CO2二氧化碳气体保护焊焊接工艺

钢结构二氧化碳气体保护焊工艺规程

本标准适用于上虞信谊工业设备安装公司安装制作钢结构桥梁，标准规定了低合金结构钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。

1.1 编制参考标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形成与尺寸》GB.985-88

1.2 术语

2.1 母材：被焊的材料

2.2 焊缝金属：熔化的填充金属和母材凝固后形成的部分金属。

2.3 层间温度：多层焊时，停后续焊接之前，相邻焊道应保持的最低温度。

2.4 船形焊：T形、十字形和角接接头处于水平位置进行的焊接.

3 焊接准备

3.1按图纸要求进行工艺评定。

3.2材料准备

3.2.1产品钢材和焊接材料应符合设计图样的要求。

3.2.2焊丝应储存在干燥、通风良好的地方，专人保管。

3.2.3焊丝使用前应无油锈。

3.3坡口选择原则

焊接过程中尽量减小变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。

3.4 作业条件

3.4.1 当风速超过2m/s时，应停止焊接，或采取防风措施。

3.4.2 作业区的相对湿度应小于90％，雨雪天气禁止露天焊接。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

清理焊接部位

检查构件、组装、加工及 定位

按工艺文件要求调整焊接工艺参数

按合理的焊接顺序进行焊接

自检、交检 焊缝返修

焊缝修磨

合格

交检查员检查

关电源 现场清理

4 操作工艺

4.1 焊接电流和焊接电压的选择

不同直径的焊丝,焊接电流和电弧电压的选择见下表

焊丝直径 短路过渡 细颗粒过渡

电流（A） 电压（V） 电流（A） 电压（V）

0.8 50--100 18--21

1.0 70--120 18--22

1.2 90--150 19--23 160--400 25--38

1.6 140--200 20--24 200--500 26--40

4.2 焊速：半自动焊不超过0.5m/min.

4.3 打底焊层高度不超过4㎜，填充焊时，焊枪横向摆动，使焊道表面下凹，且高度低于母材表面1.5㎜――2㎜：盖面焊时，焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5――1.5㎜防止咬边。

4.4 不应在焊缝以外的母材上打火、引弧。

4.5 定位焊所用焊接材料应与正式施焊相当，定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，定位焊长度不宜大于40㎜，填满弧坑，且预热高于正式施焊预热温度。定位焊焊缝上有气孔和裂纹时，必须清除重焊。

4.9焊接工艺参数见表一和表二

表一: Φ1.2焊丝CO2焊对接工艺参数

接头形式 板厚 层数 焊接电流（A） 电弧电压(V) 焊丝外伸（mm） 焊机速度m/min 气体流量L*min 装配间隙（mm）

6 1 270 27 12-14 0.55 10-15 1.0-1.5

6 2 190210 1930 15 0.25 15 0-1

8 2 120-130130-140 26-2728-30 15 0.55 20 1-1.5

10 2 130-140280-300 20-3030-33 15 0.55 20 1-1.5

10 2 300-320300-320 37-3937-39 15 0.55 20 1-1.5

12 310-330 32-33 15 0.5 20 1-1.5

16 3 120-140300-340300-340 25-2733-3535-37 15 0.4-0.50.3-0.40.2-03 20 1-1.5

16 4 140-160260-280270-290270-290 24-2631-3334-3634-36 15 0.2-0.30.33-0.40.5-0.60.4-0.5 20 1-1.5

20 4 120-140300-340300-340300-340 25-2733-3533-3533-37 15 0.4-0.50.3-0.40.3-0.40.12-0.15 25 1-1.5

20 4 140-160260-280300-320300-320 24-2631-3335-3735-37 15 0.25-0.3 0.45-0.50.4-0.50.4-0.45 20 1-1.5

表二: Φ1.2焊丝CO2气体保护焊T形接头

接头形式 板厚(㎜) 焊丝直径(㎜) 焊接电流(A) 电弧电压(v) 焊接速度(m/min) 气体流量(L/min) 焊角尺寸(㎜)

2.3 Φ1.2 120 20 0.5 10-15 3.0

3.2 Φ1.2 140 20.5 0.5 10-15 3.0

4.5 Φ1.2 160 21 0.45 10-15 4.0 6 Φ1.2 230 23 0.55 10-15 6.0 12 Φ1.2 290 28 0.5 10-15 7.0

4.9.1控制焊接变形,可采取反变形措施.

4.9.2在约束焊道上施焊,应连续进行,因故中断,再施焊时, 应对已焊的焊缝局部做预热处理.

4.9.3采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后,再继续施焊.

4.9.4变形的焊接件,可用机械(冷矫)或在严格控制温度下加热(热矫)的方法,进行矫正. 5 交检

6 焊接缺陷与防止方法

缺陷形成原因 防止措施

焊缝金属裂纹

1.焊缝深宽比太大2.焊道太窄3.焊缝末端冷却快 1.增大焊接电弧电压,减小焊接电流2.减慢焊接速度3.适当填充弧坑

夹杂

1.采用多道焊短路电弧2.高的行走速度 1.仔细清理渣壳2.减小行走速度,提高电弧电压 气孔

1.保护气体覆盖不足2.焊丝污染3.工件污染4.电弧电压太高5.喷嘴与工件距离太远 1.增加气体流量,清除喷嘴内的飞溅,减小工件到喷嘴的距离2.清除焊丝上的润滑剂3.清除工件上的油锈等杂物.4.减小电压5.减小焊丝的伸出长度

咬边

1.焊接速度太高2.电弧电压太高3.电流过大4.停留时间不足5.焊枪角度不正确 1.减慢焊速2.降低电压3.降低焊速4.增加在熔池边缘停留时间5.改变焊枪角度,使电弧力推动金属流动

未融合

1.焊缝区有氧化皮和锈2.热输入不足3.焊接熔池太大4.焊接技术不高5.接头设计不合理 1.仔细清理氧化皮和锈2.提高送丝速度和电弧电压,减慢焊接速度3.采用摆动技术时应在靠近坡口面的边缘停留,焊丝应指向熔池的前沿4.坡口角度应足够大,以便减小焊丝伸出长度,使电弧直接加热熔池底部

未焊透

1.坡口加工不合适2.焊接技术不高3.热输入不合适 1.加大坡口角度,减小钝边尺寸,增大间隙2.调整行走角度3.提高送丝的速度以获得较大的焊接电流 ,保持喷嘴与工件的距离合适

飞溅

1.电压过低或过高2.焊丝与工件清理不良3.焊丝不均匀4.导电嘴磨损5.焊机动特性不合适 1.根据电流调电压2.清理焊丝和坡口3.检查送丝轮和送丝软管4.更新导电嘴5.调节直流电感

蛇行焊道

1.焊丝伸出过长2.焊丝的矫正机构调整不良3.导电嘴磨损 1.调焊丝伸出长度2.调整矫正机构3.更新导电嘴

 

第二篇：二氧化碳气体保护焊参数调整实验报告-焊接工艺不可缺少的试验数据

二氧化碳气体保护焊

参数调整

实验报告

一、实验目的：

通过实验，让大家更好的认识焊接电压、焊接电流对焊缝和熔池质量的影响，通过以上研究让大家了解焊接不同厚度的工件如何调节二氧化碳气体保护焊机的电流和电压。

二、实验器材和焊接位置：

二氧化碳气体保护焊机一台（型号NBC-250，上海凯尔达公司生产）、

二氧化碳气体保护焊焊丝一盘（直径0.8mm）、

二氧化碳气体一瓶、

低碳钢钢板若干（厚度4mm）、

自动变光电焊面罩一个、

1

电焊手套一副；

焊接位置为横焊和横对接。

三、实验步骤：

焊接电流为3（约100A），电压为5（约20V）为标准电弧，溶滴为短路过渡

1. 焊接电流不变，焊接电压变化，测试对焊接质量的影响： 电流固定为3，即电流为100A不变，

电压逐渐增大：

（1）、电压为5时（20V），焊缝质量优良。声音为短路过渡的“啪啪”声。

（2）、电压为6时（21V），焊丝端头已融化，但焊丝未送进熔池，送丝速度相对过慢。

（3）、电压为7时（22V），同上现象，余高更小，焊缝更宽，熔池更大。

（4）、电压为8时（24V），同上现象，余高更小，焊缝更宽，熔池更大。声音改变，不再是“啪啪”声，取而代之的是“噗噗”的喷射的声音。

（5）、电压为9时（25V），同上现象，熔敷金属开始下淌。“噗噗”声更大。

（6）、电压为10时（26V），同上现象，焊丝端头在焊嘴内就已脱落，喷射至工件上，焊缝很宽，电弧相当不稳定，无法正常焊接，余高非常小。当增大CO2气体流量，拉长电弧，

2

融化的焊丝金属稍均匀的喷射至工件上，焊缝更宽，熔深更大，余高更小。

（7）、电压为11时（28V），熔融的焊丝象水流一样射向工件表面，已没有声音，先前的“噗噗”声已经消失。长弧时金属流淌很严重。

（8）、电压为12时（30V），熔深更大，焊嘴被烧坏。

结论一：电流不变的情况下，电压越高，焊接能量越大，熔深大、焊缝宽、熔池大、余高小。焊丝端头已熔化，但焊丝未送入熔池，发出“噗噗”的喷射声音。

最终导致焊丝被熔化成金属流喷射到工件上，同时喷射声消失。

电压逐渐减小：

（9）、电压为4时（19V）：余高稍大，焊缝稍窄、熔池稍小

（10）电压为3时（18V）：余高更大、焊缝更窄、熔池更小。并且焊丝端头还没来得及熔化，焊丝已送入熔池，焊枪被送丝的力往外推，拿焊枪的手有些吃力。

（11）、电压为2时（17V）：焊枪被往外推的力更大，焊丝端头未熔化之前已经接触工件，无法形成良好的焊缝，同时焊缝更细，余高更高，焊出来的焊缝外形相当难看。

（12）、电压为1时（16V）：飞溅明显比电压2档时更大，焊缝更窄，熔池更小，余高更大、焊枪被往外推的力量更大。

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焊缝更难看。

结论二：电流不变的情况下，电压减小，焊接能量减小，熔深小、焊缝窄、熔池小、余高大。发出“啪啪”的声音，同时飞溅很大。焊丝端头未熔化，已被送入熔池，造成焊枪外顶。

注：电压大与电压小声音是不同的，电压大时发出“噗噗”的喷射声，电压小时发出“啪啪”的清脆的电弧短路的声音。

二、电压保持不变，电流变化对焊缝的影响：

电流变大：

电压固定5档（20V）

（1） 电流为3（100A）时，为标准电弧，焊缝质量良好。

（2） 电流为4（120A）时，焊缝稍变窄，余高稍变大，熔

池稍变小，焊枪往外顶，焊丝端头没来得及熔化，已

经被送入熔池。造成焊枪外顶。由于送丝速度加快，

造成焊肉过多堆积。

（3） 电流为5（160A）时，焊缝更窄，余高更大，熔池更

小，焊枪往外顶的力更大，大量熔敷金属堆积下淌，

焊肉更高。

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（4） 电流为6（200A）时，焊缝更窄，余高更大、熔池更

小，焊枪被往外顶的力更大，难以拿住焊枪，金属下

淌，无法形成良好的焊缝。

结论三：电压不变，电流增大，造成送丝速

度过快。焊丝端头来不及熔化，就

已被送入熔池，造成焊枪外顶。同

时焊缝变窄，余高过大，熔池过小，

熔敷金属堆积。

电流减小：

（5） 电流为2（80A）时：电流小，焊缝变窄，同时余高

变小，端头已熔化，但焊丝未送进熔池。发出“噗噗”

的喷射声。

（6） 电流为1（50A）时：电流小，送丝速度慢，焊丝端

头已熔化，但焊丝未及时送进熔池。同时发出“噗噗”

的喷射声，焊丝被化成金属流喷射，但是电流小，焊

接能量小，焊缝很窄，余高大，金属堆积。

结论四：电压不变，电流减小，焊丝端头已

熔化，但是焊丝没有及时送入熔

池，同时发出“噗噗”的喷射声，

但电流小，电弧能量小，造成焊缝

窄。金属堆积，余高大。

比较：

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一、电压恒定、电流小与电流恒定、电压大的比较：

共性：都形成金属流的喷射，焊接时都发出“噗噗”的喷射

声。

异性：（1）电压恒定，电流小时，焊接能量小，焊缝窄、余

高大、熔深小、金属堆积多。发出的声音小，金属下

淌少。

（2）电流恒定、电压大时，焊接能量大，焊缝宽、

余高小、熔深大、金属堆积少。发出的声音大，金属

下淌多。

假设适中电压分别为U、I，则适中功率P=UI，在（1）中，电流I1<I，则（1）中焊接功率P1=I1U，P1<P，在（2）中电压U2>U，则（2）中的焊接功率P2=U2I，P2>P。也就是说P2>P>P1。同样溶滴喷射过渡，电压大比电流小造成的输入能量大，熔深大，焊缝宽、余高小、金属堆积少，下淌严重。

二、电压恒定、电流大与电流恒定、电压小的比较：

共性：焊丝端头来不及熔化，已被送进熔池，焊枪有被往外顶的感觉。焊缝成型不好，余高过大，金属堆积。

异性：（3）前者输入能量大，焊缝宽、熔深大；

（4）后者输入能量小，焊缝窄，熔深小。

假设适中电流、电压分别为I、U，则适中功率P＝UI，（3）中I3>I，则焊接功率P3＝UI3，P3>P，在（4）中U4<U，P4=U4I，P4<P，即P4<P<P3。

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总结：焊接线能量Q=UI / V，

其中U是焊接电压，I是焊接电流，V是焊接速度。在焊接速度V一定的情况下，U、I的乘机越大，则焊接输入的能量越大。在二氧化碳气体保护焊中，焊接电压U、和焊接电流I都决定输入能量的大小，但电流I增大送丝速度也增大，电流I减小送丝速度也减小。送丝速度大了，送进熔池的金属多，金属多了就需要更大的能量来加热熔池，所以增大电流对熔池焊接能量的提高被大量送进的金属抵消，所以在电流和送丝速度固定后，应该用调节电压的方法来调节焊缝的能量。

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焊接不同厚度的工件时，调节二氧化碳气体保护焊机的电压和电流的方法：

1. 首先确定焊接电流，如果工件厚度为xmm，则焊接电流首

先调节在20x至30x安培之间，电流确定了，送丝速度也就确定了。

2. 根据电流确定电压大小，电流大，则电压大；电流小，则

电压小。如果听到清脆的“啪啪”声，同时焊枪往外顶的厉害，说明电压小了，调大电压；如果听到“噗噗”的喷射声，同时焊丝端头未接触熔池就已熔化，说明电压高了，调小电压。让电压介于这两种状态之间，焊丝端头送进熔池正好熔化。

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