二氧化碳氣體保護焊的焊接參數有:焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、氣體流量、幹伸長度、電源極性、迴路電感、焊槍傾角。
一、焊絲直徑,焊絲直徑影響焊縫熔深。本文就最常用的焊絲直徑1.2mm實心焊絲展開論述。牌號:H08MnSiA。焊接電流在150~300時,焊縫熔深在6~7mm。
二、焊接電流,依據焊件厚度、材質、施焊位置及要求的過渡形式來選擇焊接電流的大小。短路過渡的焊接電流在110~230A之間(焊工手冊為40~230A);細顆粒過渡的焊接電流在250~300A之間。焊接電流決定送絲速度。焊接電流的變化對熔池深度有決定性的影響,隨著焊接電流的增大, 熔深明顯增加,熔寬略有增加。
三、電弧電壓,電弧電壓不是焊接電壓。電弧電壓是在導電嘴和焊件之間測得的電壓,而焊接電壓是焊機上的電壓表所顯示的電壓。焊接電壓是電弧電壓與焊機和焊件間連接的電纜上的電壓降之和。通常情況下,電弧電壓在17~24V之間。電壓決定熔寬。
四、焊接速度,焊接速度決定焊縫成形。焊接速度過快,熔深和熔寬都減小,並且容易出現咬肉、未熔合、氣孔等焊接缺陷;過慢,會出現塌焊、增加焊接變形等焊接缺陷。通常情況下,焊接速度在80mm/min比較合適。
五、氣體流量,CO2氣體具有冷卻特點。因此,氣體流量的多少決定保護效果。通常情況下,氣體流量為15L/min;當在有風的環境中作業,流量在20L/min以上(混合氣體也應當加熱)。
六、幹伸長度,幹伸長度是指從導電嘴到焊件的距離。保證幹伸長度不變是保證焊接過程穩定的重要因素。幹伸長度決定焊絲的預熱效果,直接影響焊接質量。當焊接電流、電壓不變,焊絲伸出過長,焊絲熔化快,電弧電壓升高,使焊接電流變小,熔滴與熔池溫度降低,會造成未焊透、未熔合等焊接缺陷;過短,熔滴與熔池溫度過高,在全位置焊接時會引起鐵水流失,出現咬肉、凹陷等焊接缺陷。根據焊接要求,幹伸長度在8~20mm之間。另外,幹伸長度過短,看不清焊接線,並且,由於導電嘴過熱會夾住焊絲,甚至燒毀導電嘴。
七、電源極性,通常採取直流反接(反極性)。焊件接陰極,焊絲接陽極,焊接過程穩定、飛濺小、熔深大。如果直流正接,在相同條件下,焊絲融化速度快(約為反接的1.6倍),熔深淺,堆高大,稀釋率小,飛濺大。
八、迴路電感,迴路電感決定電弧燃燒時間,進而影響母材的熔深。通過調節焊接電流的大小來獲得合適的迴路電感,應當儘可能的選擇大電流。通常情況下,焊接電流150A,電弧電壓19V;焊接電流280A,電弧電壓22~24V比較合適,能夠滿足大多數焊接要求。
九、焊槍傾角,當傾角大於25°時,飛濺明顯增大,熔寬增加,熔深減小。所以焊槍傾角應當控制在10~25°之間。儘量採取從右向左的方向施焊,焊縫成形好。如果採用推進手法,焊槍傾角可以達到60度,並且可以得到非常平整、光滑的漂亮焊縫。焊接電流是控制送絲速度,電弧電壓是控制焊絲融化速度,電流加大焊絲送進加快、電壓增大焊絲熔化加快。
焊接電流是根據焊接結構母材厚度及焊縫位置來確定,如平焊時焊接電流一般在160-320A、立焊、仰焊、橫焊時一般在100-130A 。
電弧電壓是根據焊接電流而定公式如下:
實芯焊絲:當電流≥300A時×0.04+20±2=電壓
當電流≤300A時×0.05+16±2=電壓
藥芯焊絲:當電流≥200A時×0.06+20±2=電壓
當電流≤200A時×0.07+16±2=電壓
CO2氣體保護焊機操作規程 CO2氣體保護焊機操作規程
1、操作者必須持電焊操作證上崗。
2、打開配電箱開關,電源開關置於「開」的位置,供氣開關置於「檢查」位置。
3、打開氣瓶蓋,將流量調節旋鈕慢慢向「OPEN」方向旋轉,直到流量表上的指示數為需要值。供氣開關置於「焊接」位置。
4、焊絲在安裝中,要確認送絲輪的安裝是否與絲徑吻合,調整加壓螺母,視絲徑大小加壓。 5、將收弧轉換開關置於「有收弧」處,先後兩次將焊槍開關按下、放開進行焊接。
6、焊槍開關「ON」,焊接電弧的產生,焊槍開關「OFF」,切換為正常焊接條件的焊接電弧,焊槍開關再次「ON」,切換為收弧焊接條件的焊接電弧,焊槍開關再次「OFF」焊接電弧停止。
7、焊接完畢後,應及時關閉焊電源,將CO2氣源總閥關閉。
8、收回焊把線,及時清理現場。
9、定期清理機上的灰塵,用空壓機或氧氣吹機芯的積塵物,一般時間為一周一次。
CO2氣體保護焊焊接工藝
鋼結構二氧化碳氣體保護焊工藝規程
1 適用範圍 本標準適用於本公司生產的各種鋼結構,標準規定了碳素結構鋼的二氧化碳氣體保 護焊的基本要求。 註:產品有工藝標準按工藝標準執行。
1.1 編制參考標準《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形成與尺寸》GB.985-88 1.2 術語
2.1 母材:被焊的材料
2.2 焊縫金屬:熔化的填充金屬和母材凝固後形成的部分金屬。
2.3 層間溫度:多層焊時,停後續焊接之前,相鄰焊道應保持的最低溫度。
2.4 船形焊:T形、十字形和角接接頭處於水平位置進行的焊接.
3 焊接準備
3.1按圖紙要求進行工藝評定。
3.2材料準備
3.2.1產品鋼材和焊接材料應符合設計圖樣的要求。
3.2.2焊絲應儲存在乾燥、通風良好的地方,專人保管。
3.2.3焊絲使用前應無油鏽。
3.3坡口選擇原則 焊接過程中儘量減小變形,節省焊材,提高勞動生產率,降低成本。 3.4 作業條件
3.4.1 當風速超過2m/s時,應停止焊接,或採取防風措施。
3.4.2 作業區的相對溼度應小於90%,雨雪天氣禁止露天焊接。 4 施工工藝 4.1 工藝流程 清理焊接部位
檢查構件、組裝、加工及定位 按工藝文件要求調整焊接工藝參數 按合理的焊接順序進行焊接 自檢、交檢 焊縫返修 焊縫修磨 合格 交檢查員檢查 關電源 現場清理
4 操作工藝
4.1 焊接電流和焊接電壓的選擇
不同直徑的焊絲,焊接電流和電弧電壓的選擇見下表
焊絲直徑 短路過渡 細顆粒過渡 電流(A) 電壓(V)
0.8 50--100 18--21
1.0 70--120 18--22
1.2 90--150 19--23 160--400 25--38
1.6 140--200 20--24 200--500 26--40
4.2 焊速:半自動焊不超過0.5m/min.
4.3 打底焊層高度不超過4㎜,填充焊時,焊槍橫向擺動,使焊道表面下凹,且高度低於母材表面1.5㎜――2㎜:蓋面焊時,焊接熔池邊緣應超過坡口稜邊0.5――1.5㎜防止咬邊。 4.4 不應在焊縫以外的母材上打火、引弧。
4.5 定位焊所用焊接材料應與正式施焊相當,定位焊焊縫應與最終焊縫有相同的質量要求。鋼襯墊的定位焊宜在接頭坡口內焊接,定位焊厚度不宜超過設計焊縫厚度的2/3,定位焊長度不宜大於40㎜,填滿弧坑,且預熱高於正式施焊預熱溫度。定位焊焊縫上有氣孔和裂紋時,必須清除重焊。
4.9焊接工藝參數見表一和表二
表一: Φ1.2焊絲CO2焊對接工藝參數
板厚 層數 焊接電流 電弧電壓 焊絲外伸焊 機速度 氣體流量 裝配間隙
(㎜) (A) (V) (mm) m/min L*min (mm)
6 1 270 27 12-14 0.55 10-15 1.0-1.5
6 2 190/210 19/30 15 0.25 15 0-1
8 2 120-130/130-140 26-27/28-30 15 0.55 20 1-1.5
10 2 130-140/280-300 20-30/30-33 15 0.55 20 1-1.5
10 2 300-320/300-320 37-39/37-39 15 0.55 20 1-1.5
12 1 310-330 32-33 15 0.5 20 1-1.5
16 3 120-140/300-340/300-340(A)
25-2733-3535-37 15
0.4-0.50.3-0.40.2-03 20 1-1.5
16 4 140-160/260-280/270-290/270-290(A)
24-26/31-33/34-36/34-36 15 0.2-0.30.33-0.40.5-0.60.4-0.5 20 1-1.5
20 4 120-140/300-340/300-340/300-340(A)
25-2733-3533-3533-37 15 0.4-0.50.3-0.40.3-0.40.12-0.15 25 1-1.5
20 4 140-160/260-280/300-320/300-320 (A)
24-26/31-33/35-37/35-37 15 0.25-0.3 0.45-0.50.4-0.50.4-0.45 20 1-1.5
表二: Φ1.2焊絲CO2氣體保護焊T形接頭
板厚 焊絲直徑 焊接電流 電弧電壓 焊接速度 氣體流量 焊角尺寸
(㎜) (㎜) (A) (v) (m/min) (L/min) (㎜)
2.3 Φ1.2 120 20 0.5 10-15 3.0
3.2 Φ1.2 140 20.5 0.5 10-15 3.0
4.5 Φ1.2 160 21 0.45 10-15 4.0
6 Φ1.2 230 23 0.55 10-15 6.0
12 Φ1.2 290 28 0.5 10-15 7.0
4.9.1控制焊接變形,可採取反變形措施.
4.9.2在約束焊道上施焊,應連續進行,因故中斷,再施焊時, 應對已焊的焊縫局部做預熱處理. 4.9.3採用多層焊時,應將前一道焊縫表面清理乾淨後,再繼續施焊.
4.9.4變形的焊接件,可用機械(冷矯)或在嚴格控制溫度下加熱(熱矯)的方法,進行矯正.
5 交檢
6 焊接缺陷與防止方法, 缺陷形成原因, 防止措施
焊縫金屬裂紋
形成原因:1.焊縫深寬比太大2.焊道太窄3.焊縫末端冷卻快。
防治措施:1.增大焊接電弧電壓,減小焊接電流2.減慢焊接速度3.適當填充弧坑。
夾雜
形成原因:1.採用多道焊短路電弧2.高的行走速度。
防治措施:1.仔細清理渣殼2.減小行走速度,提高電弧電壓。
氣孔
形成原因:1.保護氣體覆蓋不足2.焊絲汙染3.工件汙染4.電弧電壓太高5.噴嘴與工件距離太遠。
防治措施:1.增加氣體流量,清除噴嘴內的飛濺,減小工件到噴嘴的距離2.清除焊絲上的潤滑劑3.清除工件上的油鏽等雜物.4.減小電壓5.減小焊絲的伸出長度。
咬邊
形成原因:1.焊接速度太高2.電弧電壓太高3.電流過大4.停留時間不足5.焊槍角度不正確。
防治措施:1.減慢焊速2.降低電壓3.降低焊速4.增加在熔池邊緣停留時間5.改變焊槍角度,使電弧力推動金屬流動。
未融合
形成原因:1.焊縫區有氧化皮和鏽2.熱輸入不足3.焊接熔池太大4.焊接技術不高5.接頭設計不合理。
防治措施:1.仔細清理氧化皮和鏽2.提高送絲速度和電弧電壓,減慢焊接速度3.採用擺動技術時應在靠近坡口面的邊緣停留,焊絲應指向熔池的前沿4.坡口角度應足夠大,以便減小焊絲伸出長度,使電弧直接加熱熔池底部。
未焊透
形成原因:1.坡口加工不合適2.焊接技術不高3.熱輸入不合適。
防治措施:1.加大坡口角度,減小鈍邊尺寸,增大間隙2.調整行走角度3.提高送絲的速度以獲得較大的焊接電流 ,保持噴嘴與工件的距離合適。
飛濺
形成原因:1.電壓過低或過高2.焊絲與工件清理不良3.焊絲不均勻4.導電嘴磨損5.焊機動特性不合適。
防治措施:1.根據電流調電壓2.清理焊絲和坡口3.檢查送絲輪和送絲軟管4.更新導電嘴5.調節直流電感。
蛇行焊道
形成原因:1.焊絲伸出過長2.焊絲的矯正機構調整不良3.導電嘴磨損。
防治措施:1.調焊絲伸出長度2.調整矯正機構3.更新導電。
CO2氣保焊的使用近況
CO2氣體保護焊自50年代誕生以來,作為一種高效率的焊接方法,在我國工業經濟的各個領域獲得了廣泛的運用。尤其是近幾年,中國成為「世界工廠」後,大量的外貿金屬加工、鋼結構行業大力發展,CO2氣體保護焊以其高生產率(比手工焊高1~3倍)、焊接變形小和高性價比的特點,得到了前所未有的普及,成為最優先選擇的焊接方法之一。但是據我們這幾年的工作經歷,CO2氣體保護焊在實際生產運用中還存在不少問題,綜合如下: 一、氣源的問題 我國現在還沒有對焊接用CO2氣體純度要求的國家標準,市場上出售的CO2氣體主要是制氧廠、釀造廠、化工廠的副產品,如未經處理就作為焊接保護氣體使用,其水分及雜質氣體含量很高且不穩定,從而增加焊接飛濺、焊縫產生氣孔及影響焊縫塑性等焊接缺陷。比對國外多數國家規定,要求焊接用CO2氣體純度不低於99.5%,有些國家甚至要求CO2純度高於99.8%,水分含量低於0.0066%,來作為獲得優質焊縫的前提條件。 二、焊接參數選擇的問題 一般焊工培訓大多把手工電弧焊作為基礎項目,主要讓焊工掌握焊接電流的選擇、焊接速度及運條方法、焊接電弧的控制。在施焊操作上,一個熟練的手工電弧焊焊工對掌握CO2氣保焊基本不成問題,但在焊接參數的選擇上,很大一部份焊工顯得不夠老練,以我國CO2氣保焊中應用最為廣泛的短路過渡形式為例,歸納下來問題主要在電弧電壓、焊接電流、焊接迴路電感匹配得不太合適,以及焊絲幹伸長不合適,造成焊接電弧不穩定、飛濺以及未焊透等,影響焊縫成形、焊縫的機械性能。只有電弧電壓與焊接電流匹配得較合適時,才能獲得較穩定的焊接過程,在一定的焊絲直徑和焊接電流下,若電弧電壓偏低,電弧短、焊縫成型高,甚至會造成衝絲、電弧引燃困難,使焊接過程不穩定;若電弧電壓偏高,則熔滴過渡的頻率變慢、顆粒變大,電弧長度長、焊縫成型寬,過高的電弧電壓會燒毀導電咀;因焊接迴路電感量的大小直接影響焊接電弧的燃燒時間,關係到熔滴過渡的穩定、焊接熔深及焊縫成型,在一定的焊絲直徑和焊接電流、電壓下,若選擇過小的電感量,焊接時會造成熔深太淺,即使再增加焊接電流、電壓,只能會使過渡到熔池的液態金屬溢出熔池,形成未熔合、未焊透。要選擇合適的電感量,一般視焊絲直徑、母材厚薄及不同的焊接設備通過試焊來確定;合適的焊絲伸出導電咀長度應為焊絲直徑的10~12倍(一般在10~20mm範圍內),焊絲的幹伸長太短,就會因為焊槍噴嘴與工件距離近而增加飛濺金屬堵塞噴嘴,焊絲的幹伸長太長,則會增加飛濺、引起焊接不穩定,氣體保護效果變差等。在實際工作中,一般先根據工件厚薄、坡口形式、焊接位置等選好焊絲直徑,再確定焊接電流,調節好迴路電感量,使飛濺降低到最小。
CO2氣體保護焊操作規程
1.準備工作
(1)認真熟悉焊接有關圖樣,弄清焊接位置和技術要求。
(2)焊前清理。CO2焊雖然沒有鎢極氬弧焊那樣嚴格,但也應清理坡口及其兩側表面的油汙、漆層、氧化皮以及鐵金屬等雜物。
(3)檢查設備。檢查電源線是否破損;地線接地是否可靠;導電嘴是否良好;送絲機構是否正常;極性是否選擇正確。
(4)氣路檢查。CO2氣體氣路系統包括CO2氣瓶、預熱器、乾燥器、減壓閥、電磁氣閥、流量計。使用前檢查各部連接處是否漏氣,CO2氣體是否暢通和均勻噴出。
2.安全技術
(1)穿好白色帆布工作服,戴好手套,選用合適的焊接面罩。
(2)要保證有良好的通風條件,特別是在通風不良的小屋內或容器內焊接時,要注意排風和通風,以防CO2氣體中毒。通風不良時應戴口罩或防毒面具。
(3)CO2氣瓶應遠離熱源,避免太陽曝曬,嚴禁對氣瓶強烈撞擊以免引起爆炸。
(4)焊接現場周圍不應存放易燃易爆品。
3.焊接工藝
CO2氣體保護焊的工藝參數有焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑、焊絲伸出長度、氣體流量等。在其採用短路過渡焊接時還包括短路電流峰值和短路電流上升速度。
(1) 焊接電流和電弧電壓 短路過渡焊接時,焊接電流和電弧電壓周期性的變化。電流和電壓表上的數值是其有效值,而不是瞬時值,一定的焊絲直徑具有一定的電流調節範圍。
(2)焊絲伸出長度 是指導電嘴端面至工件的距離。由於CO2焊時選用焊絲較細,焊接電流流經此段所產生的電阻熱對焊接過程有很大影響。生產經驗表明,合適的伸出長度應為焊絲直徑的10~20倍,一般在5~15mm範圍內。
(3)氣體流量 小電流時,氣體流量通常為5~15L/min;大電流時,氣體流量通常為10~20L/min,並不是流量越大保護效果越好。氣體流量過大時,由於保護氣流的紊流度增大,反而會把外界空氣捲入焊接區。
(4)電源極性 CO2氣體保護焊一般都採用直流反接,飛濺小,電弧穩定,成形好。
常 用 焊 接 術 語
在實際應用過程中,經常會碰到一些與焊接相關的術語,行話。先總結如下:
正極性: 指直流焊接時,被焊物接(+)極,焊條、焊絲接(-)極
反極性: 與正極性 直流電弧焊或電弧切割時,焊件與焊接電源輸出端正、負極的接法稱為極性。極性分正極性和反極性兩種。焊件接電源輸出端的正極,電極接電源輸出端的負極的接法為正極性(常表示為DCSP)。反之,焊件接電源輸出端的負極,電極接電源輸出端的正極的接法為反極性(常表示為DCRP)。 歐美常常用另外一種表示方法,將DCSP稱為DCEN,而將DCRP稱為DCEP。
焊接電流: 為向焊接提供足夠的熱量而流過的電流 電弧電壓 指電弧部的電壓,與電弧長大致成比例地增加,一般電壓表所示電壓值包括電弧電壓及焊絲伸出部,焊接電纜部的電壓下降值。
弧長: 弧部長度
弧坑: 在焊縫終點產生的凹坑
氣孔: 熔敷金屬裡有氣產生空洞
飛濺: 焊接時未形成熔融金屬而飛出來的金屬小顆粒
焊渣: 焊後覆蓋在焊縫表面上的固態熔渣
熔渣: 包覆在熔融金屬表面的玻璃質非金屬物
咬邊: 由於焊縫兩端的母材過燒,致使熔融金屬未能填滿,形成槽狀凹坑。
熔深: 母材熔化部的最深位與母材表面之間的距離
熔池: 因焊弧熱而熔化成池狀的母材部分
熔化速度: 單位時間裡熔敷金屬的重量
熔敷率: 有效附著在焊接部的金屬重量佔熔融焊條、焊絲重量的比例
未熔合: 對焊底部的熔深不良部,或第一層等裡面未融合部
餘高: 鼓出母材表面的部分或角焊末端連接線以上部分的熔敷金屬
坡口角度: 母材邊緣加工面的角度
預熱: 為防止急熱,焊接前先對母材預熱( 如火焰加熱)
後熱: 為防止急冷進行焊後加熱(如火焰加熱)
平焊: 從接頭上面焊接
橫焊: 從接頭一側開始焊接
立焊: 沿接頭由上而下或由下而上焊接
仰焊: 從接頭下面焊接
墊板: 為防止熔融金屬落下,在焊接接頭下面放上金屬、石棉等支撐物。
夾渣: 夾渣是非金屬固體物質殘留於焊縫金屬中的現象,夾雜物出現在熔焊過程中
焊劑: 焊接時,能夠熔化形成熔渣和氣體,對熔化金屬起保護和冶金處理 作用的一種物質。 碳弧氣刨: 使用石磨棒或碳棒與工件間產生的電弧將金屬熔化,並用壓縮空氣將其吹掉,實現在金屬表面上加工溝槽的方法
保護氣體: 焊接過程中用於保護金屬熔滴、熔池及焊縫區的氣體,它使高溫金屬免受外界氣體的侵害
焊接夾具: 為保證焊件尺寸,提高裝配精度和效率,防止焊接變形所採用的夾具 焊接工作檯 為焊接小型焊件而設置的工作檯
焊接操作機: 將焊接機頭或焊槍送到並保持在待焊位置,或以選定的焊接速度沿規定的軌跡移動焊劑的裝置
焊接變位機: 將焊件迴轉或傾斜,使接頭處於水平或船行位置的裝置
焊接滾輪架: 藉助焊件與主動滾輪間的摩擦力來帶動圓筒形(或圓錐形)焊件旋轉的裝置