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气体保护焊接工艺模板.doc
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1、CO2气体保护焊工艺参数CO2气体保护焊工艺参数除了和通常电弧焊相同电流、电压、焊接速度、焊丝直径及倾斜角等参数以外,还有CO2气体保护焊所特有保护气成份配比及流量、焊丝伸出长度、保护气罩和工件之间距离等对焊缝成形和质量有重在影响。焊接电流和电压影响。和其它电弧焊接方法相同是,当电流大时焊缝熔深大,余高大;当电压高时熔宽大,熔深浅。反之则得到相反焊缝成形。同时焊接电流律为送丝速度大则焊接电流大,熔敷速度大,生产效率高。采取恒压电源等速成送丝系统时,通常规律为送丝速度大则焊接电流大,熔敷速度随之增大。但对CO2气体保护焊来说,电流、电压对熔滴过渡形式有更为特殊影响,进而影响焊接电弧稳定性及焊缝形
2、成。所以有必需对熔滴过渡形式进行更深一步叙述。在电弧焊中焊丝作为外加电场一极(用直流电源,焊丝接正极时称为直流反接,接负极时称为直流正接),在电弧激发后被产生电弧热熔化而形成熔滴向母材熔池过渡,其过渡形式有多个,因焊接方法、工艺参当选改变而异,对于CO2气体保护焊而言,关键存在三种熔滴过渡形式,即短途经渡、滴状过渡、射滴过渡。以下简过这三种过渡形式特点、和工艺参数(关键是电流、电压)关系和其应用范围。短途经渡。短途经分是在细焊丝、低电压和小电流情况下发生。焊丝熔化后因为斑点压力对熔滴有排斥作用,使熔滴悬挂于焊丝端头并积聚长大,甚至和母材深池相连并过渡到熔池中,这就是短途经渡形式,见下图:1)过
3、渡关键特征是短路时间和短路频率。影响短途经渡稳定性原因关键是电压,电压约为1821V时,短路时间较长,过程较稳定。焊接电流和焊丝直径也即焊丝电流密度对短途经渡过程影响也很大。在表(1)中列出了不一样焊丝直径时许可电流范围和最好电流范围。在最好电流范围内短路频率较高,短途经渡过程稳定,飞溅大,必需采取增加电路电感方法以降低短路电流增加速度,避免产生熔滴瞬时爆炸和飞溅。另外一个方法是采取Ar-CO2混合气体(各约50%),因富Ar气体下斑点压力较小,电弧对熔滴排斥力较小,过程比较稳定和平静。细焊丝工作范围较宽,焊接过程易于控制,粗焊丝则工作范围很窄,过程难以控制。所以只有焊丝直径在1.2mm以下时
4、,才可能采取短途经渡形式。短途经渡形式通常适适用于薄钢板焊接。CO2气体保护焊稳定短途经渡时不一样焊丝直径电流范围焊丝直径(mm)许可电流(A)最好电流(A)0.860160601001.070240701201.290260901751.61102901102002.01203501202502)滴状过渡。滴状过渡是在电弧稍长,电压较高时产生,此时熔滴受到较大斑点压力、熔滴在CO2气氛中通常不能沿焊丝轴向过渡到熔池中,而是偏离焊丝轴向,甚至于上翘,以下图所表示。因为产生较大飞溅,所以滴状过渡形式在生产中极难采取。只有在富氩混合气焊接时,熔滴才能形成向过渡和得到稳定电弧过程。但因富氩气体成本是
5、纯CO2气体几倍,在建筑钢结构生产和施工安装中应用较少。3)射滴过渡。CO2气体保护焊射滴过渡是一个自由过渡形式,但其中也伴有瞬时短路。它是在1.63.0焊丝,大电流条件下产生,是一个稳定电弧过程。焊丝直径1.23.0时,如电流较大,电弧电压较高,能产生如前所述滴状过渡,但如电弧电压降低,电弧强烈吹力将会排除部分熔池金属,而使电弧部分潜入熔池凹坑中,伴随电流增在则焊丝端头几乎全部潜入熔池,同时熔滴尺寸减小,过渡频率增加,飞溅显著降低,形成经典射滴过渡,以下所表示。但电流增大有一定程度,电流过大时,电弧力过大,会强烈扰动熔池,破坏焊接过程。因为射滴过渡对电源动特征要求不高,而且电流大,熔敷速度高
6、,适合于中厚板焊接,不易出现未熔合缺点,但因为熔深大,熔宽也大,射滴过渡用于空间位置焊接时,焊缝成形不易控制。CO2气体保护焊不一样焊丝直径时形成射滴过渡电流范围焊丝直径(mm)焊接电流(A)1.22503501.63005002.03505502.44006503500750 CO2+Ar混合气配比影响。不管对于短途经渡还是滴状过渡情况,在CO2气体中加入Ar,飞溅率全部能降低。短途经渡时CO2含量在50%70%范围内全部有良好效果,在大电流滴状过渡时,Ar含量为75%80%时,能够达成喷射过渡,电弧稳定,飞溅极少。对于焊缝成形来说20% CO2+80%Ar混合气体条件下,焊缝表面最光滑,但
7、同时使熔透率降低,熔宽变窄。保护气流量影响。气体流量大时保护较充足,但流量太大时对电弧冷却和压缩很猛烈,电弧力太大会扰乱熔池,影响焊缝成形。导电嘴和焊丝端头距离影响。导电嘴和焊丝伸出端距离亦称为焊丝伸长度。该长度大则因为焊丝电阻而使焊丝伸出优产生热量大,有利于提升焊丝熔敷率,但伸出长度过大时会发生焊丝伸出段红热软化而使电弧过程不稳定情况,应给予避免。通常1.2焊丝伸出长度保持在1520mm,按焊接电流大小作选择。焊矩和工件距离。焊矩和工件距离太大时,保护气流达成工件表面处挺度差,空气易侵入,保护效果不好,焊缝易出气孔。距离太小则保护罩易被飞溅堵塞,使保护气流不顺畅,需常常清理保护罩。严重时出现
8、大量气孔,焊缝金属氧化,甚至导电嘴和保护罩之间产生短路而浇损,必需频繁更换。适宜距离依据使用电流大小而定。电源极性影响。采取反接时(焊丝接正极,母材接负极),电弧电磁收缩力较强,熔滴过渡轴向性强,且熔滴较细,所以电弧稳定。反之则电弧不稳。焊接速度影响。CO2气体保护焊,焊接速度影响和其它电弧焊方法相同,焊接速度太慢则熔池金属在电弧下堆积,反而降低熔深,且热影响区太宽,对于热输入敏感母材易造成熔合线及热影响区脆化。焊接速度太快,则熔池冷却速度太快,不仅易出现焊缝成形不良、气孔等缺点,而且对淬硬敏感性强母材易出现延迟裂纹。所以焊接速度应依据焊接电流、电压选择来加以合理匹配。CO2气体纯度影响。气体
9、纯度对焊接质量有一定影响,杂质中水分和碳氢化合物会使熔敷金属中扩散氢含量增高,对厚板多层焊易于产生冷裂纹或延迟裂纹。二氧化碳技术要求以下表:项 目组分含量(%)优等品一等品合格品二氧化碳含量(V/V)99.999.799.5液态水不得检出不得检出不得检出油不得检出不得检出不得检出水蒸气+乙醇含量(m/m)0.0050.020.05气味无异味无异味无异味在重、大型钢结构中低合金高强钢特厚板节点拘束应力较大关键是焊缝焊接时应采取优等品,在低碳钢厚板节点关键焊缝焊接时可采取一等品,对通常轻型钢结构薄板焊接可采取合格口。总而言之,CO2气体保护焊影响焊接电弧稳定性和焊缝成形、质量参数较多,在实际施焊时
10、必需加以仔细选配。下表分别列出了平对接、角接、立向位置对接、横向位置对接时推荐焊接参数。平对接时推荐焊接条件坡品形状板厚(mm)焊丝直径(mm)焊道数电流(A)电压(V)速度(cm/min)CO2流量(L/min)61.61400430363880152081.623503803537702025400430363870121.62400430363870202540043036387081.22120130262730502025026028304050101.22130140262730502028030030332530161.231201402527404520300340333530
11、4030034035372030191.241201402527405025300340333530403003403335304030034035372025101.22300320373960702030032037396070161.241401602426203020260280313335402702903436506027029034364050191.241401602426263020260280313335453003203537405030032035373540161.64400430363850602540043036385060191.6440043036383545
12、2540043036383540角焊时推荐焊接条件坡品形状板厚(mm)根部间隙(mm)焊道直径(mm)电流(A)电压(V)速度(cm/min)CO2流量(L/min)2.33.540.913015019203540153.244.51.2150200212435454.555.51.220025024264050655.51.220025024264050208781.22603002834253512781.2260300283525352.33.540.910015019203540153.2451.2150200212535454.555.51.2150200212535406671.2
13、30035030364045208671.23003503035404512891.6430450384040452.30.910013020214550153.21.2150180202235404.51.220025024264050立向位置对接焊参数坡品形状板厚(mm)根部间隙(mm)焊道直径(mm)电流(A)电压(V)速度(cm/min)4.02.01.214016019203540222.41.2(1层)1201814(2层)14019.511(3层)14019.58.2(4层)14019.55.5(5层)13019.04.0横向位置对接焊参数坡品形状板厚(mm)根部间隙(mm)焊道
14、直径(mm)焊道(数)电流(A)电压(V)速度(cm/min)621.01130140192018222150160202115251221.01130140192018222150160202115251561.21424026025293040520024024264050焊接缺点产生原因及预防方法CO2气体保护焊施工焊缝缺点及过程不稳定产生原因均和保护气体和细焊丝使用特点相关。产生原因及预防方法缺点种类可能原因预防方法凹坑气体1没供给CO2检验送气阀门是否打开,气瓶是否有气,气管是否堵塞或破断2风大,保护效果不充足挡风3焊嘴内有大量粘附飞溅物,气流混乱除去粘在焊嘴内飞溅4使用气体纯度太差
15、使用焊接专用气体5焊接区污垢(油、锈、漆)严重将焊接专用气体6电弧太长或保护罩和工件距离太大或严重堵塞降低电弧电压,降低保护罩或清理、更换保护罩7焊丝生锈使用正常焊丝咬边1电弧长度太长减小正常焊丝2焊接速度太快降低焊接速度3指向位置不妥(角焊缝)改变指向位置焊瘤1对焊接电流来说电弧电压太低提升电弧电压2焊接速度太慢提升焊接速度3指向位置不妥(角焊缝)改变指向位置裂缝1焊接条件不妥电流大电压低焊接速度太快调整至合适条件提升电压降低焊接速度2坡口角度过烛加大坡口角度3母材含碳量及其它合金元素含量高进行预热4使用气体纯度差(水分多)用焊接专用气体5在焊坑处电流被快速切断进行补弧坑操作焊道弯曲1焊丝矫
16、正不充足调整矫正轮2焊丝伸出长度过长进行补弧坑操作3导电嘴磨损太大使伸出长度合适(25mm以下)4操作不熟练更换导电嘴飞溅过多焊接条件不合适(尤其是电压过高或电流太小)调整到合适焊接条件电弧不稳1导嘴孔太大或已严重磨损改换合适孔径导电嘴2焊丝不能平稳送给清理导管和送丝管中磨屑、杂物降低导管弯曲3送丝轮过紧或过松合适扭紧4焊线卷回转不圆滑调整至能圆滑动作5焊接电源输入电压变动过大增大设备容量6焊线生锈或接地线接触不良使用无锈焊丝,使用良好、可靠接地夹具焊丝和导电嘴粘连1导电嘴和母材间距过短调整到合适间距2焊丝送给忽然停止平滑送给焊丝CO2气体保护焊焊接工艺钢结构二氧化碳气体保护焊工艺规程1 适用
17、范围本标准适适用于本企业生产多种钢结构,标准要求了碳素结构钢二氧化碳气体保护焊基础要求。注:产品有工艺标准按工艺标准实施。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基础形成和尺寸GB.985-881.2 术语2.1 母材:被焊材料2.2 焊缝金属:熔化填充金属和母材凝固后形成部分金属。2.3 层间温度:多层焊时,停后续焊接之前,相邻焊道应保持最低温度。2.4 船形焊:T形、十字形和角接接头处于水平位置进行焊接.3 焊接准备3.1按图纸要求进行工艺评定。3.2材料准备3.2.1产品钢材和焊接材料应符合设计图样要求。3.2.2焊丝应储存在干燥、通风良好地方,专员保管。3.2.3焊丝使
18、用前应无油锈。3.3坡口选择标准焊接过程中尽可能减小变形,节省焊材,提升劳动生产率,降低成本。3.4 作业条件3.4.1 当风速超出2m/s时,应停止焊接,或采取防风方法。3.4.2 作业区相对湿度应小于90,雨雪天气严禁露天焊接。4 施工工艺4.1 工艺步骤清理焊接部位检验构件、组装、加工及 定位按工艺文件要求调整焊接工艺参数按合理焊接次序进行焊接自检、交检、焊缝返修焊缝修磨合格交检验员检验关电源 现场清理4 操作工艺4.1 焊接电流和焊接电压选择不一样直径焊丝,焊接电流和电弧电压选择见下表焊丝直径 短途经渡 细颗粒过渡电流(A)电压(V) 电流(A) 电压(V)0.8 50-100 18-
19、21 1.0 70-120 18-22 1.2 90-150 19-23 160-400 25-381.6 140-200 20-24 200-500 26-404.2 焊速:半自动焊不超出0.5m/min.4.3 打底焊层高度不超出4,填充焊时,焊枪横向摆动,使焊道表面下凹,且高度低于母材表面1.52:盖面焊时,焊接熔池边缘应超出坡口棱边0.51.5预防咬边。 4.4 不应在焊缝以外母材上打火、引弧。 4.5 定位焊所用焊接材料应和正式施焊相当,定位焊焊缝应和最终焊缝有相同质量要求。钢衬垫定位焊宜在接头坡口内焊接,定位焊厚度不宜超出设计焊缝厚度2/3,定位焊长度不宜大于40,填满弧坑,且预热
20、高于正式施焊预热温度。定位焊焊缝上有气孔和裂纹时,必需清除重焊。4.9焊接工艺参数见表一和表二表一: 1.2焊丝CO2焊对接工艺参数接头形式板厚层数焊接电流(A)电弧电压(V)焊丝外伸(mm)焊机速度m/min气体流量L*min装配间隙(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 -140 26-2728-30 15 0.55 20 1-1.5 10 2 -300 20-3030-33 15 0.55 20 1-1.5 10 2 -320 37-3937-39 15 0.55 20 1-1
21、.5 12 310-330 32-33 15 0.5 20 1-1.5 16 3 -340300-340 25-2733-3535-37 15 0.4-0.50.3-0.40.2-03 20 1-1.5 16 4 -28-290 24-2631-3334-3634-36 15 0.2-0.30.33-0.40.5-0.60.4-0.5 20 1-1.5 20 4 -34-340 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 -28-320 24-2631-3335-3735-37 15 0.25-0.3
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