二氧化碳氣體保護焊焊接質量控制及應用

韓雪東　李佳

摘 要：加工制造尤其是重工業的制造水平代表著一個國家的工業實力同時也是一個國家發展的重要基礎。鋼結構件焊接是焊接中的重要應用方向之一，通過對大型結構件進行焊接將能夠有效地提高大型結構件的加工質量與加工效率。二氧化碳氣體保護焊是一種在大型鋼結構件焊接中應用且取得能夠獲得良好焊接效果的焊接技術。本文將在分析二氧化碳氣體保護焊特點的基礎上對如何做好二氧化碳氣體保護焊的應用及應用中需要注意的要點進行分析及闡述。

關鍵詞：二氧化碳氣體保護焊；鋼結構件；應用

中圖分類號：TG44 文獻標志碼：A

0 前言

二氧化碳氣體保護焊是一種在焊接時采用二氧化碳作為保護氣體的焊接技術， 二氧化碳氣體保護焊主要應用于手工焊接中，通過將二氧化碳作為焊接保護氣將能夠有效地減少空氣中氧氣對于焊接區域氧化所帶來的影響，提高焊接的效率和質量。二氧化碳氣體保護焊作為一種高效的焊接技術在各個領域中都得到了較為廣泛的應用。在將二氧化碳氣體保護焊技術應用于鋼結構件的焊接中時應當從焊材選擇、焊接參數、焊接操作等各個環節入手提高鋼結構件的焊接質量。

1 二氧化碳氣體保護焊技術的應用特點

二氧化碳氣體保護焊焊接時所形成的熔池面積較小且其對周邊區域的熱影響較小從而使得焊縫質量得以提高。此外相較于焊條電弧焊來說二氧化碳氣體保護焊的熔化速度和熔化系數都較高，加之二氧化碳氣體保護焊的電弧熱量較為集中從而使得二氧化碳氣體保護焊的焊接效率大為提高。尤其是采用二氧化碳氣體保護焊技術在焊接后無須進行清理工作。在確保焊接質量的同時有效地提高了焊接速度。采用二氧化碳氣體保護焊技術進行焊接時整個工序所需要的成本極低，相對于手工電弧焊來說能夠降低約50%左右的成本。二氧化碳氣體保護焊技術能夠應用于任何一個位置的焊接中且二氧化碳氣體保護焊所具有的明弧焊形式也有助于掌握了控制焊接狀況。采用二氧化碳氣體保護焊技術的接頭質量較好，這是由于在低碳鋼和低合金鋼的焊接中，通過合理的選擇焊接材料將能夠取得較為良好的焊接效果。此外，二氧化碳氣體保護焊屬于低氫焊接法其在焊接時焊縫之中所擴散的氫含量比值低，從而有效地控制了焊接裂縫的產生。二氧化碳氣體保護焊對于銹和水具有一定的抗性。同時在采用二氧化碳氣體保護焊技術進行焊接時，由于二氧化碳氣體保護焊的電流密度較大可以在焊接中集中更多的電弧能量減少接頭處產生變形的概率，提高了接頭的承受能力。

2 二氧化碳氣體保護焊技術應用流程與質量控制

2.1 二氧化碳氣體保護焊焊接技術分析

某鋼構件焊接中采用的是藥芯焊絲半自動二氧化碳氣體保護焊技術來完成焊接的，焊接板材厚度為60mm，焊接時藥芯焊絲直徑約為1.2mm，焊接前采用氧乙炔火焰加熱方式來對焊接區域進行熱處理，采用中性火焰。在焊接時焊接工序選用的是以單面焊雙面成型為主，通過送絲機來完成焊絲的送絲任務，而后再在技術人員的操作下移動熱源，最后再進行半自動二氧化碳氣體保護焊，上述形式屬于明弧操作，在對鋼構件進行焊接時由于板材厚度較厚為達到焊接要求，實現焊接電弧熔深具有足夠的深度和較強的穿透力則需要在二氧化碳氣體保護焊焊接中嚴格按照規定的流程來進行作業，用以避免氣孔和飛濺現象的產生，提高二氧化碳氣體保護焊的焊接質量。

2.2 打底層部分采用連弧焊焊接

在應用二氧化碳氣體保護焊技術進行焊接時，首先需要對引弧和熄弧的方法進行選用，如采用的是“二步方式”則需要將引弧熄弧的開關S2調整至OFF，而后將伸出的焊絲端頭放置于引弧位置，之后使用按下焊槍開關后即可進行正常的焊接。熄弧操作時首先需要松開焊槍后并停止送二氧化碳氣。如果采用的是“四步方式”則需要將引弧開關S2調整為ON狀態，將焊絲伸出端頭放在引弧位置，第一次按下焊槍開關后放松焊槍開關使其保持正常焊接狀態，第二次按下開關進行電流衰減松開焊槍并停止送氣，其主要是為了對弧坑凹陷起到填充作用。

2.3 二氧化碳氣體保護焊焊接時的運弧方式

在對某鋼構件進行焊接時由于采用的是對接橫焊，在對鋼構件進行焊接時需要選用鋸齒或是正月牙形并進行上下擺動的運弧方式，擺動時在擺動到上下坡口的兩側位置時為避免焊接區域溫度過高而導致焊穿或是焊瘤問題可以在焊接擺動到上下坡口兩側位置時停止一段時間。此外，通過在焊接擺動到上下坡口兩側位置時停止一段時間還可以避免在焊接時下坡口因溫度過低而導致的夾渣和熔合問題。

2.4 二氧化碳氣體保護焊焊接時的焊槍角度

在應用二氧化碳氣體保護焊技術進行焊接時，在施焊的方向上可以選用左焊法或是右焊法。在焊槍角度的控制上其后傾角度應控制在80°±5°，此外，對于焊槍的把線彎徑也需要一直控制在>200mm以上，把線彎徑不得過低用以保障送絲作業的正常。

2.5 熄弧和接頭

在應用二氧化碳氣體保護焊技術進行焊接的過程中，進行熄弧時需要及時將電弧以橫向方向擺動到焊接坡口的一側回焊5mm時熄弧，在進行焊縫接頭時為確保焊接的質量需要將焊接電弧向外壓，使得焊接電弧被直接壓到焊接坡口的底部位置。在這一作業過程中，需要注意控制好焊縫質量，避免出現接頭脫節或是焊縫背面超高、焊瘤等的問題。

2.6 做好蓋面層的處理

在對蓋面層進行焊接時根據焊接工藝選用連弧焊焊接方式。在焊接作業時，首先對焊接區域進行清潔作業，將焊接區域填充層及周邊區域的銹跡、污漬以及雜質等及時清理出去，確保焊接區域整潔無污物以免對焊接質量造成影響。焊接時對于蓋面層的運弧方式與填充層相似，焊接電弧擺至焊接坡口兩側時停留一定時間，用以使焊縫坡口能夠良好的融合。同時對焊縫上、下坡口兩側融合情況進行觀測并控制好焊縫余高，避免焊縫層間未熔合或焊道兩側出現咬邊缺陷，在蓋面層的焊接接頭處，引弧從弧坑前端5mm處開始，將電弧引移至弧坑，并將焊接速度控制在一個較為合理范圍內用以避免接頭處出現過高或脫節缺陷，確保焊縫焊接質量。在二氧化碳氣體保護焊焊接過程中，做好焊接電流與電弧電壓的控制對于焊接效果有著直接的影響，通過對焊接過程中的焊接電壓和焊接電流進行良好的匹配并通過改變送絲速度來調節焊接的電流用以確保在焊接過程中形成良好的焊縫并減少飛濺和焊接缺陷。焊接過程中所采用的電流、電弧電壓闡述可以參照相關二氧化碳氣體保護焊焊接工藝參數表。此外，在二氧化碳氣體保護焊焊接過程中如焊接現場風力過大將容易導致二氧化碳保護氣體無法發揮其應有的作用，如現場風速過大需要采用一定的防風措施。對于較為重要的焊縫在焊縫兩端應設置尺寸合適的引弧板和引出板，用以避免二氧化碳氣體保護焊在焊接的引弧處和收弧處產生焊接缺陷。

結語

二氧化碳氣體保護焊在現今眾多領域的焊接中都取得較為良好的焊接效果。本文在分析二氧化碳氣體保護焊焊接特點的基礎上對如何做好二氧化氣體保護焊的應用及焊接中所需要注意的一些問題進行了分析介紹。

參考文獻

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