二氧化碳焊接工藝在金屬焊接時(shí)質(zhì)量控制研究

孫 斌

（吉林機(jī)電工程學(xué)校，吉林 吉林 132000）

二氧化碳焊接工藝是一種利用二氧化碳作為保護(hù)氣體的手工焊接技術(shù)，二氧化碳作為焊接氣體可以有效地減少空氣中的氧氣在焊接過程中帶來的影響，進(jìn)而提高金屬焊接的效率。二氧化碳焊接技術(shù)作為一種高效的金屬焊接技術(shù)，在我國的很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

1 二氧化碳焊接工藝的特點(diǎn)

二氧化碳焊接工藝可以使金屬焊接水平得到有效的提高，主要是因?yàn)槎趸細(xì)怏w在焊接時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的熱影響較小且形成的熔池面積比較小。二氧化碳保護(hù)焊相對(duì)于傳統(tǒng)的焊條電弧焊來說，具有更高的融化系數(shù)和速度，并且具有較為集中的電弧熱量，使得二氧化碳保護(hù)焊的工作效率遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的焊條保護(hù)焊。二氧化碳焊接技術(shù)還具有速度快，成本低等特點(diǎn)，因?yàn)椴捎枚趸己附蛹夹g(shù)省去了焊接后的清理工作，大大提高了工作效率，并且可以降低約50%的成本，使焊接技術(shù)變得更加親民化。

二氧化碳焊接技術(shù)可以應(yīng)用于任何的焊接位置中，并且二氧化碳保護(hù)焊可以很好地掌握焊接情況。在低合金鋼和低碳鋼的焊接過程中，焊接材料的差異性直接帶來了焊接效果差異性，二氧化碳焊接技術(shù)具有很好的接頭質(zhì)量，可以在此情況下得到很好的發(fā)揮[1-3]。

其次二氧化碳焊接技術(shù)在焊接過程中所擴(kuò)散的氫含量比值低，可以避免焊接過程中裂縫的產(chǎn)生，二氧化碳本身對(duì)于水和銹具有抗性，進(jìn)而可以對(duì)焊縫起到一定的保護(hù)作用。同時(shí)在使用二氧化碳焊接技術(shù)在焊接的過程中，由于電流密度大可以集中更多的電弧能量從而避免接頭處變形情況的發(fā)生，進(jìn)而提高了接頭的承受能力。

2 二氧化碳焊接工藝的應(yīng)用流程及質(zhì)量控制

（1）二氧化碳焊接工藝的具體分析。某鋼構(gòu)件焊接采用的是藥芯焊絲半自動(dòng)化二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)，焊接板材厚度為60毫米，焊接時(shí)藥芯焊絲直徑為1.2毫米，焊接前需要對(duì)焊接部位進(jìn)行熱處理，可以采用氧乙炔中性火焰對(duì)焊接部位進(jìn)行局部加熱。在之后的焊接過程中主要是采用以單面焊雙面成形，首先通過送絲機(jī)完成送絲工作，其次在工作人員的操作下移動(dòng)熱源，最后進(jìn)行半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，以上的操作程序?qū)儆诿骰〔僮鳌Ｔ趯?shí)際的焊接過程中，如果遇到焊接板材較厚的情況，為了使焊接的效果可以達(dá)到焊接要求，就需要焊接電弧熔深具有強(qiáng)大的穿透力和足夠的深度。在利用二氧化碳焊接技術(shù)進(jìn)行焊接時(shí)就需要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行工作，同時(shí)避免產(chǎn)生氣孔和溶液飛濺的情況，盡可能地提高焊接的質(zhì)量與效率。

（2）焊接時(shí)的運(yùn)弧方式。焊接時(shí)的運(yùn)弧方式需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，例如在對(duì)橫焊接的過程中，需要采用的焊接方式為鋸齒或正月牙并進(jìn)行上下擺動(dòng)的方式，為了防止在擺動(dòng)過程中由于溫度過高導(dǎo)致焊穿或是焊瘤問題的出現(xiàn)，或者是由于溫度過低導(dǎo)致夾渣和熔合問題的出現(xiàn)，可以讓焊接擺動(dòng)到上下坡口兩側(cè)時(shí)停留一會(huì)兒。

（3）焊接時(shí)的焊槍角度。焊接角度對(duì)于焊接質(zhì)量來說也是十分重要的，在利用二氧化碳焊接技術(shù)進(jìn)行焊接的過程中，可以選用兩種焊接方法，分別是左焊法和右焊法。焊槍角度應(yīng)該控制在后傾角度80°左右，并且后傾角度的誤差范圍不得超過5°，此外對(duì)于焊槍的把線彎徑也需要進(jìn)行合理的控制，為了保證送絲工作的正常進(jìn)行，把線彎徑不能過低，一般把線彎徑要大于200毫米。

（4）熄弧和接頭。在利用二氧化碳焊接技術(shù)進(jìn)行焊接工作的實(shí)際操作過程中，進(jìn)行熄弧和焊接時(shí)需要及時(shí)將電弧擺放到合適的方向，一般熄弧的時(shí)候需要將電弧擺放到焊接坡口的一側(cè)回焊5毫米，進(jìn)行焊接時(shí)需要將焊接電弧向外壓到焊接坡口的底部位置。在實(shí)際工作的過程中，還需要注意焊縫的質(zhì)量，避免出現(xiàn)接頭脫節(jié)、焊瘤、焊裂等問題[4,5]。

（5）蓋面層的處理要細(xì)致。在對(duì)蓋面層進(jìn)行焊接時(shí)需要采用連弧焊焊接方式，在實(shí)際的焊接過程中，首先需要進(jìn)行對(duì)焊接部位進(jìn)行清潔，將焊接及其周邊區(qū)域的銹跡、污漬及時(shí)清理出去，以確保焊接工作的環(huán)境足夠潔凈，進(jìn)而保證焊接工作的質(zhì)量。蓋面層與填充層在焊接過程中采用的運(yùn)弧方式很相似，都需要在電弧擺到焊接坡口兩側(cè)時(shí)停留一會(huì)兒，以保證焊接坡口可以得到良好的融合。與此同時(shí)，還需要注意焊縫坡口兩側(cè)的融合情況，防止焊道兩側(cè)出現(xiàn)咬邊缺陷或焊縫層間未融合的情況發(fā)生。

尤其要注意的是在焊接的接頭處，引弧要從弧坑前5毫米的地方開始運(yùn)行，將電弧引到弧坑位置，同時(shí)將焊接速度控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)以確保焊接的質(zhì)量。在利用二氧化碳焊接技術(shù)進(jìn)行焊接的實(shí)際工作過程中，尤其需要注意的是焊接電流及電壓，因?yàn)楹附与娏骱碗妷旱挠行浜峡梢孕纬闪己玫暮缚p并且減少焊接缺陷的產(chǎn)生，二氧化碳焊接技術(shù)參數(shù)表中對(duì)焊接過程中所需的電流和電壓有明確的說明，在實(shí)際的工作過程中可以提前熟讀電流和電壓的說明。

（6）二氧化碳焊接技術(shù)的焊接環(huán)境。除此以外，二氧化碳焊接技術(shù)對(duì)焊接環(huán)境也有一定的要求，其中最為重要的環(huán)境因素是風(fēng)力，因?yàn)轱L(fēng)力過大會(huì)減弱二氧化碳?xì)怏w焊接技術(shù)的作用，因此對(duì)焊接環(huán)境進(jìn)行防風(fēng)處理是很有必要的，如果焊接現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速過大就必須要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行防風(fēng)處理。如果焊接的機(jī)械比較重要或者是焊接要求較高的時(shí)候，可以在焊縫的兩端采用尺寸合適的引弧板和出弧板，這種方法可以有效避免二氧化碳焊接技術(shù)在焊接過程中產(chǎn)生的焊接缺陷。

3 根據(jù)聲音來辨別焊接質(zhì)量的方法

如果在焊接過程中出現(xiàn)問題或者是缺陷，就需要對(duì)焊接部位進(jìn)行打磨，然后重新焊接，最后還要進(jìn)行缺陷的檢查。如此一來，就會(huì)造成人力、物力以及時(shí)間的浪費(fèi)，進(jìn)而影響了焊接的效率及經(jīng)濟(jì)效益，因此焊接過程中的質(zhì)量辨別就顯得尤為重要了。接下來為大家講解的是如何根據(jù)焊接過程中的聲音來辨別焊接是否存在問題，用聲音辨別焊接質(zhì)量的方法不僅切實(shí)有效，而且易于掌握。

（1）大規(guī)范焊接時(shí)。大規(guī)范的焊接一般采用較大的焊接電流和電壓，用以焊接的焊絲會(huì)馬上在熔池理融化，如果聽到均勻響亮的熔滴過度聲音，則表明用以焊接的電流和電壓調(diào)節(jié)配比正好，這時(shí)候焊接就會(huì)出現(xiàn)足夠的熔深，焊接的邊緣融合度會(huì)很好，焊接的不僅成型美觀，并且效率很高。

如果在焊接的過程中焊接飛濺很大，聽到不均勻且刺耳的聲音，則表示焊絲向熔池過度太快，熔滴變成了焊絲段狀，出現(xiàn)這種情況的原因是焊接的電流和電壓配比不好，出現(xiàn)了電流大、電壓小的情況。這時(shí)候焊接的質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)不足之處，例如焊縫過深過大，焊縫邊緣銜接不平整，會(huì)出現(xiàn)焊縫中間凸起的情況。

如果在焊接的過程中焊接飛濺很少，聽到焊接的聲音很小，并且出現(xiàn)了大量的焊接煙塵，則說明焊接的電壓過大、電流過小從而導(dǎo)致焊絲向熔池過度太慢，從而造成焊接電弧燒焊嘴子的現(xiàn)象發(fā)生。這時(shí)候焊接的質(zhì)量也會(huì)不盡如人意，容易出現(xiàn)焊縫過淺、焊縫成型平坦或凹陷、焊接位置易咬邊及氧化變黑等問題。

（2）小規(guī)范焊接時(shí)。小規(guī)范焊接采用的焊接電流和焊接電壓都比較小，如果聽到較小的、悅耳且均勻的熔滴過度的聲音，則表示焊接的焊絲在熔池內(nèi)及時(shí)融化。此時(shí)焊接的電流和電壓配比正好，焊接的質(zhì)量也會(huì)很好，會(huì)出現(xiàn)較小的焊縫熔深，焊縫的邊緣也會(huì)吻合的很好。如果電流和電壓配比不好時(shí)，其將會(huì)出現(xiàn)的情況與大規(guī)范焊接時(shí)的情況很相似，此處可以參考大規(guī)范焊接時(shí)電流和電壓配比不好的情況。

4 結(jié)語

綜上所述，二氧化碳焊接技術(shù)在我國很多領(lǐng)域的焊接中都得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的焊接效果。二氧化碳焊接技術(shù)具有成本低、生產(chǎn)效率高、應(yīng)用范圍廣、抗銹能力強(qiáng)、操作性好等特點(diǎn)，該技術(shù)的應(yīng)用給金屬焊接工作帶來了極大的便利，并且提高了金屬焊接工作的效率及經(jīng)濟(jì)效益。但是在實(shí)際的焊接過程中要注意對(duì)焊接環(huán)境的控制，尤其是要進(jìn)行防風(fēng)處理，因?yàn)轱L(fēng)力過大會(huì)降低二氧化碳焊接技術(shù)的效果。在實(shí)際的焊接過程中，還可以通過對(duì)焊接聲音的觀察來判斷焊接質(zhì)量的優(yōu)劣，這是一種行之有效的方法，以上便是本文中給出的一些看法與見解。