二氧化碳气体保护焊焊接工艺

-1-第七章二氧化碳气体保护焊焊接工艺适用范围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。第一节材料要求7.1.1钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。7.1.2焊丝焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求0.11%。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GB1300-77（表8-1）。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用焊丝》。7.1.3CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。7.1.4焊件坡口形式的选择要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88）。7.1.5不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(1)不超过表7.1.5.1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L≥3(1)。表7.1.5.1较薄板厚度（mm）≥2~5＞5~9＞9~12＞12允许厚度差(1)（mm）1234第二节主要机具11a)b)-2-表7.2.1焊接用机械设备表CO2备名称设备型号数量单位备注电动空压机根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台碳弧气刨柴油发电机台应急使用CO2焊机台结构焊接焊接滚轮架台结构焊接翼缘矫正机台型钢校正表7.2.2工厂加工检验设备、仪器、工具表备名称设备型号数量单位设备能力超声波探伤仪根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台检查焊缝内部缺陷数字温度仪台测量层间温度数字钳形电流表个测量焊接电流温湿度仪个测量空气湿度焊缝检验尺把检验焊缝外观尺寸磁粉探伤仪台检查焊缝外观尺寸游标卡尺把检查焊缝外观尺寸钢卷尺把测量第三节作业条件7.3.1焊接区应保持干燥、不得有油、锈和其它污物。7.3.2当焊接区风速过大而影响焊接质量时，应采用挡风装置。对焊接现场进行有效防护后方可开始焊接。7.3.3施焊前打开气瓶高压阀，将预热器打开，预热10—15分钟，预热后打开低压阀，调到所需气体流量后焊接。7.3.4直径不大于1.2mm时，二氧化碳气体流量一般为6—15L/min为宜。当选用大电流焊时，焊速提高，室外焊及仰焊时，应采用较大气体流量。7.3.5为保证焊接过程的稳定性，细丝导电嘴孔径一般不大于焊丝直径的0.1—0.25mm，粗丝焊导电嘴孔径一般应不大于焊丝直径的0.20—0.40mm。送丝软管内的曲率半径不得小于150mm。7.3.6焊丝伸出长度以10倍焊丝直径为宜。7.3.7焊前应对焊丝仔细清理，去除铁锈和油污等杂质。-3-7.3.8施焊前，焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的处理情况。当发现有不符合要求时，应修整合格后方可施焊。焊接连接组装允许偏差值见表7.3.8.1的规定。表7.3.8.1焊接连接组装允许偏差值第四节施工工艺7.4.1工艺流程拼装焊接校正二次下料制孔装焊其它零件校正打磨打砂油漆搬运贮存运输7.4.2操作工艺1焊丝直径的选择根据板厚的不同选择不同的直径，为减少杂含量，尽量选择直径较大的焊丝，见表7.4.2.1。2焊接电流和电弧电压的选择，见表7.4.2.2。3典型的短路过渡焊接工艺参数，见表7.4.2.3。4细颗粒过渡的电流下限值及电弧电压范围，见表7.4.2.4。51.6焊丝CO2半自动焊常用工艺参数，如表7.4.2.5。6半自动焊时，焊速不超过0.5m/min。7二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。8重要焊缝要加引弧板，熄弧板，其材质和坡口形式应与焊件相同。引弧和熄弧焊缝长度应大于或等于25mm。引弧和熄弧板长度应大于或等于60mm。引弧和熄弧板应采用气割的方法切除，并修磨平整，不得用锤击落。9打底焊层高度不超过4mm，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1.5mm-2mm;盖面焊时焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5mm-1.5mm，防止咬边。（mm）边缘高差1.02.0t/10但不大于3.0t/10但不大于4.0t顶接间隙a1.01.0+--++-长度L间隙a搭接坡口角度钝边p坡口5.0t5°1.0Lapa-+4t88t2020t40t40a对接间隙tas1.0t允许偏差（mm）项目tasa连接示意图-4-10不应在焊缝以外的母材上打火引弧。表7.4.2.1焊丝直径的选择母材厚度≤4＞4焊丝直径5-1.21.0-2.5表7.4.2.2常用焊接电流和电弧电压的范围焊丝直径（mm）短路过渡细颗粒过渡电流(A)电压(V)电流(A)电压(V)0.50.60.81.01.21.62.02.53.030-6030-7050-10070-12090-150140-20016-1817-1918-2118-2219-2320-24160-400200-500200-600300-700500-80025-3826-4027-4028-4232-44注：最佳电弧电压有时只有1-2V之差，要仔细调整。表7.4.2.3不同直径焊丝典型的短路过渡焊接工艺参数焊丝直径mm0.81.21.6焊接电流A100-110120-135140-180电弧电压V181920表7.4.2.4不同直径焊丝细颗粒过渡的电流下限值及电弧电压范围焊丝直径(mm)1.21.62.03.04.0焊接电流(A)300400500650750电弧电压(V)34-45表7.4.2.51.6焊丝CO2半自动焊常用工艺参数熔滴过渡形式焊接电流A电弧电压V气体流量(L/min)适用范围短路过渡1602215-20全位置焊-5-细颗粒过渡4003920平焊11常用普通低合金结构钢施焊最低温度，可按表7.4.2.6选用。表7.4.2.6常用普通低合金钢施焊温度钢号使用对象接头种类焊接方法金属厚度t(mm)最低的施焊温度(。C)12Mn一、二级重要钢结构对接自动焊t≤25t＞25-10-518Nb16Mn对接T型接手工焊（碱性焊条）t≤1414＜t≤2222＜t≤30t＞30-10-50+516MnCu14MnNb15MnVT型接(包括搭接）气体保护焊手工焊（碱性焊条）t≤1616＜t≤20t＞20t≤1212≤t≤20t＞20-10-50-10-5015MnTi十字接手工焊（碱性焊条）t≤88＜t≤16t＞16-10-5012对于非密闭的隐蔽部位，应按施工图的要求进行涂层处理后，方可进行组装；对刨平顶紧的部位，必须经质量部门检验合格后才能施焊。13焊接工艺参数示例1）1焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数，见表7.4.2.7。2）1焊丝CO2焊T型接头贴角焊焊件的焊接工艺参数，见表7.4.2.8。-6-表7.4.2.71焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)61.21.0-1.51270270.5512-1410-15d为焊丝直径1.611400-43036-380.80-0.8316-2215-201.20-12190190.251515210302.01.6-2.21-2280-30028-300.30-0.3710d但不大于4016-1881.21-1.52120-13026-270.3-0.512-4020130-14028-300.4-0.51.612350-38035-370.716-2220-25400-43036-381.61.9-2.22450410.4810d但不大于4016-18用铜垫板，单面焊双面成型2.01.9-2.22350-36034-360.4010d但不大于4016采用陡降外特性2.01.9-2.23400-42034-360.45-0.510d但不大于4016-18采用陡降外特性-7-续表7.4.2.71焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)82.01.9-2.21450-46035-360.40-0.4710d但不大于4016-18用铜垫板，单面焊双面成型2.51.9-2.21600-65041-430.4010d但不大于4020用铜垫板，单面焊双面成型91.61.01420380.516-222034033.51.60-1.52360340.451520101.21-1.52130-14020-300.3-0.51520V型坡口280-30030-330.25-0.30300-32037-390.70-0.821.22300-32037-390.70-0.821520X型坡口2.0600-65037-380.6010d但不大于4020采用陡降外特性21-8-续表7.4.2.71焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)121.22310320.51520330331.60-1.52400-43036-380.7016-2220-26.72.01.8-2.22280-30020-300.27-0.3310d但不大于4018-20自动焊或半自动焊均可161.23120-14025-270.40-0.501520V型坡口300-34033-350.30-0.40300-34035-370.20-0.301.6241034.50.272020X型坡口430360.45161.24140-16024-260.20-0.301520无钝边260-28031-330.33-0.40270-29034-360.50-0.60270-29034-360.40-0.501.64400-43036-380.50-0.6016-2225400-43036-380.50-0.6021334211342-9-续表7.4.2.71焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)201.24120-14025-270.40-0.501525300-34033-350.30-.040300-34033-350.30-0.40300-34033-370.12-0.151.24140-16024-260.25-0.301520260-28031-330.45300-32035-370.40-0.50300-32035-370.401.60-2.14400-43036-380.35-0.4516-2226.722440-46030-320.27-0.3520-3021.72.5222360-40038-400.410d但不大于4016-18双面面层堆焊3421214313424-10-续表7.4.2.71焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚