薄板焊接應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的研究分析

王亮

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)也得到了良好的發(fā)展。建筑施工過(guò)程中一項(xiàng)重要的技術(shù)就是鋼板焊接技術(shù)，在薄板焊接的時(shí)候使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊有著較好的效果。本文首先分析了二氧化碳保護(hù)焊的特點(diǎn)以及設(shè)備概述，然后探討了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的優(yōu)缺點(diǎn)，最后研究了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在薄板焊接中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：薄板焊接；二氧化碳；氣體保護(hù)焊

中圖分類號(hào)：TG444+.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0059-02

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊根據(jù)操作方法的不同，還可以分析自動(dòng)焊以及半自動(dòng)焊，使用比較多的是板自動(dòng)焊。將二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊應(yīng)用到薄板焊接中，能夠改善薄板焊接中存在的問(wèn)題，降低焊接對(duì)施工人員的要求，保證薄板焊接的標(biāo)準(zhǔn)以及合格。

1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊概述

1.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的特點(diǎn)

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種高效的焊接方法，還能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的自動(dòng)化焊接，薄板焊接中已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。首先，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的成本比較低。一般情況下，焊絲使用起來(lái)比較方便，并且二氧化碳和焊絲的價(jià)格都比較低。相對(duì)于傳統(tǒng)的手工電弧焊，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的成本能夠降低一般左右。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的工作效率比較高，具有較好的節(jié)能效果。使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工作的時(shí)候，電流密度比較高，能量比較集中，并且焊接的穿透力也比較強(qiáng)。二氧化碳?xì)怏w具有良好的保護(hù)作用，這樣形成的焊縫防銹性能以及抗裂性能都比較好。使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊能夠?qū)崿F(xiàn)全位置焊接以及自動(dòng)化焊接，這樣在很多場(chǎng)合都能夠應(yīng)用到，比如制作結(jié)構(gòu)件的時(shí)候焊接低合金鋼、焊接低碳鋼等[1]。

1.2 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的設(shè)備概述

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊使用的設(shè)備主要是焊絲、焊機(jī)以及氣體。目前使用比較普遍的焊機(jī)是逆變式二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，同時(shí)很多焊機(jī)都能夠使用不同規(guī)格的焊絲，比如1.2mm、0.8mm等。一般情況下，很多二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊機(jī)都不支持0.5mm的焊絲，因此使用也不夠廣泛。為了提高工作的效率，使用的焊絲規(guī)格都在0.8mm到1.2mm之間。還可以根據(jù)實(shí)際情況的要求，使用藥芯焊絲，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)氣渣聯(lián)合保護(hù)焊縫。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊中使用的氣體就是二氧化碳，其來(lái)源比較廣泛。但是在焊接的時(shí)候?qū)Χ趸細(xì)怏w的純度有一定的要求，氣體中二氧化碳的含量要大于99%，氧氣含量小于0.1%，水的含量也要低。降低二氧化碳?xì)怏w中水分的有效措施就是將氣瓶進(jìn)行倒置，然后在一段時(shí)間后將其正放，打開(kāi)將水分較多的氣體放掉。還可以在焊接的時(shí)候在氣路中防止一個(gè)預(yù)熱器和干燥器。

2 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊應(yīng)用到薄板焊接中的利弊

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種比較先進(jìn)的薄鋼板焊接的方式，其能夠提高焊接的質(zhì)量以及效率，同時(shí)還能夠降低成本以及焊接過(guò)程中的資源浪費(fèi)。因此，目前很多企業(yè)中都在使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)。雖然二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊相對(duì)于傳統(tǒng)的焊接方法存在著很多的優(yōu)點(diǎn)，但是還存在一些的缺點(diǎn)需要去改善。進(jìn)行薄板焊接的時(shí)候使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊有較大的飛濺范圍，并且鋼板之間的縫隙缺乏美觀性。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊使用的設(shè)備都是比較精細(xì)化和復(fù)雜化的設(shè)備，雖然操作的時(shí)候比較方便簡(jiǎn)單，但是其需要有專業(yè)的人員進(jìn)行定期的維護(hù)，這樣對(duì)設(shè)備操作人員的要求也比較高。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的抗風(fēng)能力比較差，因此不能進(jìn)行戶外焊接。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的弧光，這樣很容易傷害到焊接人員[2]。

3 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在薄板焊接中的應(yīng)用研究

3.1 薄板焊接中應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的基礎(chǔ)是崗前培訓(xùn)

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是近年來(lái)出現(xiàn)的一種比較先進(jìn)的焊接技術(shù)，因此在焊接的時(shí)候?qū)附尤藛T的要求也比較高，需要焊接人員能夠了解相關(guān)的理論知識(shí)以及焊接的具體步驟和方法。因此，鋼板焊接中應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的時(shí)候，首先應(yīng)該對(duì)焊接人員進(jìn)行相關(guān)的崗前培訓(xùn)。只有焊接人員能夠全面詳細(xì)的了解焊接的具體方法以及焊接設(shè)備的性能，才能夠開(kāi)始二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接工作。這樣不僅能夠提高焊接人員的技能水平，提高其專業(yè)熟練度，同時(shí)還能夠在薄板焊接的時(shí)候降低安全隱患，避免出現(xiàn)安全事故。

3.2 薄板焊接中應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的關(guān)鍵是全面掌握焊接技術(shù)

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊中使用的焊接設(shè)備比較復(fù)雜，因此需要全面的掌握設(shè)備的性能，這樣才能夠在薄板焊接中發(fā)揮出二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊應(yīng)有的作用。焊接人員在了解二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊設(shè)備性能的時(shí)候，不僅需要從微觀上進(jìn)行全面的了解，還需要宏觀的進(jìn)行掌握。進(jìn)行二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接的過(guò)程中，焊接人員要能夠根據(jù)鋼板的厚度對(duì)相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，包括二氧化碳的氣體流量、電壓以及電流等。焊接人員要能夠掌握焊槍的使用方法以及焊接的操作方法，同時(shí)還應(yīng)該了解焊接過(guò)程中常見(jiàn)故障的排除方法以及應(yīng)對(duì)方案。焊接人員還需要了解二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的理論，不僅需要知道二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的特點(diǎn)、焊接保護(hù)、焊接質(zhì)量以及焊接冶金反應(yīng)，同時(shí)還需要掌握減少飛濺的方法以及一些注意事項(xiàng)[3]。

3.3 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接工藝

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的工藝參數(shù)與普通惰性氣體保護(hù)焊比較相似。進(jìn)行普通惰性氣體保護(hù)焊的時(shí)候，回路中有短路電流上升速度以及短路電流峰值兩個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)。使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行薄板焊接的時(shí)候一般使用的都是一定范圍內(nèi)的焊絲，在0.8mm到1.2mm之間，焊絲的伸出長(zhǎng)度是焊絲直徑的10倍左右。進(jìn)行細(xì)絲小電流短路過(guò)渡焊接的時(shí)候，二氧化碳?xì)怏w的流量一般是5到15L/mim。如果在焊接的過(guò)程中焊接速度比較快，焊接電流大，室外氣體流量較大或者焊絲的伸出長(zhǎng)度較大的時(shí)候，那么二氧化碳?xì)怏w的挺度要高，這樣才能夠保證保護(hù)效果。

3.4 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接參數(shù)控制

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行焊接的時(shí)候使用的方法包括水平焊接、垂直焊接以及平焊，因此需要對(duì)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的參數(shù)進(jìn)行控制。首先應(yīng)該確定氣壓、電壓以及電流，比如焊件是12mm，那么其電流應(yīng)該在360A到400A之間，斷裂間隙應(yīng)該在4mm左右，并且根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的穿透性能比較好，因此在焊接的時(shí)候以保證速度均勻，擺幅穩(wěn)定。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的角焊參數(shù)是電壓為30V，電流為310A，速度是320mm/mim。除此之外，還有仰角焊、垂直角焊以及平角焊等參數(shù)的調(diào)節(jié)。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊可以適用于全位置的焊接，不僅成本比較低，其焊接速度也比較快。進(jìn)行高強(qiáng)度鋼焊接的時(shí)候，手工焊接的效果比較好。使用實(shí)心焊絲和藥芯焊絲有著不同的焊接參數(shù)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不同的焊接效果。

3.5 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的方法控制

進(jìn)行定位焊的時(shí)候要盡量使用與焊接試件相同的焊絲。一般在焊件的兩端進(jìn)行焊接，并且焊點(diǎn)與兩端要距離10mm，長(zhǎng)度在10mm左右。薄板焊接中使用定位焊有著較好的效果，其能夠極大的提高焊接的質(zhì)量。進(jìn)行焊接的時(shí)候要選擇左手焊接的方式，并且焊槍的傾斜角度要在10°到20°之間，這樣有利于氣體保護(hù)。使用左手焊接的方式能夠觀察焊道和熔池，也可以保證穿透的深度。焊接引弧的時(shí)候一般從焊縫的右側(cè)開(kāi)始進(jìn)行電弧，然后逐漸向左側(cè)進(jìn)行焊接。薄板焊接與厚板焊接不同，薄板焊接的熱能比較小，因此很容易出現(xiàn)假焊的情況，出現(xiàn)很大的變形。焊接的時(shí)候要延長(zhǎng)電弧的長(zhǎng)度并且增加預(yù)熱時(shí)間。焊接的時(shí)候需要對(duì)熔池進(jìn)行控制，其能夠決定焊縫的高度以及寬度，甚至焊件的背面高度。薄板焊接過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)就是焊接池的控制，需要設(shè)備參數(shù)、眼睛和手之間的互相配合。最后就是收弧，填充弧坑的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行間歇點(diǎn)火，并且直到母體金屬比較平滑。這樣能夠很好的防止膨脹、收縮或者裂縫等情況的發(fā)生。

4 薄板焊接應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的注意事項(xiàng)

使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行薄板焊接的時(shí)候，應(yīng)該選擇短路過(guò)渡的熔滴過(guò)渡。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的電流比較小，并且電壓也比較小，這樣進(jìn)行過(guò)渡的時(shí)候頻率和速度都比較高，但是熔滴的顆粒比較小。通常情況下，將熔滴過(guò)濾的頻率保持在300L/s，會(huì)形成比較美觀的焊縫，并且飛濺也比較小。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊之前，需要調(diào)試和監(jiān)測(cè)焊接設(shè)備的性能，并且保證焊接鋼板的平整，不能出現(xiàn)雜物。焊接之前需要處理鋼板表面的水汽、鐵銹以及油污等，這樣能夠降低二氧化碳?xì)怏w中的水分，并且避免形成焊縫金屬中氮?dú)饪祝瑥亩岣吆附拥馁|(zhì)量[4]。

二氧化碳?xì)怏w屬于氧化性氣體，受到電弧的高溫作用就會(huì)產(chǎn)生氧氣以及一氧化碳。根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐證明，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊中大概有一半以上的氣體會(huì)被分解，其分解形成的原子態(tài)氧氧化性比較強(qiáng)，這樣就會(huì)氧化一些別的元素，從而降低焊縫金屬的機(jī)械性能。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接的時(shí)候，一半需要使用脫氧劑，常見(jiàn)的有錳、硅、鋁等，其中使用比較廣泛的是錳和硅。如果在實(shí)際的焊接過(guò)程中，使用一種脫氧劑效果比較差，那么可以使用兩種以上的脫氧劑。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生焊接煙塵。焊接煙塵是由金屬及非金屬物質(zhì)在過(guò)熱條件下產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)氧化和冷凝而形成的。因此電焊煙塵的化學(xué)成分，取決于焊接材料（焊絲、焊條、焊劑等）和被焊接材料成分及其蒸發(fā)的難易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊時(shí)將產(chǎn)生不同成分的焊接煙塵。因此在焊接的時(shí)候，還需要控制好焊接煙塵。當(dāng)完成焊接之后，薄壁鋼板的溫度會(huì)得到很大的提高，因此當(dāng)鋼板的溫度降低之后，焊接人員才能夠拆卸設(shè)備以及移動(dòng)鋼板。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)也得到了良好的發(fā)展。建筑施工過(guò)程中一項(xiàng)重要的技術(shù)就是鋼板焊接技術(shù)，在薄板焊接的時(shí)候使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊有著較好的效果。使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的時(shí)候首先需要對(duì)焊接人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，讓其全面掌握焊接的技能要求。在焊接的過(guò)程中需要控制好焊接參數(shù)以及焊接的方法，同時(shí)還需要重視一些注意事項(xiàng)。這樣才能夠保證二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的順利進(jìn)行，并且提高薄板焊接的質(zhì)量以及效率。

參考文獻(xiàn)

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