CO2气体保护焊在钢结构制作中的工艺应用

邓 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治 046000)

CO2气体保护焊在钢结构制作中的工艺应用

邓 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治 046000)

从焊丝选择方式、焊接电流方式、电弧电压选择、焊丝干伸长选择四方面对CO2气体保护焊接工艺进行了分析，并对CO2气体保护焊接在钢结构制作工艺中焊枪、引弧与收弧以及焊缝处理方法作了阐述，为其推广应用提供了技术支持。

CO2气体保护，钢结构制作，方式，操作

0 引言

近些年来，我国的水利事业得到了迅速的发展，大批的水利枢纽工程兴建完成，在这些工程之中，大型水工钢结构的安全是一个重要的环节。由于各种因素的影响，很多水利枢纽工程依然在采用传统的焊接技术进行施工，这些传统技术不仅施工效率低，且有着校正工作复杂以及焊接变形大的缺陷，这就给后续的工程使用带来了一系列的问题，也在一定程度上影响着建筑事业的发展。

将CO2气体保护焊技术应用在水工钢结构中就可以很好的解决这一问题，在应用该种技术时，可以与传统焊接技术进行有机结合，不仅可以加快施工效率，还可以有效弥补传统施工技术中存在的不足，下面就针对CO2气体保护焊技术在钢结构制作中的应用进行深入的分析与探究。

1 焊接工艺分析

1.1 焊丝选择方式

对于直径小于1.2的焊丝，其使用电流的范围是较小的，主要为短路过渡方式；直径1.2～1.6的焊丝则以射滴过渡以及短路过渡为主；直径超过2.0的粗焊丝，主要为大颗粒过渡方式。焊丝越粗，那么其融化的速度也会越慢，如果使用细焊丝，就必须要控制好焊接电流，如果焊接电流过大，就可能引起熔池翻腾的情况。此外，细焊丝不仅能够应用在平焊工作中，也可以进行全位焊，粗焊丝是不能应用在全位焊中的。考虑到这一因素，在使用脉冲MAG的过程中，可以选择直径较大的焊丝，这种粗焊丝一般应用在厚板中，这样能够有效的增加熔深、提升熔敷效率；而细焊丝则主要应用在薄板之中，焊接方法以脉冲焊接法与短路过渡焊接法为主。

1.2 焊接电流的方式

焊接电流是由送丝速度来决定，两者之间是一种正比的关系，在送丝的增加下，就需要增加电流，而在母材与导电嘴间距的增加之下，焊接电流会相应的减小；在V形坡口深度的增加之下，熔深也需要得到相应的增加；在根部间隙的增加之下，也需要适当的增加熔深；在V形坡口无间隙熔深在100%的情况下，间隙会达到1.9时的1.2倍，如果间隙进一步扩大，那么就可能出现烧穿的情况。在使用CO2气体保护技术时，可以根据焊丝长度的改变来对焊缝熔深进行调整。

1.3 电弧电压的选择

短路过渡时间是不确定的，在电弧电压的增加下，弧长也会得到一定程度的增加，在该种情况下，短路声呈现出了一种不规则的表现，飞溅情况也显著的增加，而在电弧电压的下降之下，弧长会不断的变小，从而出现爆破声。如果短路过渡焊接电流未超过220 A，那么电弧电压变动幅度是不大的，但是使用仰焊与立焊的方式，就需要适当的降低电弧电压。

一般情况下，在电弧电压较高的情况下，焊宽会增加、熔池会变浅，而在电弧电压较低的情况下，熔深就会增加，如果焊缝光滑平坦，就不会出现咬肉的情况。

1.4 焊丝干伸长的选择

在进行焊接时，为了保障焊接稳定性，就需要控制好焊丝的干伸长，一般情况下，干伸长需要控制在焊丝直径的10倍左右，在电流的增加之下，焊丝干伸长也需要进一步的增加，考虑到焊丝干伸长对于融化速度的影响，必须要特别注意这一问题。

在焊丝电流不变的情况下，在干伸长的增加之下，融化速度也会不断的增加，如果焊丝速度不变，干伸长增加，那么电流也会不断的变小。如果干伸长过大，那么就很容易出现电弧不稳定的情况，且情况严重时，甚至会出现破坏保护效应。在焊丝干伸长减小的情况下，随着电流的增加，弧长就会变短，焊接飞溅则严重影响焊接工作的正常操作，情况严重时，甚至还会导致导电嘴被烧毁。

2 CO2气体保护焊在钢结构制作工艺应用中的操作方式

2.1 焊枪操作方式

在进行操作时，需要控制好母材与喷嘴之间的距离，将最佳高度控制在25 mm之内；对于焊枪的指向位置与角度，一般以左焊法为主，在使用右焊法时，考虑到熔池与电弧因素的影响，必须要把握好焊枪指向位置。在焊接电流不超过230 A的情况下，需要将焊脚控制在5 mm左右，垂直板与焊枪之间的角度以40°～50°为宜；如果焊接电流超过了250 A，需要将垂直板与焊枪之间的角度控制在25°～45°，指向位置需要控制为水平板距离尖角1 mm～2 mm。

为了保障焊道的美观性与均匀性，在移动焊枪的过程中需要保障好喷嘴与焊枪之间的角度，并控制好焊枪的移动速度，将其对准坡口中心线。

2.2 引弧与收弧操作方式

在引弧过程中，需要控制好工件与焊枪喷嘴之间的距离，再处理供电、送丝等流程，为了防止焊接缺陷的产生，必须要控制好工件与喷嘴之间的距离，在进行收弧时，需要在焊接结束之后及时的将开放释放，保持好工件与焊枪之间的距离，在停止供气之后，再将焊枪移开。

2.3 焊缝处理方式

在开始进行焊接时，为了防止焊缝金属与母材之间出现融合不良的情况，可以使用工艺板与倒退焊接法进行焊接，在始焊位置，需要先将小焊缝焊接好，再处理相关的重叠部分。在处理火口时，可以使用专业性的焊机进行处理，在焊接火口时，需要适当减小焊接电流，并将电弧电压降低到标准水平。

在连接焊道时，需要在火口前方一定的位置进行引弧处理，再采取科学的方式将电弧引入火口，在这一流程完成之后，即可将原焊缝与待溶化金属直接进行相连，待将电弧处理完成后，即可进行正常的焊接。在摆动焊道的情况下，需要在火口前方一定的位置进行引弧，再采用直线方式将其引入接口位置，从中心进行摆动，在移动的过程中增加摆动幅度，此时，即可进行正常的焊接。

此外，考虑到坡口间隙与单面焊之间的关系，可以优先使用平焊焊接技术，在焊接的过程中，需要采取相应的方式将穿透能力增加，保障其能够熔透，为此，在进行焊接的过程中，需要保持焊丝与熔池前部的垂直性。如果坡口的间隙较大，就需要采取必要的防烧穿措施，将焊丝指向整个熔池中心之中，进行摆动。

在焊丝摆动的过程中，需要遵循几个原则，即在坡口间隙为0.5～1.5的情况下，需要使用小幅摆动或者直线式焊接摆动法；在坡口间隙为1.5～2.0的情况下，需要使用月牙形小幅摆动法；如果坡口间隙超过了2.0，需要在横向摆动基础上进行前后摆动。

3 结语

CO2气体保护焊接法有着焊接速度快、焊接时间短、焊接能量低的优势，同时，在焊接的过程中不会引起工件的整体变形，焊丝的材质、种类和型号是多种多样的，在焊接过程中不会出现焊渣，工件也不会变形。因此，CO2气体保护法在钢结构制作过程中有着良好的发展前景，是值得进行推广与使用的。

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Application of CO2gas shield protection technology in steel structure fabrication

DENG Rui-fen

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

The paper analyzes CO2gas shield protection welding technology from four aspects of welding stick selection, welding current method, arc voltage selection, welding stick prolong selection, and describes CO2gas shield protection technology in steel structure fabrication, such as welding gun, arc starting and arc stopping and welding joints processing methods, which has provided some technology support for its application.

CO2gas shield, steel structure fabrication, method, operation

1009-6825(2014)25-0128-02

2014-06-24

邓瑞芬(1978- )，女，工程师

TU391

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