CO2氣體保護焊在鋼結構制作中的工藝應用

鄧 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

CO2氣體保護焊在鋼結構制作中的工藝應用

鄧 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

從焊絲選擇方式、焊接電流方式、電弧電壓選擇、焊絲干伸長選擇四方面對CO2氣體保護焊接工藝進行了分析，并對CO2氣體保護焊接在鋼結構制作工藝中焊槍、引弧與收弧以及焊縫處理方法作了闡述，為其推廣應用提供了技術支持。

CO2氣體保護，鋼結構制作，方式，操作

0 引言

近些年來，我國的水利事業得到了迅速的發展，大批的水利樞紐工程興建完成，在這些工程之中，大型水工鋼結構的安全是一個重要的環節。由于各種因素的影響，很多水利樞紐工程依然在采用傳統的焊接技術進行施工，這些傳統技術不僅施工效率低，且有著校正工作復雜以及焊接變形大的缺陷，這就給后續的工程使用帶來了一系列的問題，也在一定程度上影響著建筑事業的發展。

將CO2氣體保護焊技術應用在水工鋼結構中就可以很好的解決這一問題，在應用該種技術時，可以與傳統焊接技術進行有機結合，不僅可以加快施工效率，還可以有效彌補傳統施工技術中存在的不足，下面就針對CO2氣體保護焊技術在鋼結構制作中的應用進行深入的分析與探究。

1 焊接工藝分析

1.1 焊絲選擇方式

對于直徑小于1.2的焊絲，其使用電流的范圍是較小的，主要為短路過渡方式；直徑1.2～1.6的焊絲則以射滴過渡以及短路過渡為主；直徑超過2.0的粗焊絲，主要為大顆粒過渡方式。焊絲越粗，那么其融化的速度也會越慢，如果使用細焊絲，就必須要控制好焊接電流，如果焊接電流過大，就可能引起熔池翻騰的情況。此外，細焊絲不僅能夠應用在平焊工作中，也可以進行全位焊，粗焊絲是不能應用在全位焊中的。考慮到這一因素，在使用脈沖MAG的過程中，可以選擇直徑較大的焊絲，這種粗焊絲一般應用在厚板中，這樣能夠有效的增加熔深、提升熔敷效率；而細焊絲則主要應用在薄板之中，焊接方法以脈沖焊接法與短路過渡焊接法為主。

1.2 焊接電流的方式

焊接電流是由送絲速度來決定，兩者之間是一種正比的關系，在送絲的增加下，就需要增加電流，而在母材與導電嘴間距的增加之下，焊接電流會相應的減小；在V形坡口深度的增加之下，熔深也需要得到相應的增加；在根部間隙的增加之下，也需要適當的增加熔深；在V形坡口無間隙熔深在100%的情況下，間隙會達到1.9時的1.2倍，如果間隙進一步擴大，那么就可能出現燒穿的情況。在使用CO2氣體保護技術時，可以根據焊絲長度的改變來對焊縫熔深進行調整。

1.3 電弧電壓的選擇

短路過渡時間是不確定的，在電弧電壓的增加下，弧長也會得到一定程度的增加，在該種情況下，短路聲呈現出了一種不規則的表現，飛濺情況也顯著的增加，而在電弧電壓的下降之下，弧長會不斷的變小，從而出現爆破聲。如果短路過渡焊接電流未超過220 A，那么電弧電壓變動幅度是不大的，但是使用仰焊與立焊的方式，就需要適當的降低電弧電壓。

一般情況下，在電弧電壓較高的情況下，焊寬會增加、熔池會變淺，而在電弧電壓較低的情況下，熔深就會增加，如果焊縫光滑平坦，就不會出現咬肉的情況。

1.4 焊絲干伸長的選擇

在進行焊接時，為了保障焊接穩定性，就需要控制好焊絲的干伸長，一般情況下，干伸長需要控制在焊絲直徑的10倍左右，在電流的增加之下，焊絲干伸長也需要進一步的增加，考慮到焊絲干伸長對于融化速度的影響，必須要特別注意這一問題。

在焊絲電流不變的情況下，在干伸長的增加之下，融化速度也會不斷的增加，如果焊絲速度不變，干伸長增加，那么電流也會不斷的變小。如果干伸長過大，那么就很容易出現電弧不穩定的情況，且情況嚴重時，甚至會出現破壞保護效應。在焊絲干伸長減小的情況下，隨著電流的增加，弧長就會變短，焊接飛濺則嚴重影響焊接工作的正常操作，情況嚴重時，甚至還會導致導電嘴被燒毀。

2 CO2氣體保護焊在鋼結構制作工藝應用中的操作方式

2.1 焊槍操作方式

在進行操作時，需要控制好母材與噴嘴之間的距離，將最佳高度控制在25 mm之內；對于焊槍的指向位置與角度，一般以左焊法為主，在使用右焊法時，考慮到熔池與電弧因素的影響，必須要把握好焊槍指向位置。在焊接電流不超過230 A的情況下，需要將焊腳控制在5 mm左右，垂直板與焊槍之間的角度以40°～50°為宜；如果焊接電流超過了250 A，需要將垂直板與焊槍之間的角度控制在25°～45°，指向位置需要控制為水平板距離尖角1 mm～2 mm。

為了保障焊道的美觀性與均勻性，在移動焊槍的過程中需要保障好噴嘴與焊槍之間的角度，并控制好焊槍的移動速度，將其對準坡口中心線。

2.2 引弧與收弧操作方式

在引弧過程中，需要控制好工件與焊槍噴嘴之間的距離，再處理供電、送絲等流程，為了防止焊接缺陷的產生，必須要控制好工件與噴嘴之間的距離，在進行收弧時，需要在焊接結束之后及時的將開放釋放，保持好工件與焊槍之間的距離，在停止供氣之后，再將焊槍移開。

2.3 焊縫處理方式

在開始進行焊接時，為了防止焊縫金屬與母材之間出現融合不良的情況，可以使用工藝板與倒退焊接法進行焊接，在始焊位置，需要先將小焊縫焊接好，再處理相關的重疊部分。在處理火口時，可以使用專業性的焊機進行處理，在焊接火口時，需要適當減小焊接電流，并將電弧電壓降低到標準水平。

在連接焊道時，需要在火口前方一定的位置進行引弧處理，再采取科學的方式將電弧引入火口，在這一流程完成之后，即可將原焊縫與待溶化金屬直接進行相連，待將電弧處理完成后，即可進行正常的焊接。在擺動焊道的情況下，需要在火口前方一定的位置進行引弧，再采用直線方式將其引入接口位置，從中心進行擺動，在移動的過程中增加擺動幅度，此時，即可進行正常的焊接。

此外，考慮到坡口間隙與單面焊之間的關系，可以優先使用平焊焊接技術，在焊接的過程中，需要采取相應的方式將穿透能力增加，保障其能夠熔透，為此，在進行焊接的過程中，需要保持焊絲與熔池前部的垂直性。如果坡口的間隙較大，就需要采取必要的防燒穿措施，將焊絲指向整個熔池中心之中，進行擺動。

在焊絲擺動的過程中，需要遵循幾個原則，即在坡口間隙為0.5～1.5的情況下，需要使用小幅擺動或者直線式焊接擺動法；在坡口間隙為1.5～2.0的情況下，需要使用月牙形小幅擺動法；如果坡口間隙超過了2.0，需要在橫向擺動基礎上進行前后擺動。

3 結語

CO2氣體保護焊接法有著焊接速度快、焊接時間短、焊接能量低的優勢，同時，在焊接的過程中不會引起工件的整體變形，焊絲的材質、種類和型號是多種多樣的，在焊接過程中不會出現焊渣，工件也不會變形。因此，CO2氣體保護法在鋼結構制作過程中有著良好的發展前景，是值得進行推廣與使用的。

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Application of CO2gas shield protection technology in steel structure fabrication

DENG Rui-fen

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

The paper analyzes CO2gas shield protection welding technology from four aspects of welding stick selection, welding current method, arc voltage selection, welding stick prolong selection, and describes CO2gas shield protection technology in steel structure fabrication, such as welding gun, arc starting and arc stopping and welding joints processing methods, which has provided some technology support for its application.

CO2gas shield, steel structure fabrication, method, operation

1009-6825(2014)25-0128-02

2014-06-24

鄧瑞芬(1978- )，女，工程師

TU391

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