浅谈 CO2 气体保护焊立对接焊接操作技能

浅谈 CO2 气体保护焊立对接焊接操作技能

张爽

 中国中车株洲电力机车有限公司 

摘要：熔化极气体保护焊单面焊双面成型是指焊接操作人员在工件正面焊接，焊接结束后要求焊缝背面成型良好，无未焊透、焊瘤、背面凹等焊接缺欠。熔化极气体保护焊立位单面焊双面成型在公司的 考证轮训中必考项目和技能竞赛比赛项目。熔化极气体保护焊是指在 焊接过程中焊丝作为熔化的电极，附加单元、两元或者多元气体保护 焊电弧及焊接熔池的焊接操作技能。

关键词：CO2气体保护焊  立对接焊接  操作技能

1.概述

熔化极气体保护焊单面焊双面成型是指焊接操作人员在工件正面焊接，焊接结束后要求焊缝背面成型良好，无未焊透、焊瘤、背面凹等焊接缺欠。熔化极气体保护焊立位单面焊双面成型在公司的考证轮训中必考项目和技能竞赛比赛项目。

熔化极气体保护焊是指在焊接过程中焊丝作为熔化的电极，附加单元、两元或者多元气体保护焊电弧及焊接熔池的焊接方法。以CO2气 体保护焊试板对接立位单面焊双面成型为例进行介绍。

2.评分标准

2.1焊缝表面评分标准

在焊缝外观检测评分标准中检测项目有焊缝余高、焊缝高度差、

焊缝宽度、背面及正面成型等。对各工艺参数要求严格，在焊接之前必须做到心中有数，焊接过程中严格要求自己。例如，焊缝宽度在 17～19mm 时，此项才能得到满分，以厚12mm试板为例，始端间隙 2.5mm，终端间隙3mm。

3.焊接准备

3.1焊接设备及焊材

( 1) 焊接设备选用松下焊机350型CO2气体保护焊焊机，焊机 与送丝机构、焊枪、供气系统连接良好。

(2) 试板选用Q235钢板，尺寸为 300mm×100mm×12mm。坡口 面角度β=30°,2块组装成1组焊件。焊接前需用角磨机清理坡口 面及其两侧各 20mm 范围内的铁锈、氧化皮等污物，直至露出金属光 泽，避免在焊接过程中产生气孔和冷裂纹，确保焊接质量。

( 3) 焊接选用松下焊机350 型实心焊丝，直径为1.2mm。选用 80%Ar+20% CO2气体为保护气体。

3.2装配及定位焊

装配与定位焊是正式焊接前非常重要的步骤，对焊缝成型及焊接过程有非常重要的影响。点固焊时将2块试板放置在平板上，始焊端 间隙用 2.5mm 焊条进行预留测量，终焊端用3 mm 的焊条测量，钝 边为 0～2.0mm，错边量应＜1mm，预留反变形角度为 3°。定位焊 方法与正式焊接相同，在焊缝两端进行点固焊并确保焊透，定位焊焊缝长度 10mm左右。为了防止焊接过程中在焊接应力的作用下产生错 边、横向收缩，必须确保点固焊的质量。

在点固焊过程中一定要做横向摆动，防止点固焊处产生坡口面未熔合缺陷。点固焊完成后，用角磨机将两处点固点内侧打磨成斜坡状， 坡底要薄一些，便于在焊接过程中打开熔孔，从而确保接头质量。电流电压的经验公式：电压=电流×0.05+14±2。

4.焊接过程

4.1在打底焊过程中的运用方法:

(1)  注意保持均匀一致的熔孔，熔孔大小以坡口两侧各熔化采 用向上立焊方式(由下往上)进行，三层三道；

(2)  焊接时坡口到熔池边缘0.5~1.0mm为宜，当熔孔变大时，

注意增大横向摆动幅度，以防止穿丝及背面余高过大或者焊瘤；

(3)  焊丝摆动时，以操作手腕为中心作横向摆动，并要注意保持焊丝始终处在熔池的上边缘，其摆动手法是凹月牙形，以防止穿丝。焊丝摆动间距要小，且均匀一致；

(4)  焊至焊件最上方熄弧时，待电弧熄灭，不能立即移开焊枪，待熔池金属完全凝固后，再移开焊枪，以防熄弧处保护不良产生气孔；

(5)  若焊接过程中熄弧，再进行引弧时，需将接头处打磨成斜坡面，同时也要将接头内部的缩孔打磨干净。但要注意不能磨损坡口的钝边，以免造成局部间隙变大，影响背面焊缝成型。

(6)  在焊缝接头斜面中部引弧，引燃电弧后，待电弧稳定后将电弧移至斜面底部，转一圈返回引弧处后再继续向上焊接。

但要注意: 这个操作很重要，引燃电弧后向斜面顶部移动时，要注意观察熔孔，若未形成熔孔，则接头处背面焊不透；若熔孔太小，则接头处背面产生缩颈；若熔孔太大，则背面焊缝太宽或焊漏。

4.2填充焊运用方法

调试好焊接电流和电弧电压后，先将打底焊道表面的焊渣和坡口表面的飞溅物清理干净。填充焊时采用锯齿形或者凸月牙摆动，焊枪横向摆动比打底焊时稍大，电弧在坡口两侧稍作停顿，保证焊道两侧良好熔合，并使填充层焊道表面稍低于焊件表面 1.5～2mm，不允许

烧伤坡口棱边，如图5所示。焊接时，采用向上弯曲月牙形横向摆动 运丝法。如果要求有较大的熔宽时，采用月牙形摆动。

4.3盖面焊运用方法

先清理填充层表面的熔渣，清理喷嘴内的飞溅熔渣。盖面焊时，焊枪倾角、摆动方法与填充层焊接时的相同，如图所示，但摆动幅度应变大，焊丝运行至坡口与填充层夹角处要稍加停顿，当熔池边缘超过坡口边缘 0.5～1mm时，匀速摆动至另一侧，并注意熔池间要重叠 2/3 左右，以保证焊缝形宽窄均匀，圆滑平整

。焊到顶端填满弧坑后 熄弧，待熔池凝固后移开焊枪。焊后将焊件表面上的熔渣和飞溅物清理干净，用钢丝刷刷净。

5.焊后检验

焊接检验是对焊工水平及焊件质量的评价。焊接接头表面检验项目有: 焊缝宽度、焊缝宽度差、焊缝高度、高度差等。笔者认为，在正式焊接前应对焊接检验标准有深刻的理解，例如: 在焊接前应了解焊缝表面检测中焊缝宽度及宽度差，通过试板厚度、坡口面角度及根部间隙计算出组装后坡口正面棱边的宽度，然后与表面评分标准中焊

缝宽度进行对照，反思根部间隙是否合适，焊接过程中每侧棱边熔化多少，做到心中有数。对于焊缝内部检测也应做到心中有数，如应了解焊缝无损检测依据的检测标准，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级允许存在的焊接 缺陷类型及最大尺寸分布范围，在焊接过程中易产生的焊接缺陷类别及位置。

6.结语

本文在熔化极气体保护焊立位单面焊双面成型的过程中，首先要知道焊件表面评分及内部质量评分细则，了解常见焊接缺陷的类型、产生的位置。然后要选择合理的焊接工艺参数，同时还需要采用正确的操作手法。通过熔池状态及焊接过程中观察到的异常情况随时进行调整，在焊接过程中要眼、脑手并用，通过练习与反思，同时与工友们交流学习经验，不断强化自己的焊接技能，从而焊接出美观、质量优良的焊接接头。

参考文献

[1] 王怡然.  低相变点焊条的焊接残余应力数值模拟[D].  天津:  天津大学, 2007.

[2] 方洪渊.  焊接结构学[M].  哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2012.

[3] 陈丽,  陆祖辉,  赵伟等.焊接工艺参数对焊接接头温度场的影响[J].热加工 工艺, 2019.