焊接工艺文档格式.docx

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再次选焊条电弧焊。

3.4.1.1CO2气体保护焊的特点

1.焊接成本低CO2气体来源广、价格低廉，而且消耗的焊接电能少，所以CO2气体保护焊的成本低，仅为埋弧焊及焊条电弧焊的百分之三十到五十。

2.生产效率高由于CO2气体保护焊的焊接电流密度大，使焊缝厚度增加，焊丝的熔化率提高，熔敷速度加快；

另外，焊丝又是连续送进，且焊后没有焊渣，特别是多层焊接时，节省了清洁时间。

生产效率比焊条电弧焊高1-4倍。

3.焊接变形和焊接应力小由于电弧热量集中，焊件加热面积小，同时CO2气流具有较强的冷却作用，因此，焊接应力和变形小。

3.4.1.2CO2气体保护焊的焊接材料

CO2焊所用的焊接材料是CO2气体和焊丝。

3.4.1.21.CO2气体

CO2气体为无色、无味、无毒的气体。

其密度为空气的1.5倍。

焊接用的CO2为钢瓶装的液态CO2气体，气瓶外表涂铝白色，并标有“液化二氧化碳”的字样。

焊接用CO2的纯度应大于99.5%，含水量不超过0.05%，否侧会降低焊缝的力学性能，焊缝也易产生气孔。

3.4.1.2．2.焊丝

焊接时根据焊件强度等级及工作条件选择焊丝类型。

焊接Q235AF钢时常选用H08Mn2SiA（ER49-1）.焊丝直径为1.2mm。

表3-1H08Mn2SiA的化学成分

牌号

型号

主要元素含量（%）

C

Mn

Si

Cr

Ni

Mo

V

Ti

S

P

H08Mn2SiA

ER49-1

≤

0.11

1.80-

2.10

0.65-

0.95

≤0.20

≤0.30

不大于

0.030

表3-2ER49-1焊丝熔敷金属的力学性能

焊丝型号

保护气体

熔敷金属的抗拉试验

熔敷金属V形缺口冲击试验

CO2

σb/MPa

σa2/MPa

δ5/％

试验温度/℃

Akv/J

≥490

≥372

≥20

室温

≥47

3.4.1.3CO2气体保护焊的设备

CO2气体保护焊有半自动焊设备和自动焊设备，其中CO2气体半自动焊在生产中应用较广。

考虑到焊接的机动灵活性，选择CO2半自动焊。

其型号为KR—500。

CO2半自动焊主要由焊接电源、焊枪及送丝系统、CO2供气系统、控制系统、CO2供气系统、控制系统等部分组成。

3.4.1.4CO2气体保护焊的工艺参数选择

CO2气体保护焊的主要工艺参数有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性、回路电感、装配间隙与坡口尺寸、喷嘴到焊件的距离等。

3.4.1.4.1.焊丝直径根据焊件厚度、焊接位置及生产率的要求选择1.2mm的H08Mn2SiA焊丝。

3.4.1.4.2.焊接电流在焊接过程中采用熔滴过渡形式，根据过渡形式和焊件厚度等因素，选择的焊接电流为250-280A。

3.4.1.4.3.电弧电压电弧电压与焊接电流配合必须恰当，根据电弧电压（V）=0.04*焊接电流（A）+16±

1.5的经验公式确定由电话电压为27-29V。

3.4.1.4.4.焊接速度根据保护气体保护效果及生产效率等因素，选定焊接速度在25m/h。

3.4.1.4.5.焊丝伸出长度焊丝伸出长度取决于焊丝直径，一般约等于焊丝直径的10倍，且不超过15mm。

因此选择焊丝伸出长度为12-15mm。

3.4.1.4.6.CO2气体流量CO2气体流量根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等选择。

又因1.2mm的焊丝为细丝，则选择的气体流量大约为8-15L/min。

3.4.1.4.7.电源极性与回路电感为了减少飞溅，保证焊接电弧的稳定性，CO2气体保护焊选用直流反接，又焊丝直径为1.2mm，则选的电感值为0.10-0.16mH。

3.4.1.4.8.装配间隙及坡口尺寸由于CO2气体保护焊焊丝直径比较细，电流密度大，电弧穿透力强，电弧热量集中，对于10mm的焊件不开坡口也可焊透，对于必须开坡口的焊件，一般坡口角度可由焊条电弧焊的60°

左右减至30-40°

，钝变可相应增大2-3mm，根据间隙可相应减少1-2mm。

3.4.1.5CO2气体保护焊易出现的缺陷及补救措施

CO2气体保护焊中易出现的缺陷是气孔。

CO2电弧焊时，由于熔池表面没有熔渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固比较快。

如果焊接材料或焊接工艺处理不当，可能会出现CO气孔、氮气孔和氢气孔。

补救措施：

1.防止产生一氧化碳气孔，必须选用含足够脱氧剂的焊丝，且焊丝中的含碳量要低，抑制C与FeO的氧化反应。

如果母材的含碳量较高，则在工艺上应选用较大线能量的焊接参数，增加熔池停留的时间，以利于CO气体的逸出。

2.避免氢气孔，就要杜绝氢的来源。

焊前应去除工件及焊丝上的铁锈、油污及其它杂质，更重要的要注意CO2气体中的含水量。

因为CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。

3.要避免氮气孔，必须改善气保护效果。

要选用纯度合格的CO2气体，焊接时采用适当的气体流量参数；

要检验从气瓶至焊枪的气路是否有漏气或阻塞现象；

要增加室外焊接的防风措施。

此外，在野外施工中最好选用含有固氮元素（如Ti、Al）的焊丝。

3.4.2焊条电弧焊

3.4.2.1焊条电弧焊的优点

1.工艺灵活、适应性强对于不同的焊接位置、接头形式，只要焊条所能达到的任何位置，均能进行方便的焊接。

2.应用范围广焊条电弧焊的焊条能够与大多数金属性能相匹配，因而接头的性能可以达到被焊金属的性能。

3.易于分散焊接应力和控制焊接变形由于焊接是局部的不均匀加热，所以在焊接过程都存在着焊接应力和变形。

采用焊条电弧焊，可以通过改变焊接工艺，如采用跳焊、分段退焊、对称焊等方法来减少变形和改善焊接应力的分布。

4.设备简单、成本低焊条电弧焊所用的设备结构都比较简单，维护保养也方便，设备轻便而且易于移动，且焊接过程中不需要辅助气体保护，并具有较强的抗风能力。

投资少，成本相对较低。

3.4.2.2焊条电弧焊所用的焊接材料

焊条电弧焊所用的焊接材料是焊条

焊条按焊条药皮熔化后的熔渣特性可分为酸性焊条和碱性焊条

1.酸性焊条药皮中含有大型的TiO2、SiO2等酸性氧化物及一定数量的碳酸盐，熔渣氧化性强、施焊后熔渣呈酸性。

酸性焊条工艺性好，电弧稳定，可交、直流两用，焊接时飞溅少，流动性好，焊缝成型美观且脱渣性好，对水、锈敏感性不大。

但焊缝金属塑性和韧性较差。

2.碱性焊条药皮中含有大量碱性造渣物（大理石、氟石）焊后熔渣呈碱性。

碱性焊条脱硫效果好，具有较高的塑性和冲击韧性。

但碱性焊条焊接时电弧稳定性差，一般多采用直流反接，焊接时对铁锈、水分较敏感且焊接过程中烟尘较大。

3.选用焊条的种类及型号

焊接Q235AF钢时，由于其抗拉强度在420MPa左右，又为低碳钢，故选择熔敷金属的抗拉强度与焊件抗拉强度相等或相近的焊接材料，因此选用熔敷金属抗拉强最小为430MPa的E4303（J422）作为焊接材料。

E4303表示金属δb≥420Mpa，可适用于全位置焊接，药皮类型为钛钙型，可交、直两用的焊条。

表3-5E4303型焊条焊芯和熔敷金属的化学成分/%

成分

焊芯

0.077

0.41

0.02

0.017

0.019

熔敷金属

0.072

0.35

0.1

0.035

差值

-0.005

-0.06

0.08

0.002

0.016

表3-6E4303型焊条熔敷金属的力学性能/%

σ0.2/MPa

E4303

J422

≥420

≥330

≥22

140.1

3.4.2.3焊条电弧焊用的设备

焊条电弧焊使用到的设备有焊机、焊钳。

在实际操作中选择型号为BX3-300的焊机。

3.4.2.4焊条电弧焊的工艺参数

焊条电弧焊的焊接工艺参数主要内容：

焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。

3.4.2.4.1.焊条直径减速器壳体的原材料厚度为10mm，又根据焊缝的位置和层次，在生产中为了提高生产效率，选用Φ3.2、Φ4.0的J422焊条。

3.4.2.4.2.电源种类和极性使用E4303（酸性焊条）焊接时，可采用交流电源。

3.4.2.4.3.焊接电流碳钢酸性焊条焊接电流大小与焊条直径的关系，一般可根据下面的经验公式来选择：

Ih=（35-55）d（式3-1）

式3-1中：

Ih—焊接电流A,d—焊条直径。

基于选择Φ3.2、Φ4.0的焊条，当用Φ3.2的焊条时，焊接电流选为115A左右；

当使用Φ4.0的焊条时，焊接电流选为170A左右。

3.4.2.4.4.电弧电压在焊接过程中，电弧不宜过长，电弧过长时燃烧不稳定、容易产生咬边等缺陷、对熔化金属的保护效果差。

选择电弧电压，主要由电弧长度决定。

电弧的长度一般等于焊条直径的1/2倍至1倍，相应的电弧电压则为16-25v。

酸性焊条弧长等于焊条直径，碱性焊条弧长则为焊条直径的1/2。

在焊接时力求使用短弧焊接，相应的电弧电压为16V。

3.4.2.4.5.焊接速度焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不烧穿，同时还要使焊缝宽度和高度符合图样设计要求。

3.4.2.5焊条电弧焊易出现的缺陷及补救措施

焊条电弧焊易出现的缺陷是咬边和夹渣。

1.产生咬边的补救措施是：

a）工艺参数选择不当，如电流过大、电弧过长。

b）操作技术不正确，如焊条角度不对，运条不适当。

2.产生咬边的补救措施是：

减慢焊接速度，增大焊接电流。

3.5焊接检验

目前常用的无损检测方法有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。

1.射线探伤这种无损探伤方法具有独特的优越性，即检验缺陷的直观性、准确性和可靠性，而且得到的射线底片可用于缺陷的分析和作为质量凭证存档。

但此方法设备较复杂、成本较高，并需要对射线进行防护。

它可以检查制品的内部缺陷，如焊缝中的气孔、未焊透等体积性缺陷。

2.超声波探伤这种无损探伤方法灵敏度高、设备轻巧、操作方便、探测速度快、成本低，但对缺陷进行定性和定量的准确判定方面存在一定的困难。

它可以检查金属材料的表面和内部缺陷，如焊缝中裂纹、未熔合、夹渣、气孔等缺陷。

3.磁粉探伤这种探伤方法设备简单、操作方便、检验灵敏度高，但只能检查金属材料中的缺陷，它只能发现其表面或者近表面的缺陷。

4.渗透探伤这种方法操作简单、成本低廉、不受材料性质的限制，但它能检测表面开口缺陷，一般应当和其他无损检测方法配合使用才能最终确定缺陷性质。

编制：

李志伟审核：

批准：

2014年1月1日