气体保护焊作业指导书

二氧化碳气体保护焊作业指导书1 范围本指导书适用于本公司钢结构产品的气体半自动焊。2 引用相关文件 GB/3375 焊接术语GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊、焊缝坡口的基本形式与尺寸HG/T2537 焊接用二氧化碳JGJ 81 建筑钢结构焊接技术规程DL/T 868 焊接工艺评定规程3 技术要求3.1 焊工 焊工须经气体保护焊理论学习和实践培训，经考核并取得相应项目的合格证书，方可从事有关焊接工作。特殊工程的焊接人员应取得相关工程要求的资质证书。3.2 焊接材料3.2.1焊丝3.2.1.1焊丝应符合气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝（GB/T8110）的规定，并有制造厂商的质量证明书和产品合格证。3.2.1.2应根据母材的化学成分和对焊接接头的机械性能的要求，合理选用焊材。3.2.1.3本公司常用焊丝牌号为ER50-6，此外特殊材料焊接时应按照气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝（GB/T8110）选择相应的焊丝。ER50-6焊丝的化学成份见表1表1牌 号化 学 成 份 %CMnSiPSCrNiMoVCuER50-60.060.151.401.850.801.150.0250.0250.150.150.150.030.503.2.1.4本公司所用焊丝直径规格为1.2mm。3.2.1.5焊丝按表面状态，常用镀铜焊丝，焊丝以焊丝盘状态。3.2.1.6焊丝表面应光洁无油污、无锈蚀以及无肉眼所能见到的镀层脱落。3.2.1.7焊丝盘焊丝重量为20kg。3.2.1.8焊材供应商的更改必须经总工程师同意。3.2.2 保护气体3.2.2.1混合气体的配比应符合规定的要求，质量稳定。常用的混合气体：Ar(8085%)+CO2 (2015%)。 3.3焊接设备的使用3.3.1选择焊接电源形式 气体保护焊使用电源均为直流电源。3.3.2焊机的设备容量及电流调节范围焊机额定电流为350A、500A。焊机的电流调节范围，应选择在焊机的额定焊接电流内调节。3.4 焊接工艺3.4.1焊前准备3.4.1.1焊缝坡口的基本形式与尺寸，可按JGJ81选用。全焊透时，坡口尺寸见表2；部分焊透时，坡口尺寸见表3。如果工程另有加工说明，坡口应按加工说明加工。表2板厚(mm)接头形式(焊接符号)坡口形状示意图坡口尺寸t6对接(BF)b=03角接(TF)6t16对接(BF)b=03p=03a1=60角接(TF)b=03p=03a1=45t16对接(BF)b=03H1=03P=03H2=1/3(t-p)a1=60a2=60角接(TF)b=03H1=03P=03H2=1/3(t-p)a1=45a2=45表3板厚(mm)接头形式(焊接符号)坡口形状示意图坡口尺寸t6对接(BF)b=0角接(TF)6t25对接(BF)b=0H1p=t- H1a1=60角接(TF)b=0H1p=t- H1a1=45t25对接(BF)b=0H1P=t- H1- H2H2a1=60a2=60角接(TF)b=0H1P=t- H1- H2H2a1=45a2=453.4.1.2全焊透时坡口及坡口周围1520mm范围内必须保持清洁，不得有影响焊接质量的铁锈、油污、水和涂料等异物。3.4.1.3焊接区域的风速应限制在1米/秒以下，否则应采用挡风装置。3.4.2焊接参数3.4.2.1焊丝直径焊丝直径的选择，主要是以焊件厚度、焊接位置和生产率的要求为依据。本公司焊接件多为中厚板焊接件，选用焊丝直径1.2mm。3.4.2.2焊件极性本公司采用直流反接：即焊件接电源负极，焊丝接电源正极。3.4.2.3焊丝伸出长度d)焊丝直径1.2mm时，焊丝伸出长度为815mm。3.4.2.4焊接电流a)在保证母材焊透又不致烧穿的原则下，应根据母材厚度，接头形式焊接位置及焊丝直径正确选用焊接电流。b)焊接电流是确定熔深的主要因素。随着电流的增加，熔深和熔敷速度都要增加，熔宽也略有增加。c)焊接电流越大，送丝速度越快，基本上是正比关系。d)焊接电流过大时，会造成熔池过大，焊缝成形恶化。e)焊接件厚度越大熔深越大，焊接电流也越大，焊接件板厚相同时焊接电流还与焊接时层道有关，具体焊接电流选择见：表4角接焊不同板厚的电流选择、表4对接焊时不同板厚的电流选择。表4 角接焊不同板厚的电流选择焊接件板厚t(mm)t66t16t16焊接电流A全焊透打底焊110150120165120165填充焊-195295190310盖面焊180245230295190300部分焊透打底焊110150115165115165填充焊-185305185320盖面焊175250220300200300表5 对接焊不同板厚的电流选择焊接件板厚t(mm)t66t16t16焊接电流A全焊透打底焊125155120150120160填充焊-225290220310盖面焊185235205290200310部分焊透打底焊120165120165120165填充焊-215295210320盖面焊1802452002952003003.4.2.5电弧电压a)为获得良好的工艺性能，应选择最佳的电弧电压，该值是一个很窄的电压区间，最佳的电弧电压与电流的大小，焊接位置、电缆长度、设备等因素有关。电压的选用可参见表5角接焊电流与电压的匹配、表6对接焊电流与电压的匹配。实际情况应以焊接工艺评定来确定。表5 角接焊电流与电压的匹配焊接电流（安）电弧电压（伏）12015017211501802022180210222321026023282603202833表6 对接焊电流与电压的匹配焊接电流（安）电弧电压（伏）12015017201501802022180210212321026023272603202732b)随电弧电压的增加，熔宽明显增加，而余高和熔深略有减少，焊缝机械性能有所降低。c)电弧电压过高，会产生焊缝气孔和增加飞溅，且容易产生飞溅。电弧电压过低，焊丝将插入熔池，电弧不稳，影响焊缝的熔合程度。3.4.2.6焊接速度a)焊接速度过高，会破坏气体保护效果，焊缝成形不良，焊缝冷却过快，导致降低焊缝塑性，韧性。焊接速度过低易使焊缝烧穿，形成粗大焊缝组织。b)半自动焊接时，焊接速度一般不超过300mm/min。3.4.2.7气体流量a)气体流量直接影响气体保护效果。气体流量过小时，焊缝易产生气孔等缺陷。气体流量过大时，不仅浪费气体，而且焊缝由于氧化性增强而形成氧化皮，降低焊缝质量。b)气体流量应根据焊接电流，焊接速度，焊丝伸出长度，喷嘴直径，焊接位置等因素考虑。当焊接电流越大，焊接速度越快，焊丝伸出长度较长，喷嘴直径增大，室外焊接及仰焊位置时，应采用较大的气体流量。c)焊丝直径为1.2mm时，气体流量一般为1015 L/min。3.5操作技术二氧化碳气体保护焊的操作技术与手工电弧焊相似，且比手工电弧焊容易掌握。3.5.1平焊按焊枪运动方向分右焊法和左焊法二种。右焊法时熔池保护良好，热量利用充分，焊缝外形较饱满；但右焊法时不易观察焊接方向，易偏焊。左焊法时，电弧对母材有预热作用，熔宽增加，焊缝形成较平，改善焊缝形成，且能看清焊接方向，不易焊偏。因而，一般常用左焊法焊接。水平对接焊时，焊枪倾角约为10 15。厚板焊接时，为保证熔宽，可将焊丝作适当的横向摆动。水平角焊缝的焊接时，焊枪与垂直板间夹角为45。焊脚在5毫米以下时，可按图中A的方式，将焊丝指向尖角处；若焊脚在5毫米以上时，可按图中B的方式，将焊丝水平移开尖角处12毫米，这样能获得等焊脚的焊缝，且不易形成咬边（垂直板）和焊瘤（水平板）。3.5.2水平旋转管的焊接关键是焊枪位置直接影响焊缝成形。在焊厚壁管时，焊枪应在管子上部，并与管子旋转方向相反位移一段距离L。L的大小对焊缝成形有明显的影响。焊接薄壁管时，焊枪应放在时钟9点的位置。3.5.3引弧一般都采用直接短路引弧。如果焊丝与焊件接触太紧或接触不良都会引起焊丝成段爆炸。因此，一般在引弧前焊丝端头与焊件保持23毫米的距离，并要注意剪掉丝端头的球状焊丝。3.5.4收弧 收弧时须填满弧坑，焊枪在收弧处稍停片刻，继续送气保护；不应立即抬起焊枪，否则容易产生弧坑和形成气孔。3.6混合气体的影响3.6.1对飞溅的影响 CO2+Ar混合气体中，随着Ar气体比例的增加，飞溅率减少。3.6.2对焊缝成形的影响CO2+Ar混合气体中，随着CO2含量的增加，熔深也相应增加。50%Ar+50%CO2的混合气体可以得到较大的溶深和较小的飞溅，常用于短路过渡的焊接。80%Ar+20%CO2的混合比时，具有最宽的焊接规范和最好的焊缝成形。3.6.3对焊缝机械性能的影响CO2+Ar混合气体中，随着CO2气体含量的增加，其氧化性能增强，使焊缝强度和冲击韧性都降低。3.7焊接检验3.7.1焊后须对焊缝进行焊接质量检验。A） 焊接人员在完成焊接过程后应当按照产品技术要求进行自检B）质检人员进行专检；C）对不合格产品应进行补焊处理。3.7.2焊缝质量的检验项目，检验要求及合格等级，由产品技术要求确定。3.7.3对不合格的焊接接头，允许返修。在返修焊前须将焊接缺陷彻底清除。为保证产品质量，应按产品质量要求，限制返修次数，一般不超过2次。3.7.4常见焊接缺陷的产生原因3.7.4.1气孔A）工件有油，锈及水分。 B）气体保护不良：气体流量低，喷咀堵塞，较大的风，阀门冻结等。C）气体纯度不够，或含水量过多。3.7.4.2裂纹A）电流与电压配合不当，溶深过大。B）母材含碳量过高。C）多层焊第一道焊缝过小。D）焊接顺序不当，工件内应力较大。E）工件有油，锈，水分。F）气体含水量过多。3.7.4.3夹渣A）小电流，低焊速。B）多层焊时前道焊缝熔渣去除不净。C）坡口内左焊法时熔渣向前流。D）焊枪摆动不恰当。3.7.4.4飞溅A）电流与电压配合不当。B）工件清理不良。C）短路过渡时电感过大或过小。D）气体含水量过多。E）送丝不均匀。F）导电咀磨损。G）电流极性不对。H）焊丝伸出长度太长。3.7.4.5咬边A）焊枪位置不合适，运条不当。B）电流过大，弧长太长，焊速过快。3.7.4.6焊缝成形欠佳A）电流与电压配合不当。B）导电嘴磨损严重，引起电弧摆动。C）焊丝校直欠佳。D）焊丝伸出长度过长。E）送丝不均匀。3.8焊接安全3.8.1电焊机必须装有独立的专用电源开关，其容量应符合要求。禁止多台焊机共用一个电源开关。3.8.2工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断焊机电源。3.8.3气瓶应坚立固定，防止倾倒，防止气瓶的直接受热，气瓶不应靠近热源且要防止剧烈震动。3.8.4工作结束时应及时切断气体加热器电源，采用必要的防地线措施，必须把地线接零，并经常进行检查和维修，有良好的防护隔离装置和自动断电装置，经常检查焊枪的绝缘性。3.8.5操作结束时，禁止立即用手触摸焊枪喷咀或导电咀，以防烫伤。3.8.6带好防护面罩及防护眼镜，防止弧光辐射。3.8.7在狭窄、局部空间内焊接时，应采取局部通风换气。应防止焊接空间积聚