二氧化碳氣體保護焊作業(yè)指導書

1、二氧化碳氣體保護焊作業(yè)指導書文件編號：NHX/QP7.1-061.目的本指導書規(guī)定了碳素鋼，普通低合金鋼、低合金高強度鋼的二氧化碳氣體保護半自動焊，混合氣體保護半自動焊和藥芯焊絲半自動電弧焊的工藝及操作規(guī)范以獲得高質量的焊接工件。2,適用范圍本指導書適用于公司石油化工機械設備鋼結構件產品的藥芯焊絲半自動電弧焊（FCAW）,適用焊機型號為 YD-500FR、KRII500 氣體保護焊機。3 .引用相關文件3.1 GB/3375-94 焊接術語3.2 GB/T985.2-2008 氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口3.3 WI0903-02 鋼結構手工電弧焊。4 .職責4.1 生產車

2、間焊接作業(yè)操作人員必須嚴格遵守焊接工安全操作規(guī)程，按規(guī)定穿戴好勞動防護用品（防護鏡、防塵口罩、電焊手套及工作服、工作鞋等）。4.2 技術部按生產計劃制定焊接流程、焊接工藝并發(fā)放相應的生產圖紙，監(jiān)督檢查焊接作業(yè)指導書和工藝紀律執(zhí)行情況并適時公布。4.3 操作人員負責產品生產過程中的物料確認、焊條選擇、按焊接工藝作業(yè)、自檢、過程質量保證、焊接設備維護和報表填寫。4.4 質管部檢驗員負責首件確認、巡檢和工序產品的質量檢查，監(jiān)督工藝參數(shù)執(zhí)行和指導焊接操作者實施焊接作業(yè)等工作。4.5 生產車間負責生產計劃分解和跟蹤。5 .操作規(guī)范5.1 焊工焊工須經二氧化碳氣體保護焊理論學習和實踐培訓，經考核并取得相應

3、的上崗證書，方可從事有關焊接工作。5.2 焊接材料5.2.1 焊絲1）焊絲應符合二氧化碳氣體保護焊用鋼焊絲的規(guī)定，并有制造廠的質量證明書或合格證。2）應根據(jù)母材的化學成分和對焊接接頭的機械性能的要求，合理選用焊絲。3）為提高熔敷速度，減少飛濺率，提高抗風能力；可選用藥芯焊絲。4）常用焊絲牌號為 H08MnSi,H08Mn2Si,H08Mn2SiA。其中 H08MnSi用于 400MPa 級結構鋼件；H08Mn2Si 及 H08Mn2SiA 用于 500Mpa 級結構件；H08Mn2SiA 含 S、P 量比 H08Mn2Si 控制嚴，可用于要求更高的構件。5）常用焊絲的化學成份見表 1,常用焊絲

4、的熔敷金屬力學性能見表2。表 1 常用焊絲的化學成份牌號化學成份CMnSiPSCrNiCuH08MnSi0.111.201.500.400.700.035 0.035 0.20 0.30 0.20H08Mn2Si1.702.100.650.95H08Mn2SiA1.802.100.030 ).030表 2 常用焊絲熔敷金屬力學性能“號布 g 強度bMPa條件屈服應力Rp0.2MPa延伸率5室溫沖擊功AKVJH08MnSi4205203202227H08Mn2Si500420H08Mn2SiA476）常用焊絲直徑規(guī)格有 0.6、0.8、1.0、1.2、1.6mm 等。7）焊絲按表面狀態(tài)分為鍍銅和

5、未鍍銅。常用鍍銅焊絲，代號為 DT。焊絲按交貨狀態(tài)分為捆（盤）狀和纏軸，常用纏軸，代號為 CZ。8）鍍銅焊絲的最大含銅量不得超過 0.5，焊絲表面應光潔無油污，無銹蝕以及無肉眼所能見到的鍍層脫落。9）纏軸焊絲重量一般每軸為 1520kg。10）焊絲質量保證期，從出廠日標起，一般應不超過六個月。11）氣保護藥芯焊絲分類情況見表 3,表 4。按保護氣體分，二氧化碳保護和自保護，常用二氧化碳保護。常用藥芯焊絲類型為 EF11-43;EF11-50;EF13-43;EF13-50。表 3 氣保護藥芯焊絲分類表藥芯類型焊絲型號氧化鈦型EFX1氧化鈣一一氟化物型EFX3表 4 氣保護藥芯焊絲強度表強度系列

6、焊縫抗拉強度 8bN/mm43大于等于 43050大于等于 5005.2.2 保護氣體1）二氧化碳氣體純度應不低于 95.5（體積法），其含水量不超過0.005（重量法）。2）混合氣體的配比應符合規(guī)定的要求，質量穩(wěn)定。常用的混合氣體有：Ar+2025CO2;Ar+50CO2。3）當瓶內氣體壓力低于 9.8105Pa（10kgf/cm2）時，應停止使用4）當氣瓶內含水量較多時，可放水處理。將氣瓶倒置 12 小時，每隔 30 分鐘放水一次，共放 23 次；使用前放氣 12 分鐘。焊接設備的使用選擇電源結構型式二氧化碳氣體保護焊使用的均為直流電源。1）抽頭式整流電源：動特性好，體積小，重量輕，結構簡

7、單，制造方便。其缺點是不能進行網(wǎng)絡電壓補償和遠距離控制。2）磁放大器式電源：可以在較寬范圍內實現(xiàn)電壓無級調節(jié)，易于實現(xiàn)網(wǎng)絡電壓的自動補償，并能實現(xiàn)遙控。但其制造成本較高。3）可控硅式電源：體積小，重量輕，動特性好，焊接電壓可無級調節(jié)，對網(wǎng)絡電壓可進行自動補償。選擇送絲機構結構型式1） 拉絲式： 其|/span12|優(yōu)點是焊工操作范圍不受限制， 送絲穩(wěn)定性可靠，機動性好。具缺點是焊槍笨重，體積大，焊絲盤的焊絲容量少，焊工長時間操作易疲勞， 且拉絲式送絲機構只適用于輸送直經小于 1.2 毫米的焊絲。2）推絲式：其特點是整個機構便于制作，焊槍簡單輕巧，可采用較大的焊絲盤，容納較多的焊絲，是應用最廣的

8、結構形式。由于焊絲鋼性所限，所以僅適用于直經大于 0.8mm 的焊絲。具送絲軟管長度較短（一般為 3米）。采用藥芯焊絲時，最好選用二聯(lián)式送絲輯輪。以保證藥芯焊絲的穩(wěn)定送進。3）推拉絲式：該機構實際是拉絲式和推絲式二種形式的組合。由于焊絲受到推拉二個力的作用，因此送絲軟管可增長至 2030 米。但由于其結構復雜，制作技術要求高，所以較少應用。4）長距離送絲機構：有三輯輪長距離送絲機構。三鋼球長距離送絲機構等。具送絲軟管可達 3135 米。選擇焊機的設備容量及電流調節(jié)范圍1）選擇焊機的設備容量，主要是考慮焊機額定焊接電流，焊機常用額定焊接電流有 160 安，250 安，400 安，630 安，31

9、5 安，500 安等。2）焊機的電流調節(jié)范圍。主要是選擇焊機的額定焊接電流。選擇焊槍1）焊槍種類有空冷和水冷二種方式。細絲小電流采用空冷焊槍。粗絲大電流采用水冷式焊槍。2）焊槍外形有鵝頸式和手槍式二種。鵝頸式焊槍常用于平焊，水平填角焊等。手槍式焊槍用于粗絲，立焊和橫焊等。焊接工藝焊前準備1）焊縫坡口的基本形式與尺寸，可按 GB/T985.2 選用。由于二氧化碳焊熔深度較大，因此板厚在 8mm 以下的平對接焊縫可不開坡口。焊件鈍邊可增加到 5mm,坡口角度可減至 50。2）焊絲，坡口及坡口周圍 1020mm 范圍內必須保持清潔，不得有影響焊接質量的鐵銹，油污，水和涂料等異物。3）焊接區(qū)域的風速應

10、限制在 1 米/秒以下，否則應采用檔風裝置。焊接參數(shù)1）焊絲直徑的選擇：主要是以焊件厚度，焊接位置和生產率的要求為依據(jù)。在電流相同時，熔深將隨焊絲直徑的減少而增加；焊絲越細,則焊絲熔化速度越高。焊絲直徑的選擇?？蓞⒖急?5表 5 焊絲直徑選擇“材厚度44焊絲直徑0.61.21.01.6焊絲直徑規(guī)格有 0.6,0.8,1.0,1.2,1.6mm 等。通常對薄板焊接選用焊絲直徑 0.8mm;對中厚板焊接選用焊絲直徑 1.2mm。2）焊件極性：一般常用反接，即焊件接電源負極，焊絲接電源正極。在堆焊，鑄鐵補焊及粗絲大電流時，也可用正接。3）焊絲伸出長度a.焊絲伸出長度與焊絲直徑，焊接電流及焊接電壓有關

11、。b.焊絲伸出長度增加，將降低焊接電流，減少熔深，增加焊縫寬度。c.焊絲伸出長度過長時，容易形成未焊透，未熔合，增加飛濺，削弱保護，形成氣孔；焊絲伸出長度過短時，會妨礙對熔池的觀察，噴嘴易被飛濺堵塞，影響保護形成氣孔。d.一般認為焊絲伸出長度為焊絲的 1015倍。 細絲時 （焊絲直徑 1.2mm） ,焊絲伸出長度以 815mm 為宜，粗絲時，在 1525mm之間。），為減少飛濺，盡量使焊絲伸出長度少些，但隨焊接電流的增大，其伸出長度應適當增加。4）焊接電流a.在保證母材焊透又不致燒穿的原則下，應根據(jù)母材厚度，接頭形式焊接位置及焊絲直徑正確選用焊接電流。b.焊接電流是確定熔深的主要因素。隨著電流

12、的增加，熔深和熔敷速度都要增加，熔寬也略有增加。c.送絲速度越快，焊接電流越大，基本上是正比關系。d.焊接電流過大時，會造成熔池過大，焊縫成形惡化。e.各種直徑的焊絲常用的焊接電流范圍見表 6表 6 焊絲與焊接電流焊絲直徑 mm 0.60.811.21.6焊接電流 A4990501207018090350150500f.立焊，仰焊及對接接頭橫焊表面焊道時，當所用焊絲直徑 1.0mm時，應選用較少的焊接電流。見表 7表 7 立焊，仰焊及對接接頭橫焊表面焊道時的焊接電流選用焊絲直徑 mm11.2焊接電流 A70120901505）電弧電壓a.為獲得良好的工藝性能，應選擇最佳的電弧電壓，該值是一個很

13、窄的電壓區(qū)間，一般僅為 12 伏左右。最佳的電弧電壓與電流的大小,焊接位置等因素有關。可參見表 8表 8 最佳的焊接電流（安）與電弧電壓（伏）焊接電流（安）電弧電壓（伏）平焊立焊仰焊7512018-2218-2213017020-2618-2418021022-2818-2622026025-36b）隨電弧電壓的增加，熔寬明顯增加，而余高和熔深略有減少，焊縫機械性能有所降低。c）,電弧電壓過高，會產生焊縫氣孔和增加飛濺。電弧電壓過低，焊絲將插入熔池，電弧不穩(wěn)，影響焊縫形成。6）焊接速度a.焊接速度過高，會破壞氣體保護效果，焊縫成形不良，焊縫冷卻過快，導致降低焊縫塑性，韌性。焊接速度過低易使焊縫

14、燒穿，形成粗大焊縫組織。b.半自動焊接時，焊接速度一般不超過 30 米/時。7）氣體流量a.氣體流量直接影響氣體保護效果。氣體流量過小時，焊縫易產生氣孔等缺陷。氣體流量過大時，不僅浪費氣體，而且焊縫由于氧化性增強而形成氧化皮，降低焊縫質量。b.氣體流量應根據(jù)焊接電流，焊接速度，焊絲伸出長度，噴嘴直徑，焊接位置等因素考慮。當焊接電流越大，焊接速度越快，焊絲伸出長度較長，噴嘴直徑增大，室外焊接及仰焊位置時，應采用較大的氣體流量。c.當焊絲直徑小于或等于 1.2mm 時， 氣體流量一般為 615L/min;焊絲直徑大于 1.2mm 時，氣體流量應取 1525L/min。藥芯焊絲半自動電弧焊1）其優(yōu)點

15、是提高熔敷速度，減少飛濺率，提高抗風能力。2）焊接速度大于 30 米/時，焊接電流和電壓值可在較大范圍內調節(jié)。3）使用時，由于藥芯焊絲鋼性較差，送絲輻輪表面最好加工成 U 型梢，同時采用二聯(lián)式送絲輯輪（雙輪雙主動送絲方式）。操作技術二氧化碳氣體保護焊的操作技術與手工電弧焊相似，且比手工電弧焊容易掌握。平焊1）按焊槍運動方向分右焊法和左焊法二種。a.右焊法時熔池保護良好，熱量利用充分，焊縫外形較飽滿；但右焊法時不易觀察焊接方向，易偏焊。厚板焊接時，為保證熔寬，可將焊絲作適當?shù)臋M向擺動。b.左焊法時，電弧對母材有預熱作用，熔寬增加，焊縫形成較平，改善焊縫形成，且能看清焊接方向，不易焊偏。因而，一般

16、常用左焊法焊接。2）焊槍傾角約為 1015。焊腳在 5 毫米以下時，可將焊絲指向尖角處；若焊腳在 5 毫米以上時，可將焊絲水平移開尖角處 12 毫米，這樣能獲得等焊腳的焊縫，且不易形成咬邊（垂直板）和焊瘤（水平板）。3）水平角焊縫的焊接時，焊槍與垂直板間夾角為 45.立焊1）對細絲薄板立焊，常用立向下焊接。焊槍向下傾斜 510（噴嘴向上），氣體流量比平焊要略大，此時焊縫熔深淺，成形美觀。2）對粗絲厚板立焊，可用立向上焊接。焊槍作適當?shù)臋M向擺動，亦可獲得良好的成形。橫焊1）焊接規(guī)范可與立焊相同。焊槍可作小幅度前后擺動，以防熔池溫度過高，鐵水下流。2）焊槍與焊縫水平線間夾角為 515.仰焊1）仰焊

17、時電流適當減少，氣體流量適當增大。通常采用右焊法。焊槍可作前后左右擺動。2）焊槍傾角 515.水平旋轉管的焊接1）關鍵是焊槍位置直接影響焊縫成形。2）在焊厚壁管時，焊槍應在管子上部，并與管子旋轉方向相反位移一段距離 L。L 的大小對焊縫成形有明顯的影響。3）焊接薄壁管時，焊槍應放在時鐘 3 點的位置。引弧一般都采用直接短路引弧。2）如果焊絲與焊件接觸太緊或接觸不良都會引起焊絲成段爆炸。因此，一般在引弧前焊絲端頭與焊件保持 23 毫米的距離，并要注意剪掉絲端頭的球狀焊絲。收弧收弧時須填滿弧坑，焊槍在收弧處稍停片刻，繼續(xù)送氣保護；不應立即抬起焊槍，否則弧坑容易形成氣孔?；旌蠚怏w的影響對飛濺的影響：

18、CO2+Ar 混合氣體中，隨著 Ar 氣比例的增加，飛濺率減少。對焊縫成形的影響；CO2+Ar 混合氣體中，隨著 CO2 含量的增加，熔深也相應增加。50Ar+50CO2 的混合氣體可以得到較大的熔深和較小的飛濺，常用于短路過渡的焊接。80Ar+20CO2 的混合比時，具有最寬的焊接規(guī)范和最好的焊縫成形。對焊縫機械性能的影響：CO2+Ar 混合氣體中，隨著 CO2 氣體含量的增加，其氧化性能增強，使焊縫強度和沖擊韌性都降低。焊接檢驗焊后須對焊縫進行焊接質量檢驗。1）焊縫表面缺陷可采用外觀檢查，滲透探傷，磁粉探傷等方法進行。2）焊縫內部缺陷可采用超聲波探傷，射線探傷等無損探傷方法進行。焊縫質量的檢驗項目， 檢驗要求及合格等級， 由產品技術要求確定。對不合格的焊接接頭允許返工，執(zhí)行不合格品控制程序。在返工焊前須將焊接缺陷徹底清除。為保證產品質量，應按產品要求，限制返