二氧化碳气体保护焊焊接工艺要点

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1、 二氧化碳气体保护焊焊接工艺适用范围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。第一节 材料要求1.1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。1.2 焊丝 焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求0.11%。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的

2、CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GB1300-77。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87二氧化碳气体保护焊用焊丝。1.3 CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。1.4 焊件坡口形式的选择要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB985-88）。1.5 不同板厚的钢板

3、对接接头的两板厚度差(d-d1)不超过表5.1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L3(d-d1)。 表5.1较薄板厚度（dmm）255991212允许厚度差(d-d1)（mm）1234第二节 主要机具表2.1 焊接用机械设备表CO2备名称设备型号数 量单位备注电动空压机根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台碳弧气刨柴油发电机台应急使用CO2焊机台结构焊接焊接滚轮架台结构焊接翼缘矫正机台型钢校正表2.2 工厂加工检验设备、仪器、工具表备名称设备型号数 量单位设备能力超声波探伤仪根据工程实际情况确定根据工

4、程实际情况确定台检查焊缝内部缺陷数字温度仪台测量层间温度数字钳形电流表个测量焊接电流温湿度仪个测量空气湿度焊缝检验尺把检验焊缝外观尺寸磁粉探伤仪台检查焊缝外观尺寸游标卡尺把检查焊缝外观尺寸钢卷尺把测量第三节 作业条件3.1 焊接区应保持干燥、不得有油、锈和其它污物。3.2 当焊接区风速过大而影响焊接质量时，应采用挡风装置。对焊接现场进行有效防护后方可开始焊接。3.3 施焊前打开气瓶高压阀，将预热器打开，预热1015分钟，预热后打开低压阀，调到所需气体流量后焊接。3.4 直径不大于1.2mm时，二氧化碳气体流量一般为615L/min为宜。当选用大电流焊时，焊速提高，室外焊及仰焊时，应采用较大气体

5、流量。3.5 为保证焊接过程的稳定性，细丝导电嘴孔径一般不大于焊丝直径的0.10.25mm，粗丝焊导电嘴孔径一般应不大于焊丝直径的0.200.40mm。送丝软管内的曲率半径不得小于150mm。3.6 焊丝伸出长度以10倍焊丝直径为宜。3.7 焊前应对焊丝仔细清理，去除铁锈和油污等杂质。3.8 施焊前，焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的处理情况。当发现有不符合要求时，应修整合格后方可施焊。焊接连接组装允许偏差值见表.3.1的规定。表3.1 焊接连接组装允许偏差值第四节 操作工艺4.1 焊丝直径的选择 根据板厚的不同选择不同的直径，为减少杂含量，尽量选择直径较大的焊丝，见表

6、4.1。4.2 焊接电流和电弧电压的选择，见表4.2。4.3 典型的短路过渡焊接工艺参数，见表4.3。4.4 细颗粒过渡的电流下限值及电弧电压范围，见表4.4。4.5 f1.6焊丝CO2半自动焊常用工艺参数，如表4.5。4.6 半自动焊时，焊速不超过0.5m/min。4.7 二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。4.8 重要焊缝要加引弧板，熄弧板，其材质和坡口形式应与焊件相同。引弧和熄弧焊缝长度应大于或等于25mm。引弧和熄弧板长度应大于或等于60mm。引弧和熄弧板应采用气割的方法切除，并修磨平整，不得用锤击落。 4.9 打底焊层高度不超过4mm，填充焊时焊枪横向摆动，使焊道表面下凹，且高度低于

7、母材表面1.5mm-2mm;盖面焊时焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5mm-1.5mm，防止咬边。4.10 不应在焊缝以外的母材上打火引弧。表4.1 焊丝直径的选择母材厚度44焊丝直径f0.5-f 1.2f 1.0-f 2.5表4.2 常用焊接电流和电弧电压的范围焊丝直径（mm）短路过渡细颗粒过渡电流(A)电压(V)电流(A)电压(V)0.50.60.81.01.21.62.02.53.030-6030-7050-10070-12090-150140-20016-1817-1918-2118-2219-2320-24160-400200-500200-600300-700500-80025-38

8、26-4027-4028-4232-44注：最佳电弧电压有时只有1-2V之差，要仔细调整。表4.3 不同直径焊丝典型的短路过渡焊接工艺参数焊丝直径mmf0.8f1.2f1.6焊接电流A100-110120-135140-180电弧电压V181920表4.4 不同直径焊丝细颗粒过渡的电流下限值及电弧电压范围焊丝直径(mm)f1.2f1.6f2.0f3.0f4.0焊接电流(A)300400500650750电弧电压(V)34-45表4.5 f1.6焊丝CO2半自动焊常用工艺参数熔滴过渡形式焊接电流A电弧电压V气体流量(L/min)适用范围短路过渡1602215-20全位置焊细颗粒过渡4003920

9、平焊4.11 常用普通低合金结构钢施焊最低温度，可按表4.6选用。表4.6 常用普通低合金钢施焊温度钢号使用对象接头种类焊接方法金属厚度t (mm)最低的施焊温度(。C)12Mn一、二级重要钢结构对接自动焊t25t25-10-518Nb16Mn对接T型接手工焊（碱性焊条）t1414t2222t30t30-10-50+516MnCu14MnNb15MnVT型接(包括搭接）气体保护焊手工焊（碱性焊条）t1616t20t20t1212t20t20-10-50-10-5015MnTi十字接手工焊（碱性焊条）t88t16t16-10-504.12 对于非密闭的隐蔽部位，应按施工图的要求进行涂层处理后，方

10、可进行组装；对刨平顶紧的部位，必须经质量部门检验合格后才能施焊。4.13 焊接工艺参数示例1） f1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数，见表4.7。2） f1.2焊丝CO2焊T型接头贴角焊焊件的焊接工艺参数，见表4.8。表4.7 f1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)61.21.0-1.51270270.5512-1410-15d为焊丝直径1.611400-43036-380.80-0.8316-2215-20

11、1.20-12190190.251515210302.01.6-2.21-2280-30028-300.30-0.3710d但不大于4016-1881.21-1.52120-13026-270.3-0.512-4020130-14028-300.4-0.51.612350-38035-370.716-2220-25400-43036-381.61.9-2.22450410.4810d但不大于4016-18用铜垫板，单面焊双面成型2.01.9-2.22350-36034-360.4010d但不大于4016采用陡降外特性2.01.9-2.23400-42034-360.45-0.510d但不大于4

12、016-18采用陡降外特性续表4.7 f1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)82.01.9-2.21450-46035-360.40-0.4710d但不大于4016-18用铜垫板，单面焊双面成型2.51.9-2.21600-65041-430.4010d但不大于4020用铜垫板，单面焊双面成型91.61.01420380.516-222034033.51.60-1.52360340.451520101.21-1.52130-

13、14020-300.3-0.51520V型坡口280-30030-330.25-0.30300-32037-390.70-0.821.22300-32037-390.70-0.821520X型坡口2.0600-65037-380.6010d但不大于4020采用陡降外特性续表4.7 f1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)121.22310320.51520330331.60-1.52400-43036-380.7016-222

14、0-26.72.01.8-2.22280-30020-300.27-0.3310d但不大于4018-20自动焊或半自动焊均可161.23120-14025-270.40-0.501520V型坡口300-34033-350.30-0.40300-34035-370.20-0.301.6241034.50.272020X型坡口430360.45161.24140-16024-260.20-0.301520无钝边260-28031-330.33-0.40270-29034-360.50-0.60270-29034-360.40-0.501.64400-43036-380.50-0.6016-2225

15、400-43036-380.50-0.60续表4.7 f1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)201.24120-14025-270.40-0.501525300-34033-350.30-.040300-34033-350.30-0.40300-34033-370.12-0.151.24140-16024-260.25-0.301520260-28031-330.45300-32035-370.40-0.50300-3203

16、5-370.401.60-2.14400-43036-380.35-0.4516-2226.722440-46030-320.27-0.3520-3021.72.5222360-40038-400.410d但不大于4016-18双面面层堆焊续表4.7 f1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数板厚焊丝直径接头形式装配间隙层数焊接参数备注焊接电流电弧电压焊接速度焊丝外伸长气体流量(mm)(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(mm)(l/min)251.62480380.32025500392520-2.04420-44030-320.27-0.3520-3021.72.5322.

17、5600-65041-430.410d但不大于4020双面面层堆焊，材质16Mn40以上20.2.010层以上440-50030-320.27-0.3520-3021.7U型坡口2.520.2.010层以上440-50030-320.27-0.3520-3021.72.5表4.8 f1.2焊丝CO2焊T型接头贴角焊焊件的焊接工艺参数接头形式板厚焊丝直径焊接参数焊角尺寸焊丝对 中位置备注焊接电流电弧电压焊接速度气体流量(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(l/min)(mm)1.60.8-1.090190.5010-153.02.31.0-1.2120200.5010-153.03.21.

18、0-1.214020.50.5010-153.54.51.0-1.2160210.4510-154.051.6260-28027-290.33-0.4316-185-6焊1层52.0280-30028-300.43-0.4716-185-6焊1层61.2230230.5510-156.061.6300-32037.5205.061.634034205.0水平角焊61.636039-400.58205.062.0340-35035205.081.6390-4004120-256.012.01.2290280.5010-157.012.01.6360360.45208.01.20.8-1.2901

19、90.510-1511.61.0-1.2120190.510-1512.31.0-1.2130200.510-151搭接角焊3.21.0-1.2160210.510-1524.51.2210220.510-1526.01.2270260.510-152搭接角焊8.01.2320320.510-1524.13其他因素对焊缝形状的影响（1）引弧 引弧前要求焊丝端头与焊件保持23mm的距离。还要注意剪掉粗大的焊丝端头，因为球状端头的存在等于是加粗了焊丝直径，并且该球面端头覆盖了一层氧化膜，对引弧不利。为清除未焊透、气孔等引弧的缺陷，对接焊应采用引弧板，或在距板材端部24mm处引弧，然后缓慢引向接缝的

20、端头，待焊缝金属熔合后，再以正常焊接速度前进.（2） 熄弧 一条焊缝焊完后，应注意将收尾处的弧坑填满。如果收尾时立即断弧则会形成低于焊件表面的弧坑，过深的弧坑会使焊道收尾处的强度减弱，并且容易造成应力集中而产生裂纹。（3） T型接头焊接时，易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等现象。为了防止这些缺陷，在操作时，除了正确执行焊接工艺参数，还要根据板厚和焊角尺寸来控制焊丝的角度。如果焊角尺寸为5mm以上，可将焊丝水平移开离夹角处12mm。见下图。 （4） 焊角尺寸小于8mm时，可以采用单层焊。焊角尺寸小于5mm时，可用直线移动法和短路过渡法进行匀速焊接。焊角尺寸在58mm之间时，可采用斜圆圈形送丝法进行焊接。（5）焊角尺寸在89mm时，焊缝可用两层两道焊，第一层用直线移动送丝法施焊，电流稍偏大，以保证熔深足够。第二层，电流稍偏小，用斜圆圈形左焊法施焊。焊角尺寸大于9mm时，可用多层多道焊。无论是多层多道焊或是单层单道焊，在操作中使每层的焊角在该层中从头到尾一致，保证均匀美观，其起始端和收尾端的操作要领同前面所述。