二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接質(zhì)量控制及應(yīng)用

韓雪東　李佳

摘 要：加工制造尤其是重工業(yè)的制造水平代表著一個(gè)國家的工業(yè)實(shí)力同時(shí)也是一個(gè)國家發(fā)展的重要基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)件焊接是焊接中的重要應(yīng)用方向之一，通過對大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行焊接將能夠有效地提高大型結(jié)構(gòu)件的加工質(zhì)量與加工效率。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種在大型鋼結(jié)構(gòu)件焊接中應(yīng)用且取得能夠獲得良好焊接效果的焊接技術(shù)。本文將在分析二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對如何做好二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的應(yīng)用及應(yīng)用中需要注意的要點(diǎn)進(jìn)行分析及闡述。

關(guān)鍵詞：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊；鋼結(jié)構(gòu)件；應(yīng)用

中圖分類號：TG44 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種在焊接時(shí)采用二氧化碳作為保護(hù)氣體的焊接技術(shù)， 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊主要應(yīng)用于手工焊接中，通過將二氧化碳作為焊接保護(hù)氣將能夠有效地減少空氣中氧氣對于焊接區(qū)域氧化所帶來的影響，提高焊接的效率和質(zhì)量。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊作為一種高效的焊接技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了較為廣泛的應(yīng)用。在將二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)件的焊接中時(shí)應(yīng)當(dāng)從焊材選擇、焊接參數(shù)、焊接操作等各個(gè)環(huán)節(jié)入手提高鋼結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量。

1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)所形成的熔池面積較小且其對周邊區(qū)域的熱影響較小從而使得焊縫質(zhì)量得以提高。此外相較于焊條電弧焊來說二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的熔化速度和熔化系數(shù)都較高，加之二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的電弧熱量較為集中從而使得二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接效率大為提高。尤其是采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)在焊接后無須進(jìn)行清理工作。在確保焊接質(zhì)量的同時(shí)有效地提高了焊接速度。采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行焊接時(shí)整個(gè)工序所需要的成本極低，相對于手工電弧焊來說能夠降低約50%左右的成本。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)能夠應(yīng)用于任何一個(gè)位置的焊接中且二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊所具有的明弧焊形式也有助于掌握了控制焊接狀況。采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)的接頭質(zhì)量較好，這是由于在低碳鋼和低合金鋼的焊接中，通過合理的選擇焊接材料將能夠取得較為良好的焊接效果。此外，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊屬于低氫焊接法其在焊接時(shí)焊縫之中所擴(kuò)散的氫含量比值低，從而有效地控制了焊接裂縫的產(chǎn)生。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊對于銹和水具有一定的抗性。同時(shí)在采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行焊接時(shí)，由于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的電流密度較大可以在焊接中集中更多的電弧能量減少接頭處產(chǎn)生變形的概率，提高了接頭的承受能力。

2 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)應(yīng)用流程與質(zhì)量控制

2.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接技術(shù)分析

某鋼構(gòu)件焊接中采用的是藥芯焊絲半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)來完成焊接的，焊接板材厚度為60mm，焊接時(shí)藥芯焊絲直徑約為1.2mm，焊接前采用氧乙炔火焰加熱方式來對焊接區(qū)域進(jìn)行熱處理，采用中性火焰。在焊接時(shí)焊接工序選用的是以單面焊雙面成型為主，通過送絲機(jī)來完成焊絲的送絲任務(wù)，而后再在技術(shù)人員的操作下移動(dòng)熱源，最后再進(jìn)行半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，上述形式屬于明弧操作，在對鋼構(gòu)件進(jìn)行焊接時(shí)由于板材厚度較厚為達(dá)到焊接要求，實(shí)現(xiàn)焊接電弧熔深具有足夠的深度和較強(qiáng)的穿透力則需要在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接中嚴(yán)格按照規(guī)定的流程來進(jìn)行作業(yè)，用以避免氣孔和飛濺現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接質(zhì)量。

2.2 打底層部分采用連弧焊焊接

在應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行焊接時(shí)，首先需要對引弧和熄弧的方法進(jìn)行選用，如采用的是“二步方式”則需要將引弧熄弧的開關(guān)S2調(diào)整至OFF，而后將伸出的焊絲端頭放置于引弧位置，之后使用按下焊槍開關(guān)后即可進(jìn)行正常的焊接。熄弧操作時(shí)首先需要松開焊槍后并停止送二氧化碳?xì)?。如果采用的是“四步方式”則需要將引弧開關(guān)S2調(diào)整為ON狀態(tài)，將焊絲伸出端頭放在引弧位置，第一次按下焊槍開關(guān)后放松焊槍開關(guān)使其保持正常焊接狀態(tài)，第二次按下開關(guān)進(jìn)行電流衰減松開焊槍并停止送氣，其主要是為了對弧坑凹陷起到填充作用。

2.3 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)的運(yùn)弧方式

在對某鋼構(gòu)件進(jìn)行焊接時(shí)由于采用的是對接橫焊，在對鋼構(gòu)件進(jìn)行焊接時(shí)需要選用鋸齒或是正月牙形并進(jìn)行上下擺動(dòng)的運(yùn)弧方式，擺動(dòng)時(shí)在擺動(dòng)到上下坡口的兩側(cè)位置時(shí)為避免焊接區(qū)域溫度過高而導(dǎo)致焊穿或是焊瘤問題可以在焊接擺動(dòng)到上下坡口兩側(cè)位置時(shí)停止一段時(shí)間。此外，通過在焊接擺動(dòng)到上下坡口兩側(cè)位置時(shí)停止一段時(shí)間還可以避免在焊接時(shí)下坡口因溫度過低而導(dǎo)致的夾渣和熔合問題。

2.4 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)的焊槍角度

在應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行焊接時(shí)，在施焊的方向上可以選用左焊法或是右焊法。在焊槍角度的控制上其后傾角度應(yīng)控制在80°±5°，此外，對于焊槍的把線彎徑也需要一直控制在>200mm以上，把線彎徑不得過低用以保障送絲作業(yè)的正常。

2.5 熄弧和接頭

在應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行焊接的過程中，進(jìn)行熄弧時(shí)需要及時(shí)將電弧以橫向方向擺動(dòng)到焊接坡口的一側(cè)回焊5mm時(shí)熄弧，在進(jìn)行焊縫接頭時(shí)為確保焊接的質(zhì)量需要將焊接電弧向外壓，使得焊接電弧被直接壓到焊接坡口的底部位置。在這一作業(yè)過程中，需要注意控制好焊縫質(zhì)量，避免出現(xiàn)接頭脫節(jié)或是焊縫背面超高、焊瘤等的問題。

2.6 做好蓋面層的處理

在對蓋面層進(jìn)行焊接時(shí)根據(jù)焊接工藝選用連弧焊焊接方式。在焊接作業(yè)時(shí)，首先對焊接區(qū)域進(jìn)行清潔作業(yè)，將焊接區(qū)域填充層及周邊區(qū)域的銹跡、污漬以及雜質(zhì)等及時(shí)清理出去，確保焊接區(qū)域整潔無污物以免對焊接質(zhì)量造成影響。焊接時(shí)對于蓋面層的運(yùn)弧方式與填充層相似，焊接電弧擺至焊接坡口兩側(cè)時(shí)停留一定時(shí)間，用以使焊縫坡口能夠良好的融合。同時(shí)對焊縫上、下坡口兩側(cè)融合情況進(jìn)行觀測并控制好焊縫余高，避免焊縫層間未熔合或焊道兩側(cè)出現(xiàn)咬邊缺陷，在蓋面層的焊接接頭處，引弧從弧坑前端5mm處開始，將電弧引移至弧坑，并將焊接速度控制在一個(gè)較為合理范圍內(nèi)用以避免接頭處出現(xiàn)過高或脫節(jié)缺陷，確保焊縫焊接質(zhì)量。在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接過程中，做好焊接電流與電弧電壓的控制對于焊接效果有著直接的影響，通過對焊接過程中的焊接電壓和焊接電流進(jìn)行良好的匹配并通過改變送絲速度來調(diào)節(jié)焊接的電流用以確保在焊接過程中形成良好的焊縫并減少飛濺和焊接缺陷。焊接過程中所采用的電流、電弧電壓闡述可以參照相關(guān)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接工藝參數(shù)表。此外，在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接過程中如焊接現(xiàn)場風(fēng)力過大將容易導(dǎo)致二氧化碳保護(hù)氣體無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用，如現(xiàn)場風(fēng)速過大需要采用一定的防風(fēng)措施。對于較為重要的焊縫在焊縫兩端應(yīng)設(shè)置尺寸合適的引弧板和引出板，用以避免二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接的引弧處和收弧處產(chǎn)生焊接缺陷。

結(jié)語

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在現(xiàn)今眾多領(lǐng)域的焊接中都取得較為良好的焊接效果。本文在分析二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對如何做好二氧化氣體保護(hù)焊的應(yīng)用及焊接中所需要注意的一些問題進(jìn)行了分析介紹。

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