CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)越性

1、江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院 江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 畢 業(yè) 論 文題 目 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)越性姓 名 陳志鵬 所在系部 船舶工程系 專業(yè)班級(jí) 2007級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 滕煒燁 日 期 2012 年 4 月 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)越性摘要：通過對(duì)CO2 氣保焊、富氬氣保焊、焊條電弧焊3 種焊接方法進(jìn)行焊接接頭試驗(yàn)和對(duì)比分析, 以及在工程機(jī)械中的應(yīng)用, 證明了CO2 氣保焊具有成本低, 效率高, 焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)介紹了CO2 氣保焊焊接操作技術(shù)及需注意的一些問題, 對(duì)CO2

2、0;氣保焊焊接工藝設(shè)計(jì)及其應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用。某制造廠為一大型工程機(jī)械公司生產(chǎn)一百多米高的塔式起重機(jī)等工程機(jī)械部件, 這些部件均為焊接件, 焊接工作量大, 焊接質(zhì)量要求較高, 技術(shù)難度較大。原采用焊條電弧焊, 焊接變形大且難以控制,生產(chǎn)率低。通過對(duì)CO2 氣保焊、富氬氣保焊及焊條電弧焊進(jìn)行對(duì)比工藝試驗(yàn)及評(píng)定, 決定除對(duì)個(gè)別有外觀要求的焊縫采用富氬氣體保護(hù)焊外, 其余均采用CO2氣保焊。生產(chǎn)實(shí)踐證明, 這樣既保證了焊接質(zhì)量, 又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率, 降低了成本, 取得了較好的

3、經(jīng)濟(jì)效益。1 焊接接頭情況及焊縫技術(shù)要求1) 焊接接頭形式有對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭及搭接接頭, 其中絕大部分是T形接頭。2) 焊縫形式有對(duì)接焊縫及角焊縫, 大部分為角焊縫, 由于板厚不同, 焊腳分別為6mm , 8 mm , 10mm , 12 mm , 15 mm 不等。3) 母材主要為碳素結(jié)構(gòu)鋼板Q 2352A , 規(guī)格有6 mm ,&#

4、160;8 mm , 10 mm , 12 mm , 20 mm , 25 mm 等幾種。 4) 焊縫外觀要求焊縫及熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合等缺陷。焊縫形狀尺寸符合圖樣要求, 焊縫與母材平滑過渡。部分焊縫要求超聲波探傷合格。2焊接試驗(yàn)參照J(rèn)B4708- 2000壓力容器焊接工藝評(píng)定,進(jìn)行CO2氣保焊、富氬氣保焊、焊條電弧焊對(duì)接接頭力學(xué)性能試驗(yàn), T 形接頭角焊縫試驗(yàn)及CO2氣保焊、富氬氣保

5、焊飛濺成形工藝性能, 進(jìn)行對(duì)比分析。2.1對(duì)接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)1) 試驗(yàn)材料Q235-A , 300 mm ×125 mm ×10mm , 2 塊; 焊條電弧焊開60V 形坡口, CO2氣保焊、富氬氣保焊開45V 形坡口, 單面焊雙面成形。2) 焊接方法及焊接材料焊條電弧焊, E4303,3.2 mm , 4 mm; CO2 氣保焊、富氬

6、氣保焊焊絲ER50-6, 5 L2; 富氬氣: 80%A r+ 20%CO2。3) 檢驗(yàn)內(nèi)容外觀檢查, RT 檢驗(yàn), 力學(xué)性能試驗(yàn)(拉力試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn))。2.2 T形接頭角焊縫試驗(yàn)1) 材料Q235-A , 300 mm × 125 mm × 10mm , 2 塊, 不開坡口, 單道焊。2) 焊接方法及焊接材料焊條電弧

7、焊, 焊條E4303, 3.2 mm; CO2 氣保焊、富氬氣保焊, 焊絲ER 50-6, L2 mm; 富氬氣: 80%A r+ 20%CO2。3) 檢驗(yàn)內(nèi)容外觀檢查, 切取5 個(gè)截面進(jìn)行金相宏觀檢查。要求斷面無裂紋, 無未焊透, 無未熔合缺陷。2. 3T 形接頭角焊縫成形、飛濺試驗(yàn)試驗(yàn)條件同2. 2, 通過對(duì)比試驗(yàn)對(duì)CO 2 氣保焊、富氬氣保焊進(jìn)行外觀成

8、形及飛濺大小進(jìn)行評(píng)定。3焊接試驗(yàn)結(jié)果分析1) 從對(duì)接接頭焊縫力學(xué)性能試驗(yàn)可知, 3 種焊接方法的焊接接頭外觀檢查符合要求, RT 檢驗(yàn)均高于 級(jí)合格, 焊接接頭的抗拉強(qiáng)度以富氬氣保焊最高, CO2 氣保焊次之, 焊條電弧焊最低, 這是因?yàn)楦粴鍤獗：秆趸暂^少, 合金元素?zé)龘p較少所致, 但它們均高于母材規(guī)定的最小值。按規(guī)定的彎曲角, 每個(gè)試件面彎、背彎各2 個(gè), 彎曲試驗(yàn)合格。這說明3種焊接方法及焊接工藝的焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)合格。但富氬

9、氣保焊、CO2 氣保焊坡口角度較少, 鈍邊較大, 比焊條電弧焊生產(chǎn)率高, 節(jié)省材料, 成本低, 焊接變形少。這是因?yàn)闅怏w保護(hù)焊焊絲較細(xì), 電流密度大, 熔深大, 電弧穿透力強(qiáng), 易焊透所致。2) 從T 形接頭角焊縫試驗(yàn)可知, 3 種焊接方法的熔深大小分別為: 富氬氣保焊熔深略大于CO 2 氣保焊, 大于焊條電弧焊, 每個(gè)試件的5 個(gè)斷面根部均未出現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透缺陷, 宏觀金相檢驗(yàn)

10、合格。3) 從T 形接頭角焊縫飛濺、成形試驗(yàn)可知, 富氬氣保焊的飛濺較小, 最大飛濺顆粒直徑大小為1. 5 mm 2 mm, CO2 氣保焊飛濺稍大, 最大飛濺顆粒直徑為3 mm 4 mm; 富氬氣保焊焊縫表面較CO2焊波紋細(xì)密, 成形美觀。 綜上所述: 3 種焊接方法及焊接工藝均能滿足力學(xué)性能要求及宏觀金相要求。但CO2氣保焊、富氬氣保焊, 焊絲較細(xì), 電流密度大, 熱量集中,

11、0;電弧穿透力強(qiáng), 熔深大, 可以減少坡口角度, 增加鈍邊厚度,節(jié)省材料, 提高勞動(dòng)生率, 降低焊接應(yīng)力與變形。富氬氣保焊較CO2 氣保焊成形美觀, 飛濺小, 但成本較高。所以除了對(duì)極小數(shù)外觀要求較高的焊縫采用富氬氣保焊外, 其余均采用CO2 氣保焊。4焊接工藝4. 1焊前準(zhǔn)備1) 清除待焊部位及兩側(cè)10 20 mm 范圍內(nèi)的油污、銹跡等污物, 并在焊件表面涂上一層飛濺防粘劑, 在噴嘴上涂一層噴嘴防堵劑。2) 將CO

12、2 氣瓶倒置1 2h, 使水分下沉, 每隔0.5h 放水1 次, 放2 3 次。3) 根據(jù)焊接工藝試驗(yàn)編制焊接工藝。焊絲ER 5026, 1. 0 mm , L 2 mm , 焊機(jī)KRII350。4) 采用左焊法。4. 2焊接操作工藝4. 2. 1對(duì)接焊縫操作工藝1) 由于CO 2 氣保焊熔深大, 在板厚小于12mm時(shí)

13、均可用工形坡口(不開坡口) 雙面單道焊接。對(duì)于開坡口的對(duì)接接頭, 若坡口較窄, 可多層單道焊; 若坡口較寬, 可采用多層多道焊。2) 焊接過程中, 焊槍橫向擺動(dòng)時(shí), 要保證兩側(cè)坡口有一定熔深, 使焊道平整, 有一定下凹, 避免中間凸起, 這樣會(huì)使焊縫兩側(cè)與坡口面之間形成夾角,產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。3) 要控制每層焊道厚度, 使蓋面焊道的前一層焊道低于母材1. 5 2. 5 mm , 并一定不能熔

14、化坡口兩側(cè)棱邊, 這樣蓋面時(shí)可看清坡口, 為蓋面創(chuàng)造良好條件。4) 蓋面焊焊接時(shí), 焊前應(yīng)將前一層凸起不平的地方磨平, 焊槍擺動(dòng)的幅度比填充層要大一些, 擺動(dòng)時(shí)幅度應(yīng)一致, 速度要均勻, 要特別注意坡口兩側(cè)熔化情況, 保證熔池邊緣超過坡口兩側(cè)棱邊, 并不大于2 mm , 以避免咬邊。5) 若每層用多道焊時(shí), 焊絲應(yīng)指向焊道與坡口、焊道與焊道的角平分線位置, 并且焊道彼此重疊不小于焊道寬度的1ö 3。4. 2

15、. 2角焊縫操作工藝1) 角焊縫焊接時(shí), 易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫下垂等缺陷, 所以應(yīng)控制焊絲的角度。等厚板焊接時(shí),焊絲與水平板的夾角為40° 50°。不等厚板時(shí), 焊絲的傾角應(yīng)使電弧偏向厚板, 板厚越厚, 焊絲與其夾角越大。2) 對(duì)于焊腳為6 8 mm 的角焊縫, 采用單層單道焊, 焊槍指向(焊絲) 距根部1 2 mm 處。對(duì)于焊腳為6 mm 的焊縫, 采用直線移動(dòng)

16、法焊接, 對(duì)于焊腳為8 mm 的焊縫, 焊槍應(yīng)作橫向擺動(dòng), 可采用斜圓圈形運(yùn)絲法焊接。3) 對(duì)于焊腳為10 12 mm 的角焊縫, 由于焊腳較大, 應(yīng)采用多層焊, 焊2 層。焊接時(shí)第1 層操作與單層焊相同, 焊槍與垂直板夾角減少并指向距根部2 3 mm 處, 這時(shí), 電流比平常時(shí)稍大, 目的是為了獲得不等焊腳的焊道; 焊接第2 層時(shí), 電流比第1層稍少,&#

17、160;焊槍應(yīng)指向第1 層焊道的凹陷處, 直至達(dá)到所需的焊腳。4) 對(duì)于焊腳為15 mm 的角焊縫應(yīng)采用多層多道焊, 即焊接3 層。需要注意的是: 操作時(shí), 每道的焊腳大小應(yīng)控制在6 7 mm 左右, 否則, 焊腳過大, 易使熔敷金屬下垂, 在水平板上產(chǎn)生焊瘤, 在立板上產(chǎn)生咬邊。焊槍角度及指向應(yīng)保證最后得到等腳和光滑均勻的焊縫。5焊接工藝中需注意的問題 在生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)有不少人, 不僅是焊工、檢驗(yàn)員, 甚

18、至還有焊接技術(shù)員混淆了焊腳與焊腳尺寸及焊縫厚度3 者之間的關(guān)系。焊工把焊腳誤認(rèn)為焊腳尺寸, 檢驗(yàn)員把焊縫厚度當(dāng)焊腳來測(cè)量檢驗(yàn), 使得實(shí)際焊腳超過設(shè)計(jì)要求的尺寸, 在質(zhì)量記錄中又把其當(dāng)成焊腳尺寸加以記錄。還有的技術(shù)人員在焊接工藝文件中要求焊腳尺寸為多少等, 這些都是錯(cuò)誤的。實(shí)際上, 焊腳是指角焊縫的橫截面中, 從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離, 焊腳尺寸為在角焊縫橫截面中畫出的最大等腰直角三角形中直角邊的長(zhǎng)度, 而焊縫厚度則是在焊縫橫截面中,從焊縫正面到焊縫背面的距離。因此, 工藝文件上、焊縫符號(hào)中要求的角焊縫外形尺寸是焊腳而不是焊腳尺寸, 更不是焊縫厚度。6結(jié)語1) 經(jīng)過試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐證明, CO 2 氣保焊焊接頭的力學(xué)性能、宏觀金相檢驗(yàn)均符合要求, 而且CO 2氣保焊較焊條電弧焊坡口角度較小, 鈍邊較大, 焊接熱影響區(qū)較窄, 節(jié)省了材料和能源, 提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率, 提高了焊接質(zhì)量, 應(yīng)大