CO2氣體保護(hù)焊-單面焊雙面成型技術(shù)分析

朱學(xué)元

摘要：本篇論文對(duì)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊單面焊雙面型技術(shù)形成的有利條件進(jìn)行了研究與分析，并針對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明單面焊雙面成型技術(shù)可以達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊;單面焊雙面成型技術(shù)

1.CO2氣保焊單面焊雙面成形的有利條件

單面焊雙面成型技術(shù)指的是在焊接的過(guò)程中需要在接縫的地方留有一定的間隙，從而通過(guò)控制熔池金屬操作技術(shù)來(lái)達(dá)到雙面成型的效果。在焊接的過(guò)程中隨著電弧熱源逐漸穩(wěn)定，液態(tài)金屬熔池沿前線就會(huì)出現(xiàn)融化的現(xiàn)象，之后斷線就會(huì)結(jié)成晶體。因?yàn)樵诟邷貤l件下的液態(tài)熔池會(huì)處于懸空的狀態(tài)，所以應(yīng)當(dāng)怎么樣在焊接的過(guò)程中要確保液態(tài)熔池不會(huì)發(fā)生跌落或者自融？同時(shí)也應(yīng)采取什么樣的措施來(lái)控制背面焊接縫的形狀和尺寸呢？如果想要這兩個(gè)工藝在熔化焊接的過(guò)程中，可以被順利使用，就需要確保熔池有穩(wěn)定的存在時(shí)間和熔池幾何形狀。

熔池的存在時(shí)間和幾何形狀主要受以下幾個(gè)方面的影響：需要焊接金屬的熱物理性能、焊接處縫隙的尺寸等。假設(shè)被焊接金屬的熱物理性能和焊接處縫隙的尺寸一定，熔池存在時(shí)間與溶池幾何形狀的變化可用如下圖所示的公式表達(dá)：

式中：T-熔池存在的時(shí)間（s）

S一散熱系數(shù) ? ?V一焊接速度（mm/s）

U一電弧電壓 ? ? ?I-焊接電流.

J-焊接方法熔池幾何形狀系數(shù)（mm） ? ?M一熔池的幾何形狀當(dāng)外徑（mm）

通過(guò)以上公式我們可以得出，在焊接工業(yè)開(kāi)始的過(guò)程中采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊對(duì)單面焊雙面成型技術(shù)的順利開(kāi)展可以產(chǎn)生有利的影響作用。

與其它的電焊相比較，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊具有熱量集中、散熱面積小、液體溶質(zhì)稍等特點(diǎn)，所以二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在應(yīng)用的過(guò)程中可以加強(qiáng)對(duì)熔池的控制。

又因?yàn)槎趸細(xì)怏w保護(hù)焊電流密度比較緊密，所以其在使用的過(guò)程中可以達(dá)到相應(yīng)的熔池深度。因?yàn)槿鄢氐捏w積小、焊接速度較快，所以利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊可以讓熔池在二氧化碳系氣流的作用下逐漸降溫，這就有利于加強(qiáng)對(duì)熔池不下墜的控制，同時(shí)也可以確保焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接的過(guò)程中不會(huì)生成熔渣，所以在焊接的過(guò)程中可以保持熔池具有良好的可見(jiàn)度，將對(duì)技術(shù)人員觀察熔池的形狀產(chǎn)生有利的條件，同時(shí)也有助于幫助技術(shù)人員依據(jù)坡口的大小來(lái)將焊接的速度和姿勢(shì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣不僅可以使得繁瑣的操作步驟變得更加容易，同時(shí)也能夠提高焊接工作開(kāi)展的效率。

2.影響CO2氣保焊—單面焊雙面成型焊接質(zhì)量的因素

在被焊接參數(shù)基本因素穩(wěn)定的條件，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊單面焊雙面成型焊接質(zhì)量主要受以下因素的影響：坡口尺寸、焊接規(guī)范操作技能。

2.1坡口尺寸的影響

對(duì)接焊縫的坡口尺寸主要是受角度、鈍邊和裝配間隙的影響，所以角度、鈍邊和裝配間隙將對(duì)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊—單面焊雙面成形焊接的質(zhì)量產(chǎn)生間接的影響。

坡口角度主要是影響電弧焊接深度。如果電弧能夠深入焊接縫的根部，那么就可以確保焊接能夠獲得形狀較好的縫隙和達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量。為了確保在焊接的過(guò)程中電弧能夠深入到焊接縫的根部，就需要在焊接的過(guò)程中不斷地減少坡口角度。

鈍邊大小主要是對(duì)根部熔透深度產(chǎn)生影響作用。為了能夠有效地確保根部熔透可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，就需要在焊接開(kāi)展的過(guò)程中，能夠不斷地調(diào)節(jié)鈍邊的大小，鈍邊過(guò)大或過(guò)小都會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響作用。

裝配間隙是背面焊縫成形的關(guān)鍵因素。如果在焊接的過(guò)程中裝配間隙過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致燒穿;如果在焊接的過(guò)程中裝配間隙過(guò)小，就不容易焊透。

2.2焊接規(guī)范的影響

在焊接過(guò)程中電流的大小是影響熔深的主要因素。如果在焊接過(guò)程中應(yīng)用的電流較大，就會(huì)導(dǎo)致焊縫容易發(fā)生燒穿的現(xiàn)象;如果在焊接過(guò)程中應(yīng)用的電流較小，那么就容易產(chǎn)生未融合和成型不良的狀況。經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)表明：在焊接的過(guò)程選擇直徑為1.2mm焊絲時(shí)，采用180～280A焊接電流開(kāi)展工作可以取得良好的焊接質(zhì)量。

焊接電壓也對(duì)焊接規(guī)范產(chǎn)生影響作用：在短路的情況下，電弧電壓增加就會(huì)導(dǎo)致弧長(zhǎng)隨之增加。當(dāng)電弧電壓不能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是，把焊絲插入到熔池中就會(huì)使得電弧變得不穩(wěn)定。因此，為了確保焊接的質(zhì)量可以達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)，就需要在焊接的過(guò)程中選擇合適的電弧電壓，從而可以有效地避免因電弧電壓過(guò)高或過(guò)低對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響作用。

2.3操作技能的影響

2.3.1干伸長(zhǎng)度的控制

干伸長(zhǎng)度也會(huì)對(duì)焊接穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響作用。當(dāng)干伸長(zhǎng)度超過(guò)相應(yīng)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致焊絲電阻過(guò)大，從而導(dǎo)致焊絲因溫度過(guò)高而出現(xiàn)溶化，進(jìn)而導(dǎo)致焊接的過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的不穩(wěn)定，隨之就會(huì)出現(xiàn)一系列的金屬飛濺、焊接不成形的現(xiàn)象;如果干伸長(zhǎng)度低于相應(yīng)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，那么就會(huì)隨著焊接電流的增加導(dǎo)致噴嘴因過(guò)熱而產(chǎn)生飛濺，進(jìn)而對(duì)氣體的流動(dòng)產(chǎn)生影響作用。因此，為了確保焊接能夠達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就需要在焊接的過(guò)程選擇合適的干伸長(zhǎng)度。

2.3.2焊絲與試件角度的控制

焊絲與試件角度的控制是影響單面焊接雙面成型質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在焊接開(kāi)展的過(guò)程中工作人員需要依據(jù)焊絲的長(zhǎng)度和試件選擇合適的角度。

2.3.3蓋面焊時(shí)的焊接接頭

為了確保蓋面焊的質(zhì)量可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在蓋面焊開(kāi)展的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)盡量減少接頭的數(shù)量。在蓋面焊焊接接頭的過(guò)程中需要用砂輪機(jī)將弧坑部位打磨成圓滑勻順形狀，并且工作人員在打磨的過(guò)程中也需要注意保護(hù)坡口邊緣，這樣可以有效地避免因試件局部縫隙變觀而導(dǎo)致蓋面焊接工作不能夠順利開(kāi)展現(xiàn)象的發(fā)生。二氧化碳的焊接接頭方法與手工電焊的接頭存在差異，二氧化碳焊接接頭的方法只需要用正常的熔化方式就可以將接頭接上;而手工焊接頭需要利用電弧燒到熔孔處才能夠稍作停歇才能夠?qū)⒔宇^接上。

2.3.4要勤檢查 、慢收弧

為了個(gè)有效的降低焊接過(guò)程中意外事故發(fā)生的幾率，在焊接開(kāi)展之前，需要對(duì)焊接規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行仔細(xì)的閱讀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題并采取措施進(jìn)行處理。同時(shí)也需要在檢查的過(guò)程中注意焊絲的內(nèi)徑是否可以達(dá)到的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，從而可以有效的避免因焊絲的內(nèi)徑過(guò)大而導(dǎo)致堵塞噴嘴現(xiàn)象的發(fā)生。

3.二氧化碳?xì)獗：竼蚊婧鸽p面成型的焊接質(zhì)量

3.1焊縫外觀

在焊接的過(guò)程中選擇單面焊雙面成型的技術(shù)不僅可以有效地確保試件可以保持良好的外觀形狀，而且也可以使得焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，從而可以有效的避免手工電焊缺陷明顯的存在。

3.2焊縫內(nèi)部

在焊接開(kāi)展的過(guò)程中可以采用X光射線或者超聲波對(duì)試件內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，從而來(lái)證明二氧化碳單面焊雙面成型的技術(shù)比手工電弧焊的合格率更高。

3.3接頭組織對(duì)比

手工電弧焊與CO2氣保焊焊接接頭組織對(duì)比，兩種焊接方法的基本原理相同，但是也存在著不同。

4.結(jié)論

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊單面焊雙面成型的焊接技術(shù)是提高焊接質(zhì)量的有效措施之一，該焊接技術(shù)的詳細(xì)優(yōu)點(diǎn)如下所示：

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊單面焊雙面成型的技術(shù)，不僅操作簡(jiǎn)單，而且有利于加強(qiáng)對(duì)熔池的控制，從而能夠降低焊接的成本，提高焊接的質(zhì)量。

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