气体保护焊作业指导书

版本：A/0CO2气体保护焊作业指导书33--8--1天津二十冶钢结构制造有限公司作业指导书0.总则普及推广CO2气体保护焊，使CO2气体保护焊操作规范化，有效控制CO2气体保护焊的焊接质量。本作业指导书用于指导钢结构制造低碳钢和低合金钢CO2焊接。1.定义1.1CO2气体保护焊是以CO2作为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种熔化极气电焊。1.2CO2气体保护焊的基本原理（见图1）焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出，而CO2气体从喷嘴内以一定的流量喷出，这样当焊丝与焊件接触引燃电弧后，连续给送的焊丝末端和熔池被CO2气体层流所保护，防止空气对熔化金属的有害作用，从而保证获得高质量的焊缝。2.工作程序（图2）2.1施工前的准备工作2.1.1人员准备：a.车间技术负责人在施工前对电焊班组长进行技术交底并填写交底记录卡；b.各班组长施工前对本组组员进行技术交底；c.焊工应经过考试并取得合格证后方可从事焊接工作，合格证应注明施焊条件、有效期限。焊工停焊时间超过六个月应重新考核。2.1.2焊机CO2焊机主要由焊接电源、自动和半自动焊枪、焊丝给送机构、供气系统以及控制系统等部分组成。常用焊机有NBC-200、NBC1-300、NBC1-1-500、NZC-500、NZC3-500，其主要技术数据见表1。施焊准备下道工序专检自检返工施焊人员人员人员人员人员不合格合格版本：A/0CO2气体保护焊作业指导书33--8--2天津二十冶钢结构制造有限公司作业指导书常用CO2焊机的主要技术数据表1型号NBC-200NBC1-300NBC1-1-500NZC-500NZC3-500电源电压（伏）380380220380380工作电压（伏）17-3017-3015-42-----15-40额定焊接电流（安）200300500500500焊接电流调节范围（安）40-20050-300----50-50050-500焊丝给送速度米/分1.5-92-81.7-171.5-152-8焊丝直径（毫米）0.5-1.20.8-1.40.8-20.8-2.01.0-1.6CO2气流量（升/分）6-12202510-2025焊件厚度（毫米）0.6-41-81-70注：N－明弧焊机B－半自动Z－自动2.1.3焊材a.CO2气体焊接用CO2气体是由钢瓶装的液态CO2汽化而来，容量为40公升的标准瓶可以灌入25公斤的液态CO2，满瓶压力约为50－70公斤/厘米2。焊接用CO2气体纯度一般要求不低于99.5％。新灌气瓶使用前应倒立静置1－2小时，然后打开阀门，把沉积在下部的自由状态的水排出。经放水处理后的气瓶，在使用前先放气2－3分钟。瓶中气压降到10个大气压时，不再使用。b.焊丝为保证焊缝具有较高的机械性能和消除气孔的产生，必须采用含有足够脱氧元素的高硅、高锰型合金焊丝。表2为CO2气体保护焊常用焊丝的化学成分及用途。其中H08MnSiA焊丝一般用于低碳钢的焊接。H08Mn2SiA和HO4Mn2SiTiA焊丝具有较多的脱氧元素和一定含量的合金元素，一般用于低合金和低合金高强度钢的焊接，尤其焊丝H04Mn2SiTiA比H08Mn2SiA性能优越、飞溅少、焊缝机械性能以及抗气孔性能好。对各种金属材料，应根据焊件的设计强度及工艺要求，选择不同化学成分的焊丝，以满足焊接工艺和焊缝机械性能的要求。CO2气体保护焊常用焊丝化学成分和用途表2焊丝牌号合金元素％用途CSiMnCrNiMoS不大于P不大于H10MnSi0.140.60-0.900.80-1.100.200.300.0300.040焊接低碳钢低合金钢H08MnSi0.100.70-1.01.0-1.300.200.300.0300.040焊接低碳钢低合金钢H08MnSiA0.100.60-0.851.40-1.700.020.250.0300.035同上版本：A/0CO2气体保护焊作业指导书33--8--3天津二十冶钢结构制造有限公司作业指导书H08Mn2SiA0.100.70-0.951.80-2.100.020.250.0300.035同上H04Mn2SiTiA0.040.70-1.10.1.80-2.20钛0.2-0.400.0250.025焊接低合金高强度钢H04MnSiALTiA0.040.40-0.801.40-1.80钛0.95-0.65铝0.20-0.40.0250.025同上H10MnSiMO0.140.70-1.100.90-1.200.020.300.15-0.250.0300.040同上H08Cr3Mn2MOA0.100.30-0.502.00-2.502.5-3.00.35-0.500.0300.030焊接贝氏体钢H18CrMnSiA0.15-0.220.90-1.100.80-1.100.80-1.100.300.0250.030焊接高强度钢H1Cr18Ni90.140.50-1.01.0-2.018-208.0-10.00.0200.030焊接1Cr18Ni19Ti浮板H1Cr18Ni9Ti0.100.30-0.701.0-2.018-208.0-10.00.50-0.800.0200.030同上2.1.3焊接规范焊接规范采用较小时（较低的电弧电压，较小的焊接电流），熔滴呈短路过渡。采用较大焊接规范时（较高的电弧电压，较大的焊接电流），熔滴呈小颗粒自由飞落过渡，即颗粒过渡上述针对一定直径的焊丝。CO2气体保护焊的焊接工艺参数主要包括焊接电流、电弧电压、焊丝直径焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性等。a.焊接电流：CO2气体保护焊时，焊接电流是最重要的工艺参数，焊接电流的大小，决定了焊接过程的熔滴过渡形式，从而对飞溅程度、焊接过程稳定性有很大影响，同时焊接电流对于熔深及焊接生产率有决定性影响。焊接电流根据焊件厚度、焊丝直径、焊缝空间位置和所要求的熔滴过渡形式来选择。通常用直径0.8-1.6mm的焊丝、短路过渡时，焊接电流在50－230安范围内选择；颗粒过渡焊接时，焊接电流可在250－500安范围内选择。b.电弧电压：电弧电压也是重要的焊接工艺参数，选择时必须与焊接电流配合恰当。电弧电压的大小对焊缝成型、熔深、飞溅、气孔及焊接过程稳定性等都有很大影响。短路过渡焊接时，焊接电流越大，所选用的电弧电压也相应增高。通常电弧电压在16－24伏范围内。当颗粒过渡焊接时，电弧电压也应随焊接电流的增加而加大。对于直径为1.2-3.0mm焊丝，电弧电压通常在25－44伏范围内。电弧电压与焊缝成型有直接的关系，电弧电压增大，使熔宽增大，而熔深和余高有所减少。c.焊丝直径：焊丝直径根据焊件厚度、焊缝空间位置及生产率的要求等条件来选择。当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用直径1.6mm以下的焊丝。当在平焊位置焊接中厚板时，可以采用直径大于1.6mm的焊丝。版本：A/0CO2气体保护焊作业指导书33--8--4天津二十冶钢结构制造有限公司作业指导书各种直径的适用范围见表3表3焊丝直径（mm）焊丝厚度（mm）施焊位置熔滴过渡形式0.5-0.81-2.52.5-4各种位置平焊短路过渡颗粒过渡1.0-1.42-82-12各种位置平焊短路过渡颗粒过渡1.63-1276立、横、仰焊平焊短路过渡颗粒过渡d.焊接速度：焊速会影响焊缝成型、气体保护效果、焊接质量及生产率。在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压的工艺条件下，焊速增快，焊缝的熔宽及熔深都有所减少；反之，生产率低，焊接变形大。通常CO2半自动焊的焊速在15－30m/n范围内，自动焊时，可以采用更快的焊接速度，一般不超过40m/n。e.焊丝干伸长:一般焊丝伸出长度约等于焊丝直径的十倍为宜。f.CO2气体流量：细丝小规范焊接时气体流量范围通常为5－15升/分。中等规范焊接时约为20升/分。粗丝大规范（颗粒过度）自动焊时则为25－50升/分。g.电源极性：CO2气体保护焊一般都采用直流反极性。因为反极性时飞溅小，电弧稳定，成型好。而且反极性时焊缝金属含氢量低，并且焊缝熔深大。焊接质量的好坏是上述焊接参数的综合反应，焊接规范的选择必须根据焊接材料、焊件形状、焊接设备以及焊工的操作方法和技术熟练程度来决定。现将CO2气体保护焊平焊焊接技术条件及角焊缝焊接条件列入表4、表5。CO2气体保护焊平焊焊接规范表4板厚（mm）接头型式装配间隙（mm）焊丝直径（mm）千伸长（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）气体流量(L/min)备注0.5-0.81.010-12110-12022-23458垫板厚度2mm1.50-0.51.010-1260-7020-21508单面焊/0.88-1065-7019.5-20.5507双面成形0-0.30.88-1045-5018.5-19.552755-6019-200.5-11.212-14120-14021-235080-0.81.212-14130-15022-24458垫板厚度版本：A/0CO2气体保护焊作业指导书33--8--5天津二十冶钢结构制造有限公司作业指导书2mm1.212-1485-9521-22508单面焊/双20-0.51.010-1285-9520-21458面成形(反0.88-1075-8520-21427面放铜垫)1.010-1250-6019-205080-0.560-700.88-1055-6019-2050765-700-0.81.212-1495-10521-225083110-1300-0.81.010-1295-10521-22428100-11040-0.81.212-14110-13022-24508140-15060-11.2151)1901925152)2102090-1.51.61534033.54520360340-1.51.62036036502012490391.21531032502033033CO2气体保护焊角焊缝焊接规范表5板厚（ｍｍ）焊脚（ｍｍ）焊接位置焊丝直径(mm)干伸长(mm)焊丝方向电流(A)电压(V)焊速(cm/min)气体流量(L/min)0.8-1.01.2-1.5平焊0.7-0.88-10倾70-11017-9.550-8361.2-2.01.5-2.0立焊0.8-1.28-12斜110-14018.5-20.550-836-72.0-3.02.0-3.0仰焊1.0-1.48-15焊150-21019.5-2342-756-84.0-6.02.5-4.0平焊立焊1.0-1.410-15丝170-35021-3238-757-105-6平1.618-20260-28027-2933-4316-185.09-11(2层)2.020-24300-35030-3242-4717-1913-16(4-5层)2.020-24300-35030-3242-4718-2027-30(12层)焊2.020-24300-35030-3240-4318-20版本：A/0CO2气体保护焊作业指导书33--8--6天津二十冶钢结构制造有限公司作业指导书2.1.4焊接方法a.半自动焊操作技术:定位焊:定位焊时，一般采用强的焊接规范，即选用大电流、短时间以及快速送丝。平焊：CO2半自动焊时，按焊枪运动的方向有右焊法和左焊法两种见图二。右焊法时，熔池可见度及气体保护性比较好，焊缝成型美观，所以使用较普遍；缺点是看不清焊缝间隙容易焊偏。焊枪与焊件之间的夹角一般为60－75。左焊法：可以清楚地看到焊缝间隙，不易焊偏，但是观察熔池较困难，气体保护及成型不好，薄件易烧穿，所以一般很少采用。焊枪与焊件之间的夹角一般为80－90。平角焊时，焊枪位置见图三，焊枪与竖板的夹角为25－30。焊接薄板时，焊枪以直线运走为好，在厚板焊接时，焊枪可以适当的摆动或螺旋形的运走。立焊：CO2半自动焊时，按焊枪运动的方向有上焊法和下焊法两种，详见图四。上焊法由于铁水的重力作用，所以熔深大，焊缝高且窄，成型不好，同时效率低，