CO2焊接工藝及實心、葯芯焊絲的焊接特點

一、工藝綜述

在CO2焊中，不同的焊絲焊接不同的材料，焊槍與工件間的距離、焊槍角度、指向位置以及操作姿態都會影響到焊接質量的好壞。正確的操作焊槍，首先應使噴嘴和母材之間保持適當的距離，該距離過大會導致保護氣體的保護效果差和電弧不穩，當噴嘴高度超過30mm時，焊縫中將產生氣孔，噴嘴高度過小時，噴嘴易粘附飛濺且難以觀察焊縫。所以不同焊接電流時，應保持合適的噴嘴高度。噴嘴高度和焊接電流、氣體流量之間的關係如下表1所示：

半自動CO2焊時，焊槍角度對焊縫成形和焊接質量的影響較大。應根據所要焊接的材料選用不同的焊槍角度，如圖1所示。當採用左焊法時，熔池在電弧力的作用下，熔化金屬被吹向前方，使電弧不能直接作用到母材上，所以熔深較淺，焊道平坦且變寬，雖然飛濺較大，但保護效果好，特別適合於有色金屬的焊接。當採用右焊法時，熔池被電弧力吹向後方，因此電弧能直接作用到母材上，熔深較大，焊道變得窄而高，飛濺略小。

二、仰焊工藝有何特殊性？根據不同的焊絲（實心/葯芯）不同的焊接位置如何正確的操作焊槍和選擇焊接參數？

由於仰焊時人處在一種不自然的位置，難以穩定操作。同時操作還要舉起較重的焊槍和電纜線，增加了操作的難度，另外，仰焊時熔池鐵水容易下墜，很容易形成凸形焊道，嚴重時引起鐵水流淌，因此，應嚴格控制焊接參數，才能得到良好的焊縫成型。

1、單道仰焊（實心焊絲）

薄板往往採用單道焊，為了能夠焊透，工件應留1.4～1.6MM的間隙。使用細焊絲（直徑0.8～1.2MM）進行短路過渡焊接，焊接電流為120～130A，電弧電壓為18～19V。

操作焊槍時應對準坡口中心，角度如圖2所示，類似右焊法。這時應以直線式或小幅度擺動，靠電弧力和表面張力的作用保持熔池，焊速過慢時，熔池金屬下墜，焊道表面出現凹凸不平，嚴重時熔池金屬流失，所以焊接時應時刻留心熔池的狀態，及時調節焊接速度和擺動方式。焊槍傾角過大時將造成凸形焊道和咬邊。

2、多層仰焊

當工件較厚時，需要採用多層焊，當無墊板時第一層焊道類似單面焊，當有墊板時，工件之間應留有一定的間隙，電流可以略大些，但仍為短路過渡。這時焊接電流為130～140A，電弧電壓為19～20V（根據墊板的厚度來選擇第一層焊接電流，以上電流的使用為2～3mm厚度的墊板），操作時焊槍應對準坡口中心，焊槍應保持如圖3所示的角度，以左焊法或右焊法勻速移動。這時必須注意墊板與坡口根部應充分熔透，不應出現凸形焊道。採用小幅度的擺動，並在焊道兩側少許停留，以便得到表面平坦的焊縫，為此後的填充焊道創造良好的條件。

第2層和第3層焊道都以均勻擺動焊槍的形式進行焊接，但在前一處與坡口面的交界處應做短時停留，以便保證該處充分熔透並防止產生咬邊。這時所用的焊接參數為焊接電流140～160A，電弧電壓為200～220V。

第4層以後，由於焊縫寬度太大，則擺幅太大時易產生未焊透和氣孔。所以最好採用如圖4所示的熔敷方法，也就是從第4層以後，每層焊兩條焊道。在這兩條焊道中第1條焊道不宜過寬，否則將造成焊道下垂和給第2道留下的坡口太窄，易使第2道形成未焊透和凸形焊道。所以第1條焊道略過中心，而第2條焊道應與第1條焊道搭接上。

蓋面焊道為修飾焊道，應力求美觀。為此首先應確保蓋面焊道的前一層焊道表面平坦，並使該焊道距工件表面1～2MM左右。蓋面焊道也採用兩條焊道完成。焊這兩條焊道時，電弧坡口兩側應少許停留，防止產生咬邊和余高不足。在焊接第2條焊道時應注意與第1條焊道均勻搭接，防止產生焊道的高度和寬度不規整。這時使用的焊接參數較小，焊接電流為140～150A，電弧電壓為20～21V。

三、管子全位置焊接時應注意哪些問題？

當水平固定管焊接時，管子不動，而焊槍繞管子旋轉，這時將出現以下幾種焊接位置：平焊、向下立焊，所以稱之為全位置焊接。全位置焊接時應保證在不同空間位置時熔池不流淌，焊縫成形，焊縫厚度均勻和充分焊透而不燒穿，這時，應採用短路過渡小參數焊接，以獲得較小的熔池。根據焊接位置的不同要不斷的移動焊槍的角度來藉以控制熔池鐵水的流動狀態，加上焊槍的擺動方式（鋸齒形或反月牙形）來控制焊縫的成形。薄壁管時使用0.8-1.0MM的細焊絲，而厚壁管時一律採用直徑1.2MM的焊絲。焊接電流為120～140A，電弧電壓為18～22V。除採用全位置外，對薄壁管（3MM以下）還可以採用向下焊，薄壁管可以不開坡口和稍留間隙。而厚壁管則需要開坡口，並留1.5-2.5MM的根部間隙，進行向上多層焊。

1、葯芯焊絲焊接特點

用藥芯焊絲和實心焊絲焊接同一種垂直固定的兩個管子對接焊縫。從操作技巧和組對上就有很大的差別。下面是根據不同的焊絲焊接φ108x8mm的碳鋼對接管子的對照表如表3。

坡口組對效果圖如圖5，實心焊絲焊接S=8mm、b=2.0～2.5mm、d=1.5～2.0mm，葯芯焊絲焊接S=8mm、b=1.5～2.0mm、d=0mm。

2、實心焊絲的焊接特點

在打底單面焊雙面成形方面有一定的優勢，一般實心焊接在打底時採用短路過渡，根據推力旋鈕的調節可以增加電弧的挺度，穿透力較葯芯焊絲明顯，在短路過渡狀態下飛濺也較小，但一般都要求快速焊接，以免熔池過熱產生下墜。葯芯焊絲焊接仰焊特別是單面焊雙面成形一般較難控制，電弧的挺度一般是根據電壓的高低來定。在短路過渡的狀態下一般是依靠焊絲的衝擊力量來保證背面焊縫的凸出高度。如果鎖定的電壓過高，焊絲端頭的顆粒較大，電弧的力量不容易頂上去。顆粒掉下來還容易堵噴嘴。如果選用射流狀態下進行斷弧打底焊接，飛濺又顯得過大，操作不當還容易產生氣孔，想要控制飛濺過大就要採用右焊法進行焊接，盡量避免飛濺。避免飛濺的焊槍角度如圖6所示，另外葯芯焊絲在進行連弧打底單面焊雙面成形時，一般坡口是不留鈍邊的，因為葯芯焊絲的穿透力不強，如果留鈍邊過厚容易出現內部透出的焊縫兩邊產生未融合，所以盡量不留鈍邊或稍留鈍邊。因為不留鈍邊，所以在焊接的過程中又容易引起穿絲，採用右焊法焊接，使焊絲的端頭在焊接過程中始終壓在熔池的1/3處（熔池的前端），採用倒退月牙擺動如圖7所示，這樣避免引起焊接過程中穿絲。

目前在工程中一般葯芯焊絲的焊接都只用在平焊的位置上較多，仰焊因其過渡顆粒的直徑較大，在焊接過程中很容易堵噴嘴所以很少採納，但通過以上合理的焊接方法也是可以滿足要求。下面是一組葯芯焊絲焊接橫焊縫的一組效果圖，設備為時代焊機PC60-500,材料為16Mn的碳鋼板對接，在焊接過程中通過合理運槍角度（右焊法），運槍方式參照圖7，所出現的焊接效圖果如圖8，其坡口形式及焊接工藝參數如圖9、表4。