钢结构焊接工艺-王书07课件讲解

钢结构焊接工艺1WeldingTechnologyofSteelStructure主讲：王书楠第四章薄板CO2气体保护焊2第七节CO2气体保护焊带衬垫焊接12陶质衬垫CO2单面焊的基本原理、特点及应用陶质衬垫的构造、功用及类型目录CONTENTS34陶质衬垫CO2单面焊工艺参数的选择陶质衬垫的构造、功用及类型一、陶质衬垫CO2单面焊的基本原理、特点及应用范围1.陶质衬垫CO2单面焊的基本原理是将陶质衬垫贴在焊件坡口的反面，正面进行CO2气体保护半自动焊，借助于衬垫的承托作用，建立焊道反面成形，完成单面焊两面成形，简称CO2单面焊。图陶质衬垫CO2单面焊工艺示意图2.陶质衬垫CO2单面焊的特点可使大量的仰焊工作转化为平焊，减少其翻身工作量。提高了焊接效率，确保了焊接质量。背面成形好，不清根，取消碳弧气刨工序。适用范围广：薄板或厚板（一般用于8～50mm），任何焊位（平、立、横焊位），对接或角接都可以使用，其中平对接焊应用最为广泛。焊接效率比焊条电弧焊提高3～5倍以上，且工艺简单，衬垫安装方便可靠。3.陶质衬垫CO2单面焊的应用船体结构建造中适用于船体曲面分段和半立体分段的拼板以及总段、船台的合拢大接缝的焊接，焊接位置可以是平焊、立焊和横焊，其中平对接焊应用最为广泛。图船体大接缝焊接方法①CO2单面焊；②CO2单面焊+埋弧自动焊；③气电垂直自动焊；④CO2横对接单面焊二、陶质衬垫的构造、功用及类型1.陶质衬垫的构造

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4是非金属材料，焊后不会与焊缝金属粘连。比较轻巧，拆装方便。对拼板的坡口间隙变化的适应性强，装配方便。是一次使用品，不能重复使用。耐高温。陶质衬垫的构造：主要是由陶质衬垫垫块、粘胶铝箔（铝箔上涂压敏胶）及防粘纸三部分组成。长度500mm～600mm。图陶质衬垫的构造2.陶质衬垫的功用陶质熔化成的渣，使焊道反面成形光滑。衬垫能托住液态的熔融金属，并使焊道背面按衬垫槽面成形，保证了焊道背面的余高和熔宽；形成熔壳，起着保护焊道反面的作用，免受外界的不良侵入；0102033.陶质衬垫的类型陶质衬垫产品质量、性能必须符合造船规范和船舶行业标准，经中国船级社（CCS）认可，还经世界主要船级社（LR、ONV、GL、ABS、BV）转移认可。图常用的陶质衬垫（a）平对接用（b）不同厚度平对接；（c）两板钝角相交对接用（d）曲线形对接用（e）横对接用（f）角钢对接用（g）球扁钢对接用（h、i）单面开坡口T形接头用三、陶质衬垫CO2单面焊工艺参数的选择工艺参数：060102030405根部间隙坡口角度焊枪的运动方式焊接材料焊接规范焊缝接头的处理、收弧方式等。三、陶质衬垫CO2单面焊工艺参数的选择1.根部间隙单面焊的坡口形式为“V”形，因此其根部间隙大小会影响焊缝背面的成形好坏，通常最佳间隙（平、立、横）范围为5mm±2mm。间隙小于3mm，则不能获得稳定的焊缝反面成形。2.坡口角度坡口角度影响反面焊缝的高度和宽度。通常采用试验得出平焊、立焊位置对接及角接的坡口角度。在上述范围内，若坡口角度较大，电弧电压可略小些；相反，则可大些。2.坡口角度3.焊枪的运动可采用右焊法或左焊法。4.焊接材料020301焊丝实芯焊丝或药芯焊丝均可，焊低碳钢及低合金钢可用H08Mn2SiA（ER49-1）或YJ422-1焊丝。衬垫衬垫必须符合国际标准并得到船级社的认可。气体CO2气体纯度>99.5%.否则焊缝背面形变差，且易产生CO气孔。5.焊接规范B合适的焊接规范参数的匹配是保证焊缝质量的重要因素之一。C焊接电流最大不宜超过230A（焊丝直径1.2mm）。A陶质衬垫CO2单面焊的焊接规范比较灵活，选择焊接规范时应注意焊接电流和电压的匹配，确保焊缝的良好成型。表焊接规范参数6.焊缝接头的处理接头时，其间隔时间的增加使接头处不能熔透而形成缩孔凹陷，甚至有弧坑裂纹存在，因此，必须刨除后焊接。一般熟练的焊工为确保焊接接头的质量，均采用快速热接方式，效果较好。7.收弧方式单面焊打底层焊道收弧时，应防止成形缩孔。具体措施：采用焊接电流衰减的方法。四、陶质衬垫CO2单面焊的焊接技术焊接技术：焊前准备，调节参数、焊接、检验。1.焊前准备：坡口尺寸、坡口清理、焊件装配。（1）坡口尺寸陶质衬垫CO2气体保护单面焊采用V形或半V形坡口。（2）坡口清理焊前除了应该清理正面坡口及附近两侧20mm范围内的锈、漆以及污垢外，还必须对坡口背面进行平整，以保证陶质衬垫能紧贴在焊件背面上。（3）焊件装配“马铁”定位：装配时为了保证反面成型，不允许在坡口内进行定位焊，而改用“马铁”定位，马铁尽可能放在坡口的背面，以利于焊工操作。引熄弧板的安装：尺寸为（150×100）mm。安装必须保证与拼板的背面齐平；安装后需在引熄弧板上沿焊缝方向，采用碳弧气刨进行坡口的开启，引弧端坡口长度≥30mm，熄弧端坡口长度≥50mm，并与拼板焊缝连续过渡。定位马的安装：定位马间隔为（250～300）mm，在衬垫与衬垫连接处，为使衬垫与钢板粘合紧密。衬垫的安装：撕去衬垫的防粘纸，将衬垫从“马板”孔插进，将衬垫中心红色中线对紧焊缝中心并与钢板粘合紧密，衬垫与衬垫衔接处应相互推紧无间隙。焊道位置焊道焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V气体流量/（L/min）平打底焊1.2180～20023～2615～20填充焊盖面焊1.2250～30026～3015～20立打底焊1.2130～15020～2415～20填充焊盖面焊1.2150～18022～2615～20横打底焊1.2180～20022～2615～20填充焊1.2200～22026～2815～20盖面焊1.2150～18022～2615～202.调节焊规范参数3.焊接注意问题：打底层焊道宜薄不宜厚，否则熔渣过多反而使焊道背面成形不美观。221采用左焊法，焊工能清楚的观察熔池和焊道根部的成形，这是保证焊道背面良好成形的必要条件。3焊枪坡口内作小幅度横向摆动并在坡口两侧稍作逗留，以保证根部两侧焊透，并使焊道背面成形良好；作停顿后重新引弧采用热焊法，否则需用碳弧气刨对弧坑进行修整成圆滑过渡状在引弧焊接。4结构拘束度大的焊缝，打底焊时要一次完成，并接着完成第二层焊缝，不允许打底焊后放置较长时间再焊，以免引起焊缝的纵向裂缝。5防止打底层焊收弧缩孔，产生缩孔的主要原因是陶质衬垫的的导热性远小于钢焊件。防止措施：①使用收弧板；②打底层宜薄不宜厚；③不宜用大线能量焊接；④采用收弧控制。6焊填充层和盖面层的方法同一般焊接方法。