二氧化碳气保焊焊接工艺

1二氧化碳气体保护焊焊接工艺一、工程概况工程名称为XXXXXXXXXX新建工程，建设地点位于XXXXXXXXX，东临渤海。本工程重要建筑物基础采用PHC管桩，管桩直径600mm，桩长17-20m，根据工艺要求，单桩上、下两节管桩需要采用CO2保护焊进行焊接。二、焊接原理二氧化碳气体保护焊的原理是以焊丝和焊件作为两个电极，短路过渡，产生电弧，用电弧的热量来熔化金属，以二氧化碳气体作为保护气体，保护电弧和熔池，从而获得良好的焊接接头，适用于低碳钢和低合金高强度钢的各种大型钢结构工程焊接。本工程采用的二氧化碳气体保护焊，相对于手工电弧焊其优点是：焊接成本低、生产效率高，其生产率是手工电弧焊的1~4倍；操作简便、焊缝抗裂性能高，焊缝低氢且含氮量也较少；焊后变形较小，角变形为千分之五，不平度可控制到千分之三。三、焊接参数影响二氧化碳气体保护焊缝质量的因素很多，各个方面的参数必须配合使用才能保证焊接质量，二氧化碳气体保护焊作业时需要控制的参数主要为电弧电压焊接电流、焊接回路电感、送丝速度、焊接速度、气体流量及焊丝伸出长度等。1、对于一定的焊丝直径及送丝速度，必须匹配合适的电弧电压，才能获得稳定的短路过渡过程，此时焊缝强度高且飞溅最少。本工程主要使用直径1.2mm的焊丝，施工时控制电弧电压为19v左右，焊接电流控制在120~135A之间。2、控制焊接回路电感，电感主要作用：（1）调节短路电流增长速度,增长速度过小发生大颗粒飞溅至焊丝大段爆断而使电弧熄灭，增长速度过大则产生大量小颗粒金属飞溅。（2）调节电弧燃烧时间控制母材熔深，过大会导致母材烧伤，过小会导致焊接不牢靠。3、焊丝直径与牌号焊丝的直径是根据焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求选择，焊接管桩端板时，多采2用1.6mm以下的焊丝，本工程采用直径1.2mm的焊丝。根据钢结构焊接规范，本工程管桩焊接，焊丝采用ＴＨＱ－５０ｃ焊丝，符合ＧＢ／Ｔ８１１０－２００８ER50-6级别标准。焊丝表面镀铜不允许有锈点存在。4、焊接电流与送丝速度焊接电流的大小主要取决于送丝速度。送丝的速度越快，则焊接的电流就越大。焊接电流对焊缝的熔深的影响最大。当焊接电流为60~250A，即以短路过渡形式焊接时，焊缝熔深一般为1mm~2mm；只有在300A以上时，熔深才明显的增大。5、焊接速度半自动焊接时，熟练的焊工的焊接速度为18m/h~36m/h；自动焊时，焊接速度可高达150m/h。焊接速度过快容易导致焊缝饱满度不足，熔深过浅；焊接速度过慢容易导致咬边严重，熔深过大等现象。6、焊丝的伸出长度一般的焊丝的伸出长度约为焊丝的直径的10倍左右，并随焊接电流的增大而增加。对应的气体流量，正常的焊接时，200A以下薄板焊接，二氧化碳的流量控制在10L/min~25L/min即可。四、焊接准备1.焊接前接头清洁要求在坡口两侧30mm范围内影响焊缝质量的毛刺、油污、水锈脏物、氧化皮必须清洁干净。2.当施工环境温度低于零度时应采用焊前预热措施，预热温度为80℃~100℃，预热范围为板厚的5倍，但不小于100mm。3.焊前应对二氧化碳焊机送丝顺畅情况和气体流量作认真检查。4.若使用瓶装气体应作排水提纯处理；应检查气体压力，若气罐压力过低，不足以在施工过程中提供稳定的保护气流时，应停止使用。五、焊接操作工艺1、焊接基本要求（1）焊接顺序先加固，然后打底，最后焊接。凡对称物件应从中央向首尾方向开始焊接并左、右、方向对称进行。焊接时严格按照焊缝多层多道焊接标准执行。3（2）电源、气瓶、送丝机、焊枪等连接方式参阅说明书。（3）选择正确的持枪姿势：a、身体与焊枪处于自然状态，手腕能灵活带动焊枪平移或转动。b、焊接过程中软管电缆最小曲率半径应大于300m/m焊接时可任意拖动焊枪。c、焊接过程中能维持焊枪倾角不变还能清楚方便观察熔池。d、保持焊枪匀速向前移动，可根据电流大小、熔池的形状、工件熔和情况调整焊枪前移速度，力争匀速前进。2、焊接基本操作（1）管桩对接完成后，检查全部连接是否正确，电、气连接完毕合上电源，调整焊接规范参数。（2）引弧：二氧化碳气体保护焊采用碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪，只要保证焊枪与工作距离。a、引弧前先按遥控盒上的点动开关或焊枪上的控制开关将焊丝送出枪嘴，保持伸出长度10～15mm。b、将焊枪按要求放在引弧处，此时焊丝端部与工件未接触，枪嘴高度由焊接电流决定。c、按下焊枪上控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、慢送丝，当焊丝碰撞工件短路后自然引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，故引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬起太高，电弧太长而熄灭。（3）焊接a、左焊法（右→左）：余高小，宽度大，飞溅小，便于观察焊缝，焊接过程稳定，气保效果好（有色金属必须用左焊法），但溶深较浅。b、右焊法（左→右）：余高大，宽度小，飞溅大，便于观察熔池，熔深深。引燃电弧后，通常采用左焊法，焊接过程中要保持焊枪适当的倾斜和枪嘴高度，使焊接尽可能地匀速移动。当坡口较宽时为保证二侧熔合好，焊枪作横向摆动。焊接时，必须根据焊接实际效果判断焊接工艺参数是否合适。看清熔池情况、电弧稳定性、飞溅大小及焊缝成形的好坏来修正焊接工艺参数，直至满意为止。（4）收弧焊接结束前必须收弧。若收弧不当容易产生弧坑并出现裂纹、气孔等缺陷。焊机有收弧坑控制电路。焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流电弧电压自动减小，待熔池填满。若焊机没有弧坑控制电路或因电流小没有使用弧坑控制电路，在收弧处焊枪停止前进，4并在熔池未凝固时反复断弧、引弧几次，直至填满弧坑为止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合和气孔等缺陷。六、焊缝质量要求1、外表焊缝检查，所有结构焊缝全部进行检查，其焊缝外表质量要求：①焊缝直线度，任何部位在≤100mm内直线度≤2mm。②焊缝应过渡光顺，不能突变＜90°过渡角度。③焊缝高低差在长度25mm，其高低差应≤1.5mm。④焊缝咬边：当板厚≤6mmd≤0.3mm局部，d＜0.5mm；当板厚＞6mmd≤0.5mm(d为咬边深度)⑤焊缝不允许低于工件表面及裂缝和尚未熔合的缺陷存在。⑥多道焊缝表面堆叠相交处下凹深度应≤1mm。⑦全部焊接缺陷允许进行修补，修补后应打磨光顺。2、焊接结构允许进行火工校正。七、焊接控制要点1、平、横对接接头可采用左向焊接法。2、室外作业在风速大于1m/s时，应采用防风措施。3、选择合理的焊接顺序，施焊由两个焊工对称进行。4、分层焊接时，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层，焊缝应饱满连续，不得有任何裂缝或缺焊等。5、应经常清理软管内的污物及喷嘴的飞溅。6、在管桩端板板缝处，焊丝摆动时在坡口两侧应稍作停留，锯齿形运条每层厚度不大于4mm，以使焊缝熔合良好。7、根据焊丝直径正确选择焊丝导电嘴，焊丝伸出长度一般应控制在10倍焊丝直径范围以内。8、送丝软管焊接时必须拉顺，不能盘曲，送丝软管半径不小于150mm。施焊前应将送气软管内残存的不纯气体排出。9、导电嘴磨损后孔径增大，引起焊接不能稳定，需重新更换导电嘴。5八、质量通病及针对性措施1、焊缝出现金属裂纹原因分析：a、焊缝深度过大，焊缝过窄，焊缝填充不充分；b、焊缝冷却不均匀，如冬季作业时末端弧坑处冷却过快；c、焊丝或作业面不洁净，有锈迹、油污、混凝土残渣等存在；d、多层焊接时，首层焊接厚度过薄；e、焊丝等型号不合适。预防措施：a、增大电弧电压或减小焊接电流，以加宽焊接宽度减小焊深；b、减慢焊枪移动速度；c、焊接前仔细清理作业面及焊丝；d、焊深过大时，分层焊接，并保证每层焊接厚度；e、检查母材型号，选用合适的焊材；e、气温过低时，焊缝冷却速度过快。2、焊口夹渣原因分析：a、多层焊接时，上层焊口焊渣清理不完全；b、焊接电感过小、焊丝移动速度较大，焊丝熔化不全面。预防措施：a、每层焊接前清理上层焊渣，清理完成后进行下步工序；b、减小焊枪移动速度，提高电弧电压，保证焊丝全面熔化；c、选用脱氧剂较高的焊丝。3、气孔原因分析：a、保护气体纯度不足、含水过高等，气体保护效果不佳甚至有水气进入熔池，熔池冷却后形成空洞；b、焊丝或作业面不洁净，有锈迹、油污、混凝土残渣等存在；c、焊接电弧过大，焊丝熔化后出现气孔，当冷却过快时来不及消散；d、保护气体不足、保护气体气流较小或外界风速过大；e、焊丝伸出长度过长，焊丝靠近焊嘴处熔化不完全，落入焊池后容易出现气孔。预防措施：a、检查保护气体纯度，防止出现保护气体杂质过多、含水率过高等情况；b、焊接前仔细清理作业面及焊丝，发现锈迹、油污、混凝土残渣等及时清除；c、焊接前检查气瓶压力，并试焊接，保证焊接时能提供稳定的保护气流，风大时设置防风保护措施，防止破坏保护气流；d、控制焊接电弧大小，稳定焊弧；e、控制焊接速度，减慢焊缝冷却速度；f、控制焊丝与熔池的距离，控制焊丝伸出长度。4、没有焊透或没有熔合原因分析：a、工作面上有氧化膜或锈皮；b、焊接电感过小热输入不足，或焊接速度过快，无法保证熔池温度；c、焊池过大，散热快，也无法保证熔池温度；d、焊接时焊接手法不合适。预防措施：a、焊接前检查并清理工作面；b、控制焊接电感、电流，保证适量的热输入，调整送丝速度，对应的增加焊接电流，减小焊接速度，保证熔池温度；c、选用合适的用条手6法，减小电弧摆动以减小焊接熔池；d、焊接时在靠近坡口面的熔池边缘停留，焊丝移动时指向焊池前沿；e、调整焊接时焊枪角度、焊接位置。5、咬边或熔透过大原因分析：a、焊接电感、电流过大热输入过量；b、焊枪移动速度较慢，在某一位置停留过长；c、焊接时焊枪角度、焊接位置不合适。预防措施：a、控制焊接电感、电流，保证适量的热输入；b、降低送丝速度，对应的降低焊接电流，并保持喷嘴与工作面的距离；c、调整焊接时焊枪角度、焊接位置。6、焊接时金属飞溅原因分析：a、电感量过大或过小；b、导电嘴磨损严重，送电不均匀；c、焊丝送丝不均匀；d、配套焊机不合适。预防措施：a、根据焊接电流调节电压；b、更换不配套、磨损严重的导电嘴；c、调整送丝装置的夹具及润滑，使其能均匀送丝；d、稳定焊丝与熔池距离，控制电弧情况。7、焊接电弧不稳原因分析：a、导电嘴直径不合适，过大或过小；d、导电嘴磨损严重；c、焊丝与熔池距离不稳定，包括焊丝送丝不均匀、焊枪晃动严重、电感量变化过大等。预防措施：a、更换不配套、磨损严重的导电嘴；b、检查焊丝材质，并保证焊材清洁；c、调整送丝装置的夹具及润滑，使其能均匀送丝，稳定焊丝与熔池距离，控制电弧情况。