气气体条件件下,焊焊缝表面面最光滑滑,但同同时使熔熔透率减减少,
9、熔熔宽变窄窄。保护气气流量的的影响。气气体流量量大时保保护较充充分,但但流量太太大时对对电弧的的冷却和和压缩很很剧烈,电电弧力太太大会扰扰乱熔池池,影响响焊缝成成形。导电嘴嘴与焊丝丝端头距距离的影影响。导导电嘴与与焊丝伸伸出端的的距离亦亦称为焊焊丝伸长长度。该该长度大大则由于于焊丝电电阻而使使焊丝伸伸出优产产生的热热量大,有有利于提提高焊丝丝的熔敷敷率,但但伸出长长度过大大时会发发生焊丝丝伸出段段红热软软化而使使电弧过过程不稳稳定的情情况,应应予以避避免。通通常1.22焊丝伸伸出长度度保持在在1520mmm,按按焊接电电流大小小作选择择。焊矩与与工件的的距离。焊焊矩与工工件距离离太大时时,保护
10、护气流达达到工件件表面处处的挺度度差,空空气易侵侵入,保保护效果果不好,焊焊缝易出出气孔。距距离太小小则保护护罩易被被飞溅堵堵塞,使使保护气气流不顺顺畅,需需经常清清理保护护罩。严严重时出出现大量量气孔,焊焊缝金属属氧化,甚甚至导电电嘴与保保护罩之之间产生生短路而而浇损,必必须频繁繁更换。合合适的距距离根据据使用电电流大小小而定。电源极极性的影影响。采采用反接接时(焊焊丝接正正极,母母材接负负极),电电弧的电电磁收缩缩力较强强,熔滴滴过渡的的轴向性性强,且且熔滴较较细,因因而电弧弧稳定。反反之则电电弧不稳稳。焊接速速度的影影响。CCO2气体保保护焊,焊焊接速度度的影响响与其他他电弧焊焊方法相相
11、同,焊焊接速度度太慢则则熔池金金属在电电弧下堆堆积,反反而减少少熔深,且且热影响响区太宽宽,对于于热输入入敏感的的母材易易造成熔熔合线及及热影响响区脆化化。焊接接速度太太快,则则熔池冷冷却速度度太快,不不仅易出出现焊缝缝成形不不良、气气孔等缺缺陷,而而且对淬淬硬敏感感性强的的母材易易出现延延迟裂纹纹。因此此焊接速速度应根根据焊接接电流、电电压的选选择来加加以合理理匹配。CO22气体纯纯度的影影响。气气体的纯纯度对焊焊接质量量有一定定影响,杂杂质中的的水分和和碳氢化化合物会会使熔敷敷金属中中扩散氢氢含量增增高,对对厚板多多层焊易易于产生生冷裂纹纹或延迟迟裂纹。二二氧化碳碳的技术术要求如如下表:项
12、 目目组分含量量(%)优等品一等品合格品二氧化碳碳含量(VV/V)99.9999.7799.55液态水不得检出出不得检出出不得检出出油不得检出出不得检出出不得检出出水蒸气+乙醇含含量(mm/m)0.00050.0220.055气味无异味无异味无异味在重、大大型钢结结构中低低合金高高强钢特特厚板节节点拘束束应力较较大的主主要是焊焊缝焊接接时应采采用优等等品,在在低碳钢钢厚板节节点主要要焊缝焊焊接时可可采用一一等品,对对一般轻轻型钢结结构薄板板焊接可可采用合合格口。总之,CCO2气体保保护焊影影响焊接接电弧稳稳定性和和焊缝成成形、质质量的参参数较多多,在实实际施焊焊时必须须加以仔仔细选配配。下表表
13、分别列列出了平平对接、角角接、立立向位置置对接、横横向位置置对接时时的推荐荐焊接参参数。平对接时时推荐的的焊接条条件坡品形状状板厚(mmm)焊丝直径径(mmm)焊道数电流(A)电压(V)速度(ccm/mmin)CO2流流量(LL/miin)61.61400430036338801522081.62350380035337702022540043003633870121.6240043003633870202254004300363387081.22120130026227305502025026002833040550101.2213014002622730550202803000303332
14、5330161.2312014002522740445203003400333353044030034003533720330191.241201400252274055025300340033335304403003400333353044030034003533720225101.22300320037339607702030032003733960770161.241401600242262033020260280031333354402702900343365066027029003433640550191.241401600242262633020260280031333354453
15、003200353374055030032003533735440161.64400430036338506602540043003633850660191.64400430036338354452540043003633835440角焊时推推荐的焊焊接条件件坡品形状状板厚(mmm)根部间隙隙(mmm)焊道直径径(mmm)电流(A)电压(V)速度(ccm/mmin)CO2流流量(LL/miin)2.33.540.913015001922035440153.244.51.2150200021224354454.555.51.220025002422640550655.51.22002500242
16、2640550208781.22603000283342533512781.2260300028335253352.33.540.910015001922035440153.2451.2150200021225354454.555.51.2150200021225354406671.230035003033640445208671.23003500303354044512891.6430450038440404452.30.910013002022145550153.21.2150180020222354404.51.220025002422640550立向位置置对接焊焊参数坡品形状状板厚(m
17、mm)根部间隙隙(mmm)焊道直径径(mmm)电流(A)电压(V)速度(ccm/mmin)4.02.01.214016001922035440222.41.2(1层)11201814(2层)114019.5511(3层)114019.558.2(4层)114019.555.5(5层)113019.004.0横向位置置对接焊焊参数坡品形状状板厚(mmm)根部间隙隙(mmm)焊道直径径(mmm)焊道(数数)电流(A)电压(V)速度(ccm/mmin)621.01130140019220182222150160020221152251221.01130140019220182222150160020
18、221152251561.21424026002522930440520024002422640550焊接缺陷陷产生原原因及防防止措施施CO2气气体保护护焊施工工焊缝缺缺陷及过过程不稳稳定的产产生原因因均与保保护气体体和细焊焊丝的使使用特点点有关。产生原因因及防止止措施缺陷种类类可能的原原因防止措施施凹坑气体1没供供给COO2检查送气气阀门是是否打开开,气瓶瓶是否有有气,气气管是否否堵塞或或破断2风大大,保护护效果不不充分挡风3焊嘴嘴内有大大量粘附附飞溅物物,气流流混乱除去粘在在焊嘴内内的飞溅溅4使用用的气体体纯度太太差使用焊接接专用气气体5焊接接区污垢垢(油、锈锈、漆)严严重将焊接专专用气体
19、体6电弧弧太长或或保护罩罩与工件件距离太太大或严严重堵塞塞降低电弧弧电压,降降低保护护罩或清清理、更更换保护护罩7焊丝丝生锈使用正常常的焊丝丝咬边1电弧弧长度太太长减小正常常的焊丝丝2焊接接速度太太快降低焊接接速度3指向向位置不不当(角角焊缝)改变指向向位置焊瘤1对焊焊接电流流来说电电弧电压压太低提高电弧弧电压2焊接接速度太太慢提高焊接接速度3指向向位置不不当(角角焊缝)改变指向向位置裂缝1焊接接条件不不当电流大大电压低低焊接速速度太快快调整至适适当条件件提高电电压降低焊焊接速度度2坡口口角度过过烛加大坡口口角度3母材材含碳量量及其他他合金元元素含量量高进行预热热4使用用的气体体纯度差差(水分
20、分多)用焊接专专用气体体5在焊焊坑处电电流被迅迅速切断断进行补弧弧坑操作作焊道弯曲曲1焊丝丝矫正不不充分调整矫正正轮2焊丝丝伸出长长度过长长进行补弧弧坑操作作3导电电嘴磨损损太大使伸出长长度适当当(255mm以以下)4操作作不熟练练更换导电电嘴飞溅过多多焊接条件件不适当当(特别别是电压压过高或或电流太太小)调整到适适当的焊焊接条件件电弧不稳稳1导嘴嘴孔太大大或已严严重磨损损改换适当当孔径的的导电嘴嘴2焊丝丝不能平平稳送给给清理导导管和送送丝管中中磨屑、杂杂物减少导导管弯曲曲3送丝丝轮过紧紧或过松松适当的扭扭紧4焊线线卷回转转不圆滑滑调整至能能圆滑动动作5焊接接电源的的输入电电压变动动过大增大设
21、备备容量6焊线线生锈或或接地线线接触不不良使用无锈锈焊丝,使使用良好好、可靠靠的接地地夹具焊丝与导导电嘴粘粘连1导电电嘴与母母材间距距过短调整到适适当间距距2焊丝丝送给突突然停止止平滑送给给焊丝CO2气气体保护护焊焊接接工艺钢结构二二氧化碳碳气体保保护焊工工艺规程程1 适适用范围围本标准准适用于于本公司司生产的的各种钢钢结构,标标准规定定了碳素素结构钢钢的二氧氧化碳气气体保护护焊的基基本要求求。注:产品有有工艺标标准按工工艺标准准执行。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.985-881.2 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
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