淺談DSP 逆變電流熔化極氣體保護焊技術在工程實例中的應用

摘要：DSP逆變電流熔化極氣體保護焊俗稱“CO2氣體保護焊”，是利用CO2氣體等熔化極氣體保護電弧焊。本文以國道104明光繞城線項目鋼筋加工工程施工為背景，通過通過技術特點、工藝原理、工藝流程、操作要點、質量安全環保保證措施等方面，淺談DSP逆變電流熔化極氣體保護焊技術的在工程實例中的應用。

關鍵詞：DSP 氣體 ?電流熔化 ?保護焊 ?應用

一、前言

焊接是指兩種或兩種以上同種類或不同種類的材料，通過對兩者材料的熱熔和擠壓達到物理結合，達到持續不間斷的、永久性連接的施工工藝，在工程建設鋼筋加工施工一般采用手工焊條電弧焊方式，在焊接操作過程中始終處于高溫烘烤和有毒煙塵環境中，作業環境差，但施工時焊接質量受焊工的操作技術和經驗影響非常大，焊接質量波動性大，而且焊接過程需及時清理焊渣，不符合現代安全文明施工作業要求。

國道104明光繞城線鋼筋加工工程施工采用DSP逆變電流熔化極氣體保護焊技術技術有效的解決了上述問題，有效滿足了項目施工需要。國道104明光繞城線位于明光市鏡內，所經鄉鎮為石壩鎮。明東鄉、蘇巷鎮、橋頭鎮。路線總體由南向北，項目起點位于明光市南映山集與老104相交，向東上跨寧洛高速，經明東與S309平交、過閻巷到焦崗，上跨女山湖，終于橋頭鎮與老104相接，全長28.77公里，項目樁基126根，系梁18道，墩柱126根，;梁板378片，共計使用鋼筋鋼筋3720噸。

二、技術特點

1.成本低：所用保護氣體為二氧化碳，價格低廉，其成本只為手工電弧焊的40%～50%。

2.速度快、效率高：二氧化碳氣體保護焊使用的焊接電流密度大，穿透能力強、焊絲的溶敷速度快，可減少焊接層數，生產效率是電弧焊的1～4倍。

3.抗銹能力強：由于在焊接過程中二氧化碳的分解使得焊縫氧化性較強，從而擁有抗銹功能。

4.焊縫變形小：二氧化碳氣體保護焊受熱面積小，且冷卻速度快，熱影響區面積降到最低，對被焊接的金屬影響較小，且焊縫冷卻后不易變形、開裂。

5.無焊渣：焊縫不存在焊渣，可減少發生冷裂紋傾向，同時也節省了清理焊渣的時間。

6.環境保護：焊接現場不存在到處是焊條頭的現象。

7.安全方面：由于冷卻速度快，有效減少了工人在冷卻之前誤碰所造成的燙傷和灼傷。

三、工藝原理

CO2氣體保護焊焊接時，在焊絲與焊件之間產生電弧，焊絲自動送進，被電弧熔化形成熔滴并進入熔池，CO2氣體經噴嘴被連續噴出，形成氣體保護層包圍電弧和熔池，使熔滴、熔池金屬等都與空氣隔絕，保證焊接的穩定和焊縫的良好質量。

CO2氣體保護焊過程示意圖

四、工藝流程

CO2氣體保護焊接鋼筋工程時，電源輸入端接在三級配電箱上，兩輸出端接在鋼筋工程和焊槍上，由送絲機轉動專用焊絲，經過導電嘴與軟管向電弧焊接不斷送給。與此同時，CO2氣體通過噴嘴連續噴出形成保護氣流，形成氣體保護層包圍電弧和熔池，根據鋼筋焊接需要移動焊槍，焊縫隨著熔池內的金屬冷卻凝固后形成。

五、操作要點

1、平焊位置施焊，若焊槍噴嘴不需伸入坡口時，坡口角度應選下限。

2、立焊時可采用立向下焊。焊接時應注意防止未熔合缺陷的產生。

3、焊接時焊絲、焊件坡口及周圍1～2cm內應清理干凈，嚴禁有油漬、污水、銹蝕和油漆涂料等雜物影響焊接質量。

4、當選擇直徑大于1.2mm的焊絲時，CO2氣體設定的流量范圍一般在15L/min與25L/min之間;當選擇直徑不大于1.2mm的焊絲時，CO2氣體設定的流量范圍一般在6L/min與15L/min之間。

5、短路法引弧。施工前為減少飛濺，應先剪去焊絲球形端頭讓其成為銳角狀態，而且讓焊件與焊絲的端部、噴嘴分別相距約2.5mm、12mm。然后啟動開關，自動送電流、送CO2保護氣、送焊絲，直至焊件的表面與焊絲相互碰撞短路引燃電弧，過程時焊槍如往上抬頭趨勢須控制好焊槍，接著按次序緩慢引導后續焊接處，等焊縫金屬充分融合后，開始正常焊接。焊接速度一般不超過30m/h。

6、較低的溫度焊接時應利用電弧長對焊接的端部進行預熱，可獲得具有比較整齊的，且熔深較好的焊縫。

7、焊接尾部段，為防止出現過深的弧坑導致焊縫產生縮孔、裂紋等病害，一般在采用多次斷續引弧，或弧坑填充方式。（1）焊機有收弧坑控制電路。焊槍在收弧處停止前進，同時接通此電路，焊接電流電弧電壓自動減小，待熔池填滿。（2） 若焊機沒有弧坑控制電路或因電流小沒有使用弧坑控制電路。在收弧處焊槍停止前進，并在熔池未凝固時反復斷弧、引弧幾次，直至填滿弧坑為止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，則可能產生未熔合和氣孔等缺陷。

8、電弧電壓、焊接電流等焊接工藝參數選擇不當容易引起飛濺（電流：一般為：150-350安培，電壓：一般范圍值：22-40伏特）。例如增加電弧電壓而相應電弧將進行拉長，熔滴長大時且在焊絲末端產生無規則擺動而致使飛濺，而增大焊絲端部電流時，熔滴的體積將變小，熔敷率增大將減小飛濺。

9、CO2氣體應保持有足夠的流量和層流，對噴嘴及導電嘴上的飛濺物、雜物要及時清理，以確保CO2氣體有好的保護效果。

10、在現場進行閃光對焊或電弧焊，當超過四級風力時，應采取擋風措施。

六、質量安全環保保證措施

1、證書齊全：焊接材料的合格證、檢驗報告等材質證明書齊全。焊接材料的種類、規格、性能等應符合現行國家產品標準和設計要求。

2、焊槍角度：焊槍前后傾的角度一般不超過20°，因焊槍垂直時候飛濺量最少，傾向角度越大飛濺越大。

3、CO2氣體保護焊平焊時，采用電弧對焊材進行預熱增加熔寬，形成較平的焊縫，保證焊縫較好形成，而且在整個焊接過程中方向清晰，不容易焊接偏位。

4、CO2氣體保護焊立焊時，將焊槍往下傾斜5°～10°（噴嘴向上），此時氣體流量比平焊要稍微偏大。此時焊縫熔成形美觀，過程焊槍作適當橫向擺動。

5、焊接過程中應及時清渣，焊縫表面應光滑，焊縫余高應平緩過渡，弧坑應填滿。

6、焊接人員持證上崗，掛牌作業。操作人員在未得到指令或指令不清的情況下嚴禁進行操作，發現問題及時向技術主管報告。

7、焊接人員配備焊工面具、手套，防止對人員眼部和皮膚的灼傷。

8、焊接施工作業前，應對CO2氣體應先進行預熱10～15分鐘左右。施工作業人員應站在瓶嘴的側面開啟氣體，嚴禁站在正面。且應檢查焊絲轉給設備、電源連接、CO2的供應系統是否滿足需要。

9、焊接過程產生的廢料應及時清理干凈，保證施工場地的清潔和施工道路的暢通，并做好成品的外觀及形體保護，減少污染。

七、 結論

DSP逆變電流熔化極氣體保護焊技術在國道104明光繞城線的成功應用，改變了傳統的焊接方式和慣性思維，該工藝質量安全可靠，操作簡便，施工效率高，而且整個施工基本無焊渣，符合現代工程的文明環保施工要求，可用于汽車，船舶，機車車輛，集裝箱，礦山及工程機械，橋梁，建筑等金屬結構的焊接生產，運用前景廣闊。

參考文獻

【1】《公路橋涵施工技術規范》JTG/T F50-2011

【2】《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2017）

【3】（淺析二氧化碳保護焊單面焊雙面成型技術.郭建明.《中文科技期刊數據庫（引文版）工程技術》2016年第51期 ）

【4】（二氧化碳氣體保護成型工藝.航運技術學術會議.2016）

【5】（二氧化碳氣體保護焊施工技術.楊明.《山西建筑》.2013年第19期）

作者簡介：梅志斌（1991-）男，安徽六安人，畢業于安徽水利水電職業技術學院，道路橋梁專業，工程師，從事項目技術管理工作。