實芯焊絲CO2氣體保護焊焊接參數(shù)選擇對焊接質(zhì)量的影響

陳廣濤

（江蘇省徐州技師學(xué)院，江蘇徐州 221000）

實芯焊絲CO2氣體保護焊焊接參數(shù)選擇對焊接質(zhì)量的影響

陳廣濤

（江蘇省徐州技師學(xué)院，江蘇徐州 221000）

焊接質(zhì)量決定著產(chǎn)品質(zhì)量，焊接工藝參數(shù)選擇的正確性則決定著焊接質(zhì)量。因此，正確選擇焊接工藝參數(shù)是獲得質(zhì)量優(yōu)良的焊接接頭和提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。基于此，通過深入企業(yè)頂崗實踐及教學(xué)實踐研究，對CO2氣體保護焊焊接參數(shù)的選用進行梳理，為提高焊接質(zhì)量提供參考。

CO2氣體保護焊；焊接工藝參數(shù)；焊接質(zhì)量

CO2氣體保護焊是利用CO2氣體作為保護介質(zhì)，依靠焊絲與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱來熔化焊絲與母材形成接頭，從而獲得優(yōu)良機械保護性能的一種熔焊方法。CO2氣體保護焊能夠迅速推廣的主要原因是，與其他焊接方法相比，具有生產(chǎn)效率高、焊后變形小、操作簡便等優(yōu)點。因此，在工程機械鋼結(jié)構(gòu)制造中得到了廣泛應(yīng)用。在企業(yè)頂崗實踐期間，焊接操作員工為了提前或過多完成日生產(chǎn)任務(wù)，往往忽視焊接工藝規(guī)范導(dǎo)致產(chǎn)品焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題，從而增加制造成本，甚至在產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)焊縫開裂現(xiàn)象而引發(fā)安全事故。因此，合理選用焊接參數(shù)是保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量條件的重中之重。

CO2焊接工藝參數(shù)主要包括焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、氣體流量、焊絲伸出長度、電源極性、焊接方向及焊槍傾角等［1］。下面分別討論每項參數(shù)對焊縫成形的影響及正確選用依據(jù)。

1 焊絲直徑

1.1 焊絲直徑對焊接質(zhì)量的影響

焊絲的主要作用是作為填充金屬和導(dǎo)電產(chǎn)生電弧。在其他條件一定時，焊絲直徑對熔深的影響較大，焊絲直徑越小，熔化速度加快，母材的熔深將隨著焊絲直徑減小而熔深增大；采用大直徑焊絲，焊接薄件時易燒穿且難以保證表面的焊縫尺寸，單面焊雙面成形打底焊、管材的焊接以及除平位以外的其他空間位置的焊接都難保證焊縫質(zhì)量。

1.2 焊絲直徑的選用原則

焊絲直徑的選用應(yīng)根據(jù)工件厚度、接頭形式、施焊位置、焊接層次及焊縫尺寸等條件來選擇；對于平位焊接要求較大角焊縫尺寸及填充量較大的構(gòu)件時，所選用的焊絲直徑相應(yīng)大一些；對于焊接薄板、中厚板的立、橫、仰焊接位置以及單面焊雙面成形打底焊時，多采用直徑小于1.2mm以下的焊絲。目前，國內(nèi)常用焊絲直徑為0.8、1.0、1.2、1.6mm。

2 焊接電流

2.1 焊接電流對焊接質(zhì)量的影響

焊接電流過大時，容易引起焊縫氧化、表面成型不良、燒穿，熔敷金屬堆積易產(chǎn)生未熔合等缺陷，而且工件的變形大；焊接電流過小時，容易產(chǎn)生未焊透、未熔合、夾渣及焊縫外觀成形不良等缺陷。

2.2 焊接電流的選用原則

焊接電流是重要的參數(shù)之一，電流選用時應(yīng)根據(jù)工件的厚度、焊絲直徑、接頭形式、施焊位置及焊接層次等條件進行選擇。每種焊絲直徑都有一個合適的電流范圍，只有在這個范圍內(nèi)才能確保焊接質(zhì)量。通常直徑0.8～1.2mm焊絲，短路過渡焊接電流在60～200A范圍，細顆粒過渡的焊接電流在230～350A。

3 電弧電壓

3.1 電弧電壓對焊接質(zhì)量的影響

電弧電壓高時，焊絲熔化速度快，熔寬明顯增加，余高減??；電弧電壓過高時，電弧易飄移，產(chǎn)生回?zé)谉龤?dǎo)電嘴；相反，電弧電壓低時，焊絲熔化速度相應(yīng)減小，焊絲不斷撞擊焊件，電弧燃燒不穩(wěn)定。

3.2 焊接電壓的選用原則

電弧電壓的選用主要根據(jù)焊接電流大小合理進行匹配。CO2氣體保護焊焊接電流的大小決定了焊絲送絲速度，電壓的大小決定了焊絲熔化速度。因此，要得到電弧的穩(wěn)定燃燒，送絲的速度基本上等于熔化的速度，才能保證焊接過程的穩(wěn)定性。熔滴過渡形式不同所選用的電壓不同，采用短路過渡時電流一般在200A以下，此時電弧電壓與焊接電流之間的關(guān)系：U=0.04I+16±2，這是由于在較低的電弧電壓下，熔滴形成較小尺寸時就可與熔池短路，從而避免熔滴的飄擺，保證短路過渡的可靠性，此時電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成型好，廣泛用于薄板、空間位置焊接及單面焊雙面成型的打底焊。采用小顆粒過渡時電流在200A以上，此時電弧電壓與焊接電流之間的關(guān)系：U=0.04I+20±2，此時熔滴較細，過渡頻率高，焊接飛濺少，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成型好，焊絲熔化效率高，適于中厚板的焊接。

4 焊接速度

焊接速度和焊接電流、電弧電壓都是焊接熱輸入量的三大要素。焊接速度對熔深、焊道形狀、焊縫內(nèi)部與外觀的質(zhì)量都有重要影響。在其他條件不變的情況下，增加焊接速度，焊縫熔寬、熔深都相應(yīng)減小，除產(chǎn)生咬邊、未熔合外，氣體保護的效果受到破壞可能會產(chǎn)生氣孔；焊接速度慢，熔敷金屬堆積在電弧的下方，易產(chǎn)生未熔合、焊道成形不良等缺陷。正常焊接過程中，主要依據(jù)熔池的形狀來控制焊接速度。只有形成的熔池形狀保持一致，才能獲得寬度及高度均勻的焊縫成形。

5 焊絲伸出長度

焊絲伸出長度是指焊接時導(dǎo)電嘴與焊件間的距離，焊接過程保持焊絲伸出長度不變是保證電弧穩(wěn)定燃燒的基本條件之一；在其他條件不變的情況下，增加焊絲伸出長度，此時電阻對焊絲的作用強，使焊接電流變小，引起焊接過程電弧燃燒不穩(wěn)定，同時，噴嘴到母材之間的距離大，氣體保護效果差，易產(chǎn)生氣孔；焊絲伸出長度過短時，電阻對焊絲的作用較小，此時電弧功率大，熔深大，焊接飛濺金屬大量粘附在噴嘴內(nèi)壁，同時還妨礙焊工觀察熔池。根據(jù)經(jīng)驗，合適的焊絲伸出長度大約在15mm左右，焊接過程中要始終保持焊絲伸出長度不變，這樣才能保證電弧的穩(wěn)定燃燒。

6 氣體流量

CO2氣體流量應(yīng)根據(jù)接頭形式、焊接電流、焊接速度及作業(yè)環(huán)境來選取。流量過大或過小都影響保護效果，容易產(chǎn)生焊接缺陷。通常氣體流量，細絲CO2焊時10～15L/min，粗絲CO2焊時15～25L/min。

7 焊接方向及焊槍傾角

在生產(chǎn)過程中，焊接接頭基本都是利用變位機旋轉(zhuǎn)到平焊位置進行焊接。因此，焊接方向及焊槍傾角對母材熔深及焊縫成形影響較大。當焊槍與工件成后傾時，熔深較大，焊縫窄，余高大，表面焊縫成型不好；當焊槍與工件成前傾時，焊縫寬，熔深相對稍淺，表面焊縫成形好。通常焊工習(xí)慣用右手持焊槍采用左向焊法，焊槍傾角一般控制在5°左右，操作者可清楚地觀察和控制熔池，獲得較好的焊縫成形。

8 電源極性

CO2氣體保護焊時，電源極性接法主要對焊接飛濺影響較大。正接時，焊絲熔化速度快，熔深淺，余高大，焊縫稀釋率小，飛濺大；反接時，焊接過程穩(wěn)定，飛濺小。為減小飛濺及保證電弧的穩(wěn)定燃燒，一般采用直流反接。

9 結(jié)語

焊接工藝參數(shù)選擇正確與否直接影響到產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，焊接參數(shù)的選用要根據(jù)母材厚度、接頭形式、焊縫空間位置及焊接層次等條件來選擇，通過試板反復(fù)進行試焊，再通過各項檢驗來驗證試板的焊接質(zhì)量是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，最終確定各項參數(shù)值并形成工藝性文件，由持證焊工按照工藝文件的要求來施焊產(chǎn)品，這樣才能保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。當然，除正確選擇焊接工藝參數(shù)外，焊工本身的操作技術(shù)、責(zé)任心等因素也是影響焊接質(zhì)量的重要條件。

［1］殷樹言.氣體保護焊技術(shù)問答［M］.1版.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

Influence of Welding Parameters on the Welding Quality of CO2Gas Shielded Arc Welding of Solid Wire

Chen Guangtao
（Jiangsu Province Xuzhou Technician Institute，Xuzhou Jiangsu 221000）

The quality of welding determines the quality of the product,the correct choice of welding process parame?ters determines the quality of welding.Therefore,correct selection of welding parameters is the key to obtain good quality welding joints and improve the productivity.Based on this,through the research and practice of teaching prac?tice of enterprises,the selection of welding parameters for CO2gas shielded arc welding was carried out,to provide reference for improving welding quality.

CO2gas shielded arc welding；welding process parameters；welding quality

TG444.73

A

1003-5168（2016）10-0082-02

2016-09-07

陳廣濤（1969-），男，本科，研究方向：焊接生產(chǎn)。