二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接工藝及應(yīng)用

1、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接工藝及應(yīng)用廣西送變電建設(shè)公司鐵塔廠二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接工藝及應(yīng)用XX送變電鐵塔廠 XX【摘要】通過(guò)對(duì)CO2氣保焊、富氬氣保焊、焊條電弧焊3種焊接方法進(jìn)行焊接接頭試驗(yàn)和對(duì)比分析。以及在工程機(jī)械中的應(yīng)用，證明了CO2氣保焊具有成本低，效率高，焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。介紹了CO2氣保焊焊接操作技術(shù)需注意的一些問(wèn)題，對(duì)CO2氣保焊焊接工藝設(shè)計(jì)及其應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用?！疽浴慷趸?xì)怏w保護(hù)焊在焊接過(guò)程穩(wěn)定，飛濺嘴角，焊縫外形美觀，無(wú)氣孔、裂縫及咬邊等缺陷。對(duì)雙面焊或單面焊雙面成型的焊縫能保證焊透，具有最高生產(chǎn)率。例如：某制造廠為一大型工程機(jī)械公司生產(chǎn)一百多米高的塔式起重機(jī)等工程機(jī)

2、械部件，這些部件均為焊接件，焊接工作量大，焊接質(zhì)量要求較高，技術(shù)難度較大。原采用焊條電弧焊，焊接變形大且難以控制，生產(chǎn)率低。通過(guò)對(duì)CO2氣保焊、富氬氣保焊及焊條電弧焊進(jìn)行對(duì)比工藝試驗(yàn)及評(píng)定，決定除對(duì)個(gè)別有外觀要求的焊縫采用富氬氣體保護(hù)焊外，其余均采用CO2氣保焊。生產(chǎn)實(shí)踐證明，這樣即保證了焊接質(zhì)量，又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了成本，取對(duì)了較好的經(jīng)濟(jì)效益。一、焊接接頭情況及焊縫技術(shù)要求1、焊接接頭形式有對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭及搭接接頭，其中絕大部分是T形接頭。2、焊縫形式有對(duì)接焊縫及角焊縫，大部分為角焊縫，由于板厚不同，焊腳分別為6mm，8mm，10mm，12mm，15mm不等。3、母材主要

3、為碳素結(jié)構(gòu)鋼板Q2352A，規(guī)格有6mm，8mm，10mm，12mm，20mm，25mm等幾種。4、焊縫外觀要求，焊縫及熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合等缺陷。焊縫形狀尺寸符合圖樣要求，焊縫與母材平滑過(guò)度。部分焊縫要求超聲波探傷合格。二、焊接試驗(yàn)參照J(rèn)B4708-2000壓力容器焊接工藝評(píng)定，進(jìn)行CO2氣保焊、富氬氣保焊、焊條電弧焊對(duì)接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)，T形接頭角焊縫試驗(yàn)及CO2氣保焊、富氬氣保焊飛濺成形工藝性能，進(jìn)行對(duì)比分析。1、對(duì)接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)試驗(yàn)材料 Q235-A，300mm×125mm×10mm，2塊；焊條電弧焊開(kāi)60V形坡口，CO2氣保焊、富氬氣保焊

4、開(kāi)45V形坡口，單面焊雙面成形。焊接方法及焊接材料 焊條電弧焊,E4303，3.2mm，4mm；CO2氣保焊、富氬氣保焊焊絲ER50-6，51.2；富氬氣：80%Ar+20% CO2。檢驗(yàn)內(nèi)容 外觀檢查，RT檢查，力學(xué)性能試驗(yàn)（拉力試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)）。2、T形接頭角焊縫試驗(yàn)材料 Q235-A，300mm×125mm×10mm，2塊，不開(kāi)坡口，單道焊。焊接方法及焊接材料 焊條電弧焊,E4303，3.2mm；CO2氣保焊、富氬氣保焊，焊絲ER50-6，1.2mm；富氬氣：80%Ar+20% CO2。檢驗(yàn)內(nèi)容 外觀檢查，切取5個(gè)截面進(jìn)行金相宏觀檢查。要求斷面無(wú)裂紋，無(wú)未焊透，無(wú)未熔

5、合缺陷。3、T形接頭角焊縫成形、飛濺試驗(yàn)試驗(yàn)條件同2.2，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)對(duì)CO2氣保焊、富氬氣保焊進(jìn)行外觀成形及飛濺大小進(jìn)行評(píng)定。焊接試驗(yàn)結(jié)果分析從對(duì)接接頭焊縫力學(xué)性能試驗(yàn)可知，3種焊接方法的焊接接頭外觀檢查符合要求，RT檢驗(yàn)均高于E級(jí)合格，焊接接頭的抗拉強(qiáng)度以富氬氣保焊最高，CO2氣保焊次之，焊條電弧焊最低，這是因?yàn)楦粴鍤獗：秆趸暂^少，合金元素?zé)龘p較少所致，但它們均高于母材規(guī)定的最小值。按規(guī)定的彎曲角，每個(gè)試件面彎、背彎各2個(gè)，彎曲試驗(yàn)合格。這說(shuō)明3種焊接方法及焊接工藝的焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)合格。但富氬氣保焊、CO2氣保焊坡口角度較少，鈍邊較大，比焊條電弧生產(chǎn)率高，節(jié)省材料，成本低，焊接變形

6、少。這是因?yàn)闅怏w保護(hù)焊焊絲較細(xì)，電流密度大，熔深大，電弧穿透力強(qiáng)，易焊透所致。從T形接頭角焊縫試驗(yàn)可知，3種焊接方法的熔深大小分別為：富氬氣保焊熔深略大于CO2氣保焊，大于焊條電弧焊，每個(gè)試件的5個(gè)斷面根部均未出現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透缺陷，宏觀金相檢驗(yàn)合格。從T形接頭角焊縫飛濺、成形試驗(yàn)可知，富氬氣保焊的飛濺較小，最大飛濺顆粒直徑大小為1.5mm2mm，CO2氣保焊飛濺稍大，最大飛濺顆粒直徑為3mm4mm；富氬氣保焊焊縫表面較CO2焊波紋細(xì)密，成形美觀。綜上所述：三種焊接方法及焊接工藝均能滿足力學(xué)性能要求及宏觀金相要求。但CO2氣保焊、富氬氣保焊，焊絲較細(xì)，電流密度大，熱量集中，電弧穿透力強(qiáng)，

7、熔深大，可以減少坡口角度，增加鈍邊厚度，節(jié)省材料，提高勞動(dòng)生率，降低焊接應(yīng)力與變形。富氬氣保焊較CO2氣保焊成形美觀，飛濺小，但成本較高。所以除了對(duì)極少數(shù)外觀要求較高的焊縫采用富氬氣保焊外，其余均采用CO2氣保焊。三、焊接工藝1、焊前準(zhǔn)備清除待焊部位及兩側(cè)1020mm范圍內(nèi)的油污、銹跡等污物，并在焊件表面涂上一層飛濺防粘濟(jì)，在噴嘴上涂一層噴嘴防堵濟(jì)。將CO2氣瓶倒置12h，使水分下沉，每隔0.5h放水1次，放23次。根據(jù)焊接工藝試驗(yàn)編制焊接工藝。焊絲ER5026，1.0mm，1.2mm，焊機(jī)KRII350。采用左焊法。四、焊接操作工藝1、對(duì)接焊縫操作工藝由于CO2氣保焊熔深大，在板厚小于12m

8、m時(shí)均可用工形坡口（不開(kāi)坡口）雙面單道焊接。對(duì)于開(kāi)坡口的對(duì)接接頭，若坡口較窄，可多層單道焊；若坡口較寬，可采用多層多道焊。焊接過(guò)程中，焊槍橫向擺動(dòng)時(shí)，要保證兩側(cè)坡口有一定熔深，使焊道平整，有一定下凹，避免中間凸起，這樣會(huì)使焊縫兩側(cè)與坡口面之間形成夾角，產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。要控制每層焊道厚度，使蓋面焊道的前一層焊道低于母材1.52.5mm，并一定不能熔化坡口兩側(cè)棱邊，這樣蓋面時(shí)可看清坡口，為蓋面創(chuàng)造良好條件。蓋面焊焊接時(shí)，焊前應(yīng)將前一層凸起不平的地方磨平，焊槍擺動(dòng)的幅度比填充層要大一些，擺動(dòng)時(shí)幅度應(yīng)一致，速度要均勻，要特別注意坡口兩側(cè)熔化情況，保證熔池邊緣超過(guò)坡口兩側(cè)棱邊，并不大于2mm，以

9、避免咬邊。若每層用多道焊時(shí)，焊絲應(yīng)指向焊道與坡口、焊道與焊道的角平分線位置，并且焊道彼此重疊不小于焊道寬度。2、角焊縫操作工藝角焊縫焊接時(shí)，易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫下垂等缺陷，所以應(yīng)控制焊絲的角度。等厚板焊接時(shí)，焊絲與水平板的夾角為40°50°。不等厚板時(shí)，焊絲的傾角應(yīng)使電弧偏向厚板，板厚越厚，焊絲與其夾角越大。對(duì)于焊腳為68mm的角焊縫，采用單層單道焊，焊槍指向（焊絲）距根部12mm處。對(duì)于焊腳為6mm的焊縫，采用直線移動(dòng)法焊接，對(duì)于焊腳為8mm的焊縫，焊槍應(yīng)作橫向擺動(dòng)，可采用斜圓圈形運(yùn)絲法焊接。對(duì)于焊腳為1012的角焊縫，由于焊腳較大，應(yīng)采用多層焊，焊2層。焊接時(shí)第1層

10、操作與單層焊相同，焊槍與垂直板夾角減少并指向距根部23mm處，這時(shí)，電流比平常時(shí)稍大，目的是為了獲得不等焊腳的焊道；焊接每2層時(shí)，電流比第1層稍少，焊槍應(yīng)指向第1層焊道的凹陷處，直至達(dá)到所需的焊腳。對(duì)于焊腳為15mm的角焊縫應(yīng)采用多層多道焊，即焊接3層。需要注意的是：操作時(shí)，每道的焊腳大小應(yīng)控制在67mm左右，否則，焊腳過(guò)大，易使熔敷金屬下垂,在水平板上產(chǎn)生焊瘤,在立板上產(chǎn)生咬邊。焊槍角度及指向應(yīng)保證最后得到等腳和光滑均勻的焊縫.五、焊接工藝中需注意的問(wèn)題在生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)有不少人，不僅是焊工、檢驗(yàn)員，甚至還有焊接技術(shù)員混淆了焊腳與焊腳尺寸及焊縫厚度3者之音的關(guān)系。焊工把焊腳認(rèn)為焊腳尺寸，檢驗(yàn)員

11、把焊縫厚度當(dāng)焊腳來(lái)測(cè)量檢驗(yàn)，使得實(shí)際焊腳超過(guò)設(shè)計(jì)要求的尺寸，在質(zhì)量記錄中又把其當(dāng)成焊腳尺寸加以記錄。還有的技術(shù)人員在焊接工藝文件中要求焊腳尺寸為多少等，這些都是錯(cuò)誤的。實(shí)際上，焊腳是指角焊縫的橫截面中，從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離，焊腳尺寸為在角焊縫橫截面中畫出的最大等腰三角形中直角邊的長(zhǎng)充，而焊縫厚度則是在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面的距離。因此，工藝文件上、焊縫符號(hào)中要求的角焊縫外形尺寸是焊腳而不是焊腳尺寸，更不是焊縫厚度。六、結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐證明，CO2氣保焊焊接頭的力學(xué)性能、宏觀金相檢驗(yàn)均符合要求，而且CO2氣保焊較焊條電弧焊坡口角較小，鈍邊較大，焊接熱

12、影響區(qū)較窄，節(jié)省了材料和能源，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高了焊接質(zhì)量，應(yīng)大力推廣使用。富氬混合氣體保護(hù)焊較CO2氣焊焊波細(xì)密，焊道平滑，成形美觀，飛濺小，熔深較大，但成本相對(duì)較高，故適宜用于焊縫外觀要求較高的焊縫。富氬氣保焊操作工藝與CO2氣保焊操作工藝相似。分清焊腳、焊腳尺寸及焊縫厚度之間的關(guān)系，且應(yīng)注意工藝文件上要求的和焊縫符號(hào)中標(biāo)注的是焊腳而非焊腳尺寸、焊縫厚度。設(shè)計(jì)移動(dòng)通迅管直焊接架2003年我們鐵塔廠承接廣西移動(dòng)通迅管焊任務(wù)以來(lái)到2004年4月已經(jīng)是第3批移動(dòng)管焊接任務(wù)，經(jīng)觀察每批任務(wù)一施工，焊工們就都會(huì)在自己的平臺(tái)上架好架子，拿起焊把就焊，結(jié)果焊到了另一頭就架不住，原因是移動(dòng)管還有腳釘和

13、拉線角鋼把架子卡住，拿東西墊造成管材受力傾斜晃動(dòng)，產(chǎn)生事故隱患及焊接產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，而且平臺(tái)操作人員架的架子不統(tǒng)一，使整個(gè)焊接場(chǎng)地亂七八糟。到處都有架子，行車工吊工件都提心吊膽，如此拆了裝，裝了拆，浪費(fèi)大量人力物力財(cái)力。我與小組成員發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題后，為了保證焊工能安全生產(chǎn)，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作進(jìn)度，節(jié)約車音占地面積，經(jīng)過(guò)研究探討，摸索后，改造成統(tǒng)一的移動(dòng)通迅管直立焊接胎具（見(jiàn)附圖）。制作固定架將焊接管材直立固定，使焊接狀態(tài)處于平焊位置，使焊工不需行車輔助的情況下能夠?qū)啥藘?nèi)、外焊縫施焊成形。易固定，翻轉(zhuǎn)焊另一端也不會(huì)磁對(duì)架子，減少事故陷患及管材占地面積，使焊工更加容易施焊。這種焊接胎具，只花很

14、少費(fèi)用就成功地解決了問(wèn)題，為廠里節(jié)省了購(gòu)買焊接胎具的費(fèi)用。此胎具架也可以使用在各類管支架上，提高了工作效率約40%，既省時(shí)又省力，還保證了安全。為此次移動(dòng)通迅管焊接加工任務(wù)的完成贏得了大量的時(shí)間。概述90度坡口連板、減小焊接變形2005年7月，我們鐵塔廠做一工程是500KV天廣四回，工程是有坡口組焊件。組裝后的開(kāi)坡口組焊件剛好滿足設(shè)計(jì)要求，焊接變形是造成難以滿足要求的主要原因，需矯正處理。我當(dāng)時(shí)采用圓鋼點(diǎn)固定，對(duì)減小變形很有效（厚度小的板），且焊接時(shí)不必過(guò)分考慮焊接順度，只是有些板不易固定，角度要求精確，焊后撤除固定還有超標(biāo)。在500KV天廣四回焊接加工中，連板組焊件多達(dá)7595件，板厚C-8、C-10，C-12，C-4，C-16mm。品種多，形狀復(fù)雜，每塊連板用3根圓鋼固定（12×200mm）且焊后還需人工用火割撤除圓鋼，再打磨，需安排人員進(jìn)行矯正處理，預(yù)計(jì)費(fèi)用10000元，且延緩工程工期。為了不浪費(fèi)大量人力，物力，財(cái)力。節(jié)省這筆巨額開(kāi)支，我與小組人員通過(guò)和