二氧化碳氣體保護焊施工技術

楊明

（山西運城路橋有限責任公司，山西運城 044000）

二氧化碳氣體保護焊施工技術

楊明

（山西運城路橋有限責任公司，山西運城 044000）

介紹了二氧化碳氣體保護焊以二氧化碳作為保護氣體熔化電極的電弧焊，采用了此焊接方法，在鋼板、鋼筋焊接制作中，提前了工期和降低了工程成本，又保證了工程質量，此焊接方法操作簡單，效率較高且煙塵小，勞動強度較低，值得推廣。

二氧化碳氣體保護焊，鋼板鋼筋焊接，電弧焊

1 概述

在公路工程施工中，鋼筋混凝土施工占有的比例越來越多，而焊接是鋼板、鋼筋混凝土施工制作的關鍵工序。在運城至靈寶的高速公路橋梁鋼板、鋼筋焊接中采用了此方法，取得了良好的效果。

2 技術的特點

采用二氧化碳氣體保護焊的施工方法，提高了焊接點的抗拉強度，對鋼板對接焊、鋼筋搭接焊都能適用。能有效提高焊接的工效，節省焊條，降低用電量，減少施工成本。

3 適用范圍

本技術適用于公路工程施工中各種低碳鋼和低合金鋼結構的焊接。

4 工藝原理

二氧化碳氣體保護焊是以二氧化碳作為保護氣體熔化電極的電弧焊，二氧化碳氣體通過噴嘴，沿焊絲周圍噴射出來，在電弧周圍造成局部氣體保護層，使熔滴及熔池與空氣機械隔離開來，從而保證焊接過程穩定持續地進行，并獲得優質的焊縫。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 工藝流程

材料檢查→焊前準備→構件組對→構件焊接→焊后處理→焊接檢查。

5.2 操作要點

1）根據施工用鋼材、焊接材料、焊接方法進行焊接工藝評定，并根據焊接工藝評定確定焊接工藝參數，焊接工藝評定應按國家現行的《公路工程鋼結構焊接規程》和《鋼制壓力容器焊接工藝評定》規定進行。

2）對所用鋼材及焊接材料進行檢查，鋼材及焊接材料必須有材質證及合格證。

3）焊接前應復查焊接構件接頭質量和焊縫區的處理情況，施焊區應清除水、銹、油污等雜物，當不符合要求時，應經修整合格后方可施焊。

4）構件組對形式應根據結構的形式、焊接方法、位置、焊接順序等因素進行確定。

5）構件焊接。

a.CO2氣體保護焊的焊接過程。CO2氣體保護焊焊接過程可分為引弧、焊接及收尾三個過程。引弧:半自動CO2氣體保護焊通常采用短路接觸法引弧，焊前用鉗子夾斷焊絲使端部呈尖狀，適當提高空載電壓，啟動時焊絲要以慢速送絲。焊接:為保證焊透及焊縫成形良好，焊接時可作適當擺動，擺動不僅要有一定的速度、停留點及停留時間，而且根據位置的不同選擇合適的擺動曲線形狀。一般根部焊道采用三角形擺動。擺動停留點在焊縫根部，中間及蓋面焊道采用鋸齒形擺動，擺動停留點在焊縫兩側。擺動頻率根據焊接電流及焊道寬度決定。收尾:細絲焊時，收尾過快易在弧坑處產生裂紋及氣孔，如焊接時CO2氣體與送絲同時停止，易造成粘絲，所以收尾時應在弧坑處稍做停留，然后慢慢地抬起焊槍，使熔敷金屬填滿弧坑，才能熄弧并滯后停氣。

b.根據結構件的特點選擇焊接位置。平焊:一般平焊均采用左焊法，焊槍傾角控制在100°～150°范圍內，薄板焊接時焊槍作直線運動，中厚板V形坡口焊接時，打底焊作直線運動，以后焊道采用橫向擺動的多層焊，焊道較寬時采用多道焊。平角焊時，左焊法和右焊法均可采用，但右焊法外形較為飽滿。立焊:立焊與手弧焊相似，焊縫熔深較大，但外形粗糙，多用于中厚板的焊接，操作時適當擺動，以控制熔寬改善焊縫成形。橫焊:橫焊一般采用左焊法，焊槍作直線運動也可作小幅度鋸齒形擺動，操作時要適當增加CO2氣體流量，其他操作方法與平焊基本相似。仰焊:仰焊宜采用小電流、低電壓和短路過渡形式，采用右焊法焊接，以增加焊接過程的穩定性，CO2氣體流量比平、立焊時稍大，當熔池溫度上升，鐵水稍有下淌趨勢時，焊槍可作適當擺動。薄板仰焊時，一般采用小幅度往復擺動。中厚板仰焊時，可作橫向或鋸齒形擺動，并在坡口兩側稍做停留，以防焊波凸起。

c.焊接參數的選擇。焊接參數的選擇對焊接質量、效率影響很大，應根據構件接頭形式、板厚及空間位置，選定焊絲直徑、過渡形式、電源極性及焊接電流，然后選取與之相匹配的電弧電壓、焊速、焊絲干伸長及氣體流量。最佳的焊接參數應能滿足焊接過程穩定、飛濺最小、焊縫成形美觀、應無氣孔、裂紋及咬邊等缺陷，對要求焊透的焊縫應能保證焊透質量要求，并應具有最高的生產效率。

6）CO2焊適用的焊接電流和電弧電壓見表1，表2。

7）焊接完畢，清理焊縫表面及兩側的飛濺物，檢查焊縫外觀質量，檢查合格后方可進入下道工序。

8）GB 50205-95焊接檢查應滿足規定的二級焊縫質量等級。

表1 焊接電流

表2 立仰焊時焊接電流范圍

表3 焊絲的化學成分

表4 熔敷金屬力學性能

表5 幾種焊接方法成本對比

6 設備與材料

1）設備。

a.晶閘管控制CO2/MAG焊機YD-300KR2，YD350KR2。

b.配套送絲機、焊槍。

c.混合氣體調節器及氣瓶、干燥器。

2）材料。

a.焊接用CO2，Ar氣體純度應滿足焊接要求大于99%;O2＜0.1%，H2O＜1 g/m3～2 g/m3，焊縫質量要求越高，對CO2氣體純度要求越高。為減少CO2氣體中的水分，可將氣瓶倒置一段時間，然后正放，擰開氣瓶閥門，將上部水分較多氣體放掉，此外在焊接氣路系統中串聯一個干燥器或預熱器，來保證CO2氣體的干燥。

b.氬氣在CO2氣體保護焊摻量是1∶8。

c.焊接用二氧化碳氣體保護焊焊絲應有出廠合格證，并滿足設計要求及國家標準B8110規定要求，常用低碳鋼和低合金鋼焊絲牌號、化學成分和使用性能見表3，表4。

3）人工。

根據2010年運城至靈寶高速公路鋼筋制作總工程量8 000 t。我項目部配備YD-300KR2成套設備5臺，電焊工10名，維修電工1名。

7 經濟效益分析

表5對手工電弧焊、實芯及藥芯焊絲氣保焊、埋弧焊成本進行分析對比，表明CO2焊的經濟效益。

8 結語

鋼板、鋼筋焊接制作實踐證明，采用了此焊接方法，既提前了工期和降低了工程成本，又保證了工程質量，此焊接方法操作簡單，效率較高且煙塵小，勞動強度較低。

［1］霍曉敏，唐清山.二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用［J］.四川建筑科學研究，2009（6）：122-123.

［2］柯鼎華.二氧化碳氣體保護焊在供水管道上的應用［J］.科技創新導報，2008（13）：206.

［3］馬淑秋.半自動CO2氣體保護焊在生產中的應用研究［J］.沈陽工程學院學報（自然科學版），2011（1）：85-86.

Construction technology of carbon dioxide protect welding

YANG M ing

（Shanxi Yuncheng Bridge and Highway Co.，Ltd，Yuncheng 044000，China）

This paper introduces carbon dioxide welding with carbon dioxide as the electric-arc welding of protecting gas from melting electrode.The weldingmethod notonly shortens construction duration and reduces engineering cost in steel plate and steelwelding butalso ensures the engineering quality.Furthermore，the weldingmethod is simple in operation and high in efficiency and little dust and low labor intensity，which is worth promoting.

carbon dioxide protectwelding，steel plate welding，electric-arc welding

TU712

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.19.025

1009-6825（2012）19-0123-03

2012-03-21

楊明（1981-），男，助理工程師