CO2气体保护焊技能训练

1、第四单元 CO2气体保护焊技能训练项目一CO2气体保护焊机的基本操作CO2气体保护焊的焊接质量取决于焊接过程的稳定性,而焊接过程的稳定性是由焊接设备、焊接设备的调整(焊接参数的调整)以及焊工的操作技术水平决定的。因此焊工必须掌握焊接参数的选择方法,熟悉CO2气体保护焊的注意事项,并掌握基本操作手法,才能根据实际情况灵活运用这些技能,获得满意的效果。一、焊接参数的选择及对焊缝成形的影响合理地选择焊接参数是保证焊接质量、提高焊接效率的重要条件。1.焊丝直径焊丝直径通常根据焊件厚度、施焊位置及生产率等要求来选择。表4-1CO2气体保护焊焊丝直径的选择(单位:mm)焊接电流是重要的焊接参数之一。表4-

2、2焊丝直径与焊接电流的关系2.焊接电流3.电弧电压电弧电压也是重要的焊接参数之一。4.焊接速度焊接速度是重要的焊接参数之一。5.焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到焊件表面的距离,选择合适的焊丝伸出长度并保持不变是保证焊接过程稳定的基本条件之一。表4-3焊丝伸出长度的允许值(单位:mm)6.气体流量CO2气体流量应根据对焊接区的保护效果要求选取。焊接电流、电弧电压、焊接速度、接头形式及焊接区工作条件不同对流量都有影响。流量过大或过小都会直接影响气体保护效果,从而容易产生焊接缺陷。通常焊接电流在200A以下(细丝)时,气体流量约为1015L/min;焊接电流大于200A时,气体流量约为15

3、25L/min。7.电源极性CO2气体保护焊通常都采用直流反接(反极性):即工件接阴极,焊丝接阳极。焊接过程稳定、飞溅小、熔深大。但在堆焊、铸铁补焊及粗丝大电流高速焊时,也可采用直流正接,焊丝熔化快,熔深浅,堆高大,但飞溅较大。8.焊枪倾角焊枪倾角在焊接操作时也是不可忽视的因素。9.喷嘴与焊件间的距离喷嘴与焊件间的距离可根据焊接电流来选择,焊接电流越大,距离也随之增大。焊接回路电感值应根据焊丝直径和电弧电压来选择不同直径焊丝的合适电感值也不同。10.焊接回路电感二、CO2气体保护焊基本操作1.基本操作训练CO2气体保护焊的操作技术与焊条电弧焊一样,也是由引弧、收弧、接头、焊枪摆动等组成。由于没

4、有焊条的送进运动,焊接过程只需维持弧长不变,并根据熔池情况摆动和移动焊枪就可以了。因此,CO2气体保护焊的操作比焊条电弧焊容易掌握。在进行基本操作之前,焊工应检查焊机接线是否牢固正确并操纵焊机,特别是应将送丝机构上的焊丝嵌入滚轮沟槽,使焊丝能顺利伸出导电嘴,同时调整好焊接参数,使焊机处于准备焊接状态。1)引弧前先按遥控盒上的点动开关或按焊枪上的控制开关,点动送出一段焊丝,焊丝伸出长度小于喷嘴与焊件间应保持的距离,超长部分或焊丝端部出现球状时应预先剪去,如图4-1所示。图4-1引弧前剪去超长的焊丝2)将焊枪按要求(保持合适的倾角和喷嘴高度)放在引弧处,焊丝端头与焊件23mm距离(不要接触),喷嘴

5、高度由焊接电流决定(一般1015mm),如图4-2所示。图4-2准备引弧3)按焊枪上的控制开关,焊机自动提前送气,延时接通焊接电源,保持高电压、慢送丝,当焊丝碰撞焊件短路后,自行引燃电弧。此时焊枪有自动顶起的倾向,如图4-3所示。所以引弧时要稍用力下压焊枪,防止因焊枪回弹抬起太高导致电弧太长而熄灭。图4-3引弧过程(2)焊接电弧引燃后通常采用左向焊法。1)直线焊接直线焊接形成的焊缝宽度较窄,焊缝偏高,熔深浅。图4-4CO2半自动焊的横向摆动a)锯齿形的横向摆动b)月牙形的横向摆动2)摆动焊接在CO2半自动焊时,为了获得较宽的焊缝,往往采用横向摆动运丝方式,常用的摆动方式有锯齿形、弯月形(图4-

6、4)、正三角形、斜圆圈形等几种。1)将待焊接头处用角向磨光机打磨成斜面,如图4-5所示。2)在斜面顶部引弧,引燃电弧后将电弧移至斜面底部,转一圈返回引弧处后再继续向左焊接,如图4-6所示。在此操作过程中要注意观察熔孔,若未形成熔孔则接头处背面焊不透;若熔孔太小,则接头处背面产生缩颈;若熔孔太大,则背面焊缝太宽或出现烧穿。2.操作注意事项(1)选择正确的持枪姿势由于CO2气体保护焊焊枪较重,焊枪后面又拖了一根沉重的送丝导管,焊工只有掌握正确的持枪姿势才能不感到别扭,从而能长时间、稳定地进行焊接操作。图4-7正确持枪姿势1)操作时用身体的某个部位承担焊枪的重量,通常手臂都处于自然状态,手腕能灵活带

7、动焊枪平移或转动,以不感到太累为宜。2)焊接过程中,软管电缆最小的曲率半径应大于300mm,以便焊接时可随意拖动焊枪。3)焊接时,能维持焊枪倾角不变,并能清楚、方便地观察熔池。4)将送丝机放在合适的地方,以保证焊枪能在需要焊接的范围内自由移动。(2)保持焊枪与焊件合适的相对位置保持焊枪与焊件合适的相对位置主要是正确控制焊枪与焊件的倾角和喷嘴高度,使焊工既能方便地观察熔池,控制焊缝成形,又能可靠地保护熔池,防止出现缺陷。表4-4焊枪的摆动形式及应用范围1.影响CO2气体保护焊焊缝缝成形的焊接参数有哪些?2. CO2气体保护焊引弧、收弧和接头时各应注意哪些问题?项目二CO2气体保护焊平板对接平焊一

8、、技能训练的目标二、技能训练的准备1.焊件的准备1)板料2块,材料为Q235A钢,每块板件的尺寸为300mm100mm12mm,坡口加工角度为301,不留钝边。2)矫平。3)清理坡口及坡口两侧各20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污染物,用角磨机打磨出金属光泽,并清除毛刺。2.焊件装配技术要求1)装配平整,试板装配尺寸如表4-6所示。表4-6试件装配的各项尺寸2)单面焊双面成形。3)预留反变形。3.焊接材料定位焊和正式焊接均采用CO2气体保护焊方法施焊,选择H08Mn2SiA焊丝,焊丝直径为?1.2mm,注意焊丝使用前对焊丝表面进行清理;CO2气体纯度要求达到99.5%。4.焊接设备NBC4

9、00半自动焊机。焊接电源极性为直流反极性接法。三、技能训练的任务1.装配与定位焊图4-8对接平焊的反变形2.焊接参数板对接平焊焊接参数的选择见表4-7。表4-7板对接平焊参数3.焊接操作 采用左向法焊接,三层3道,对接平焊的焊枪角度如图4-9所示。图4-9对接平焊焊枪角度1)电弧始终在坡口内作小幅度横向摆动,并在坡口两侧稍微停留,使熔孔走私比间隙大0.51mm,焊接时要仔细观察熔孔,并根据间隙和熔孔直径的变化调整横向摆动幅度和焊接速度,尽可能地维持熔孔直径不变,以保证获得宽窄和高低均匀的反面焊缝。2)电弧在坡口两侧停留的时间以保证坡口两侧熔合良好为宜,使打底焊道与坡口结合处稍下凹,焊道表面保持

10、平整,如图4-10所示。3)打底焊时,要严格控制喷嘴的高度,电弧必须在离坡口底部23mm处燃烧,保证打底层厚度不超过4mm。(2)填充焊填充焊施焊前应将打底层焊道清理干净,调整好填充层的焊接参数后,在焊件右端开始焊填充层,焊枪角度与打底焊相同,焊枪横向摆动的幅度较打底层焊接时稍大,应注意熔池两侧的熔合情况,保证焊道表面平整并稍向下凹。1)保持喷嘴高度,特别注意观察熔池边缘,熔池边缘应超过坡口棱边0.51.5mm,并防止咬边。2)焊枪横向摆动幅度比填充焊时稍大,尽量保持焊接速度均匀,使焊缝外形美观。3)收弧时一定要填满弧坑,并且弧坑要短,防止产生弧坑裂纹。四、焊缝中容易出现的缺陷及防止措施表4-

11、8焊缝中容易出现的缺陷及防止措施。表4-8焊缝中容易出现的缺陷及防止措施五、考核与评分标准考核项目、考核要求及评分标准见表4-9。表4-9CO2气体保护焊板对接平焊的评分表表4-9CO2气体保护焊板对接平焊的评分表1.平对接打底焊时应注意些什么问题?2.试件的装配及定位焊有哪些要求?项目三CO2气体保护焊板对接立焊一、技能训练的目标表4-10为CO2气体保护焊板对接立焊技能训练检验的项目及标准。表4-10技能训练检验的项目及标准表4-10技能训练检验的项目及标准二、技能训练的准备1.焊件的准备1)板料2块,材料为Q235A钢,每块板件的尺寸为300mm100mm12mm,坡口加工角度为301,

12、不留钝边。2)矫平。3)清理坡口及坡口两侧各20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污染物,用角磨机打磨出金属光泽,并清除毛刺。2.焊件装配技术要求1)装配平整。2)单面焊双面成形。3)预留反变形。3.焊接材料定位焊和正式焊接均采用CO2气体保护焊方法施焊,选择H08Mn2SiA焊丝,焊丝直径为?1.2mm,注意焊丝使用前对焊丝表面进行清理;CO2气体纯度要求达到99.5%。4.焊接设备NBC400半自动焊机。焊接电源极性为直流反极性接法。图4-12立焊时的熔孔与熔池三、技能训练的任务1.装配与定位焊(1)装配要求起始端间隙为0.81.5mm,末端间隙为1.52.5mm;预留反变形量为3;错边量

13、小于1.2mm。表4-11板对接立焊参数2.焊接参数板对接立焊参数见表4-11。3.焊接操作采用向上立焊方式(由下往上)进行,三层三道,平板对接立焊的焊枪角度如图4-13所示。图4-13平板对接立焊焊枪角度图4-14立焊摆动手法a)小间距锯齿形摆动b)上凸月牙形摆动c)下凹月牙形摆动(不正确)1)焊前先清除打底焊道和坡口表面的飞溅及熔渣,并用角向磨光机将局部凸起的焊道磨平,如图4-15所示。图4-15填充焊道前的修磨2)焊枪横向摆动幅度比打底焊时稍大,电弧在坡口两侧稍停留,保证焊道两侧熔合好。3)填充焊道比焊件上表面低1.52mm,不允许熔化坡口的棱边。(3)盖面焊调整好盖面焊焊接参数后,按以

14、下顺序焊接盖面焊道。1)清理填充焊道及坡口上的飞溅、焊渣,打磨掉焊道上局部凸起过高部分的焊肉。2)在焊件下端引弧,自下而上焊接,摆动幅度较填充焊时稍大,当熔池两侧超过坡口边缘0.51.5mm,匀速锯齿形上升。3)焊到顶端收弧,待电弧熄灭,熔池凝固后,才能移开焊枪,以免局部产生气孔。四、焊缝中容易出现的缺陷及防止措施表4-12为焊缝中容易出现的缺陷及防止措施。表4-12焊缝中容易出现的缺陷及防止措施五、CO2气体保护焊板对接立焊焊件的评分表CO2气体保护焊板对接立焊的评分见表4-13。表4-13CO2气体保护焊板对接立焊的评分表表4-13CO2气体保护焊板对接立焊的评分表表4-13CO2气体保护

15、焊板对接立焊的评分表1.如何进行向上立焊?2.对立焊焊件焊接质量有什么要求?怎样保证焊接质量?项目四CO2气体保护焊小径管子对接一、技能训练的目标表4-14为CO2气体保护焊小径管子对接技能训练检验的项目及标准。表4-14技能训练检验的项目及标准二、技能训练的准备管子对接难度较大,必须在掌握了板对接焊要领后才能进行。1.焊件的准备1)钢管2段,材料为Q235A钢,规格为?60mm5mm250mm,机械加工V形坡口。 2)清理管子坡口里外边缘20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污染物,使之呈现金属光泽,并清除毛刺。2.焊接材料定位焊和正式焊接均采用CO2气体保护焊方法进行施焊,选择H08Mn2

16、SiA焊丝,焊丝直径为?1.2mm,注意焊丝使用前对焊丝表面进行清理;CO2气体纯度要求达到99.5%。3.焊接设备NBC400半自动焊机。三、技能训练的任务(一)水平转动的小径管对接1.焊接参数(表4-15)表4-15焊接参数2.焊接操作(1)焊枪角度与焊法采用左向焊法,单层单道焊,小管子水平转动的焊枪角度如图4-16所示。图4-16小径管水平转动焊枪角度1)尽可能地右手持枪焊接,左手转动管子,使熔池保持在平焊位置,管子转动速度不能太快,否则熔池金属会流出,焊缝成形不美观。2)因为焊丝较粗,熔敷效率较高,采用单层单道焊,既要保证焊件背面成形,又要保证正面美观,很难掌握。为防止烧穿,可采用断续

17、焊法,像收弧方法那样,用不断引弧、断弧的办法进行焊接。(二)水平固定的小径管全位置焊接1.焊接参数焊接参数同水平转动小径管焊接。2.焊接操作(1)焊枪角度与焊法采用单层单道焊,焊接过程中小管全位置焊接焊枪的角度变化如图4-17所示。图4-17小径管水平固定焊枪角度1)在7点处的定位焊缝上引弧,保持焊枪角度、沿逆时钟方向焊至3点处断弧,不必填弧坑,但断弧后不能立即移开焊枪,要利用余气保护熔池,直到凝固为止。2)将弧坑处第二个定位焊缝打磨成斜面。3)在3点处的斜面最高处引弧,沿逆时钟方向焊至11点处断弧。4)将7点处的焊缝头部磨成斜面,从最高处引燃电弧后迅速接头,并沿顺时钟方向焊至9点处断弧。5)

18、将9点和11点处的焊缝端部都打磨成斜面,然后从9点处引弧,仍沿顺时钟方向焊完封闭段焊缝,在0点处收弧,并填满弧坑。(三)垂直固定的小管焊接1.焊接参数(表4-16)表4-16焊接参数2.焊接操作 (1)焊枪角度与焊法采用左向焊法,单层单道焊,焊枪角度如图4-18所示。图4-18小径管垂直固定焊枪角度1)在右侧定位焊缝上引弧,焊枪小幅度地作横向摆动,当定位焊缝左侧形成熔孔后,转入正常焊接。2)将弧坑处磨成斜面后,转到右侧开始引弧处,再从右向左焊接。如此重复直到焊完一圈焊缝。整个焊接过程中需注意以下几点:1)尽可能地保持熔孔直径一致,以保证背面焊缝的宽、高均匀。2)焊枪沿上、下两侧坡口作锯齿形横向

19、摆动,并在坡口面上适当停留,保证焊缝两侧熔合良好。整个焊接过程中需注意以下几点:1)尽可能地保持熔孔直径一致,以保证背面焊缝的宽、高均匀。2)焊枪沿上、下两侧坡口作锯齿形横向摆动,并在坡口面上适当停留,保证焊缝两侧熔合良好。3)焊接速度不能太慢,防止烧穿、背面焊缝太高或正面焊缝下坠。四、焊缝中容易出现的缺陷及防止措施表4-17焊缝中容易出现的缺陷及防止措施。表4-17焊缝中容易出现的缺陷及防止措施五、CO2气体保护焊小径管对接评分表CO2气体保护焊小径管对接评分见表4-18。表4-18CO2气体保护焊小径管对接评分表表4-18CO2气体保护焊小径管对接评分表表4-18CO2气体保护焊小径管对接

20、评分表1.小径管子水平固定焊有什么特点?2.小径管垂直固定焊要注意哪些问题?项目五管板(插入式)T形接头水平固定焊管板接头是锅炉压力容器焊工的必考项目之一,根据管板接头结构的不同,可分为骑座式与插入式两种,根据管板接头在空间位置的不同,又可分为垂直固定俯位焊接的管板接头(简称为管板平焊)、垂直固定仰位焊接的管板接头(简称为管板仰焊)和水平固定焊接的管板接头(简称为管板全位置焊)。一、技能训练的目标表4-19为管板(插入式)T形接头水平固定焊技能训练检验的项目及标准。表4-19技能训练检验的项目及标准图4-19插入式管板角接试件尺寸1.焊件的准备1)板料及管料各1块,试件尺寸如图4-19所示。二

21、、技能训练的准备2)试件的清理。在组焊之前,先清除管子焊接端外壁40mm处,孔板内壁及其四周20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污染物,直至露出金属光泽。2.焊接电源及焊接材料的选用焊接电源采用NBC400型焊机,焊接材料的选用见表4-20。表4-20焊接材料的选择 ( 单位:mm)三、技能训练的任务1.装配与定位焊1)在工作台上将管子按要求插入板孔中,用一点定位。2)采用与焊接试件相同的焊丝进行定位焊,焊点长度约1015mm,要求焊透,焊脚不能过高。2.焊接参数管板插入式CO2气体保护焊的焊接参数见表4-21。表4-21管板插入式CO2气体保护焊的焊接参数3.焊接操作要点(1)焊枪角度与焊

22、法管板水平固定焊焊接过程不得改变位置,整个圆周焊缝必须从时钟位置7点处开始,按顺、逆时针方向焊接,封闭焊缝收弧处必须在0点位置。图4-20焊枪角度a)主视图b)左视图1)调整好焊接参数后,在7点处引弧,保持焊枪角度沿逆时针方向焊至3点处断弧,不必填弧坑,断弧后不能移开焊枪。2)迅速改变焊工的体位从3点处引弧,仍按逆时针方向由3点处焊到0点处。3)将0点处的焊缝磨成斜面。4)从7点处引弧,沿顺时针方向焊至0点,注意接头要平整,不能凸出太高,并填满弧坑。如果采用两层两道焊,则按上述要求再焊一次。四、焊缝中容易出现的缺陷及防止措施表4-22为焊缝中容易出现的缺陷及防止措施。表4-22焊缝中容易出现的

23、缺陷及防止措施五、CO2气体保护焊插入式管板T形接头水平固定焊评分表CO2气体保护焊插入式管板T形接头水平固定焊评分见表4-23。表4-23插入式管板T形接头水平固定CO2气体保护焊评分表表4-23插入式管板T形接头水平固定CO2气体保护焊评分表1.插入式管板CO2气体保护焊有什么特点?2.怎样保证插入式管板T形接头水平固定焊的焊接质量? 项目六CO2气体保护焊大径管对接一、技能训练的目标表4-24为CO2气体保护焊大径管对接技能训练检验的项目及标准。表4-24技能训练检验的项目及标准二、技能训练的准备1.焊件的准备1)无缝钢管2段,Q345钢(16Mn),规格为?133mm10mm100mm

24、,机械加工V形坡口,加工角度为301,不留钝边。 2)清理管子坡口里外边缘20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污染物,使之呈现金属光泽,并清除毛刺。2.焊接材料定位焊和正式焊接均采用CO2气体保护焊方法进行施焊,选择H08Mn2SiA焊丝,焊丝直径为?1.2mm,注意焊丝使用前对焊丝表面进行清理且无折丝现象;CO2气体纯度要求达到99.5%。3.焊接设备NBC400半自动焊机。三、技能训练的任务(一)水平转动的大径管对接1.焊接参数(表4-25)表4-25焊接参数2.焊接操作 (1)焊枪角度与焊法采用左向焊法,三层3道,大径管水平转动的焊枪角度如图4-16所示。图4-16小径管水平转动焊枪角

25、度1)尽可能用右手持枪焊接,左手转动管子,使熔池保持在平焊位置,管子转动速度就是焊接速度,不能太快,否则熔池金属会流出,焊缝成形不美观。2)打底焊道必须保证焊缝的背面成形良好,为此,焊接过程中要控制好熔孔直径,保持熔孔直径比间隙大0.51mm较为合适。3)除尽打底焊道的熔渣、飞溅,并用角向磨光机将打底焊道上的局部凸起处磨平。(4)填充焊调整好填充焊焊接参数后,按打底焊步骤焊完填充焊道。1)焊枪摆动的幅度应稍大,并在坡口两侧适当停留,保证焊道两侧熔合良好,焊道表面平整,稍下凹。2)控制好填充焊道的高度,使焊道表面离管子外圆23mm,不能熔化坡口的上棱,如图4-11所示。(5)盖面焊调整好盖在的焊接参数后,焊完盖面焊道,需注意以下几点:1)焊枪摆动的幅度应比填充焊时大,并在两侧稍停留,使熔池边缘超过坡口棱边0.51.5mm,保证两侧熔合良好。2)转动管子的速度要慢,保持在水平位置焊接,使焊道外形美观。(二)水平固定的大径管对接1.焊接参数焊接参数的选择见表4-26。表4-26焊接参数2.焊接操作(1)焊枪角度与焊法焊接三层3道,从7点处开始按顺、逆时针方向焊接,焊枪的角度如图4-