淺談DSP 逆變電流熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)在工程實例中的應(yīng)用

摘要：DSP逆變電流熔化極氣體保護(hù)焊俗稱“CO2氣體保護(hù)焊”，是利用CO2氣體等熔化極氣體保護(hù)電弧焊。本文以國道104明光繞城線項目鋼筋加工工程施工為背景，通過通過技術(shù)特點、工藝原理、工藝流程、操作要點、質(zhì)量安全環(huán)保保證措施等方面，淺談DSP逆變電流熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)的在工程實例中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：DSP 氣體 ?電流熔化 ?保護(hù)焊 ?應(yīng)用

一、前言

焊接是指兩種或兩種以上同種類或不同種類的材料，通過對兩者材料的熱熔和擠壓達(dá)到物理結(jié)合，達(dá)到持續(xù)不間斷的、永久性連接的施工工藝，在工程建設(shè)鋼筋加工施工一般采用手工焊條電弧焊方式，在焊接操作過程中始終處于高溫烘烤和有毒煙塵環(huán)境中，作業(yè)環(huán)境差，但施工時焊接質(zhì)量受焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗影響非常大，焊接質(zhì)量波動性大，而且焊接過程需及時清理焊渣，不符合現(xiàn)代安全文明施工作業(yè)要求。

國道104明光繞城線鋼筋加工工程施工采用DSP逆變電流熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)技術(shù)有效的解決了上述問題，有效滿足了項目施工需要。國道104明光繞城線位于明光市鏡內(nèi)，所經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為石壩鎮(zhèn)。明東鄉(xiāng)、蘇巷鎮(zhèn)、橋頭鎮(zhèn)。路線總體由南向北，項目起點位于明光市南映山集與老104相交，向東上跨寧洛高速，經(jīng)明東與S309平交、過閻巷到焦崗，上跨女山湖，終于橋頭鎮(zhèn)與老104相接，全長28.77公里，項目樁基126根，系梁18道，墩柱126根，;梁板378片，共計使用鋼筋鋼筋3720噸。

二、技術(shù)特點

1.成本低：所用保護(hù)氣體為二氧化碳，價格低廉，其成本只為手工電弧焊的40%～50%。

2.速度快、效率高：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊使用的焊接電流密度大，穿透能力強(qiáng)、焊絲的溶敷速度快，可減少焊接層數(shù)，生產(chǎn)效率是電弧焊的1～4倍。

3.抗銹能力強(qiáng)：由于在焊接過程中二氧化碳的分解使得焊縫氧化性較強(qiáng)，從而擁有抗銹功能。

4.焊縫變形小：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊受熱面積小，且冷卻速度快，熱影響區(qū)面積降到最低，對被焊接的金屬影響較小，且焊縫冷卻后不易變形、開裂。

5.無焊渣：焊縫不存在焊渣，可減少發(fā)生冷裂紋傾向，同時也節(jié)省了清理焊渣的時間。

6.環(huán)境保護(hù)：焊接現(xiàn)場不存在到處是焊條頭的現(xiàn)象。

7.安全方面：由于冷卻速度快，有效減少了工人在冷卻之前誤碰所造成的燙傷和灼傷。

三、工藝原理

CO2氣體保護(hù)焊焊接時，在焊絲與焊件之間產(chǎn)生電弧，焊絲自動送進(jìn)，被電弧熔化形成熔滴并進(jìn)入熔池，CO2氣體經(jīng)噴嘴被連續(xù)噴出，形成氣體保護(hù)層包圍電弧和熔池，使熔滴、熔池金屬等都與空氣隔絕，保證焊接的穩(wěn)定和焊縫的良好質(zhì)量。

CO2氣體保護(hù)焊過程示意圖

四、工藝流程

CO2氣體保護(hù)焊接鋼筋工程時，電源輸入端接在三級配電箱上，兩輸出端接在鋼筋工程和焊槍上，由送絲機(jī)轉(zhuǎn)動專用焊絲，經(jīng)過導(dǎo)電嘴與軟管向電弧焊接不斷送給。與此同時，CO2氣體通過噴嘴連續(xù)噴出形成保護(hù)氣流，形成氣體保護(hù)層包圍電弧和熔池，根據(jù)鋼筋焊接需要移動焊槍，焊縫隨著熔池內(nèi)的金屬冷卻凝固后形成。

五、操作要點

1、平焊位置施焊，若焊槍噴嘴不需伸入坡口時，坡口角度應(yīng)選下限。

2、立焊時可采用立向下焊。焊接時應(yīng)注意防止未熔合缺陷的產(chǎn)生。

3、焊接時焊絲、焊件坡口及周圍1～2cm內(nèi)應(yīng)清理干凈，嚴(yán)禁有油漬、污水、銹蝕和油漆涂料等雜物影響焊接質(zhì)量。

4、當(dāng)選擇直徑大于1.2mm的焊絲時，CO2氣體設(shè)定的流量范圍一般在15L/min與25L/min之間;當(dāng)選擇直徑不大于1.2mm的焊絲時，CO2氣體設(shè)定的流量范圍一般在6L/min與15L/min之間。

5、短路法引弧。施工前為減少飛濺，應(yīng)先剪去焊絲球形端頭讓其成為銳角狀態(tài)，而且讓焊件與焊絲的端部、噴嘴分別相距約2.5mm、12mm。然后啟動開關(guān)，自動送電流、送CO2保護(hù)氣、送焊絲，直至焊件的表面與焊絲相互碰撞短路引燃電弧，過程時焊槍如往上抬頭趨勢須控制好焊槍，接著按次序緩慢引導(dǎo)后續(xù)焊接處，等焊縫金屬充分融合后，開始正常焊接。焊接速度一般不超過30m/h。

6、較低的溫度焊接時應(yīng)利用電弧長對焊接的端部進(jìn)行預(yù)熱，可獲得具有比較整齊的，且熔深較好的焊縫。

7、焊接尾部段，為防止出現(xiàn)過深的弧坑導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生縮孔、裂紋等病害，一般在采用多次斷續(xù)引弧，或弧坑填充方式。（1）焊機(jī)有收弧坑控制電路。焊槍在收弧處停止前進(jìn)，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(jī)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(jìn)，并在熔池未凝固時反復(fù)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。

8、電弧電壓、焊接電流等焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)容易引起飛濺（電流：一般為：150-350安培，電壓：一般范圍值：22-40伏特）。例如增加電弧電壓而相應(yīng)電弧將進(jìn)行拉長，熔滴長大時且在焊絲末端產(chǎn)生無規(guī)則擺動而致使飛濺，而增大焊絲端部電流時，熔滴的體積將變小，熔敷率增大將減小飛濺。

9、CO2氣體應(yīng)保持有足夠的流量和層流，對噴嘴及導(dǎo)電嘴上的飛濺物、雜物要及時清理，以確保CO2氣體有好的保護(hù)效果。

10、在現(xiàn)場進(jìn)行閃光對焊或電弧焊，當(dāng)超過四級風(fēng)力時，應(yīng)采取擋風(fēng)措施。

六、質(zhì)量安全環(huán)保保證措施

1、證書齊全：焊接材料的合格證、檢驗報告等材質(zhì)證明書齊全。焊接材料的種類、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。

2、焊槍角度：焊槍前后傾的角度一般不超過20°，因焊槍垂直時候飛濺量最少，傾向角度越大飛濺越大。

3、CO2氣體保護(hù)焊平焊時，采用電弧對焊材進(jìn)行預(yù)熱增加熔寬，形成較平的焊縫，保證焊縫較好形成，而且在整個焊接過程中方向清晰，不容易焊接偏位。

4、CO2氣體保護(hù)焊立焊時，將焊槍往下傾斜5°～10°（噴嘴向上），此時氣體流量比平焊要稍微偏大。此時焊縫熔成形美觀，過程焊槍作適當(dāng)橫向擺動。

5、焊接過程中應(yīng)及時清渣，焊縫表面應(yīng)光滑，焊縫余高應(yīng)平緩過渡，弧坑應(yīng)填滿。

6、焊接人員持證上崗，掛牌作業(yè)。操作人員在未得到指令或指令不清的情況下嚴(yán)禁進(jìn)行操作，發(fā)現(xiàn)問題及時向技術(shù)主管報告。

7、焊接人員配備焊工面具、手套，防止對人員眼部和皮膚的灼傷。

8、焊接施工作業(yè)前，應(yīng)對CO2氣體應(yīng)先進(jìn)行預(yù)熱10～15分鐘左右。施工作業(yè)人員應(yīng)站在瓶嘴的側(cè)面開啟氣體，嚴(yán)禁站在正面。且應(yīng)檢查焊絲轉(zhuǎn)給設(shè)備、電源連接、CO2的供應(yīng)系統(tǒng)是否滿足需要。

9、焊接過程產(chǎn)生的廢料應(yīng)及時清理干凈，保證施工場地的清潔和施工道路的暢通，并做好成品的外觀及形體保護(hù)，減少污染。

七、 結(jié)論

DSP逆變電流熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)在國道104明光繞城線的成功應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的焊接方式和慣性思維，該工藝質(zhì)量安全可靠，操作簡便，施工效率高，而且整個施工基本無焊渣，符合現(xiàn)代工程的文明環(huán)保施工要求，可用于汽車，船舶，機(jī)車車輛，集裝箱，礦山及工程機(jī)械，橋梁，建筑等金屬結(jié)構(gòu)的焊接生產(chǎn)，運用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

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【2】《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2017）

【3】（淺析二氧化碳保護(hù)焊單面焊雙面成型技術(shù).郭建明.《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（引文版）工程技術(shù)》2016年第51期 ）

【4】（二氧化碳?xì)怏w保護(hù)成型工藝.航運技術(shù)學(xué)術(shù)會議.2016）

【5】（二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊施工技術(shù).楊明.《山西建筑》.2013年第19期）

作者簡介：梅志斌（1991-）男，安徽六安人，畢業(yè)于安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，道路橋梁專業(yè)，工程師，從事項目技術(shù)管理工作。