氣體保護(hù)焊作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1、版本：A/0 CO2氣體保護(hù)焊作業(yè)指導(dǎo)書(shū)33-8-80. 總則 普及推廣CO2氣體保護(hù)焊，使CO2氣體保護(hù)焊操作規(guī)范化，有效控制CO2氣體保護(hù)焊的焊接質(zhì)量。本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)用于指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)制造低碳鋼和低合金鋼CO2焊接。1. 定義1.1 CO2氣體保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體，依靠焊絲與焊件之間產(chǎn)生的電弧來(lái)熔化金屬的一種熔化極氣電焊。1.2 CO2氣體保護(hù)焊的基本原理（見(jiàn)圖1） 焊絲由送絲機(jī)構(gòu)通過(guò)軟管經(jīng)導(dǎo)電嘴送出，而CO2氣體從噴嘴內(nèi)以一定的流量噴出，這樣當(dāng)焊絲與焊件接觸引燃電弧后，連續(xù)給送的焊絲末端和熔池被CO2氣體層流所保護(hù)，防止空氣對(duì)熔化金屬的有害作用，從而保證獲得高質(zhì)量的焊縫。2.工作程序

2、（圖2）施焊準(zhǔn)備下道工序?qū)z自檢返工施焊人員人員人員人員人員不合格合格2.1 施工前的準(zhǔn)備工作2.1.1 人員準(zhǔn)備： a. 車間技術(shù)負(fù)責(zé)人在施工前對(duì)電焊班組長(zhǎng)進(jìn)行技術(shù)交底并填寫(xiě)交底記錄卡； b. 各班組長(zhǎng)施工前對(duì)本組組員進(jìn)行技術(shù)交底； c. 焊工應(yīng)經(jīng)過(guò)考試并取得合格證后方可從事焊接工作，合格證應(yīng)注明施焊條件、有效期限。焊工停焊時(shí)間超過(guò)六個(gè)月應(yīng)重新考核。2.1.2 焊機(jī) CO2焊機(jī)主要由焊接電源、自動(dòng)和半自動(dòng)焊槍、焊絲給送機(jī)構(gòu)、供氣系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等部分組成。常用焊機(jī)有NBC-200、NBC1-300、NBC1-1-500、NZC-500、NZC3-500，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。 常用CO2焊機(jī)

3、的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 表1型號(hào)NBC-200NBC1-300NBC1-1-500NZC-500NZC3-500電源電壓（伏）380380220380380工作電壓（伏）17-3017-3015-42-15-40額定焊接電流（安）200300500500500焊接電流調(diào)節(jié)范圍（安）40-20050-300-50-50050-500焊絲給送速度米/分1.5-92-81.7-171.5-152-8焊絲直徑（毫米）0.5-1.20.8-1.40.8-20.8-2.01.0-1.6CO2氣流量（升/分）6-12202510-2025焊件厚度（毫米）0.6-41-81-70 注：N明弧焊機(jī) B半自動(dòng) Z自動(dòng)2.

4、1.3 焊材 a. CO2氣體 焊接用CO2氣體是由鋼瓶裝的液態(tài)CO2汽化而來(lái)，容量為40公升的標(biāo)準(zhǔn)瓶可以灌入25公斤的液態(tài)CO2，滿瓶壓力約為5070公斤/厘米2。焊接用CO2氣體純度一般要求不低于99.5。新灌氣瓶使用前應(yīng)倒立靜置12小時(shí)，然后打開(kāi)閥門(mén)，把沉積在下部的自由狀態(tài)的水排出。經(jīng)放水處理后的氣瓶，在使用前先放氣23分鐘。瓶中氣壓降到10個(gè)大氣壓時(shí)，不再使用。 b. 焊絲 為保證焊縫具有較高的機(jī)械性能和消除氣孔的產(chǎn)生，必須采用含有足夠脫氧元素的高硅、高錳型合金焊絲。表2為CO2氣體保護(hù)焊常用焊絲的化學(xué)成分及用途。其中H08MnSiA焊絲一般用于低碳鋼的焊接。H08Mn2SiA和HO4

5、Mn2SiTiA焊絲具有較多的脫氧元素和一定含量的合金元素，一般用于低合金和低合金高強(qiáng)度鋼的焊接，尤其焊絲H04Mn2SiTiA比H08Mn2SiA性能優(yōu)越、飛濺少、焊縫機(jī)械性能以及抗氣孔性能好。 對(duì)各種金屬材料，應(yīng)根據(jù)焊件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及工藝要求，選擇不同化學(xué)成分的焊絲，以滿足焊接工藝和焊縫機(jī)械性能的要求。 CO2氣體保護(hù)焊常用焊絲化學(xué)成分和用途 表2 焊絲牌號(hào)合金元素用途CSiMnCrNiMoS不大于P不大于H10MnSi0.140.60-0.900.80-1.100.200.300.0300.040焊接低碳鋼低合金鋼H08MnSi0.100.70-1.01.0-1.300.200.300.0

6、300.040焊接低碳鋼低合金鋼H08MnSiA0.100.60-0.851.40-1.700.020.250.0300.035同上H08Mn2SiA0.100.70-0.951.80-2.100.020.250.0300.035同上H04Mn2SiTiA0.040.70-1.10.1.80-2.20鈦0.2-0.400.0250.025焊接低合金高強(qiáng)度鋼H04MnSiALTiA0.040.40-0.801.40-1.80鈦0.95-0.65鋁0.20-0.40.0250.025同上H10MnSiMO0.140.70-1.100.90-1.200.020.300.15-0.250.0300.0

7、40同上H08Cr3Mn2MOA0.100.30-0.502.00-2.502.5-3.00.35-0.500.0300.030焊接貝氏體鋼H18CrMnSiA0.15-0.220.90-1.100.80-1.100.80-1.100.300.0250.030焊接高強(qiáng)度鋼H1Cr18Ni90.140.50-1.01.0-2.018-208.0-10.00.0200.030焊接1Cr18Ni19Ti浮板H1Cr18Ni9Ti0.100.30-0.701.0-2.018-208.0-10.00.50-0.800.0200.030同上2.1.3 焊接規(guī)范 焊接規(guī)范采用較小時(shí)（較低的電弧電壓，較小的焊

8、接電流），熔滴呈短路過(guò)渡。采用較大焊接規(guī)范時(shí)（較高的電弧電壓，較大的焊接電流），熔滴呈小顆粒自由飛落過(guò)渡，即顆粒過(guò)渡上述針對(duì)一定直徑的焊絲。 CO2氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)主要包括焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性等。 a. 焊接電流： CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，焊接電流是最重要的工藝參數(shù)，焊接電流的大小，決定了焊接過(guò)程的熔滴過(guò)渡形式，從而對(duì)飛濺程度、焊接過(guò)程穩(wěn)定性有很大影響，同時(shí)焊接電流對(duì)于熔深及焊接生產(chǎn)率有決定性影響。 焊接電流根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊縫空間位置和所要求的熔滴過(guò)渡形式來(lái)選擇。通常用直徑0.8-1.6mm的焊絲、短路過(guò)渡時(shí)，焊接電流在50230

9、安范圍內(nèi)選擇；顆粒過(guò)渡焊接時(shí)，焊接電流可在250500安范圍內(nèi)選擇。 b. 電弧電壓：電弧電壓也是重要的焊接工藝參數(shù)，選擇時(shí)必須與焊接電流配合恰當(dāng)。電弧電壓的大小對(duì)焊縫成型、熔深、飛濺、氣孔及焊接過(guò)程穩(wěn)定性等都有很大影響。 短路過(guò)渡焊接時(shí)，焊接電流越大，所選用的電弧電壓也相應(yīng)增高。通常電弧電壓在1624伏范圍內(nèi)。 當(dāng)顆粒過(guò)渡焊接時(shí)，電弧電壓也應(yīng)隨焊接電流的增加而加大。對(duì)于直徑為1.2-3.0mm焊絲，電弧電壓通常在2544伏范圍內(nèi)。 電弧電壓與焊縫成型有直接的關(guān)系，電弧電壓增大，使熔寬增大，而熔深和余高有所減少。 c. 焊絲直徑：焊絲直徑根據(jù)焊件厚度、焊縫空間位置及生產(chǎn)率的要求等條件來(lái)選擇。當(dāng)

10、焊接薄板或中厚板的立、橫、仰焊時(shí)，多采用直徑1.6mm以下的焊絲。當(dāng)在平焊位置焊接中厚板時(shí)，可以采用直徑大于1.6mm的焊絲。 各種直徑的適用范圍見(jiàn)表3 表3焊絲直徑（mm）焊絲厚度（mm）施焊位置熔滴過(guò)渡形式0.5-0.81-2.52.5-4各種位置平焊短路過(guò)渡顆粒過(guò)渡1.0-1.42-82-12各種位置平焊短路過(guò)渡顆粒過(guò)渡1.63-1276立、橫、仰焊平焊短路過(guò)渡顆粒過(guò)渡 d. 焊接速度：焊速會(huì)影響焊縫成型、氣體保護(hù)效果、焊接質(zhì)量及生產(chǎn)率。在一定的焊絲直徑、焊接電流和電弧電壓的工藝條件下，焊速增快，焊縫的熔寬及熔深都有所減少；反之，生產(chǎn)率低，焊接變形大。通常CO2半自動(dòng)焊的焊速在1530m

11、/n范圍內(nèi)，自動(dòng)焊時(shí)，可以采用更快的焊接速度，一般不超過(guò)40m/n。 e. 焊絲干伸長(zhǎng):一般焊絲伸出長(zhǎng)度約等于焊絲直徑的十倍為宜。 f. CO2氣體流量：細(xì)絲小規(guī)范焊接時(shí)氣體流量范圍通常為515升/分。中等規(guī)范焊接時(shí)約為20升/分。粗絲大規(guī)范（顆粒過(guò)度）自動(dòng)焊時(shí)則為2550升/分。 g. 電源極性：CO2氣體保護(hù)焊一般都采用直流反極性。因?yàn)榉礃O性時(shí)飛濺小，電弧穩(wěn)定，成型好。而且反極性時(shí)焊縫金屬含氫量低，并且焊縫熔深大。焊接質(zhì)量的好壞是上述焊接參數(shù)的綜合反應(yīng)，焊接規(guī)范的選擇必須根據(jù)焊接材料、焊件形狀、焊接設(shè)備以及焊工的操作方法和技術(shù)熟練程度來(lái)決定?，F(xiàn)將CO2氣體保護(hù)焊平焊焊接技術(shù)條件及角焊縫焊接

12、條件列入表4、表5。 CO2氣體保護(hù)焊平焊焊接規(guī)范 表4板厚（mm） 接頭型式裝配間隙（mm）焊絲直徑（mm）千伸長(zhǎng)（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）焊接速度（cm/min）氣體流量(L/min)備注0.5-0.81.010-12110-12022-23458墊板厚度2mm1.50-0.51.010-1260-7020-21508單面焊/0.88-1065-7019.5-20.5507雙面成形0-0.30.88-1045-5018.5-19.552755-6019-200.5-11.212-14120-14021-235080-0.81.212-14130-15022-24458墊板厚度2m

13、m1.212-1485-9521-22508單面焊/雙20-0.51.010-1285-9520-21458面成形(反0.88-1075-8520-21427面放銅墊)1.010-1250-6019-205080-0.560-700.88-1055-6019-2050765-700-0.81.212-1495-10521-225083110-1300-0.81.010-1295-10521-22428100-11040-0.81.212-14110-13022-24508140-15060-11.2151) 1901925152) 2102090-1.51.61534033.545203603

14、40-1.51.62036036502012490391.21531032502033033 CO2氣體保護(hù)焊角焊縫焊接規(guī)范 表5板厚（）焊腳（）焊接位置焊絲直徑(mm)干伸長(zhǎng)(mm)焊絲方向電流(A)電壓(V)焊速(cm/min)氣體流量(L/min)0.8-1.01.2-1.5平焊0.7-0.88-10傾70-11017-9.550-8361.2-2.01.5-2.0立焊0.8-1.28-12斜110-14018.5-20.550-836-72.0-3.02.0-3.0仰焊1.0-1.48-15焊150-21019.5-2342-756-84.0-6.02.5-4.0平焊立焊1.0-1.4

15、10-15絲170-35021-3238-757-105-6平1.618-20260-28027-2933-4316-185.09-11(2層)2.020-24300-35030-3242-4717-1913-16(4-5層)2.020-24300-35030-3242-4718-2027-30(12層)焊2.020-24300-35030-3240-4318-202.1.4 焊接方法 a. 半自動(dòng)焊操作技術(shù): 定位焊: 定位焊時(shí)，一般采用強(qiáng)的焊接規(guī)范，即選用大電流、短時(shí)間以及快速送絲。 平 焊：CO2半自動(dòng)焊時(shí)，按焊槍運(yùn)動(dòng)的方向有右焊法和左焊法兩種見(jiàn)圖二。 右焊法時(shí)，熔池可見(jiàn)度及氣體保護(hù)性比

16、較好，焊縫成型美觀，所以使用較普遍；缺點(diǎn)是看不清焊縫間隙容易焊偏。焊槍與焊件之間的夾角一般為6075。 左焊法：可以清楚地看到焊縫間隙，不易焊偏，但是觀察熔池較困難，氣體保護(hù)及成型不好，薄件易燒穿，所以一般很少采用。焊槍與焊件之間的夾角一般為8090。平角焊時(shí)，焊槍位置見(jiàn)圖三，焊槍與豎板的夾角為2530。 焊接薄板時(shí)，焊槍以直線運(yùn)走為好，在厚板焊接時(shí)，焊槍可以適當(dāng)?shù)臄[動(dòng)或螺旋形的運(yùn)走。 立焊：CO2半自動(dòng)焊時(shí)，按焊槍運(yùn)動(dòng)的方向有上焊法和下焊法兩種，詳見(jiàn)圖四。 上焊法由于鐵水的重力作用，所以熔深大，焊縫高且窄，成型不好，同時(shí)效率低，因此很少采用。 下焊法焊縫成型好，生產(chǎn)率高，使用最普遍。焊接時(shí)，

17、焊槍一般不作擺動(dòng)。 在進(jìn)行上焊法和下焊法時(shí)，焊槍與豎板之間的夾角為4550。并且應(yīng)偏離豎板1毫米，焊槍與焊縫的夾角為7090。 橫焊：CO2半自動(dòng)橫焊時(shí)，選用的焊接規(guī)范與立焊基本相同，焊槍?xiě)?yīng)適當(dāng)前后直線往復(fù)擺動(dòng)，焊槍與焊縫水平線夾角為515，并且與焊縫的夾角為7585。焊槍位置見(jiàn)圖五。 仰焊：CO2 半自動(dòng)仰焊時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小電流，焊槍可作小幅度過(guò)前后直線往復(fù)擺動(dòng)，防止熔池溫度過(guò)高，熔滴下落，仰角焊時(shí)，焊槍與豎板間的夾角為 4550，并且向焊接方向傾斜510。焊槍位置見(jiàn)圖6 b. CO2自動(dòng)焊操作技術(shù) 平焊：薄板長(zhǎng)焊縫焊接時(shí)，為提高生產(chǎn)率和保證焊透均勻，可以采用無(wú)墊板單面焊雙面成型工藝，但為防止

18、焊件焊穿，常采用下列工藝措施。見(jiàn)圖7 環(huán)焊縫：環(huán)形焊縫的焊接是解決圓管環(huán)形構(gòu)件的一種焊接方法，分為焊槍固定式和焊件固定式兩種。2.1.5 焊件和焊絲表面油污及鐵銹要清理干凈。2.1.6 嚴(yán)格控制焊件的裝配間隙和位錯(cuò)。2.1.7 焊工在上述條件合格后方可施焊。2.2 施焊2.2.1 引?。喊胱詣?dòng)采用直接短路引弧法，引弧前將焊絲球形端頭剪去，防止產(chǎn)生飛濺，造成引弧處焊縫缺陷。 為消除引弧端頭產(chǎn)生氣孔、飛濺焊穿以及未焊透等缺陷，在平焊縫對(duì)接時(shí)，要求采用引弧板。 對(duì)在焊縫端頭引弧的焊件，應(yīng)在離端頭24mm處先引弧，然后緩慢的移向端頭，待金屬熔合后，再以正常的焊接速度前進(jìn)，見(jiàn)圖八2.2.2 根據(jù)母材選用正確的焊接方法及焊接規(guī)范進(jìn)行焊接。2.2.3 收弧：收弧時(shí)，必須保證大量的熔滴金屬填滿弧坑，并在熔池未凝固前保持良好的氣保護(hù)作用，以避免和消除弧坑、氣孔以及裂紋等缺陷的產(chǎn)生。在平對(duì)接時(shí)，要求采用熄弧板。2.3 自檢2.3.1 施焊完畢，及時(shí)清理焊道兩側(cè)的飛濺物。2.3.2 檢查焊縫是否有裂紋、焊偏缺肉等缺陷并及時(shí)修