电焊工高级技师论文

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CO2气体保护焊的技术及应用

作者：罗勇

摘要：近几年焊接技术不断发展，尤其是熔化极气体保护焊发展十分迅速，本文主要叙述了CO2气体保护焊的技术及应用。引言：

CO2气体保护焊俗称：二氧焊、二保焊、气保焊，是利用CO2气体作为电弧介质并保护焊接区电弧焊，属于熔化极气体保护焊，英文缩写（MAG或GMAW）1953年前苏联研发。因工作效率高，生产成本低本，熔透性好、焊接变形小等优点故被广泛应用于工业制造。CO2气体保护焊的优点：

1、工作效率高是手工焊的1-3倍最高可达到4倍。2、生产成本低是手工焊的50%。

3、熔透性好开II破口时一次熔深可达到10mm，探伤合格率可达到95%

4、焊缝抗裂性好，因CO2气体是氧化性气体，由于氧化的作用，大大降低了焊缝中氢的含量（氢是造成焊缝裂纹的主要原因之一）5、焊接变形小，由于保护气体的压缩降低了焊接热输入（线能量）降低了焊接变形。CO2气体保护焊缺点：

1、设备比较复杂，价格较昂贵。

2、焊接飞溅较多，假如焊接电流、电弧电压、操作手法不正确时飞

溅十分严重，且清渣困难。

3、室外作业性差，当现场风速每秒超过2m是应作防护措施或停止施焊。

4、氧化性大，只适合于碳素钢，低合金钢的焊接。二氧化碳(CO2)气体保护焊的焊接技术：一、焊接设备：

交流弧焊机、整流弧焊机、直流逆变弧焊机等二、焊接材料：

镀铜实芯焊丝、药芯焊丝两种三、焊前准备：

1、焊接电流电、弧电压的调节：

根据焊接位置，焊接接结构母材厚度选择焊接电流。根据焊接电流选择电弧电压。

计算公式：（实芯焊丝）

焊接电流300A时×0.04+20±2=电弧电压焊接电流300A时×0.05+16±2=电弧电压药芯焊丝：

焊接电流300A时×0.06+20±2=电弧电压焊接电流300A时×0.07+16±2=电弧电压2、CO2保护气体流量调节：

电流200A时气体流量15-20L，电流200Ａ时气体流量12-15L。注：药芯焊丝焊接时，气体流量在15L即可，焊接电流，电弧电压配

合参数要求不十分高。实芯焊丝焊接时焊接电流，电弧电压参数配合必须十分准确，假如焊接电流大，电弧电压小时，焊丝无法融化，将会发出啪啦啪啦的响声，焊丝会整节整节的断裂，使焊缝无法成型。假如焊接电流小，电弧电压大时，焊接速度慢，焊接飞溅成大颗粒（清渣是十分困难），产生咬边等缺陷。四、焊接操作：1、运条：

（1）直线运条法：焊枪和焊件呈45-75°，焊枪不做摆动沿直线向前或向后移动。

适用范围：平角焊、立向下焊。

（2）、划半圆运条法：焊枪和焊件呈45-75°，焊枪作伴圆形运动并向前移动。

适用范围：平焊、平角焊、

（3）划圆运条法：焊枪和焊件呈45-75°，焊枪划圆形运动并向前移动。

适用范围：同划半圆运条相同。

（4）锯齿运条法：焊前和焊件呈60-85°，焊枪划锯齿形状运动并向前移动。

适用范围：开破口的平焊、立焊、仰焊。注：运条方法分向前运条发、向后运条发两大类。

向前运条法适用于大电流、慢焊速的焊接。向后运条发适用于小电流、高焊速的焊接。

2、焊接过渡方法：

（1）短路过渡：焊丝和焊件以短路的形式连接在一起实现过渡。

短路过度焊接时焊接飞溅呈细小颗粒，清渣容易。（2）潜弧射流过渡：熔敷金属以喷射的形式过渡到熔池中去。

潜伏射流过度，焊接时焊接飞溅同短路过度相似。（3）熔滴过渡：熔敷金属以熔滴的形式过渡到熔池中去。熔滴过度焊接时，焊接飞溅较少但颗粒较大，清渣困难。五、焊接环境对焊缝成型的影响及防护办法：

1、工作现场风速每秒2m时可不做防护措施，但是焊接方向要与风向相同（顶风焊接，如顺风焊接风“氧气”很容易进入熔池，将熔敷金属氧化。工作现场风速每秒2m时要做防护措施或停止施焊。2、工作现场空气相对湿度90%是要停止施焊。

3、工作现场温度低于-10℃时要对母材进行预热（有预热要求的焊件除外）工作温度低于-20℃是要停止施焊。总结：

近几年二氧化碳气体保护焊由单一的CO2气体实芯焊丝，发展到混合气体药芯丝。被广泛应用于航天、航空、造船、机械制造等行业。总之，每一道完美的焊缝，与焊接电流、电弧电压、焊接结构母材、焊接手法等都有着至关重要的关系。参考文献：

1、刘云龙焊工技师手册2、陈裕川焊接工艺手册

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题目：二氧化碳大直径管的焊接

-1-

二氧化碳大直径管的焊接

内容提要：

为了控制在二氧化碳焊接大直径管时出现的各种焊接缺陷，就这些焊接缺陷的影响因素我们进行了分析，提出了相应的控制措施。经过多次的实验，实验证明该控制措施完全可以消除这些焊接缺陷。X射线探伤后焊缝内部质量完全达到了GB-3323细化评定的标准。所以说该控制措施完全可以值得我们的认可。

关键词：焊接准备焊接工艺打底焊盖面焊

二氧化碳大直径管的焊接

目录

一.操作要点.................................................-4-二.焊前准备.................................................-4-三.试件的装配和焊接参数.....................................-5-四.打底焊...................................................-6-五.盖面焊...................................................-8-六.注意事项.................................................-8-

在现代的教学中，单面焊双面成形越来越受到大家的重视，其中二氧化碳也逐步代替了手工电弧焊，随着教学焊接技术的发展对二氧化碳大直径管焊接操作也就提出了更多的问题，也就需要我们解决这些问题。

二氧化碳大直径管的焊接过程实际上是一个打底，盖面的过程。大直径水平管焊接时容易出现的问题

1、如果操作不熟练，在平、仰焊位置时焊枪摆动速度过慢，熔孔尺寸过大，焊枪倾角不当等原因将产生焊瘤缺陷。

2、焊接时，如果焊丝伸出过长，焊接电流过大，焊枪倾角不正确，焊枪摆动至坡口两侧停顿时间偏少、都会在焊缝表面出现咬边缺陷。

3、接头时脱节或接头过高，焊缝宽窄不一致。焊缝内部容易出现层间未熔合。

一.操作要点

为了保证背面焊缝良好的成形，控制熔孔的大小是关键。在管子对接水平固定焊时，沿管周焊接方向是不断变化，经历了平焊，立焊和仰焊三种焊接位置的变化，这就要求在焊接使不断地改变焊枪的角度和焊枪的摆动幅度来控制熔孔的尺寸，实现单面焊双面成形，同时还要注意焊接的参数的选择。操作时，焊工的左手或胳膊最好有依靠，以保持焊枪的角度和身体的稳定。

二.焊前准备

表1-2

序号12345名称二氧化碳半自动焊机Q235钢管H08Mn2SiA焊丝二氧化碳气体防堵膏型号与规格山大奥太NBC-350108mm×5mm×100mm1.2mm纯度99.5%以上p-3单位台个盘瓶盒数量121116飞溅防粘剂p-3盒1三.试件的装配和焊接参数

1）试件的清理

试件装配前应将试件坡口两侧10~20mm范围内的油污。锈迹及其他污物打磨干净，直至露出金属光泽。

2）试件的组对与定位

将试件放在平板上，使管子中心线一致，不得出现错边现象，并留出合适的间隙，采用三点定位（3点12点9点）如图1-1所示，并采用横向焊接定位焊，定位焊长度为18mm-20mm，要求焊透和保证无焊接缺陷，并将定位焊两端修磨成斜坡。

表1-1坡口角度钝边（mm）300.5-0.8装配间隙始焊端1.5mm终焊端2.0mm反变形2-3图1-1.试件与定位位置

3）焊接参数与步骤

表1-3焊接层数焊丝直径打底层盖面层1.2mm1.2mm焊丝伸出长度10-1210-12电流电压气流电感40-4540-4585-9018.1-18.515-1885-8818.1-18.315-18

把管子分四部分焊接，采用对称焊接法，焊接层树为2层，在施焊前及施焊过程中应检查清理导电嘴和喷嘴，并检查送丝情况。

6点3点12点（如图1-1所示）按逆时针方向焊接。6点9点12点（如图1-1所示）按顺时针方向焊接。

四.打底焊

图1-2焊枪角度示意图

将焊件水平固定在距地面600mm700mm的高度，使得焊工蹲下时，间隙小的一侧放在仰焊位置上。在管子的5点30分的时钟位置近根部的地方引弧，分四部分焊接，6点到3点为一部分，3点到12点为一部分，6点到9点为一部分，9点到12点为一部分。

施焊时，焊枪在6点30分(如图1-2所示)的位置上对准坡口根部的一侧引弧，引燃电弧后，稍加稳弧移向坡口的另一端并稍加停顿，打开熔孔通过坡口两侧的熔滴搭桥建立第一个熔池，之后电弧作小幅度的横向摆动，在前方出现熔孔后即可进入正常焊接。

操作过程中，在仰焊位置为获得较为饱满的背面成形焊枪作小锯齿形摆

动，摆动的速度要快些，以避免局部高温熔滴下坠而造成背面凹陷，焊接过程中熔孔也比立焊位置时小，以熔化坡口钝边0.5mm为宜。6:30到3:00时焊接速度要快，在不穿丝能够保证被面高度的的情况应保存较快的焊接速度。在焊接过程中应保证在最佳的焊枪角度下施焊，当焊丝移至坡口两边时要稍微将焊丝向坡口上拉，以便控制熔池的温度和形状，要保持熔池的厚度，越薄越好。焊丝始终在红热状态熔池的上边缘摆动尤其是在快要收尾的时候。

在焊接过程中，左右手要有依靠，依保持身体和焊枪角度的稳定性。由于电弧的穿透能力强很容易造成穿丝，室外作业时，要有防风装置以防外界空气入侵，造成焊缝内部质量下降。

采用对称焊接法，自9点到12点。操作时姿势应稍微弯腰，手臂要有依靠，引弧时应从9点定位焊的一侧引弧，引燃电弧后，稍加稳弧，然后移至坡口另一端这样反复连续至接头的斜坡处，待形成新熔孔后，焊丝马上在坡口两侧停顿，以熔化坡口0.5为宜，由于熔池自身重力的影响，焊接速度要薄，熔池可以较厚，保证好焊丝伸出长度，控制好熔池温度，引弧点要准摆动要到位不得穿丝，背面高度不得超过2mm，在离12点有10mm时，焊接熔池要薄必须保证在不穿丝的情况下，应保持较快的焊接速度直到焊到12点。根据对称焊接法自6点焊至9点，施焊前首先将6点30处，用磨光机打磨成斜坡，然后在斜坡一侧引弧待电弧稍微稳定后马上进入正常的焊接，由于是仰焊位置很容易形成背面凹陷和焊瘤，为保证背面得到饱满的焊缝，应保持好焊枪的角度，电弧要保持好，在转变焊枪角度时应一手变动，另一只手做为支撑点。转变时动作要小连贯。如果动作过大很容易造成穿丝背面形成凹陷或加丝，上爬坡(立焊)时，焊丝要向两边坡口上拉让熔池中间冷却，以防止背面超高，焊接速度要快，保持好焊枪角度，焊接熔池要薄以保证与9点处接头的良好的熔合。施焊时，一定要把熔池拉开，两边停顿，以防止两边出现夹槽。收弧时在坡口两边停顿，焊枪不要马上离开熔池，待熔池完全凝固后再移开焊枪。

9点到12点操作时，身体应稍微下弯，两手把持焊枪，保持好焊枪角度，由于该位置是从立焊到平焊的转变，所以操作起来比较简单，要在3点处引弧开始焊接，在没接头之前应把温度提高，以保持接头的良好熔合，采用小锯齿运条法中间快速过度，两边停顿。焊接速度要快焊丝要始终保持在熔池的前沿摆动，在角度变换时，要注意动作要小而连贯。

五.盖面焊

盖面焊前，应使打底焊到表面低于管子的表面，将打底层表面的飞溅物清理干净，打磨平整接头凸起处，清理喷嘴飞溅物，调试好焊接参数，即可引弧焊接，分两部分焊接，从6点到12点。焊接在6点半处的坡口一侧引弧，引弧后待电弧稳定燃烧后，向坡口的另一侧拉去停顿，待熔池填满后应回摆，回摆速度要快，眼睛要始终观察熔池的下边缘以及坡口的两边，操作时，由于焊接位置由仰位到平位会不断的发生变化，当焊枪的角度不便焊接时应中止焊接来调整身体的位置，此时熄弧不必填满弧坑，焊枪暂时不能离开熔池，应迅速调整身体达到最佳的位置后马上继续操作。

在操作过程中，焊丝始终都在熔池的前沿游走，不得摆出坡口运丝速度要均匀，熔池间的重叠要一致，才保证焊缝成形美观，焊缝不得超过3mm，施焊至顶部时12点位置时不应停止要继续向前施焊510mm，然后收弧，焊枪不要马上离开熔池应凝固后离开，然后把收弧和引弧处修磨成斜坡以便接头和收尾，然后施焊后半圈，施焊时焊丝应在斜坡前10mm处的一侧引弧，电弧稳定后拉向斜坡处看清熔池的下边缘使之接头的良好熔合，然后进入正常的焊接，焊至9点处应停止焊接，然后起身调整好身体和焊枪角度。接头处前10mm处，引弧待电弧稳定燃烧后，再拉到接头处，看清熔池的下边缘，接上头到直至焊完。

六.注意事项

1、焊前将打底焊表面清理干净，保证熔池深入坡口每侧边缘0.5mm，电弧在坡口边缘停留的时间短，电弧回摆速度缓慢。

2、在接头时，引弧点要在焊缝的中心上方一侧，引弧后稳定即将电弧拉向熔池中心进行焊接。

3、在盖面层焊接时，焊接速度要均匀，熔池深入两侧尺寸一致，以保证焊缝成形美观。

综上所述，在施工过程中，一定要了解焊接工艺，采用合理的焊接方法和控制措施，以便减少和消除焊接缺陷。在教学中只有不断总结、积累焊接经验，综合分析考虑各种因素，才能保证焊接质量。

参考文献：

ISBN7-5045-2459-X电焊工技能训练(第二版)编者:王长忠中国劳动社会保障出版社.ISBN7-111-13566-0ISBN7-5045-5576-6

焊接技能实训编者;王新民机械工业出版社.

高级焊工技能训练编者:王长忠中国劳动社会保障出版社.

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