二氧化碳气体保护焊焊接质量控制及应用

韩雪东　李佳

摘 要：加工制造尤其是重工业的制造水平代表着一个国家的工业实力同时也是一个国家发展的重要基础。钢结构件焊接是焊接中的重要应用方向之一，通过对大型结构件进行焊接将能够有效地提高大型结构件的加工质量与加工效率。二氧化碳气体保护焊是一种在大型钢结构件焊接中应用且取得能够获得良好焊接效果的焊接技术。本文将在分析二氧化碳气体保护焊特点的基础上对如何做好二氧化碳气体保护焊的应用及应用中需要注意的要点进行分析及阐述。

关键词：二氧化碳气体保护焊；钢结构件；应用

中图分类号：TG44 文献标志码：A

0 前言

二氧化碳气体保护焊是一种在焊接时采用二氧化碳作为保护气体的焊接技术， 二氧化碳气体保护焊主要应用于手工焊接中，通过将二氧化碳作为焊接保护气将能够有效地减少空气中氧气对于焊接区域氧化所带来的影响，提高焊接的效率和质量。二氧化碳气体保护焊作为一种高效的焊接技术在各个领域中都得到了较为广泛的应用。在将二氧化碳气体保护焊技术应用于钢结构件的焊接中时应当从焊材选择、焊接参数、焊接操作等各个环节入手提高钢结构件的焊接质量。

1 二氧化碳气体保护焊技术的应用特点

二氧化碳气体保护焊焊接时所形成的熔池面积较小且其对周边区域的热影响较小从而使得焊缝质量得以提高。此外相较于焊条电弧焊来说二氧化碳气体保护焊的熔化速度和熔化系数都较高，加之二氧化碳气体保护焊的电弧热量较为集中从而使得二氧化碳气体保护焊的焊接效率大为提高。尤其是采用二氧化碳气体保护焊技术在焊接后无须进行清理工作。在确保焊接质量的同时有效地提高了焊接速度。采用二氧化碳气体保护焊技术进行焊接时整个工序所需要的成本极低，相对于手工电弧焊来说能够降低约50%左右的成本。二氧化碳气体保护焊技术能够应用于任何一个位置的焊接中且二氧化碳气体保护焊所具有的明弧焊形式也有助于掌握了控制焊接状况。采用二氧化碳气体保护焊技术的接头质量较好，这是由于在低碳钢和低合金钢的焊接中，通过合理的选择焊接材料将能够取得较为良好的焊接效果。此外，二氧化碳气体保护焊属于低氢焊接法其在焊接时焊缝之中所扩散的氢含量比值低，从而有效地控制了焊接裂缝的产生。二氧化碳气体保护焊对于锈和水具有一定的抗性。同时在采用二氧化碳气体保护焊技术进行焊接时，由于二氧化碳气体保护焊的电流密度较大可以在焊接中集中更多的电弧能量减少接头处产生变形的概率，提高了接头的承受能力。

2 二氧化碳气体保护焊技术应用流程与质量控制

2.1 二氧化碳气体保护焊焊接技术分析

某钢构件焊接中采用的是药芯焊丝半自动二氧化碳气体保护焊技术来完成焊接的，焊接板材厚度为60mm，焊接时药芯焊丝直径约为1.2mm，焊接前采用氧乙炔火焰加热方式来对焊接区域进行热处理，采用中性火焰。在焊接时焊接工序选用的是以单面焊双面成型为主，通过送丝机来完成焊丝的送絲任务，而后再在技术人员的操作下移动热源，最后再进行半自动二氧化碳气体保护焊，上述形式属于明弧操作，在对钢构件进行焊接时由于板材厚度较厚为达到焊接要求，实现焊接电弧熔深具有足够的深度和较强的穿透力则需要在二氧化碳气体保护焊焊接中严格按照规定的流程来进行作业，用以避免气孔和飞溅现象的产生，提高二氧化碳气体保护焊的焊接质量。

2.2 打底层部分采用连弧焊焊接

在应用二氧化碳气体保护焊技术进行焊接时，首先需要对引弧和熄弧的方法进行选用，如采用的是“二步方式”则需要将引弧熄弧的开关S2调整至OFF，而后将伸出的焊丝端头放置于引弧位置，之后使用按下焊枪开关后即可进行正常的焊接。熄弧操作时首先需要松开焊枪后并停止送二氧化碳气。如果采用的是“四步方式”则需要将引弧开关S2调整为ON状态，将焊丝伸出端头放在引弧位置，第一次按下焊枪开关后放松焊枪开关使其保持正常焊接状态，第二次按下开关进行电流衰减松开焊枪并停止送气，其主要是为了对弧坑凹陷起到填充作用。

2.3 二氧化碳气体保护焊焊接时的运弧方式

在对某钢构件进行焊接时由于采用的是对接横焊，在对钢构件进行焊接时需要选用锯齿或是正月牙形并进行上下摆动的运弧方式，摆动时在摆动到上下坡口的两侧位置时为避免焊接区域温度过高而导致焊穿或是焊瘤问题可以在焊接摆动到上下坡口两侧位置时停止一段时间。此外，通过在焊接摆动到上下坡口两侧位置时停止一段时间还可以避免在焊接时下坡口因温度过低而导致的夹渣和熔合问题。

2.4 二氧化碳气体保护焊焊接时的焊枪角度

在应用二氧化碳气体保护焊技术进行焊接时，在施焊的方向上可以选用左焊法或是右焊法。在焊枪角度的控制上其后倾角度应控制在80°±5°，此外，对于焊枪的把线弯径也需要一直控制在>200mm以上，把线弯径不得过低用以保障送丝作业的正常。

2.5 熄弧和接头

在应用二氧化碳气体保护焊技术进行焊接的过程中，进行熄弧时需要及时将电弧以横向方向摆动到焊接坡口的一侧回焊5mm时熄弧，在进行焊缝接头时为确保焊接的质量需要将焊接电弧向外压，使得焊接电弧被直接压到焊接坡口的底部位置。在这一作业过程中，需要注意控制好焊缝质量，避免出现接头脱节或是焊缝背面超高、焊瘤等的问题。

2.6 做好盖面层的处理

在对盖面层进行焊接时根据焊接工艺选用连弧焊焊接方式。在焊接作业时，首先对焊接区域进行清洁作业，将焊接区域填充层及周边区域的锈迹、污渍以及杂质等及时清理出去，确保焊接区域整洁无污物以免对焊接质量造成影响。焊接时对于盖面层的运弧方式与填充层相似，焊接电弧摆至焊接坡口两侧时停留一定时间，用以使焊缝坡口能够良好的融合。同时对焊缝上、下坡口两侧融合情况进行观测并控制好焊缝余高，避免焊缝层间未熔合或焊道两侧出现咬边缺陷，在盖面层的焊接接头处，引弧从弧坑前端5mm处开始，将电弧引移至弧坑，并将焊接速度控制在一个较为合理范围内用以避免接头处出现过高或脱节缺陷，确保焊缝焊接质量。在二氧化碳气体保护焊焊接过程中，做好焊接电流与电弧电压的控制对于焊接效果有着直接的影响，通过对焊接过程中的焊接电压和焊接电流进行良好的匹配并通过改变送丝速度来调节焊接的电流用以确保在焊接过程中形成良好的焊缝并减少飞溅和焊接缺陷。焊接过程中所采用的电流、电弧电压阐述可以参照相关二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数表。此外，在二氧化碳气体保护焊焊接过程中如焊接现场风力过大将容易导致二氧化碳保护气体无法发挥其应有的作用，如现场风速过大需要采用一定的防风措施。对于较为重要的焊缝在焊缝两端应设置尺寸合适的引弧板和引出板，用以避免二氧化碳气体保护焊在焊接的引弧处和收弧处产生焊接缺陷。

结语

二氧化碳气体保护焊在现今众多领域的焊接中都取得较为良好的焊接效果。本文在分析二氧化碳气体保护焊焊接特点的基础上对如何做好二氧化气体保护焊的应用及焊接中所需要注意的一些问题进行了分析介绍。

参考文献

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