CN103692060A - 一种φ1.6实芯焊丝co2气体保护焊的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，该焊接方法包括采用立焊方式或横焊方式焊接工件，并且焊接过程依次包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层，所焊接的工件的厚度不小于30mm，当采用立焊方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为150-180A、电弧电压为20-24V，焊接填充层时焊接电流为160-240A、电弧电压为20-28V，焊接盖面层时焊接电流为150-200A、电弧电压为20-26V；当采用横焊焊接方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为180-220A、电弧电压为23-26V，焊接填充层时焊接电流为230-280A、电弧电压为24-28V，焊接盖面层时焊接电流为160-200A、电弧电压为20-26V。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域，具体地，涉及一种Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法。
背景技术
近年来，气体保护焊在我国快速发展，在现场制作与安装中多采用半自动气体保护焊接技术。但是，目前的CO2气体保护焊主要使用Φ1.0-Φ1.2焊丝，Φ1.0实芯焊丝CO2气体保护焊时的焊接参数为：焊接电流为110A-140A，电弧电压为18V-20V，Φ1.2实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接参数为：焊接电流为120A-160A，电弧电压为21V-24V。但是，随着工程建设规模的不断发展，厚型结构件的制作和应用也越来越多，使用现有的Φ1.0-Φ1.2焊丝对厚型结构件进行焊接时，由于焊丝直径较细，使得焊接效率大大较低。焊接是钢结构制作中的一个重要工序，如何在保证焊接质量的前提下，提高工作效率已经是迫在眉睫。随着焊接材料生产厂家的不断研发，大直径焊丝得以生产，其中以Φ1.6为代表，由于使用的焊丝直径增大，理论上能够快速提高焊接效率，但由于焊丝直径增加后，原来的焊接参数已经无法适应，使得焊接质量得不到保证，并且操作上具有较大的难度，因此，并没有得到广泛推广和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，该焊接方法包括采用立焊方式或横焊方式焊接工件，并且焊接过程依次包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层，所述焊接工件的厚度不小于30mm，并且，当采用所述立焊方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为150A-180A、电弧电压为20V-24V，焊接填充层时焊接电流为160A-240A、电弧电压为20V-28V，焊接盖面层时焊接电流为150A-200A、电弧电压为20V-26V；当采用所述横焊焊接方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为180A-220A、电弧电压为23V-26V，焊接填充层时焊接电流为230A-280A、电弧电压为24V-28V，焊接盖面层时焊接电流为160A-200A、电弧电压为20V-26V。
优选地，当采用所述立焊方式焊接工件时，采用X型坡口，焊接打底层时焊接电流为150A-170A、电弧电压为20-22V，焊接填充层时焊接电流为160A-180A、电弧电压为20-22V，焊接盖面层时焊接电流为150A-160A、电弧电压为20-22V。
优选地，当采用所述横焊焊接方式焊接工件时，采用K型坡口，焊接打底层时焊接电流为180A-200A、电弧电压为23V-25V，焊接填充层时焊接电流为230A-260A、电弧电压为24V-26V，焊接盖面层时焊接电流为170A-200A、电弧电压为20V-22V。
优选地，所述焊接过程中的保护气流量为15-20L/min。
优选地，焊接前，焊接工件之间预留间隙3mm-5mm。
优选地，当采用所述横焊焊接方式时，采用左焊法。
优选地，在焊接打底层时，采用单面焊双面成形技术。
优选地，焊接完所述打底层后，对所述焊接工件的背面的焊根进行清理。
优选地，当采用所述立焊方式焊接时，采用多层单道焊的方式进行层间焊接，焊枪在焊缝两侧的所述焊接工件处停留0.45-0.55s。
本发明的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，提供了使用Φ1.6实芯焊丝进行CO2气体保护焊的焊接过程中对焊接电流和电弧电压的调节范围，通过在焊接过程中，分别调整焊接打底层、填充层以及盖面层时的焊接电流和电弧电压的值至适合范围内，能够有效保证焊接效率和焊接质量。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
根据本发明的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，包括采用立焊方式或横焊方式焊接工件，并且焊接过程依次包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层，所述焊接工件的厚度不小于30mm；并且，当采用立焊方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为150A-180A、电弧电压为20V-24V，焊接填充层时焊接电流为160A-240A、电弧电压为20V-28V，焊接盖面层时焊接电流为150A-200A、电弧电压为20V-26V；当采用横焊焊接方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为180A-220A、电弧电压为23V-26V，焊接填充层时焊接电流为230A-280A、电弧电压为24V-28V，焊接盖面层时焊接电流为160A-200A、电弧电压为20V-26V。
CO2气体保护焊中，焊接电流和电弧电压这两者的选择对焊接质量的保证十分重要，焊接电流是影响熔池深度的主要因素，焊接电流过大，则焊缝背面容易烧穿，从而产生焊瘤、咬边等缺陷，焊接电流过小，则会出现未熔合和未焊透等情况；电弧电压过高，则电弧弧长增加，电弧电压过低，电弧不稳定。本发明的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，提供了使用Φ1.6实芯焊丝进行CO2气体保护焊的焊接过程中对焊接电流和电弧电压的调节范围，通过在焊接过程中，分别调整焊接打底层、填充层以及盖面层时的焊接电流和电弧电压的值至适合范围内，能够有效保证焊接效率和焊接质量。
在优选情况下，当采用立焊方式焊接工件时，采用X型坡口，焊接打底层时焊接电流为150A-170A、电弧电压为20-22V，焊接填充层时焊接电流为160A-180A、电弧电压为20-22V，焊接盖面层时焊接电流为150A-160A、电弧电压为20-22V，从而进一步减少焊接时焊渣的飞溅、提高焊接时电流的稳定性以及提高焊缝质量。
并且，同样地，当采用横焊焊接方式焊接工件时，采用K型坡口，优选地，焊接打底层时焊接电流为180A-200A、电弧电压为23V-25V，焊接填充层时焊接电流为230A-260A、电弧电压为24V-26V，焊接盖面层时焊接电流为170A-200A、电弧电压为20V-22V，以进一步减少焊接时焊渣的飞溅、提高焊接时电流的稳定性以及提高焊缝质量。
另外，在焊接过程中，保护气流量过小起不到好的保护效果，但是保护气流量过大容易产生紊流，空气进入金属熔液，从而在焊缝中产生气孔，因此，优选地，利用Φ1.6实芯焊丝的焊接过程中的保护气流量为15-20L/min。并且，更优选地，保护气流量为15L/min，以在保证保护效果的前提下进一步减少焊缝中的气孔的产生。
通常情况下，为了适于厚型结构件的厚度，以得到较好的焊接质量，优选地，焊接前，焊接工件之间预留间隙3mm-5mm。在立焊时，还要注意使工件间的错边量不超过3mm。
焊接过程大致包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层。
在焊接打底层时，采用单面焊双面成形技术，在操作时通过控制熔池金属来实现单面焊接而正方双面同时成形，一方面，提高了焊接效率和焊接质量，同时有利于节省焊接材料，另一方面，CO2气体保护焊由于电弧热量集中，加热面积小，液态熔池小，并且熔渣少，熔池的可见度，好有利于熔池的控制，其次，电流密度较大，能够达到足够的熔池深度，容易焊透；并且在操作过程中，操作人员需要注意从外侧开始进行焊接，由于焊接初始时温度较低，适当放慢焊接速度，并且一定使金属熔液充分熔合到背面，从而保证背面成形饱满，避免未焊透或未熔合而造成的缺陷。
并且，在焊接完打底层后，可以在背面对焊根进行清除，例如采用碳弧气刨，并且尤其可以使用角向磨光机对两侧的焊接夹角处进行打磨，使得焊缝与工件平缓过渡，防止后续操作中产生层间未焊透或未熔合的情况。
另外，当采用立焊方式焊接时，采用多层单道焊的方式进行层间焊接，焊枪在焊缝两侧的待焊工件处稍作停留，例如停留0.45-0.55s；当采用横焊方式焊接时，采用多层多道焊的方式进行层间焊接，在对不同焊道进行焊接时，应依据焊道空间位置调整焊枪的角度，从而保证焊缝成形良好。
焊接盖面层时，若采用立焊方式焊接并且工件温度较高，应将焊接电流的值尽量下调，即尽量调节至接近150A，并注意控制熔池的大小，以保证焊缝成形良好；若采用横焊方式焊接，则应注意合理安排焊道的次序，使焊道分布均匀、走向平整，不要产生焊瘤。
并且，当采用横焊焊接方式时，采用左焊法，即焊丝在焊炬前面，火焰指向焊接工件的待焊部位，两者同时从焊缝右端向左端移动，以方便地观察熔池和对接焊缝，提供焊接质量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
实施例
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。在下述实施例和对比例中，焊接后对焊缝进行25%的超声波探伤检验，采用的标准为JB/T4730---2005《承压设备无损检测》。
实施例1-6
采用Φ1.6实芯焊丝进行CO2气体保护焊，待焊工件为厚度40mm的Q345B板材，焊接设备选用NB-630，焊丝牌号为H08Mn2SiA。焊接过程依次包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层。实施例1-3中采用立焊的焊接方式，开设X型坡口（双边破口），焊接工件之间预留间隙分别为3mm、4mm、5mm，焊接层数为6层（单边3层）；实施例4-6中采用横焊的焊接方式，开设K型坡口，焊接工件之间预留间隙分别为3mm、4mm、5mm，焊接道次分别为12道（单边6道）、14道（单边7道）和16道（单边8道），焊接层数为6层（单边3层）；焊接过程中对焊接电流、电弧电压以及保护气流量的选择见表1。
表1
对比例1-4
采用Φ1.6实芯焊丝进行CO2气体保护焊，待焊工件为厚度40mm的Q345B板材，焊接设备选用NB-630，焊丝牌号为H08Mn2SiA。焊接过程依次包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层。对比例1-2采用立焊的焊接方式，开设X型坡口（双边破口），焊接工件之间预留间隙为3mm，焊接层数为6层（单边3层）；对比例3-4采用横焊的焊接方式，开设K型坡口，焊接工件之间预留间隙为3mm，焊接道次为12层（单边6层），焊接层数为6层（单边3层）；焊接过程中对焊接电流、电弧电压以及保护气流量的选择见表2。
表2
分别对实施例1-6和对比例1-2中焊接的焊缝进行25%的超声波探伤检验，检验结果为如表3所示。
表3
通过表3中的检验结构可以看出：采用根据本发明的焊接方法焊接的焊缝外形尺寸均达标、焊缝不存在外观缺陷且焊缝均达到Ⅰ级，而采用对比例1-4中实施方式的焊缝外形尺寸不合格、焊缝存在外观缺陷且焊缝仅达到Ⅲ级，因此，使用本发明的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法能够在提供焊接效率的同时有效保证焊缝的焊接质量。并且，通过观察发现，实施例1和实施例4中的焊缝质量较实施例2、3、5和6中的焊缝质量更好。
综上，本发明的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法为使用Φ1.6实芯焊丝进行CO2气体保护焊的焊接过程提供了合适的焊接电流和电弧电压的调节范围，通过在焊接过程中分别调整焊接打底层、填充层以及盖面层时的焊接电流和电弧电压的值至适合范围内，能够有效保证焊接质量。
Claims (9)
1.一种Φ6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，该焊接方法包括采用立焊方式或横焊方式焊接工件，并且焊接过程依次包括焊接打底层、焊接填充层以及焊接盖面层，其特征在于，所焊接的工件的厚度不小于30mm，
当采用所述立焊方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为150A-180A、电弧电压为20V-24V，焊接填充层时焊接电流为160A-240A、电弧电压为20V-28V，焊接盖面层时焊接电流为150A-200A、电弧电压为20V-26V；
当采用所述横焊焊接方式焊接工件时，焊接打底层时焊接电流为180A-220A、电弧电压为23V-26V，焊接填充层时焊接电流为230A-280A、电弧电压为24V-28V，焊接盖面层时焊接电流为160A-200A、电弧电压为20V-26V。
2.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，当采用所述立焊方式焊接工件时，采用X型坡口，焊接打底层时焊接电流为150A-170A、电弧电压为20-22V，焊接填充层时焊接电流为160A-180A、电弧电压为20-22V，焊接盖面层时焊接电流为150A-160A、电弧电压为20-22V。
3.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，当采用所述横焊焊接方式焊接工件时，采用K型坡口，焊接打底层时焊接电流为180A-200A、电弧电压为23V-25V，焊接填充层时焊接电流为230A-260A、电弧电压为24V-26V，焊接盖面层时焊接电流为170A-200A、电弧电压为20V-22V。
4.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，所述焊接过程中的保护气流量为15-20L/min。
5.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，焊接前，焊接工件之间预留间隙3mm-5mm。
6.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，当采用所述横焊焊接方式时，采用左焊法。
7.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，在焊接打底层时，采用单面焊双面成形技术。
8.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，焊接完所述打底层后，对所述焊接工件的背面的焊根进行清理。
9.根据权利要求1所述的Φ1.6实芯焊丝CO2气体保护焊的焊接方法，其中，当采用所述立焊方式焊接时，采用多层单道焊的方式进行层间焊接，焊枪在焊缝两侧的所述焊接工件处停留0.45-0.55s。
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