管-管CO2氣體保護焊焊接工藝

1、西安技師學院機械工程系目錄 TOC o 1-5 h z 摘要2關鍵詞：2 HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 引言223 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 2. 1坡口形式及組裝 3 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 2. 2焊接電流的選擇 4 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 3焊接電壓的選擇 44焊接速度的選擇 55 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document

2、 1焊絲伸出長度的控制 5 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 2焊絲與焊管角度的選擇 6 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 3打底焊時焊縫接頭 6 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 4打底焊 67 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 7收弧的方法 77 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 1焊縫外觀 7 HYPERLINK l bookmark33 o

3、 Current Document 4. 2焊縫內(nèi)部 8 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 4. 3力學性能 8 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 4.4接頭組織對比 9 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 結語9 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 參考文獻10 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 致謝11第1頁共11頁西安技師學院機械工程系管-管CO

4、氣體保護焊焊接工藝摘要著重介紹了焊管CO2氣體保護焊單面焊雙面成形的焊接工藝、焊接規(guī)范、施焊要點以及必要的試驗數(shù)據(jù)等，所編制的焊接工藝切實可行，且經(jīng)濟可靠，為今 后類似的焊管焊接提供了參考依據(jù)。關鍵詞：管管 co 2氣體保焊焊接工藝引言焊管的單面焊雙面成形焊接工藝是在接縫間隙處依靠控制熔池金屬的操作 技術來實現(xiàn)單面焊接，正、反雙面成形。焊接時隨著電弧熱源的穩(wěn)定，液態(tài)金屬熔 池沿前線熔化，沿后端線結晶,高溫液態(tài)熔池處于懸空狀態(tài)。焊管的單面焊雙面成形焊接工藝焊縫質(zhì)量好、焊接速度快、節(jié)省了焊接材料 而且焊縫內(nèi)部的質(zhì)量容易達到探傷質(zhì)量的要求。.工藝特點影響熔池存在時間和熔池幾何形狀的主要因素是被焊金屬

5、的熱物理性能、 坡口角度、尺寸、焊接方法以及焊接規(guī)范等。假設基本金屬的熱物理性能、坡口 角度及尺寸為定值時，熔池存在的時間和熔池的幾何形狀可以用下式表示 ：t =M / v =U IJS / v式中t一熔池存在的時間，s;S 散熱系數(shù)；v一焊接速度,mm / s;U電弧電壓,V;I 一焊接電流,A;J 熔池幾何形狀系數(shù),mm;M 熔池幾何形狀當量外徑，mm第2頁共11頁西安技師學院機械工程系因為CO氣體保護焊的電弧熱量集中，加熱面積小，液體熔池小，熔池幾 何形狀比手工電弧焊、埋弧焊較小，有利于熔池的控制。由上式可以看出，CO氣 體保護焊具有單面焊雙面成形的有利條件。CQ氣體保護焊電流密度較大，

6、可以達到足夠的熔深，由于熔池體積較小，焊 接速度快，在CO氣流的冷卻作用下，熔池停留的時間短，因此既有利于控制熔池 不下墜，又可以焊透。CO2氣體保護焊熔渣較少，熔池的可見度較好，便于直接觀察熔池的形狀， 焊工可以依據(jù)熔孔的大小來控制焊接速度和擺動以保證焊縫成形，易操作且效率lb o.工藝準備1 坡口形式及組裝CQ氣體保護焊對坡口形式和組裝的要求較為嚴格。 對接焊縫的坡口形式以 及尺寸包括角度、鈍邊和裝配間隙。坡口角度主要影響電弧是否能深入到焊縫的根部，使根部焊透，進而獲得較 好的焊縫成形和焊接質(zhì)量。保證電弧能夠深入到焊縫根部的前提下，應盡量減小 坡口角度。鈍邊的大小可以直接影響根部的熔透深度

7、，鈍邊越大，越不容易焊透。鈍邊小 或無鈍邊時容易焊透，但裝配間隙大時，容易燒穿。如下圖：第3頁共11頁西安技師學院機械工程系裝配間隙是背面焊縫成形的關鍵參數(shù)，間隙過大，容易燒穿；間隙過小，很難 焊透。采用直徑為1. 2 mnH勺H08Mn2Si焊絲。焊管單面焊雙面成形打底焊縫的熔 滴過渡形式為短路過渡，通?？梢赃x用較小的鈍邊，甚至可以不留鈍邊，裝配間隙 為24 mm坡口角度依據(jù)GB985-1988氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡 口的基本形式與尺寸的標準要求采用V形坡口，坡口角度在600 5 ,對提高 坡口精度以及焊接質(zhì)量，起到了很好的作用。焊接中注意天氣的影響，特別是防風措施一定要做到位。

8、2焊接電流的選擇焊接電流是確定熔深的主要因素，當焊接電流太大時，則焊縫背面容易燒穿、 出現(xiàn)咬邊、焊瘤，甚至產(chǎn)生嚴重的飛濺和氣孔等缺陷；電流過小時，容易出現(xiàn)未熔 合、未焊透、夾渣和成形不好等缺陷。試驗表明：當選用直徑為1. 2 mH旱絲時, 單面焊雙面成形的封底焊接電流為 85100 A較為合適。因此，焊接電流的大小 直接影響焊縫的成形以及焊接缺陷的產(chǎn)生。3焊接電壓的選擇在短路過渡的情況下，電弧電壓增加則弧長增加。電弧電壓過低時，焊絲將 插入熔池，電弧變得不穩(wěn)定。所以電弧電壓一定要選擇合適 ，通常焊接電流小，則 電弧電壓低；電流大，則電弧電壓高。焊接電流與電弧電壓如表所示。管管CO氣體保護焊焊接

9、參數(shù)電流/A7080809090110110150150220電壓/V17181819192020 2222 24第4頁共11頁西安技師學院機械工程系度太快，焊縫成形不好；焊接速度太慢，焊縫的寬度顯著增大，熔池的熱量過分集 中,容易燒穿或產(chǎn)生焊瘤。3.操作方法以直接觀察到電弧擊穿的熔孔，能夠控制熔孔的大小并且保持一致，在這方面要 比手工電弧焊優(yōu)越的多。另外，焊接時接頭少，不易產(chǎn)生缺陷，但操作不當也容易 產(chǎn)生缺陷。所以，操作時應特別引起注意。1 焊絲伸出長度的控制焊絲伸出長度對焊接過程的穩(wěn)定性影響比較大，當伸出長度越大時，焊絲的 電阻值增大，焊絲過熱而成段熔化，結果使焊接過程不穩(wěn)定，金屬飛濺嚴重

10、，焊縫 成形不好以及氣體對熔池的保護也不好；如果焊絲伸出長度過短，則焊接電流增 大，噴嘴與工件的距離縮短，焊接的視線不清楚，易造成焊道成形不良，并使得噴 嘴過熱，造成飛濺物粘住或堵塞噴嘴，從而影響氣體流通。因此，焊絲伸出長度一 般選擇焊絲直徑的十倍為最佳伸出長度。一般為 L=(10-12) d 。第5頁共11頁西安技師學院機械工程系西安技師學院機械工程系2焊絲與焊管角度的選擇焊絲與焊管縱向以及橫向的角度是保證單面焊雙面成形封底焊焊接質(zhì)量的 關鍵，應特別注意，各種焊接位置打底焊時焊 絲與焊管的角度。焊管對接橫焊時,焊絲與焊 管的軸線成下傾斜1020。與圓周切線成 70080 ;焊管對接全位置焊時

11、，焊絲與焊 管的軸線成90與圓周切線成90100。如圖：3打底焊時焊縫接頭打底焊時，應盡量減少接頭，若需要接頭時，用砂輪把弧坑部位打磨成緩坡 形。打磨時要注意不要破壞坡口的邊緣，造成焊管的間隙局部變寬，給打底焊帶來 困難。接頭時，焊絲伸長到頂端對準緩緩焊接，當電弧燃燒到緩坡的最薄的位置時 正常擺動。CO氣體保護焊的焊接接頭方式與手工電弧焊的接頭完全不一樣。手 工焊焊接接頭時，當電弧燒到熔孔處時，壓低電弧，稍作停頓才能接上；而CO氣 體保護焊只需正常的焊接，用它的熔深就可以把接頭接上。4打底焊打底焊是焊管焊接接頭質(zhì)量的關鍵，注意熔接時接頭的方法，才能避免焊接 缺陷的產(chǎn)生。焊接電流應依據(jù)坡口角度的

12、大小作適當?shù)恼{(diào)整 ，坡口角度大時散熱 面積小，電流應調(diào)小一些，否則容易造成塌陷和反面咬邊等缺陷。打底焊時選用鋸齒形擺動，由于鋸齒形的間距沒有掌握好，焊絲在裝配間隙 中間穿出，如果在整條焊縫中有少量的焊絲穿出，是允許的；如果穿出的焊絲很多 則是不允許的。為了防止焊絲向外穿出，打底焊時，焊槍要握平穩(wěn)，可以用兩手同 時把握焊槍，右手握住焊槍后部，食指按住啟動開關，左手握住焊把鵝頸部分就可 以了。這樣就能減少穿絲或不穿絲，保證打底焊的順利進行和打底焊的內(nèi)部質(zhì)量。要注意的是，在打底焊前應對焊接設備進行檢查，避免在施焊的過程中出現(xiàn) 問題，如檢查導電咀的內(nèi)徑是否合適，注意噴嘴內(nèi)部的飛濺物是否堵塞噴嘴。第6頁

13、共11頁西安技師學院機械工程系?；』虼虻缀附Y束時，焊槍不要馬上離開弧坑，以防止產(chǎn)生縮孔及氣孔。填充焊焊接時從7點鐘開始焊接，逆時針方向先焊半圈，焊槍作鋸齒形擺動，擺動 幅度稍大，并在坡口兩邊適當停留保證熔合良好。 焊縫表面應下凹，并低于母材 2-3mm不得熔化坡口棱邊，同樣步驟焊完后半圈。蓋面時清理好焊道中的氧化物，打磨焊縫中局部上凸的焊縫，采用填充層的 焊接方法蓋面具要注意兩點：.焊槍擺動幅度應比填充焊的擺動幅度大，保證熔池邊緣超出坡口棱邊0.5-2.5mm。(2)焊接速度要均勻，保證焊道外形美觀，余高合適。焊完收弧。7收弧的方法在每道焊接結束前必須收弧。若收弧不當容易產(chǎn)生弧坑并出現(xiàn)裂紋、氣

14、孔等 缺陷。焊接結束前必須采取措施。(1)焊機有收弧坑控制電路。焊槍在收弧處停止前進，同時接通此電路，焊接 電流電弧電壓自動減小，待熔池填滿。(2)若焊機沒有弧坑控制電路或因電流小沒有使用弧坑控制電路。在收弧處焊槍停止前進，并在熔池未凝固時反復斷弧、引弧幾次，直至填滿弧坑為止。操作 要快，若熔池已凝固才引弧，則可能產(chǎn)生未熔合和氣孔等缺陷。4.焊縫質(zhì)量4. 1 焊縫外觀焊管的單面焊縫外觀成形良好，平滑整齊，熔寬和加強高符合雙面焊尺寸公 差要求，焊接缺陷明顯少于手工電弧焊單面焊雙面成形。第7頁共11頁西安技師學院機械工程系2焊縫內(nèi)部CO氣體保護焊在焊接時，使用氣體保護，在每層焊接后比焊條電弧焊容易

15、清理與焊條電弧焊相比其產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷相對較少。 又因為CO氣體保護焊 是自動送絲，與焊條電弧焊相比焊接接頭較少，所以其內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)于焊條電弧焊。3力學性能（7壁厚為6 mm直徑為325 mnt勺焊管對接焊時，手工電弧焊與CO氣體保護焊 焊接接頭性能對比，見下表。手工電弧焊焊接接頭性能焊接位置E5015手工電弧焊(T s/MPa(T b/MPaAk/J6/%巾/%冷彎角D=3ta = 180焊縫HAZ平焊57641620811275無裂立焊599440177115無裂橫焊590420180119無裂仰焊581440190114無裂C%體保護焊焊接接頭性能焊接位H08Mn2SiC歐 體保護焊置

16、(T s/MPa (T b/MPaAk/J6/%巾/%冷彎第8頁共11頁西安技師學院機械工程系焊縫HAZD=3ta=180平焊55839618310434無裂立焊56235913911033.5無裂橫焊57843623624275.5無裂仰焊56742921022231.575無裂試驗結果表明：E5015手工電弧焊與H08Mn2 Si、CO氣體保護焊焊接接頭 的性能相近，手工電弧焊焊接接頭性能略高于 CO氣體保護焊焊接接頭的性能 其原因是E5015焊條的強度比國家標準規(guī)定的強度要高。接頭組織對比E5015手工電弧焊與H08Mn2 Si、CO氣體保護焊焊接接頭組織對比見下表E5015手工電弧焊與

17、H08Mn2 Si、CO氣體保護焊焊接接頭組織焊接方法焊縫熱影響區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)不完全正火區(qū)焊條電弧焊柱狀晶鐵素體+珠光體鐵系體+珠光 體鐵素體+珠光 體鐵素體+珠光 體CO2體保護焊柱狀晶鐵素體+珠光體魏氏 組織A列3級鐵系體+珠光 體魏氏組織B 列4級鐵素體+珠光 體魏氏組織B 歹U 4級鐵素體+珠光 體兩種焊接方法的金相組織基本相同，主要都是鐵素體+珠光體結語第9頁共11頁西安技師學院機械工程系CQ氣體保護焊單面焊雙面成形焊接質(zhì)量可靠，它與手工電弧焊相比具有操 作簡單、熔池容易控制、背面成形優(yōu)良；焊接質(zhì)量好、焊接速度快、焊縫內(nèi)部質(zhì) 量容易達到探傷的質(zhì)量要求、操作方法比較容易掌握、成本低、效率高等特點 在生產(chǎn)中取得了良好的效果。參考文獻鄧洪軍主編.焊接生產(chǎn)結構M.北京：機械工業(yè)出版社 2004 TOC o 1-5 h z 王長忠主編.高級焊工技能訓練M.北京：中國社會勞動保障出版社2006雷世明主編.焊接方法與設備M.北京：機械工業(yè)出版社 2007馮明河主編.焊接技能訓練M.北京：中國社會勞動保障出版社2005戴樹新主編.生產(chǎn)管理與檢測M.北京：機械工業(yè)出版社2004第10頁共11頁西安技師學院機械工程系致謝論文的最后，