CO2藥芯焊絲大管垂直固定焊操作技術

陳廣濤

（江蘇省徐州技師學院，徐州 221000）

CO2藥芯焊絲大管垂直固定焊操作技術

陳廣濤

（江蘇省徐州技師學院，徐州 221000）

本文以φ133×10mm大管垂直固定焊為例，從坡口修磨、焊接參數選用、裝配與定位焊、打底焊、填充焊以及蓋面焊等環節，通過反復實驗，總結出焊接參數正確選用及各個環節的操作方法，以確保焊縫外觀和內部質量達到評分標準。

大管垂直固定焊 藥芯焊絲 單面焊雙面成形 操作技術

引言

利用藥芯焊絲作為熔化極，外加CO2保護氣體焊接的電弧焊，稱藥芯焊絲氣體保護電弧焊。它與實芯焊絲氣體保護焊的主要區別是所用焊絲的構造不同。它是在焊絲內部裝焊劑或金屬粉末混合物，在電弧熱的作用下使熔化芯料、焊絲金屬、母材金屬和保護氣體相互間發生冶金反應，同時形成一層較薄的液態熔渣包覆熔滴并覆蓋熔池，對熔化金屬構成一層保護。所以，它實質上是一種氣渣聯合保護的焊接方法。

1 藥芯焊絲的工藝特點

由于藥芯成分改變了純CO2電弧氣氛的物理、化學性質，因而飛濺少且顆粒細，易于清除；又因熔池表面覆蓋有熔渣，焊縫成形類似于焊條電弧焊，焊縫外觀比實芯焊絲CO2焊的焊縫成形美觀。

與實芯焊絲CO2焊相比，它通過調整藥芯的成分可以焊接不同的鋼種，因此適用性強。

藥芯焊絲CO2焊存在的不足主要是送絲比實芯焊絲困難，芯料易吸潮，須對藥芯焊絲嚴加保存和管理。

2 大管垂直固定焊特點

管對接垂直固定焊時，焊接方向沿管周向不斷變化，焊工要依靠不停地轉換焊槍角度和調整身體位置來適應焊縫周向的變化。管對接垂直固定焊時，液態金屬易于由坡口上側向坡口下側堆積，如焊接參數選用或操作方法不當，表面焊縫易產生下墜、上側易產生咬邊、內部易產生未熔合及點狀夾渣等缺陷。

3 大管垂直固定焊焊接工藝

3.1 焊前準備

3.1 .1 試件的加工

按照競賽圖紙尺寸的要求，采用壁厚為10mm、直徑為φ133mm、材質為Q345的無縫鋼管。每段鋼管加工長度為125mm，坡口加工角度為32°±1°，不留鈍邊。

3.1 .2 試件的清理

試件組對前將坡口內外兩側20mm范圍內的鐵銹、油污等清理干凈，使之呈現金屬光澤，并用銼刀銼出1～1.5的鈍邊，目的是防止因燒穿背面形成焊瘤缺陷。如果鈍邊過大，背面易產生未焊透的缺陷。

3.1 .3 焊接電源的選擇

焊接電源采用NBC-350型半自動CO2氣體保護焊焊機，鵝頸式焊槍，雙驅動送絲機構，保證送絲的均勻穩定性。

3.1 .4 焊接材料

焊絲采用E501T、φ1.2藥芯焊絲，檢查焊絲不得受潮及焊絲表面不得有銹跡，防止氣孔的產生。

CO2氣體的純度應不小于99.5%。氣體使用前將氣瓶倒置排水，然后連接與焊機相配套的流量計。

3.1 .5 輔助工具

輔助工具包括扁鏟、榔頭、機鋸條、微型強光手電筒等。

3.2 焊接參數的選擇

焊接參數的選擇情況，如表1所示。

表1 焊接參數

4 焊接操作要領

4.1 試件的組對與定位焊

將試件垂直放在組裝平臺上，采用φ4.0mm焊芯彎成V字型放在兩管之間，確保兩管在同一軸線上，不得有錯邊現象；定位焊縫長度控制在10mm左右。定位焊完后，焊縫兩端用角向磨光機打磨成斜坡狀，以利于接頭。

4.2 打底焊

將組對好的試件垂直固定在焊接工位架上并夾緊，調節焊接參數，在引弧板試焊驗證參數選擇的正確性；焊接方式采用斷弧焊，焊接方向采用自左向右焊法；焊槍與試件的角度，與焊接方向呈75°～85°、與管底側呈85°～90°。由于管徑較大，整條焊道分三次完成。焊接時，右手持焊槍，左手的拇指和食指捏住保護嘴的尾部，中指、無名指及小拇指貼在管壁上，保證焊接過程的穩定性。這時，左手面一定要戴護手盾，防止燙傷。

4.2.1 引弧

在坡口上側距離根部2mm處進行引弧。電弧引燃后，稍作停頓，即由上側輕輕拉向下側，進行搭橋焊。實現連接后，適當加大焊槍擺動的幅度。當熔池前方上下兩坡口鈍邊被電弧擊穿形成熔孔后，立即熄弧，形成第一個熔池座。起弧焊接形成的焊縫，即要保證焊透，又要避免因起弧連接而產生的穿絲及背面形成焊瘤現象。

4.2 .2 打底層焊接操作

當第一個熔池的顏色由亮變暗時，迅速在前熔池上1/3處引弧。電弧引燃后，焊槍順著熔池作向前斜下方擺動，稍作停頓熄弧。周而復始，直至完成第一段的焊接。打底層焊接時，注意手腕和身體要隨著管周的變化而不斷變化，以調整合適的焊槍角度。焊接過程中應始終保持熔池前端有一個尺寸大小合適的熔孔，熔孔尺寸以深入坡口上端根部0.8～1mm、下端約0.5mm為宜。

4.2 .3 收弧和接頭

當焊至第一個定位焊點位置時，應采用連弧的方式與定位焊點接頭，防止接頭部位出現未焊透或凹坑缺陷。收弧時，要連續焊至定位焊縫的中心處，采用斷弧焊的方式向收尾處送上一到兩滴鐵液，以防止縮孔的產生。第一段焊縫完成后，用機鋸條將收尾處修成緩坡。此時，將身體移動至合適的位置。第二段焊接引弧點在收尾處后端10mm，電弧引燃后，連弧焊接至定位焊縫的前沿并形成合適的熔孔，再熄滅電弧，確保背面焊縫接頭圓滑過渡。第二段焊縫焊接結束后，將始焊處和終焊處修磨成斜坡狀，以利于接頭。然后，再開始第三段的焊接，其操作方法與前兩段焊接方法相同。

4.3 填充焊

填充層焊接前將打底層焊縫表面的熔渣、飛濺物清理干凈，將接頭凸起處鏟平整，用機鋸條將打底層焊縫兩側夾角清理呈與母材坡口面圓滑過渡，防止產生未熔合及夾渣缺陷；填充層為一層單道焊，焊接方式采用斷弧焊，調整好焊接參數，即可引弧焊接。填充層焊接起頭的位置應與打底層焊道接頭錯開50mm左右，以防止接頭部位缺陷疊加。焊接時，每次引弧點都在底層焊縫的上邊緣。電弧引燃后，焊絲端部迅速向焊接方向斜下方焊縫邊緣擺動，稍作停頓熄弧。此時，焊槍角度與兩個方向基本保持在90°，要注意在坡口兩側適當停頓，以保證焊縫兩側熔合良好，從而使焊道兩側與坡口面圓滑過渡。填充層焊完后，焊縫表面距試件表面2～2.5mm左右。焊縫表面要平整，坡口邊緣棱角應保持完好，以利于蓋面層的焊接。

4.4 蓋面焊

蓋面層焊接前將填充層焊縫表面清理干凈，接頭凸起處鏟平整。蓋面層采用兩道焊接，焊接方式采用斷弧焊，調整好焊接參數。焊接時，第一道焊縫尺寸要控制小一些，電弧深入坡口下邊緣棱邊1mm為宜。焊槍行走采用直線擺動，形成熔池的形狀要均勻一致，使熔池飽滿并不得產生下墜。焊接第二道時，電弧的中心在第一道焊縫的上邊緣線起弧，待上坡口棱邊熔合良好后，根據焊縫的寬度作大幅度斜下方擺動。此時，第二道焊縫基本覆蓋第一道焊縫的3/4，確保兩焊道間搭接圓滑過渡。蓋面層焊接時，熔池形狀尺寸要保持一致，以確保焊縫成形美觀。

5 結語

從以上焊接過程分析可知，大管垂直固定焊操作要點：選擇合適的焊接參數，尤其是電流與電壓的匹配最為關鍵，焊接時焊絲伸出的長度始終保持一致，保證電弧穩定燃燃；組對時，合適的對口間隙是保證背面焊縫成型的主要因素之一；打底焊時，利用燃弧的位置、焊接的時間來控制合適的熔孔尺寸，確保背面焊縫成形均勻；填充焊時，控制好熔池溫度，仔細觀察底層焊道兩邊緣線熔合良好、表面平整且預留量合適，給蓋面層焊接創造良好的條件；蓋面層焊接時，第一道焊縫的尺寸要小些，確保下邊緣熔合良好且保證直線度，第二道焊接時，確保上邊緣熔合良好、無咬邊且覆蓋第一道焊縫的3/4，保證兩焊道間搭接圓滑過渡；各層焊道接頭時，要認真清理收尾處并進行削薄處理，確保接頭內部無缺陷、表面圓滑過渡。

Operation Technology of Vertical Fixed Welding of CO2Flux-cored Wire

CHEN Guangtao
(Xuzhou Technician College of Jiangsu Province, Xuzhou 221000)

In recent years, various vocational skills competitions have been carried out frequently. In the welding project competition proposition, CO2flux-cored wire welding is usually one of the competition module. This paper takes φ133 × 10mm large pipe vertical fixed welding as an example, from the groove grinding, welding parameters selection, assembly and positioning welding, backing welding, filling welding and cover welding and other links, through repeated experiments, summed up the welding parameters correctly Selection and operation of all aspects of the method to ensure that the weld appearance and internal quality to achieve the score standard.

large tube vertical fixed welding, flux-cored wire, single-side welding, double-side forming, operation technique