CO2气体保护焊基本操作方法

CO2气体保护焊基本操作方法2008年度焊接操作人员培训教材王腾祥CO2气体保护焊基本操作方法•焊缝的起头收尾和连接•角焊缝操作方法•船形焊及平焊缝操作方法•前进焊法与后退焊法的区别•船形焊及平焊缝焊接方法•保证熔深焊接方法一、焊逢的起头收尾和连接正确掌握焊缝的起头收尾和连接方法是十分重要的。处理好焊缝的起头收尾和连接方法是衡量一个焊工技能高低的重要方面。焊缝的起头10mm左右角焊缝平焊缝10mm左右焊缝的起头方法：•在距离端部10mm左右的位置起弧回焊至端部，松开开关再加大电流沿焊缝方向进行焊接焊缝的收尾•TES标准规定：弧坑深度应小于1mm，且弧坑内不允许有气孔、夹渣、裂纹等缺陷。•收弧的方法：按动收弧开关，启动收弧电流、电压，随即将焊枪稍稍压低一些，原位继续收弧焊接，待弧坑填满后松开焊枪开关，稍等片刻（滞后关气）移开焊枪。焊缝的连接•焊缝的连接方式：1、头头连接2、头尾连接3、尾头连接4、尾尾连接头、头连接5mm左右12221•如图所示，在第1段焊缝头部前面适当位置（5mm左右）起弧，小电流（起弧电流）回焊至第1段焊缝凸起部后5mm左右然后松开开关大电流（焊接电流）沿2的方向焊接21气刨凹槽头、尾连接221大于2/3弧坑长度21•如上图所示焊第2段焊缝时，在第1段焊缝弧坑后适当位置（5mm右）起弧，小电流（起弧电流）回焊至第1段焊缝弧坑后部超过弧坑2/3左右处松开开关，用大电流（焊接电流）沿第2段焊缝的方向进行焊接尾、头连接•如上图所示，第2段焊缝沿焊接方向焊接到第1段焊缝起头时，继续向前焊到接头后方5mm左右位置，按动收弧开关进行收弧操作。2215mm左右11125mm左右尾、尾连接（1）221大于2/3弧坑长度接法一12大于2/3弧坑长接法一•如上图所示，第2段焊缝方向进行到第1段焊缝的弧坑处时，继续向前走到弧坑前部超过2/3左右的位置时，按动收弧开关进行收弧操作，将弧坑填满。尾、尾连接（2）•如上图所示，第2段焊缝沿焊缝方向进行到第1段焊缝的弧坑处时不停止，继续向前走到弧坑前部焊缝凸起位置5mm左右时，按动收弧开关进行收弧操作。这与尾头的连接方法相类似。2215mm左右接法二125mm左右二、角焊缝操作方法等边角平角焊缝平角不等边角焊缝平角多层多道角焊缝平角等边角焊缝0～2mm40°左右77高低角10～15°前后角焊枪角度如上图所示，如果高低角太小，容易造成上部咬边下部翻边。如果高低角太大，容易造成焊缝单边。如果前后角太大，容易造成上部咬边。如果前后角太小，则看不到熔池和焊丝伸出长度。平角不等边角焊缝0～2mm760～70°高低角910～15°前后角焊接这种角焊缝时，焊枪的前后角同等边的角焊缝，而高低角根据角长的要求适当加大，一般60°~70°为宜。焊丝到根部的距离与等边角焊缝相同。焊丝瞄准位置0～2mm40～4500～2mm15～2500～2mm15～250坡口45゜坡口45゜平角多层多道角焊缝•脚长10×10以上的等边或不等边平角焊缝均应用多层多道焊的形式进行焊接。12×12角焊缝一般焊3道。焊枪角度如右图所示，第一道以7×7角焊缝打底为宜。0～2mm7712340°左右60～70°高低角45°左右1212实例：脚长12ｍｍ水平角焊法１２12mm12mm２３２层焊道：●优点、①效率高②外观好●缺点、熔深浅３层焊道：●优点、熔深深●缺点、①效率低②外观差１三、船形焊及平焊缝操作方法所谓船形焊即将工件上的平角焊缝沿顺时针或逆时针方向旋转45°放置于如图类似与船形位置进行焊接。此方法操作简单，焊缝质量高，不容易产生焊接缺陷，可按平焊缝的握持焊枪的方法进行焊接。船形焊的操作方法ABC图一表面凹形船形焊ABC图二表面凸形船形焊•脚长小于10mm的角焊缝可一次焊成，焊枪不需摆动。•脚长较大的角焊缝焊枪需左右摆动。具体方法如上图所示。α(1/2)α焊丝瞄准位置α(1/2)α平焊缝焊接方法•平焊缝一般指对接焊缝平位焊接。•操作要求如下：1、焊枪前后角保持0~15°；左右角保持90°与熔池垂直。2、焊丝伸出长度以20mm为宜。3、焊接电压较普通角焊缝时大1~2V。4、应尽量采用前进焊法（正手法）。5、对有熔深要求的一般采用后退法焊接（反手法）。前进焊法与后退焊法•前进焊时，电弧直接加热母材的作用减小，熔深浅，能清楚的看到焊接线，能正确找准目标，易操作。外观成形好。•后退焊时，熔池底部的熔化金属被电弧吹开，熔池顶端的熔深形成侧由电弧直接加热，熔深大，不能清楚的看到焊接线，操作不便。后退焊时，易形成余高高、宽度窄的焊缝。•焊缝没有特殊要求时，一般采用前进焊法。前进焊法与后退焊法图焊枪运行的方向焊枪运行的方向后退法：熔深深焊缝窄余高大成形差前进法：熔深浅焊缝宽余高低成形好焊枪角度θCO2气保焊熔深焊接方法1一焊缝熔深缺陷实例1对接平焊缝未焊透未焊透未焊透2平位角焊缝二操作方法1对接平焊缝45°1～23～52①预留间隙，用后退焊法。②开坡口，预留间隙，后退焊法。③正面打底焊，背面清根后再打底焊④预留间隙3～5，焊丝垂直对中，后退焊打底。77熔深不够等边角焊缝97熔深不够不等边角焊缝815(7)开坡口角焊缝熔深不够熔深不够小于90°角焊缝打底焊0～20～2①单层：焊丝尽量指向根部，且在底边上。②多层焊：打底焊是关键。815(7)③开坡口的角焊缝：打底焊，焊丝指向坡口根部，厚度不大于7mm；用倒退焊或上坡焊；焊丝伸出长度不大于20mm。⒊船形焊⒋关于焊接规范，对于φ1.2焊丝来说①凡有熔深要求的焊缝均不允许用下坡焊，尽量采用后退焊法，若用前进焊法必须将焊件调整为上坡焊。②打底焊时焊接电流取280～300A，焊接电压取30～32V；其余焊缝焊接电流取300～320A，焊接电压取32～34V。打底焊缝的厚度不允许大于7mm。不允许用超大电流和超大电压，特别是打底焊时更不允许用超大电流和超大电压！焊丝指向根部中心；打底焊时不能左右摆动；用后退焊或上坡焊；焊丝伸出长度小于20mm。锅炉压力容器压力管道焊工考试规则第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类别代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。表1焊接方法及代号焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。•药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊）。•堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。•对于焊接方法按“2002年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4碱性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个：GB/T983－1995，GB/T5117－1995，GB/T5118－1995，行业标准一个：JB/T4747－2002。•表2焊条代号、类别及适用范围•①F1钛钙型EXX03F1（J422、J502)GB/T5117•这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。②F2纤维素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）EXX10－X，EXX11－X，（GB/T5118）EXX10、EXX10－X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接，特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝，也可用于向下立焊，焊接电流为直流反接。如J505GX（GB/T5118）适用焊件的焊条范围：F1、F2③F3钛型、钛钙型型号：（GB/T983)EXXX（X）－16型焊条（G202),药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接，为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接。适用焊件的焊条范围：F1、F3。④F3J低氢型、碱性GB/T5117J426、J506、J507GB/T5118J427、J507、J507RHGB/T983G207EXX15、EXX15－X型焊条，这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。EXX16、EXX18－X型焊条，这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、EXX15－X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。适用焊件的焊条范围：F1、F3、F3J⑤F4钛型、钛钙型GB/T983EXXX（X）－15EXXX（X）－17（A132、A302）GB/T983⑥F4JGB/T983EXXX（X）－15EXXX（X）－17（A137）（A307）上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬，只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条，便可直接按（2002考规）表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983－1995等效ANSI/AWSA5.4－1992《不锈钢手工电弧焊焊条》GB/T5117－1995等效ANSI/AWSA5.1－1991《碳钢药皮电焊条规程》GB/T5118－1995等效ANSI/AWSA5.5－1981《低合金钢药皮电焊条规程》三、试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊时所采取的焊接工艺措施•不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制定出替代规则，手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。表3试件钢号分类及代号表类别代号典型钢号示例碳素钢ⅠQ195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金钢ⅡHP295、HP325、L245、L290、马氏体钢铁素体不锈钢Ⅲ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。GB6653－1994《焊接气瓶用钢板》中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头，例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点σs下限值。气瓶用钢的化学成分都有控制范