電 焊 工 技 師 論 文題目： CO2氣體保護焊的操作技術姓 名： 黃 天 雷 工作單位： 安徽省特殊教育中專學校 日期：2017年4月10日CO2氣體保護焊的操作技術 作者：黃天雷一、摘要： 二氧化碳氣體保護焊是50年代發展起來的一種新型的焊接技術。發展自半個世紀來，它已發展成為一種重要的熔焊方法。廣泛應用于汽車工業，工程機械制造業，造船業，機車制造業，電梯制造業，鍋爐壓力容器制造業，各種金屬結構和金屬加工機械的生產。MIG氣體保護焊焊接質量好，成本低，操作簡便，取代大部分手工電弧焊和埋弧焊，已成定局。二氧化碳氣體保護焊可以裝夾在機器手或機器人上通過數據編程很容易實現數控焊接，將成為二十一世紀初的主要焊接方法。目前二氧化碳氣體保護焊，使用的保護氣體，分CO2和CO2+Ar兩種。使用的焊絲主要是錳硅合金焊絲，超低碳合金焊絲及藥芯焊絲。焊絲主要規格有：0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0等。通過對CO2氣體保護焊的優缺點的分析，闡述了CO2氣體保護焊焊接缺陷產生的原因及防止方法的分析；同時闡述了CO2氣體保護焊焊接常用的設備、焊接材料以及焊接電流、電弧電壓、氣流的調節方法，系統分析焊接的正確操作方法過程、規范操作流程；提高焊接良品率、提升焊縫外觀成型度、有效解決經UT探傷內部融合不良的情況。CO2氣體保護焊的正確操作方式同時與焊接電流、電弧電壓、焊接結構母材、焊接手法等都有著至關重要的關系。 二、前言CO2氣體保護焊俗稱：二保焊、氣保焊，是利用CO2氣體作為電弧介質并保護焊接區電弧焊，屬于熔化極氣體保護焊，因其工作效率高，生產成本低本，熔透性好、焊接變形小等優點故被廣泛應用于工業制造。CO2的焊接技術發展與金屬結構制造狀況密不可分。50年代初期，CO2氣保焊技術一經開發，就應用于金屬結構制造，并伴隨著焊接結構設計、制造技術水平的不斷提高，逐漸成為金屬結構焊接的主要方法。其高效、優質、自動化的技術特點，具有良好的應用前景和推廣普及條件，并且極大地推動了金屬結構焊接技術和相關產業的發展，在現代焊接技術發展史上書寫出了輝煌的一頁。目前在美國、日本、歐洲等發達國家及地區采用焊接金屬結構件比例日趨增大，其中CO2氣保焊消耗的焊接金屬材料重量約占全部焊接材料總重量的50%75%。經過多年持續努力，我國CO2氣保焊技術也得到了迅速有效的推廣和發展尤其在金屬結構制造業中獲得廣大制造業企業青睞，在各類大型工程類基礎建設等領域，發揮著越來越重要的作用，同時也在為國家發展經濟建設、參與“一帶一路”建設等方面發揮著重要的作用，而在現今同時也迎來了CO2焊接技術高速發展的契機，在各類焊接領域取得了長足進步。三、正文一、O2氣體保護焊的優點：1、生產率效率高CO2氣體保護焊的電流密度（焊絲單位面積通過的電流，j=I/S）很大，電弧熱量集中，焊絲與熔池的融敷速度較快、容易成型(焊絲在一小時內一安電流能融敷入焊縫的質量數)通過電流、電壓的調整，和相適宜的焊絲直徑選擇可以獲得理想的生產進度，其生產效率遠大于焊條電弧焊。2、成本低CO2氣體的來源廣，有的是釀造廠和化工廠的副產品，價格低廉。CO2的能源也消耗也少（電弧熱能利用率高實心焊絲基本沒有焊渣或焊劑消耗的能量）。通常CO2氣體保護焊的成本僅為焊條電弧焊的45，是目前廉價的焊接方法。3、焊接變形小CO2氣體保護焊的的熱量集中，加熱面積小，并且CO2氣體從噴嘴焊向焊件，可以帶走一些焊件的熱量，從而使焊接熱影響區減小，焊接變形明顯減小，焊接內應力變小、通過適當的熱處理后有的殘余內應力甚至可以完全去除，尤其在焊接薄板件上更容易實現對工件的矯平處理，有效降低了生產成本提高了工作效率。4、抗銹能力強CO2氣體保護焊的的熱量集中，焊接過程中相當于對焊接材料進行了金屬的二次冶煉、隨著不同類型焊劑的加入會產生不同的焊接效果。CO2氣體保護焊對鐵銹和輕度油污水分的敏感性比埋弧焊和氬弧焊低，在焊接低合金鋼時，比較不易產生冷裂紋。5、應用范圍CO2氣體保護焊可以焊接碳鋼、低合金鋼結構、耐熱鋼，不銹鋼及碳鋼；可以焊接0.8以上的薄板；可以進行全位置焊接;可以進行全位置焊接；可以用于缺陷修補。CO2氣體保護焊的應用范圍6、可焊金屬普通碳素鋼、低合金碳素鋼、結構鋼、耐熱鋼，不銹鋼及各類可進行焊接的特種鋼等。7、焊接位置可根據施工條件對施焊方法進行調節，經合理的選擇焊絲直徑和焊絲類型可以實現一般位置的水平角焊，V型焊接、立焊、仰焊等全角度焊接，上手容易簡單易學。有直線焊接、曲線焊縫、點焊、斷焊等焊接方法7、可焊板厚一般認為最薄不應小于0.8，厚度為經坡口處理一般不大于350焊接形式、方能獲得較好的焊接性能和較好的焊接經濟性。接頭有對接接頭、T型接頭、角接接頭、搭接接頭等。二、CO2氣體保護焊缺點：1、飛濺較大、表面成形差CO2氣體保護焊在焊接參數選擇不當時，焊接時飛濺比較大，增加了焊后清理飛濺的工具；如果焊接電流、電弧電壓、操作手法不正確時飛濺十分嚴重，且清渣困難。但當焊接參數選擇合理時，產生的飛濺比采用堿性焊條電弧焊少。因此，這不能算是大的缺點。2、弧光強CO2氣體保護焊弧光強，容易產生光污染、若保護不當容易灼傷皮膚和眼睛，焊接噪音大等特點，操作時需加強防護。3、抗風力弱在室外進行CO2氣體保護焊作業時，當現場風速每秒達到或超過2.5m時應采取必要的防風措施或停止施焊。（一般采用圍屏或者擋板）。 氣保焊時外風速對焊縫氣孔的影響4、靈活性較差CO2氣體保護焊的焊槍和送絲軟管較重，在小范圍內操作不夠靈活，特別是在使用水冷焊槍時很不方便。此外，推絲式焊槍的送絲軟管長度有限，一般在3m左右，在焊接一些大型焊件時，受到一定的限制。5、可焊材料種類窄CO2氣體保護焊不能焊接不銹鋼及易氧化的非鐵碳合金金屬（鋁、鎂合金）。6、焊機較復雜CO2氣體保護焊焊機比弧焊焊機復雜，價格較高，設備維修的技術要求也相對較高。三、二氧化碳(CO2)氣體保護焊的焊接準備1、焊接設備：交流弧焊機、整流弧焊機、直流逆變弧焊機等2、焊接材料：常用為鍍銅實芯焊絲、藥芯焊絲兩大類型焊絲。3、焊前準備：、焊接電流電、弧電壓的調節：根據焊接位置，焊接接結構母材厚度選擇焊接電流。根據焊接電流選擇電弧電壓。計算公式：（實芯焊絲）a、焊接電流300A時0.04+202=電弧電壓b、焊接電流300A時0.05+162=電弧電壓藥芯焊絲：a、焊接電流300A時0.06+202=電弧電壓b、焊接電流300A時0.07+162=電弧電壓、CO2保護氣體流量調節：電流200A時氣體流量15-20L，電流200時氣體流量15-25L。注：藥芯焊絲焊接時，氣體流量在25L即可，焊接電流，電弧電壓配合參數要求不十分高。實芯焊絲焊接時焊接電流，電弧電壓參數配合必須十分準確，假如焊接電流大，電弧電壓小時，焊絲無法融化，將會發出啪啦啪啦的響聲，焊絲會整節整節的斷裂，使焊縫無法成型。假如焊接電流小，電弧電壓大時，焊接速度慢，焊接飛濺成大顆粒（清渣是十分困難），產生咬邊等缺陷。四、焊接操作：1、運條（1）、直線運條法：焊槍和焊件呈45-75，焊槍不做擺動沿直線向前或向后移動。適用范圍：平角焊、立向下焊。（2）、劃半圓運條法：焊槍和焊件呈45-75，焊槍作伴圓形運動并向前移動。適用范圍：平焊、平角焊、（3）、劃圓運條法：焊槍和焊件呈45-75，焊槍劃圓形運動并向前移動。適用范圍：同劃半圓運條相同。（4）、鋸齒運條法：焊前和焊件呈60-85，焊槍劃鋸齒形狀運動并向前移動。適用范圍：開破口的平焊、立焊、仰焊。注：運條方法分向前運條發、向后運條發兩大類。向前運條法適用于大電流、慢焊速的焊接。向后運條發適用于小電流、高焊速的焊接。2、焊接過渡方法：（1）、短路過渡：焊絲和焊件以短路的形式連接在一起實現過渡。短路過度焊接時焊接飛濺呈細小顆粒，清渣容易。（2）、潛弧射流過渡：熔敷金屬以噴射的形式過渡到熔池中去。潛伏射流過度，焊接時焊接飛濺同短路過度相似。（3）、熔滴過渡：熔敷金屬以熔滴的形式過渡到熔池中去。熔滴過度焊接時，焊接飛濺較少但顆粒較大，清渣困難。 五、焊接環境對焊縫成型的影響及防護辦法：1、工作現場風速每秒2m時可不做防護措施，但是焊接方向要與風向相同（頂風焊接，如順風焊接風“氧氣”很容易進入熔池，將熔敷金屬氧化。工作現場風速每秒2m時要做防護措施或停止施焊。2、工作現場空氣相對濕度90%是要停止施焊。3、工作現場溫度低于-10時要對母材進行預熱（有預熱要求的焊件除外）工作溫度低于-20是要停止施焊。六、CO2氣體保護焊的焊接缺陷產生的原因及防止方法CO2氣體保護焊的焊接缺陷產生的原因及防止方法缺陷產生原因防止方法1、焊縫金屬裂紋1、焊縫深寬比太大；焊道太窄（特別是角焊縫和底層焊道）1、增大電弧電壓或減小焊接電流，以加寬焊道而減小熔深；減慢行走速度，以加大焊道的橫截面。2、焊縫末端處的弧坑冷卻過快2、采用衰減控制以減小冷卻速度；適當地填充弧坑；在完成焊縫的頂部采用分段退焊技術，一直到焊縫結束。3、焊絲或工件表面不清潔（有油、銹、漆等）3、焊前仔細清理4、焊縫中含C、S量高而Mn量低4、檢查工件和焊絲的化學成分，更換合格材料5、多層焊的第一道焊縫過薄5、增加焊道厚度2、夾渣1、采用多道焊短路電弧（熔焊渣型夾雜物）1、在焊接后續焊道之前，清除掉焊縫邊上的渣殼2、高的行走速度（氧化膜型夾雜物）2、減小行走速度；采用含脫氧劑較高的焊絲；提高電弧電壓3、氣孔1、保護氣體覆蓋不足；有風1、增加保護氣體流量，排除焊縫區的全部空氣；減小保護氣體的流量，以防止卷入空氣；清除氣體噴嘴內的飛濺；避免周邊環境的空氣流過大，破壞氣體保護；降低焊接速度；減小噴嘴到工件的距離；焊接結束時應在熔池凝固之后移開焊槍噴嘴。2、焊絲的污染2、采用清潔而干燥的焊絲；清除焊絲在送絲裝置中或導絲管中黏附上的潤滑劑。3、工件的污染3、在焊接之前，清除工件表面上的全部油脂、銹、油漆和塵土；采用含脫氧劑的焊絲4、電弧電壓太高4、減小電弧電壓5、噴嘴與工件距離太大5、減小焊絲的伸出長度6、氣體純度不良6、更換氣體或采用脫水措施7、氣體減壓閥凍結而不能供氣7、應串接氣瓶加熱器8、噴嘴被焊接飛濺堵塞8、仔細清除附著在噴嘴內壁的飛濺物9、輸氣管路堵塞9、檢查氣路有無堵塞和彎折處4、咬邊1、焊接速度太高1、減慢焊接速度2、電弧電壓太高2、降低電壓3、電流過大3、降低送絲速度4、停留時間不足4、增加在熔池邊緣的停留時間5、焊槍角度不正確5、改變焊槍角度，使電弧力推動金屬流動5、未熔合1、焊縫區表面有氧化膜或銹皮1、在焊接之前，清理全部坡口面和焊縫區表面上的軋制氧化皮或雜質2、熱輸入不足2、提高送絲速度和電弧電壓；減小焊接速度3、焊接熔池太大3、減小電弧擺動以減小焊接熔池4、焊接技術不合適4、采用擺動技術時應在靠近坡口面的熔池邊緣停留；焊絲應指向熔池的前沿5、接頭設計不合理5、坡口角度應足夠大，以便減少焊絲伸出長度（增大電流），使電弧直接加熱熔池底部；坡口設計為J形或U形6、未焊透1、坡口加工不合適1、接頭設計必須合適，適當加大坡口角度，使焊槍能夠直接作用到熔池底部，同時要保持噴到工件的距離合適；減小鈍邊高度；設置或增大對接接頭中的底層間隙2、焊接技術不合適2、使焊絲保持適當的行走角度，以達到最大的熔深；使電弧處在熔池的前沿3、熱輸入不合適3、提高送絲速度以獲得較大的焊接電流，保持噴嘴與工件的距離合適7、熔透過大1、熱輸入過大1、減小送絲速度和電弧電壓；提高焊接速度2、坡口加工不合適2、減小過大的底層間隙；增大鈍邊高度8、蛇形焊道1、焊絲干伸長過大1、保持適合的干伸長2、焊絲的校正機構調整不良2、再仔細調整3、導電嘴磨損嚴重3、更換新導電嘴9、飛濺1、電感量過大或過小1、仔細調節電弧力旋鈕2、電弧電壓過低或過高2、根據焊接電流仔細調節電壓；采用一元化調節焊機3、導電嘴磨損嚴重3、更換新導電嘴4、送絲不均勻4、檢查壓絲輪和送絲軟管（修理或更換）5、焊絲與工件清理不良5、焊前仔細清理焊絲及坡口處6、焊機動特性不合適6、對于整流式焊機應調節直流電感；對于逆變式焊機須調節控制回路的電子電抗器10、電弧不穩1、導電嘴內孔過大1、使用與焊絲直徑相適合的導電嘴2、導電嘴磨損過大2、更換新導電嘴3、焊絲糾結3、仔細解開4、送絲輪的溝槽磨耗太大引起送絲不良4、更換送絲輪5、送絲輪壓緊力不合適5、在調整6、焊機輸出電壓不穩定6、檢查控制電路和焊接電纜接頭，有問題及時處理7、送絲軟管阻力大7、更換或清理彈簧軟管七、總結：在焊接工序上我們要做到焊前、焊中、焊后的三項檢查，這是焊工的基本責任，但是就目前的狀態很難做到有實際效果的檢查，一般都是焊接完成后看看是否有漏焊的焊縫就可以運走了。專業檢查一般有以下幾項：一、焊前檢驗1.原材料的檢查2.對焊接結構設計及施焊技術文件的檢查3.焊接設備質量檢查4.對工件裝配質量檢查5.焊工資格：焊工資格是否在有效期內,考試項目是否與實際焊接相適應。6.焊接環境及準備工作是否考慮焊接環境溫度、濕度、風雨的襲擊和是否采取防護措施。二、焊接中檢驗1.焊接中是否執行了焊接工藝要求,包括焊接方法、焊接材料、焊接規范(電流、電壓、線能量)、焊接順序、焊接變形及溫度控制。2.焊接層間是否存在裂紋、氣孔、夾渣等表面缺陷。三、焊后檢驗1.外觀檢驗1、利用低倍放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷。2、用焊接檢驗尺測量焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯口等。(3)檢驗焊件是否變形。近幾年二氧化碳氣體保護焊由單一的CO2氣體實芯焊絲，發展到混合氣體藥芯絲。被廣泛應用于航天