低碳钢的焊接工艺设计.docx

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1、编辑整理低碳钢的焊接工艺1、材料的生疏钣金车间所焊的工件主要有冷轧板、热轧板、槽钢、镀锌板、不锈钢等。其中所用的冷轧板、热轧板、镀锌板的 材质为Q195，槽钢的材质为Q235.这两种材质都属于碳素钢。下面介绍各种材料的定义。1.1 冷轧板、热轧板热轧，是以板坯主要为连铸坯为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。依据用户的不同需求，经 过不同的精整作业线平坦、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等加工而成为钢板、平坦卷及纵切钢带 产品。冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进展冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化 使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能

2、将恶化，只能用于简洁变形的零件。冷轧板跟热轧板的区分：1） 热轧板硬度低，加工简洁，有较好的韧性和延展性，但机械性能远不及冷加工，也次于锻造加工。2） 冷轧板承受冷扎加工外表无氧化皮，外表光滑度高，质量好。热板承受热扎加工外表有氧化皮，质量差点(有氧化光滑度低)，但塑性好。3） 冷轧轧板硬度高，加工相对困难些，但是不易变形，强度较高。4） 冷轧钢板由于有一程度的加工硬化，韧性低，但能到达较好的屈强比，用来冷弯弹簧片等零件，同时由于屈服点较 靠近抗拉强度，所以使用过程中对危急没有预见性，在载荷超过许用载荷时简洁发生事故。1.2 槽钢槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格以腰高(h)* 腿宽(b)*

3、 腰厚(d) 的毫米数表示，如 120*53*5 ，表示腰高为 120 毫米，腿宽为 53 毫米的槽钢，腰厚为 5 毫米的槽钢，或称 12# 槽钢。腰高一样的槽钢，如有几种 不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加a b c 予以区分，如 25a# 25b# 25c# 等。槽钢可分为热轧槽钢、低合金槽钢、热镀锌槽钢等。1.3 镀锌板镀锌板是指外表镀有一层锌的钢板。镀锌是一种常常承受的经济而有效的防腐方法。全世界锌产量的一半左右均 用于此种工艺。镀锌主要是为防止钢板外表患病腐蚀，延长其使用寿命。2、碳钢2.1 、碳钢的定义碳钢又称碳素钢，是铁和碳的合金，碳钢中除以碳作为合金元素外，还有少量的锰和硅有益元

4、素。此外，还 有 S、P 等杂质。碳钢的性能主要取决于碳含量。碳钢时钢材中产量最多，应用最广的材料。大局部焊接构造都是用碳钢来制造。2.2 、碳钢的分类碳钢有不同的分类方法，可分为：（1） 按含碳量分按碳钢中碳含量的多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。如下表表一 碳钢按含碳量分类名称低碳钢中碳钢WC%0.15 0.150.250.250.60典型硬度HRB60 HRB9025HRC用途特别钢板、薄板、焊丝构造用型材、板材机械零件和工具高碳钢0.601.0040HRC弹簧、模具、导轨焊接性优良中通常要求预热和后热， 常承受低氢焊接工艺差要求同上按品质分主要是依据有害杂质S、P 的含量来划分：1一般

5、碳素钢：含WS%0.050%，WP%0.045%。专业学问共享2优质碳素钢：含WS%0.035%，WP%0.035%。3高级优质碳素钢：含WS%0.030%，WP%0.035%。（2） 按脱氧程度分1沸腾钢：不完全脱氧所得到的钢，含氧量高，S、P 杂质较多，且分布不均匀，焊接时易产生热裂纹和气孔。2） 冷静钢：脱氧彻底，含氧量低、杂质少。3） 半冷静钢：介于沸腾钢和冷静钢之间。下面是钢号的表示方法及各自的含义：2.3 、化学成分按GB/T 7001988碳素构造钢的规定，这类钢的化学成分见表二。表二 碳素构造钢化学成分牌号等级化学成分质量分数%CMnSiSP脱氧方法不大于Q1950.060.1

6、20.250.500.300.0500.045F、b、ZA0.140.220.300.650.0500.045F、b、ZB0.110.200.300.700.300.045Q235C0.180.350.800.0400.040ZD0.170.0350.035TZ备注：1、沸腾钢硅含量不大于 0.07%，半冷静钢硅含量不大于 0.17%，冷静钢硅含量下限为 0.12%。 2、Q235A 和B 级沸腾钢锰含量上限为 0.60%。3、D 级钢应有足够的形成细晶粒组织元素。碳钢中的Si、Mn 对焊接性也有影响，它们的含量增加，焊接性就会相对变差，但影响没有碳作用猛烈。C、Si、Mn 对焊接性的影响可以

7、用下面的阅历公式计算。Ceq=C+Mn/6+Si/24(%)依据一般生产阅历，碳当量Ceq0.40 时，淬硬性倾小，焊接性良好，焊接时一般不需要预热、掌握层间温度或后热；Ceq=0.4%0.6%时，淬硬倾向较大，焊接性比较差，一般需要预热如钢号：30、35、45 等；Ceq0.6 时，淬硬倾向严峻，焊接性很差，焊前必需承受较高的预热温度，掌握层间温度和后热，并承受低氢焊接工艺如碳素钢铸件、碳素工具钢。3、焊接性冷轧板、热轧板、镀锌板、槽钢四种材料都属于低碳钢。低碳钢的特点是含碳量低，Mn 和Si 的含量也比较少通常不会因焊接在热影响区产生硬化组织，钢材的塑性较好，焊接接头产生裂纹的倾向小，故它

8、们都是焊接性最好的钢 种。只要留意一下几个方面就可保证焊缝的焊接质量：(1) 前去除焊件外表的铁锈、油污、水分等杂质，焊条、焊剂必需烘干。(2) 焊缝、对接多层焊的第一层焊缝及单道焊缝要避开深而窄的坡口形式，以防止消灭裂纹、未焊透、夹渣等 缺陷。(3) 构造件的刚度增大、焊缝的裂纹倾向也增大，因此焊接刚度大的构造件时，宜选用低氢碱性焊条，焊前预 热或焊后消退应力热处理措施，预热及回火温度见表三。表三 常用低碳钢的焊前预热及回火温度编辑整理钢号材料厚度/mm预热温度/热处理温度/Q235、Q25508、10、5015、205010010060065025、20g、20r2550600650251

9、00600650(4) 环境温度低于10以下焊接低碳钢时接头冷却速度较快，为了防止产生裂纹，应实行以下减缓冷却速度的措施：焊前预热，焊时保持层间温度；承受低氢型或超低氢型焊接材料；点固焊时必需加大焊接电流，适当加大点固焊的焊缝截面和长度，必要时焊前页实行预热；整条焊缝联系焊完，尽量避开中断，熄弧时要填满电弧坑。由于镀锌板是在Q195 的根底上镀了一层锌，目的是为防止钢板外表患病腐蚀，延长其使用寿命。但锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了肯定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌 层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。在这里主要谈谈镀锌板的焊接

10、性能。（1） 裂纹在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的外表或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液 态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10 和 FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接剩余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。1) 影响裂纹敏感性的因素 锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2 气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。2

11、) 防止裂纹的方法 焊前在镀锌板焊接处开坡口 V、Y 形或 X 型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口四周的镀锌层，同时掌握间隙不宜过大，一般 1.5mm 左右。 选用含Si 量低的焊接材料。气体保护焊时应承受含Si 量低的焊丝，手工焊时承受钛型、钛钙型焊条。（2） 气孔坡口四周的锌层在电弧热的作用下产生氧化形成ZnO及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引 起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严峻，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产 生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量掌握在3070 范围内。（3） 锌的蒸

12、发及烟尘用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池四周的锌层在电弧热的作用下氧化成 ZnO 并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必需实行良好的通风措施。在同样焊接标准下， 用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。（4） 氧化物夹渣焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO 不易逸出，易造成 ZnO 夹渣。ZnO 比较稳定，其熔点为 1800。大块状的 ZnO 夹渣对焊缝塑性具有格外不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO 呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO 较大、较

13、多，焊缝性能差。4、焊接工艺由于低碳钢是焊接性最好的钢种，所以各种焊接方法都在低碳钢焊接中得到应用。如手工电弧焊、埋弧焊、二氧 化碳气体保护焊、电渣焊、气焊、电阻焊、氩弧焊、钎焊等。其中常用的是手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧 焊、埋弧焊等。4.1 手工电弧焊用手工电弧焊焊接低碳钢时，为了提高焊缝的金属塑性、韧性和抗裂性能，通常是使焊缝金属的碳含量低于母材， 靠提高焊缝中的Si、Mn 含量和电弧焊所具有较高的冷却速度来到达与母材等强度。因此，焊缝金属会随着冷却速度的增加，其强度会增加，而塑性和韧性会下降，当板厚单层较焊缝时，其焊脚尺寸不宜过小；多层焊时，应尽量连续施专业学问共享编辑整理焊；

14、焊补外表缺陷时，焊缝应具有肯定得尺寸，焊缝长度不得过短，必要时承受100150 的局部预热。手工电弧焊适用于板厚在 250mm 的对接接头、T 形接头、十字接头、搭接接头、堆焊等。4.1.1 焊前预备1） 焊条烘干焊前对焊接接头烘干的目的是去除受潮焊条中的水分，削减熔池和焊缝中的氢，以防止产生气孔和冷裂纹。2） 焊前清理焊前对接头坡口及四周约20mm 内的外表的油、锈、漆和水分等进展去除。特别是用碱性焊条时，清理要求严格彻底，否则极易产生气孔和延迟裂纹。酸性焊条则对锈不是很敏感，假设锈的较轻，而且对焊缝质量要求不高时， 可以不去除。4.1.2 焊接工艺参数4.1.2.1 焊接材料的选用承受手工

15、电弧焊焊接低碳钢时大多使用 E43XX 系列的焊条，它的熔敷金属抗拉强度不小于 420N/mm243kgf/ mm2，在力学性能与母材恰好相匹配。当焊接重要的或裂纹敏感性比较大的构造时，常承受低氢型的碱性焊条，如 E4316、E4315、E5015、E5016 等，由于这类焊条具有较好的抗裂性能和力学性能，其韧性和抗时效性也很好。但这类焊条的工艺性比较差，对油、锈、水分很敏感，焊前需要在 350400下烘干 12h，并需对接头坡口作彻底清理。所以对于一般的焊接构造使用酸性焊条即可，如 E4301、E4303、E4313、E4320 等，这些焊条的缺点是气体、杂质较高，焊缝金属的塑性、韧性及抗裂

16、性不及碱性焊条，但一般都能满足使用要求。表四列出了一些材质所选用的焊条。钢号型号表四一般构造牌号低碳钢焊条选用简单和厚板构造，重要的受压容器型号牌号施焊条件Q195E4313J421E4303J422一般不预热Q235E4303J422E4301J423Q255E4301 E4320E4311J423 J424J425E4320J424E4311J425E4316J426厚板构造预热在 150以上。E4315J427并且，对于同一个强度等级的低碳钢，由于产品构造的差异，所选用的焊条也不同。例如，随着板厚增加，接头 的冷却速度加快，促使焊缝金属硬化，接头内剩余应力增大，就需要选用抗裂性能好的焊条

17、，如低氢型焊条；厚板为 了焊透，就必需开坡口，使焊缝的填充金属增加，为了提高生产率，可以选用铁粉焊条，表五列出了不同板厚所选用 的焊条.表五 不同板厚的低碳钢所选用的焊条同样板厚的对接接头与T 形接头的散热条件各不一样，后者的角焊缝冷却速度快，需考虑抗裂问题，随着焊脚尺寸的增加，填充金属量以平方数增加。表六列出了不同焊脚尺寸所选用的焊条。专业学问共享另外焊条直径的大小对焊接质量和生产效率影响也很大。一般状况在保证焊接质量的前提下，尽可能选用大直径 焊条以提高生产率。从焊接质量来选焊条，则需考虑：焊件的厚度、接头形式、焊接位置、焊道层次和允许的线能量 等因素。表七列出了不同板厚的焊条选择。表七

18、焊条直径的选择板厚/mm焊条直径/mm4不超过焊件厚度4123.24124带坡口多层焊接头，第一层焊缝应选用小直径的焊条，这样在接头部位简洁操作，有利于掌握熔透和焊波外形， 其次层以后的焊道可选用大直径的焊条来加大熔深和提高熔敷效率。在横焊、立焊和仰焊时，由于重力作用，熔化金属从接头流出，应选用小直径焊条，由于小的焊接熔池便于控 制。在“船形”位置上焊接角焊缝时，焊条直径不能大于角焊缝尺寸。5.1.2.2 焊接电流焊接电流是手工电弧焊的主要参数，它直接影响焊接质量和生产效率。总的原则是保证焊接质量的前提下，尽量 用较大的焊接电流以提高生产效率。确定焊接电流大小是主要是依据焊条直径和焊接位置来确

19、定。一般低碳钢焊接是 依据焊条直径来确定焊接电流。I=k.d式中I焊接电流A； d焊条直径mm；K阅历系数，可按表八来确定：表八不同直径的阅历系数焊条直径/mm1.622.53.246K2025253030404050依据上面阅历公式计算出的焊接电流，只是或许的参考数值，在实际使用时还应依据具体状况而定。例如板厚较 大时，或 T 形接头、搭接接头时，施焊温度低时，均因导热快，焊接电流必成大些；立焊、横焊、仰焊时，为防止熔化金属从熔池中流淌，须减小熔池面积以便掌握焊缝成形，须承受较小的焊接电流，一般比平焊位置小 10%20%。焊接不锈钢时为了削减焊条发红，焊接电流应小一些。下表是某大型集装箱船舱

20、口围装手工电弧焊焊接的工艺参数。焊条直径mm表九平焊某大型集装箱船舱口围装焊接参数焊接电流A立焊横焊仰焊3.210013090120901209012041602001201601201601201605200260手工电弧焊时，酸性焊条用沟通电焊接；低氢钾型焊条可用沟通电焊接也可用直流电反接焊接，酸性焊条用直 流电源时，厚板应承受直流正接法，此时焊件温度高，焊缝熔深大，焊薄板时承受直流反接为好。当使用低氢钠焊条时，必需使用直流反接法焊接。中厚板焊接时为保证焊透，需要对母材开坡口，焊接时承受多层焊或多层多道焊，这样有利于提高焊接接头的塑 性和韧性。在进展多层多道焊焊时，前一层焊道对后一层焊道起

21、预热作用，而后一层焊道对前一层焊道起热处理作用， 能细化晶粒，提高焊缝金属的塑性和韧性。每层的焊道厚度不应大于 45mm，假设每层的焊缝太厚，会使焊缝金属组织晶粒变粗，力学性能降低。5.1.2.3 手工电弧焊操作技术手工电弧焊的根本操作技术包括引弧、运条、焊道的连接和焊道的收尾。这里主要介绍个焊接位置的操作要点。 焊接位置的变化，对焊工操作技术提出不同的要求。这主要是由于熔化金属的重力作用，会造成焊件在不同位置上焊 缝成形困难。下面介绍了各种位置的焊接特点：一、平焊位置的焊接（1） 平焊位置的焊接特点1） 焊接熔池外形和熔池金属简洁保持。2） 熔池金属和熔渣简洁混在一起，特别是角焊缝焊接时，熔

22、渣简洁往熔池前部流淌造成焊缝夹渣缺陷。3） 焊接同样板厚的焊件，平焊位置上的焊接电流比其他位置要大，焊接生产效率高。（2） 焊条角度 平焊位置按焊接接头的形式可分为对接、搭接、T 形接头、船形焊、角接头等。平焊位置的焊条角度如以下图所示：图一 平焊时各种接头的运条角度二、立焊位置的焊接立焊操作比平焊操作要困难些，熔化金属在重力的作用下易向下流形成焊瘤、咬边和夹渣等缺陷，T 形接头焊缝根部简洁产生未焊透，这就使焊缝成形困难，焊缝成形也不如平焊美观，为此，焊接时运条的运动方式格外主 要。例：板厚 5mm，不开坡口的立对接焊焊接。此焊法承受较小直径焊条，宜用 3.2mm，电流 80-100A比平焊小

23、1015%，这样熔池体积小，冷凝快，可防止熔化液体金属下淌；焊接时承受短弧，通常弧长不大于焊条直径，并使焊条与焊件构成 60-80 夹角，这样依靠电孤吹力产生对熔池向上的推力作用托住铁水，利用焊条熔化金属向熔池过渡；焊条作Vy 运动即焊条在坡口一侧引弧，待熔化后再向另一侧运条，运条方式可承受“双锯齿”、“连续锯齿”等形式，左右摇摆上行，直至完成整道焊缝的焊接。三、横焊位置的焊接横焊位置的焊接特点：熔化金属和熔渣受重力作用下易下流至下坡口面形成未熔合和层间夹渣，并且在坡口边 缘简洁形成熔化金属下坠泪滴形焊缝，见以下图或未焊透。跟其他形式坡口对接横焊，常承受多层多道施焊法， 防止熔化金属下淌。图二

24、 泪滴形成焊缝四、仰焊位置的焊接仰焊时熔化金属因重力的作用易下坠焊缝成形比较困难，焊缝正面，因熔池温度高，熔化金属简洁下淌形成 焊瘤，反面焊缝消灭内凹过大的缺陷。焊接时要依据具体状况来不断的变换焊条角度，仰焊位置时的焊条角度图下 图所示：图三 仰焊位置时的焊条角度AI 形坡口的对接仰焊B其他坡口形式的对接仰焊 CT 形接头仰角为了便于熔滴过度，削减焊接时熔化金属下淌和飞溅，焊接过程中应承受最短的弧长施焊。在打底焊时，应承受 小直径焊条和小焊接电流施焊，以免焊缝两侧产生凹陷和夹渣。施焊时依据具体状况承受正确的施焊方法，4.1.3 常见缺陷及防止措施假设操作技术不当或焊条焊接参数选择不当，可能消灭

25、各种缺陷，下表列出了低碳钢手工电弧焊时常见的缺陷、产 生的缘由及防止措施。表十 低碳钢手工电弧焊常见的缺陷、产生的主要缘由及预防措施缺陷咬边 未焊透凹坑夹渣气孔产生缘由焊接电流过大，电弧过长，焊条运条角度不当。焊接电流过小，焊接速度过快，热量不够，焊接坡口未清理干净。坡口角度过小、间隙过小或钝边过大。焊条收弧时未填满弧坑母材坡口外表及四周油污、氧化物等未清理干净，操作不当。母材清理不干净，焊条未烘干预防措施适当减小焊接电流，电弧不要过长，摇摆时坡口边缘运条速度稍慢，运条角度适当。适当增加焊接电流，减慢焊接速度，母材坡口要清理干净，选择适宜的坡口尺寸。焊条在收弧时适当多停留一会。将母材外表清理干

26、净，电弧适当拉长，放慢焊接速度，以使气体浮出。按工艺要求清理母材，焊条按规定进展烘干。4.2 二氧化碳气体保护焊CO2 气体保护焊具有生产率高、焊接变形小、适用范围广等特点，是目前焊接黑色金属材料的重要方法之一。在很多金属构造的生产中已渐渐取代了焊条电弧焊和埋弧焊。4.2.1 工艺特点1CO2 电弧的穿透力强，焊接电流密度大，固焊丝熔化率高，焊后一般不需清渣。生产效率比手工电弧焊高13 倍。2） 承受短路过度技术可用于全位置焊接，薄板焊接质量高，且CO2 气流对焊件起到肯定得冷却作用，固可防止薄板件烧穿和削减焊接变形。3） 抗锈力量强，焊缝含氢量低，焊接低合金钢时冷裂纹的倾向小。4） 焊接过程

27、飞溅较多，特别是当焊接工艺参数匹配不当时。5） 电弧气氛有很强的氧化性，不能焊接易氧化的金属材料，抗风力量较弱。6） 焊接弧光较强，特别是大电流焊接时，需留意对操作人员防弧光辐射保护。4.2.2 气孔问题在熔池金属内部存在有溶解不了的或过饱和气体。当这些气体来不及从熔池中逸出时，便随熔池的结晶凝固， 熔池的结晶凝固，而留在焊缝内形成气孔。CO2 焊可能产生三种气孔：CO 气孔、H2 气孔、N2 气孔。CO 气孔问题产生CO 气孔的缘由是焊丝中的脱氧元素缺乏，使熔池熔入较多的 FeO，它和 C 发生猛烈的C 复原 Fe 的反响， 便产生了CO 气体。因此焊丝中有足够的脱氧元素Si 和 Mn，以及

28、限制焊丝中的C 含量，就能有效的防止CO 气孔的产生。N2 气孔产生 N2 气孔的缘由主要是 CO2 保护不良或 CO2 纯度不高。造成保护气体不良的主要缘由一般是过小的气体流量、喷嘴被堵塞、喷嘴跟工件的距离过大、电弧过长、电弧不稳定或作业区有风等。H2 气孔产生H2 气孔主要缘由是在高温时熔入了大量的H2，在结晶过程中不能充分排出，而留在焊缝金属中形成气孔。电弧区的H2 主要来自于焊丝、工件外表的油污、铁锈以及CO2 气体中的水分。CO2 气体具有氧化性，CO2 和 H2 会化合，故消灭H2 气孔的可能性比较小，这就是为什么承受CO2 低氢焊的缘由。4.2.3 飞溅问题金属飞溅是CO2 焊的

29、主要问题，特别是粗丝大电流焊接时飞溅更为严峻，有时飞溅损失达焊丝熔化量的 30% 40%。飞溅增加了焊丝及电能消耗，降低了焊接生产率和增加焊接本钱。飞溅金属粘到导电嘴和喷嘴内壁上，会造成送丝和送气不畅影响而影响电弧稳定和降低保护作用。引起飞溅的缘由很多，大致有以下几个方面：1有冶金反响引起，焊接过程中熔滴和熔池中的碳被氧化生成CO 气体，随着温度上升，CO 气体膨胀引起爆破，产生细颗粒飞溅。2） 作用在焊丝末端电极斑点上的压力过大。当用直流正接长弧焊时，焊丝为阴极，受到斑点压力较大，焊丝末端易形成粗大熔滴和被顶偏产生非轴向过渡，从而消灭大颗粒飞溅。3） 由于焊接工艺参数选择不正常而引起，主要是

30、由于电弧电压上升，电弧变长，易引起焊丝末端熔滴长大，产 生无规章的晃动，而消灭飞溅。削减飞溅的措施：1） 选用适宜的焊丝或保护气体。如选用含碳量底的焊丝，可削减焊接过程中产生CO 气体；选用药芯焊丝，药芯中参加了脱氧剂、稳弧剂及造渣剂等，造成气渣联合保护，长弧焊时，参加Ar 的混合气体保护，使过渡变细， 转变过渡特性。2） 承受直流反接法进展焊接。3） 选择合理的焊接工艺参数。2A、电弧电压 在CO 气体保护焊中，对于每种直径的焊丝，其飞溅率与焊接电流之间存在如图4 所示的规律。2图 4CO 气体保护焊飞溅率与焊接电流的关系1短路过渡区 2中等电流区 3细颗粒过渡区在小电流区的短路过渡区图4

31、的 1 区焊接飞溅率小，进入大电流区的细颗粒过渡区图4 的 3 区后，焊接飞溅也较小，而在中间区图4 的 2 区焊接飞溅率最大。以直径1.2mm 的焊丝为例，当焊接电流小于150A 或大于 300A 时，焊接飞溅率都较小，介于两者之间，则焊接飞溅率较大。在选择焊接电流时，应尽可能避开焊接飞溅率较高的区域，焊接电流确定后在匹配适当的电弧电压。B、焊丝伸出长度 焊丝伸出长度对飞溅率也有影响，焊丝伸出长度愈长，焊接飞溅率愈大。例如直径1.2mm 的焊丝，焊接电流为 280A 时，当焊丝伸出长度从 20mm 增加至 30mm 时，焊丝的飞溅量增加约 5%。因而焊丝伸出长度应尽可能缩短。4.2.4 焊接

32、工艺参数2在 CO焊中，短路过渡焊接应用最广泛，主要在焊接薄板及全位置焊接时用，焊接的工艺参数主要有电弧电压、焊接电流、焊接回路电感、焊接速度、气体流量和焊丝伸出长度等。（1） 短路过渡焊接1） 电弧电压及焊接电流对肯定焊丝直径及焊接电流亦即焊丝速度，必需匹协作适的电弧电压，才能获得稳定的飞溅最小的过渡过程，图 5 给出了四种直径焊丝适用的电弧电压和焊接电流范围：图 5 短路过渡焊接时适用的电流和电压范围2） 焊接回路的电感2短路过渡焊接要求回路中有适宜的电感量，使焊接的飞溅过程最小。通常细丝CO 焊，焊丝熔化速度快，熔滴过渡周期短，需要较大的 di/dt，。反之，粗丝要求 di/dt 小些。

33、表十一给出了不同直径焊丝的焊接回路电感，还可以调整电弧燃烧时间，进而掌握母材的熔深。增大电感则过渡频率降低，燃弧时间增加，熔深将增大。2表十一 CO 焊短路过渡焊接回路电感参考值焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V电感/mH 0.8100180.010.08 1.2130190.020.20 1.6150200.300.703焊丝伸出长度短路过渡焊接所用的焊丝较细，假设焊丝伸出过长，则该段焊丝的电阻热大，易引起成段熔断，且喷嘴离工件 的距离大，气体保护效果差，飞溅严峻，焊接过程不稳定，熔深浅和气孔增多；假设伸出过短，则喷嘴至工件距离 减小，喷嘴挡着视线，看不见坡口和熔池；飞溅的金属易引起喷嘴

34、堵塞，从而增加导电嘴和喷嘴的消耗。故一般 焊丝伸出长度约在 1020mm 之间。4气体流量细丝1.6mm短路过渡焊接时的气体流量一般 515L/min，粗丝1.6mm焊接时在 1020L/min，假设焊接电流较大，焊接速度较快，焊丝伸出长度较长或在室外作业，气体流量应适当增加，以保证气体流量有足 够的挺度，加强保护效果，但是气流量过大，会引起外界空气卷入焊接区反而降低保护效果。表十二的数据可供 参考。2表十二 CO 焊喷嘴距离与气体流量焊丝直径/mm焊接电流/A喷嘴距离/mm气体流量/L.min-1100101515201.2200152030020252030020201.635020204

35、0020252025在室外作业时，风速一般不应超过 1.52.0m/s。风速的界限与喷嘴及流量大小有关，见表十三。2表十三 CO 气体流量与风速界限焊嘴直径/mm气体流量/L.min-1风速界限/m.s-1252.116302.5353.0251.122301.4351.75)焊接速度焊枪移动过快，易引起焊缝两侧咬边，而且保护气体向后拖，影响保护效果；但焊接速度过慢，则易产生烧 穿和焊缝组织变粗的缺陷。6电源极性2CO焊一般承受直流反接，可以获得飞溅小，电弧稳定，熔深大，焊缝成形好，而且焊缝金属含氢量低的效果。（2） 颗粒过渡焊接CO2 保护的细颗粒过渡焊接，又称CO2 长弧焊接。对于肯定直径

36、的焊丝，当增大焊接电流并配以较高电弧电压时，焊丝熔化以颗粒状态非短路形式过渡到熔池中。这种颗粒过渡的电弧穿透力强，熔深大，适合于中厚板或大厚板的焊接。图 6 中为到颗粒过渡的焊接电流和电弧电压的范围。压电弧电4.2.5 操作要点1定位焊焊接电流2图 6CO 焊丝短路过渡与颗粒过渡焊接电流与电弧电压的匹配关系短路过渡；颗粒过渡表十五列出了CO 焊常见得缺陷及产生缘由。2缺陷气孔产生缘由1、CO气体不纯或供气缺乏；2、焊接时有空气卷入熔池；3、风大，没有做好防风措施；4、喷嘴被飞2装配定位焊时，可参照图 7 所示的尺寸进展。板愈薄，定位焊可短些，间距可密些。2平焊平板的对接缝合 T 形的角焊缝在平

37、焊位置上进展操作有左焊法和右焊法两种它们之间的特征及适用范围见表十四。焊接方法特征视野适用范围表十四 左焊法和右焊法的比较左焊左焊法的好处是喷嘴不会挡住视线，能够焊时易见 薄板焊接法清楚的看到焊缝，故不简洁偏弧，并且熔池坡口中板无坡口两面焊受到的电弧吹力小，能得到较大熔宽，焊缝一道成形美观。应用比较普遍。角缝船形位置焊一道右焊熔池的可见度及气体保护效果较好，但因焊时易见中板和厚板带坡口法焊丝直指熔池，电弧将熔池的液态金属向后焊缝外形吹，简洁造成余高和焊波过大，影响焊缝成形，并且焊接时喷嘴挡住待焊的焊缝，不便4.2.6CO 焊常见得缺陷及产生缘由2于观看焊缝的间隙，简洁焊偏。咬边未焊透焊缝成 形

38、不良 梨形裂缝电弧不 稳定飞溅编辑整理溅物堵塞；5、喷嘴离工件太近；6、焊接区外表有油污、水分、氧化物；7 电弧过长，电弧电压太高；8、焊丝含Si、Mn 量缺乏1、电弧太长，电弧电压太高；2、焊接速度太快；3、焊接电流太大；4、焊丝位置不当，没对中；5、焊丝摇摆不正确1、焊丝电流太小，送丝不均；2、电弧电压过低或过高；3、焊接速度过快过慢在坡口内4、坡口角 度小，间隙过小；5、焊丝位置没对中1、工艺参数不适宜；2、焊丝位置不当；3、送丝滚轮的偏移；4、焊丝矫直机构调整不当；5、导嘴有松动1、焊接电流太大；2、坡口过窄；3、电弧电压过低；4、焊丝位置不当1、导电嘴松动。或已磨损，或直径过大与焊丝

39、比；2、焊丝盘转动不均匀，送丝滚动轮的沟槽已经磨损，加压滚轮紧固不良，导丝管阻力大等；3、焊接电流过低，电弧电压不稳定；4、焊丝伸出过长；5、焊件外表清理不干净；6 底线放的位置不当1、短路过渡时电感量不适当；2、焊接电流和电弧电压不匹配；3 焊丝伸出长度过长专业学问共享4.2.7CO2气体保护焊技能训练实例1厚度为 12mm 板的 V 形坡口对接平焊1装配及定位焊装配间隙及定位焊见图8，试件对接平焊的反变形如图 9 所示。图 8装配间隙及定位焊图 9对接平焊的反变形2） 焊接参数 表十六介绍了两组参数：第一组用直径为 1.2mm 的焊丝，较难把握，但使用性好；其次组用直径为 1.0 的焊丝，

40、比较简洁把握。组别焊接层次位置焊丝直径/mm表十六焊丝伸出长度/mm焊接参数焊接电流/A电弧电压/V气体流量/(L/min)层数第一组打底焊填充焊1.281590100220240182024261015203盖面焊23025025编辑整理打底焊其次组填充焊1.0909515201101201820102022盖面焊33） 焊接要点A、焊枪角度与焊法：承受左向焊法，三层三道。B、试件位置：焊前先检查装配间隙及反变形是否适宜，间隙小的一端放在右侧。C、打底焊：调试好打底焊的焊接参数后，在试件右端预焊点左侧约20mm 处坡口两侧引弧，待电弧引燃后快速右移至试件右端头，然后向左开头焊接打底焊道，焊枪

41、沿坡口两侧作小幅度横向摇摆，并掌握电弧离底边约23mm 处燃烧，当坡口底部熔孔直径到达 34mm 时转入正常焊接。打底焊时要严格掌握喷嘴的高度，保证打底层厚度不超过 4mm。D、填充焊：调试好填充层的焊接参数后，在试件右端开头焊填充层，焊枪横向摇摆的幅度较打底焊时稍大，保 证焊道外表平坦并向下凹。在填充焊时应留意：要把握好焊道的厚度，焊接时不允许熔化棱边，E、盖面焊：盖面焊时：a、保持喷嘴高度，留意观看熔池边缘，熔池边缘必需超过坡口上外表棱边0.51.5mm， 并防止咬边；b、焊枪的横向摇摆幅度比填充焊时稍大，尽量保持焊接速度均匀，使焊缝外形美观；c、收弧时要特别 留意，肯定要填满弧坑并使弧坑

42、尽量短，防止产生弧坑裂纹。2、2mm 板形坡口对接平焊1装配及定位焊 装配间隙及定位焊如图 10 所示，薄板对接平焊反变形如图11 所示：图 10装配及定位焊图 11 对接平焊的饭变形2） 焊接参数 见表十七表十七 焊接参数焊丝直径/mm0.8焊丝伸出长度/mm612焊接电流/A6070电弧电压/V1719焊接速度/(m/min)44.5气体流量/(L/min)8103） 焊接要点A、焊枪角度与焊法：左向焊法，单层焊道。B、焊接：由于是单层单道焊接，焊接时既要保障焊缝反面成形，又要保证正面成形，焊接时要特别留神，在右 端引弧，待左侧形成熔孔后向左焊接，焊枪可沿间隙前后摇摆或作小幅度横向摇摆，不

43、能长时间对准间隙中心，否则 简洁烧穿。4.3 手工钨极氩弧焊4.3.1 手工钨极氩弧焊的工艺特点专业学问共享编辑整理手工钨极氩弧焊承受陡降或恒流外特性的电源，与其他焊接方法相比，TIG 焊有以下特点：2） 能够焊接除熔点格外低的铅、锡以外的绝大数金属。3） 焊接过程无飞溅，焊后焊缝外表不清渣。3)能够进展全位置焊接。4） 在薄板焊接时，利用脉冲焊接设备，可削减焊接热输入，有利于削减焊接应力和焊接变形，改善焊接接头的力 学性能。5） 焊接过程是明弧，便于观看电弧和焊缝熔池。缺乏之处：1） 焊接速度低，熔敷效率低。2） 焊接时实行防风措施，保护焊接电弧及电弧四周的氩气保护罩不被风破坏。3） 焊缝金属简洁受钨的污染，钨夹渣将降低焊缝的力学性能。4.3.2 手工钨极氩弧焊的应用范围从生产率来考虑，手工钨极氩弧焊焊接板厚3mm 以下的板材为宜。对于某些黑色金属盒有色金属的厚壁焊件，为了保证焊缝的焊接质量，有时先用手工钨极氩弧焊打底，然后在用手工钨极氩弧焊盖面。手工钨极氩弧焊电流的种类 和应用范围见表十八。表十八 手工TIG 焊电流的种类和应用沟通AC直流DC两极热量近似安排钨极许用电流正接焊件：70% 钨极：30% 最大如： 3.2mm 铈钨极I=330A反接焊件：30% 钨极：70% 小如： 3.2mm 铈