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CO2气体保护焊焊接培训
一、焊接工艺参数
1 适用范围
本标准适用于本公司生产的各种钢结构，标准规定了碳素结构钢的二氧化碳气体保 护焊的基本要求。 注：产品有工艺标准按工艺标准执行。
1.1 编制参考标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形成与尺寸》GB.985-88
2 术语
2.1 母材：被焊的材料
2.2 焊缝金属：熔化的填充金属和母材凝固后形成的部分金属。
2.3 层间温度：多层焊时，停后续焊接之前，相邻焊道应保持的最低温度。
2.4 船形焊：T形、十字形和角接接头处于水平位置进行的焊接.
3 焊接准备
3.1按图纸要求进行工艺评定。
3.2材料准备
3.2.1产品钢材和焊接材料应符合设计图样的要求。
3.2.2焊丝应储存在干燥、通风良好的地方，专人保管。
3.2.3焊丝使用前应无油锈。
3.3坡口选择原则 焊接过程中尽量减小变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。
3.4 作业条件
3.4.1 当风速超过2m/s时，应停止焊接，或采取防风措施。
3.4.2 作业区的相对湿度应小于90％，雨雪天气禁止露天焊接。
4 施工工艺
4.1 工艺流程 清理焊接部位 检查构件、组装、加工及 定位 按工艺文件要求调整焊接工艺参数 按合理的焊接顺序进行焊接 自检、交检 焊缝返修 焊缝修磨 合格 交检查员检查 关电源 现场清理
4.2 焊接电流和焊接电压的选择
不同直径的焊丝,焊接电流和电弧电压的选择见下表
短路过渡 细颗粒过渡
焊丝直径 电流（A） 电压（V） 电流（A） 电压（V）
0.8 50--100 18--21
1.0 70--120 18--22
1.2 90--150 19--23 60--400 25--38
1.6 140--200 20--24 200--500 26--40
焊速：半自动焊不超过0.5m/min.
4.3 打底焊层高度不超过4㎜，
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1.5㎜――2㎜：
盖面焊时，焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5――1.5㎜防止咬边。
4.4 不应在焊缝以外的母材上打火、引弧。
4.5 定位焊所用焊接材料应与正式施焊相当，定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，定位焊长度不宜大于40㎜，填满弧坑，且预热高于正式施焊预热温度。定位焊焊缝上有气孔和裂纹时，必须清除重焊。
4.6焊接工艺参数见表一和表二
表一: Φ1.2焊丝CO2焊对接工艺参数
板厚
层数
焊接电流
电弧电压
焊丝外伸
焊机速度
气体流量
装配间隙
6
1
270
27
12-14
0.55
10-15
1.0-1.5
6
2
190
19
15
15
0.25
15
0-1
210
20
8
2
120-130
26-27
15
0.55
20
1.0-1.5
130-140
28-30
10
2
130-140
20-30
15
0.55
20
1.0-1.5
280-300
30-33
10
2
300-320
37-39
15
0.55
20
1.0-1.5
300-320
3739
12
1
310-330
32-33
15
0.5
20
1.0-1.5
16
3
120-140
25-27
15
0.4-0.5
20
1.0-1.5
300-340
33-35
0.3-0.4
300-340
35-37
0.2-0.3
16
4
140-160
24-26
15
0.2-0.3
20
1.0-1.5
260-280
31-33
0.3-0.4
270-290
34-36
0.5-0.6
270-290
34-36
0.4-0.5
20
4
120-140
25-27
15
0.4-0.5
25

1.0-1.5
300-340
33-35
0.3-0.4
300-340
33-35
0.3-0.4
300-340
33-37
0.12-0.15
20
4
140-160
24-26
15
0.25-0.3
20
1.0-1.5
260-280
31-33
0.45-0.5
300-320
35-37
0.4-0.5
300-320
35-37
0.4-0.45

表二: Φ1.2焊丝CO2气体保护焊T形接头 接头形式
板厚(㎜)
焊丝直径(㎜)
焊接电流(A)
电弧电压(v)
焊接速度(m/min)
气体流量(L/min)
焊角尺寸(㎜)

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控制焊接变形,可采取反变形措施.
4.9.2在约束焊道上施焊,应连续进行,因故中断,再施焊时, 应对已焊的焊缝局部做预热处理.
4.9.3采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后,再继续施焊.
4.9.4变形的焊接件,可用机械(冷矫)或在严格控制温度下加热(热矫)的方法,进行矫正.
5 交检
6 焊接缺陷与防止方法
焊接缺陷
缺陷形成原因
防止措施
焊缝金属裂纹
1.焊缝深宽比太大2.焊道太窄3.焊缝末端冷却快
1.增大焊接电弧电压,减小焊接电流2.减慢焊接速度3.适当填充弧坑
夹杂
1.采用多道焊短路电弧2.高的行走速度
1.仔细清理渣壳2.减小行走速度,提高电弧电压
气孔
1.保护气体覆盖不足2.焊丝污染3.工件污染4.电弧电压太高5.喷嘴与工件距离太远
1.增加气体流量,清除喷嘴内的飞溅,减小工件到喷嘴的距离2.清除焊丝上的润滑剂3.清除工件上的油锈等杂物.4.减小电压5.减小焊丝的伸出长度
咬边
1.焊接速度太高2.电弧电压太高3.电流过大4.停留时间不足5.焊枪角度不正确
1.减慢焊速2.降低电压3.降低焊速4.增加在熔池边缘停留时间5.改变焊枪角度,使电弧力推动金属流动
未融合
1.焊缝区有氧化皮和锈2.热输入不足3.焊接熔池太大4.焊接技术不高5.接头设计不合理
1.仔细清理氧化皮和锈2.提高送丝速度和电弧电压,减慢焊接速度3.采用摆动技术时应在靠近坡口面的边缘停留,焊丝应指向熔池的前沿4.坡口角度应足够大,以便减小焊丝伸出长度,使电弧直接加热熔池底部
未焊透
1.坡口加工不合适2.焊接技术不高3.热输入不合适
1.加大坡口角度,减小钝边尺寸,增大间隙2.调整行走角度3.提高送丝的速度以获得较大的焊接电流 ,保持喷嘴与工件的距离合适
飞溅
1.电压过低或过高2.焊丝与工件清理不良3.焊丝不均匀4.导电嘴磨损5.焊机动特性不合适
1.根据电流调电压2.清理焊丝和坡口3.检查送丝轮和送丝软管4.更新导电嘴5.调节直流电感
蛇行焊道
1.焊丝伸出过长2.焊丝的矫正机构调整不良3.导电嘴磨损
1.调焊丝伸出长度2.调整矫正机构3.更新导电

二、注意事项
CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例，归纳下来问题主要在电弧电压、焊接电流、焊接回路电感匹配得不太合适，以及焊丝干伸长不合适，造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等，影响焊缝成形、焊缝的机械性能。只有电弧电压与焊接电流匹配得较合适时，才能获得较稳定的焊接过程，在一定的焊丝直径和焊接电流下，若电弧电压偏低，电弧短、焊缝成型高，甚至会造成冲丝、电弧引燃困难，使焊接过程不稳定；若电弧电压偏高，则熔滴过渡的频率变慢、颗粒变大，电弧长度长、焊缝成型宽，过高的电弧电压会烧毁导电咀；因焊接回路电感量的大小直接影响焊接电弧的燃烧时间，关系到熔滴过渡的稳定、焊接熔深及焊缝成型，在一定的焊丝直径和焊接电流、电压下，若选择过小的电感量，焊接时会造成熔深太浅，即使再增加焊接电流、电压，只能会使过渡到熔池的液态金属溢出熔池，形成未熔合、未焊透。要选择合适的电感量，一般视焊丝直径、母材厚薄及不同的焊接设备通过试焊来确定；合适的焊丝伸出导电咀长度应为焊丝直径的10~12倍（一般在10~20mm范围内），焊丝的干伸长太短，就会因为焊枪喷嘴与工件距离近而增加飞溅金属堵塞喷嘴，焊丝的干伸长太长，则会增加飞溅、引起焊接不稳定，气体保护效果变差等。在实际工作中，一般先根据工件厚薄、坡口形式、焊接位置等选好焊丝直径，再确定焊接电流，调节好回路电感量，使飞溅降低到最小。
CO2气体保护焊的工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊丝直径、焊丝伸出长度、气体流量等。在其采用短路过渡焊接时还包括短路电流峰值和短路电流上升速度。
(1) 焊接电流和电弧电压 短路过渡焊接时，焊接电流和电弧电压周期性的变化。电流和电压表上的数值是其有效值，而不是瞬时值，一定的焊丝直径具有一定的电流调节范围。
(2)焊丝伸出长度 是指导电嘴端面至工件的距离。由于CO2焊时选用焊丝较细，焊接电流流经此段所产生的电阻热对焊接过程有很大影响。生产经验表明，合适的伸出长度应为焊丝直径的10～20倍，一般在5～15mm范围内。
(3)气体流量 小电流时，气体流量通常为5～15L／min；大电流时，气体流量通常为10～20L／min，并不是流量越大保护效果越好。气体流量过大时，由于保护气流的紊流度增大，反而会把外界空气卷入焊接区。
(4)电源极性 CO2气体保护焊一般都采用直流反接，飞溅小，电弧稳定，成形好。

济南易林机器人技术有限公司
2013-11-7