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[摘 要]由于焊接工艺制定过程的复杂性、多因素性和焊接工艺文件、资料需要组织保存大量信息，所以人们大量引入数据库技术来对焊接信息进行管理。根据焊接工艺计算机管理化的需求，本文根据焊接工艺规程规定和二氧化碳气体保护焊的焊接工艺设计进行分析的基础上，制定出了二氧化碳气体保护焊的焊接工艺流程。结合二氧化碳气体保护焊的焊接工艺流程，提出了数据库系统设计思想，确定了系统的总体框架及各功能模块的功能。利用ACCESS数据库建立了母材、焊材成分及力学性能、接头形式图形库、坡口图形库、焊接工艺参数库等焊接资料数据库。选择了可视化的编程工具提供了维护、查询、浏览等计算机管理功能，实现了焊接工艺文件的计算机管理。
[关键词]焊接工艺规程 CO2焊接工艺设计 数据库设计 管理系统
中图分类号：TQ320.67+4 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）25―0603―02
焊接数据库作为数据库技术在焊接领域应用的一个分支，自然具有数据库本身的一般特点。其组成有3部分：焊接数据库、数据库管理系统、应用程序。焊接数据库部分存储着所用的数据与信息，数据库管理系统为用户提供了一个管理数据库的平台，应用程序为用户提供了应用数据库的界面。焊接数据库的种类非常多，有焊材数据库、焊接工艺数据库、焊工档案管理数据库、焊接生产计划数据库等。焊接数据库将焊接领域内各种数据、信息、资料和文件等有规律地组织保存起来，可以快速地查阅，方便地使用。由于焊接生产的复杂性，焊接数据库能极大地提高工作效率和准确率。因此，焊接数据库在焊接领域内应用极其广泛。
一、焊接工艺规程设计
（一）设计工艺规程的基本要求
1.工艺规程是直接指导现场生产操作的重要技术文件，应做到正确、完整、统一、清晰[1]。
2.在充分利用本厂现有生产条件基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验。
3.在保证产品质量基础上，尽可能提高生产率和降低消耗。
4.必须考虑生产安全和工业卫生（环境保护），采取相应措施。
5.结构和工艺特征相近的构件、零件应尽量设计典型工艺规程。
6.各专业工艺规程在设计工程中应协调一致，不得相互矛盾。
7.工艺规程中所用的术语、符号、代号要符合相应标准的规定。
8.工艺规程中的计量单位应全部采用法定计量单位。
9.工艺规程的格式、幅面与填写方法和编号应分别按JB/Z 187.3、JB/Z254-1988执行。
（二）设计工艺规程的基本步骤和原则
1.了解生产任务。在进行工艺设计之前首先要对产品零、部件工艺路线表，还有相关的工艺标准，设备，工艺装备资料和国内外同类产品的有关工艺资料等有所了解。
2.工艺性审查。任务：审查与熟悉结构图样，了解产品技术要求。目的：使设计的产品在满足技术要求，使用功能的前提下，符合一定的工艺性指标。例如制造产品的劳动量，材料用量，材料利用系数，工艺成本，维修劳动量，结果标准化系数。
3.工艺分析。目的：工艺分析是编制工艺方案和指导产品工艺准备的依据，也是工艺规程设计的依据。进行工艺分析可以设计出多个工艺方案，进行比较，确定一个最优方案供编制工艺规程和继续其它的焊接生产准备工作，重点是装配—焊接工艺过程的分析。原则：优先考虑采用先进的焊接工艺，分析结构形式、生产规模，选用保证焊接结构技术要求、有高的焊缝质量和劳动生产率、良好的劳动条件的焊接方法。
4.编制工艺方案。工艺方案的设计的程序是根据工艺方案设计的依据和工艺分析的结论，提出几种工艺方案。
5.焊接实验或焊接工艺评定。依照工艺方案进行焊接实验，然后进行工艺评定。工艺评定将作为工艺规程设计的重要依据。
6.工艺规程设计。工艺规程具体项目包括：焊接方法，母材金属类别及钢号，厚度范围，焊接材料的种类、牌号、规格，预热和后热温度，热处理方法和制度，焊接工艺参数，接头及坡口形式，操作技术和焊后检查方法及要求，厚壁焊件、形状复杂的易变形的还应规定焊接顺序。焊接工艺规程原则上是以产品接头形式为单位进行编制[6]。
（三）CO2气体保护焊焊接工艺设计
在国标中给定焊接工艺规程设计的基本要求，步骤和原则的基础上，国标中也针对各种焊接方法和焊接结构制定了相关的标准。以下我们将在CO2气体保护焊焊接工艺规程的基础上设计出CO2气体保护焊工艺制定的一般流程。
焊接准备
1.清除待焊部位及两侧10mm～30mm范围内的油污、锈迹等污物，并在焊件表面涂一层飞溅防粘剂，在喷嘴上涂一层喷嘴防堵剂。
2.对焊机及附属设备严格进行检查，应确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行。
3.将CO2气瓶倒置1h～2h，使水分下沉，每隔0.5h放水1次，放2～3次。
4.应根据工艺评定试验的结果编制产品的焊接工艺，以确定是否焊前预热、预热规范、层间温度、焊接工艺参数以及是否焊后热处理及热处理规范等。
5.必须根据焊接位置、接头形式和作业效率等选择合适的焊接辅助装置。
6.焊缝的坡口形式及尺寸可根据GB/T985，并结合具体工况条件确定。
9.预热
根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑是否预热，必要时通过试验确定。常用钢号推荐的预热温度在JB/T4709-2000中给出[5]。
10.后热
（1）对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。
（2）后热应在焊后立即进行。
（3）后热温度一般为200-350℃，保温时间与焊缝厚度有关，一般不低于0.5h。 （4）若焊后立即进行热处理则可不做后热[3]。
11.焊后热处理
根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、容器使用条件和有关标准综合确定是否需要进行焊后热处理。对于常用钢号的焊后热处理规范可见JB/T4709-2000中的给出。
（四）焊接工艺参数选择
1.焊丝直径
短路过渡CO2焊一般采用细丝，以提高过渡频率，稳定焊接电弧，通常采用的焊丝直径有0.8mm，1.2mm及1.6mm。
细颗粒过渡CO2焊采用的焊丝直径一般大于1.2mm，通常采用的焊丝直径有1.6mm，2.0mm，3.0mm和4.4mm等。
具体焊丝直径的选择将在JB/T9186-1999中给出[2]。
2.焊接电流及电弧电压
（1）短路过渡 对于短路过渡CO2焊来说，电弧电压是最重要的焊接参数，因为它直接决定了熔滴过渡的稳定性及飞溅大小，进而影响焊缝成形及焊接接头的质量。对于一定的焊丝直径，有一最佳电弧电压范围，电弧电压小于该范围的下限时，短路小桥不一断开，易导致固体短路，导致很大的飞溅；甚至导致固体焊丝飞溅；电弧电压大于该范围的上限时，易产生大滴排斥过渡，飞溅很大，电弧不稳。
短路过渡CO2焊通常采用直流反接。采用直流反接时，电弧稳定，飞溅小，熔深大。但在堆焊及焊补铸件时，应采用直流正接，这是因为，正接时焊丝为阴极，阴极产热大，焊丝熔敷速度快，生产率高。电流的大小要与电弧电压相匹配。
（2）细颗粒过渡 细颗粒过渡CO2焊也采用直流反接。首先应根据被焊材料及板厚选择焊接电流，然后根据焊接电流、焊丝直径选择电弧电压，焊接电流越大，焊丝直径越小，选择的电弧电压也应越大。但电弧电压也不得太高，否则飞溅将显著增大。
具体焊接电流及电弧电压的选择将在JB/T9186-1999中给出。
3.焊接速度
焊接速度要与焊接电流适当配合才能得到良好的焊缝成形。在热输入不变的条件下，焊接速度过大，熔宽、熔深减小，甚至产生咬边、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度过慢，不但直接影响了生产率，而且还可能导致烧穿、焊接变形过大等缺陷。半自动短路CO2保护焊的焊接速度一般5m/h～60m/h。
具体的焊接速度参数选择将在JB/T9186-1999中给出[1]。
4.焊接干伸长度
短路过渡CO2焊所用的焊丝很细，因此，焊丝干伸长度对熔滴过渡、电弧的稳定性及焊缝成形均具有很大的影响。干伸长度过大时，电阻热增大，焊丝容易因过热而熔断，导致严重飞溅及电弧不稳。此外，干伸长度过大时，焊接电流降低，电弧的熔透能力下降，易导致未焊透。而干伸长度过小时，喷嘴离工件的距离很小，飞溅金属颗粒易堵塞喷嘴。短路过渡CO2焊时，干伸长度一般应控制在5～15mm内。细颗粒过渡CO2焊所用的焊丝较粗，焊丝干伸长度对熔滴过渡、电弧的稳定性及焊缝成形的影响不如短路过渡那样大。但由于飞溅较大，喷嘴易于堵塞，因此，干伸长度应比短路过渡时选得大一些，一般应控制在10～20mm内。
5.气体流量
保护气体的流量一般根据电流的大小、焊接速度、干伸长度等来选择。这些参数越大，气体流量也应适当加大，但也不能太大，以免产生紊流，使空气卷入焊接区，降低保护效果。短路过渡CO2焊的保护气体流量一般为5～15L/min。细颗粒过渡CO2焊所用焊接电流比短路过渡大，焊接速度也大，因此采用的保护气体流量也应适当增大，一般为10～20L/min。
具体的气体流量JB/T9186-1999中给出。
6.喷嘴至工件的距离
短路过渡CO2焊时，喷嘴至工件的距离应尽量取得适当小一些，以保证良好的保护效果及稳定的过渡，但也不能过小。这是因为该距离过小时，飞溅颗粒易堵塞喷嘴，阻挡焊工的视线。喷嘴至工件的距离一般应取焊丝直径的12倍左右。
7.焊丝位置及焊接方向
CO2焊一般采用左焊法，而右焊法也有其优点，在某些情况下具有良好的工艺性能，左焊法时焊枪的后倾角度保持为10o～20o。倾角过大时，焊缝宽度增大而熔深变浅，而且还易产生大量的飞溅。右焊法时焊枪前倾10o～20o过大时余高增大，易产生咬边[7]。
二、焊接工艺数据库系统的总体设计
（一）数据库设计概述
数据库是本系统的基础，其设计是否合理在很大程度上将决定系统开发的成功与否。数据库设计的基本任务是：根据企业的信息需求、处理需求和数据库的支撑环境，设计出数据模式以及典型的应用程序。信息需求表示企业所需要的数据及其结构，处理需求表示企业经常需要进行的数据处理。
（二）数据库系统结构设计
根据第一章中对焊接工艺设计分析的基础上，我们对焊接工艺进行了计算机化，设计了数据库系统，通过该系统可以快捷的查到碳钢和低合金钢CO2焊的焊接工艺。其总体结构如图所示。对焊接工。
艺数据库系统设计主要分成以下三大部分：
1.焊接工艺制定。由用户输入产品的信息并根据焊接工艺的初始条件和焊接结构的特点选择完善的焊接工艺参数和合理的焊接规范，最后设计出最优化的焊接工艺并生成焊接工艺卡。
2.焊接资料库。系统建立了包括母材钢号及化学成分、焊接材料、焊接设备、坡口形式及尺寸、焊接方法、和焊接工艺参数的数据库，能够满足用户对上述各项的相关信息查询。
3.人机界面。采用可视化编程工具，设计友好的易于使用、便于人机交互的用户界面。
三、数据库管理系统设计
（一）系统的界面设计
在上述系统功能分析的基础上，结合焊接工艺查询系统构成的一般原理，并考虑系统的工作运行环境等的特点，进行了管理系统体系设计。该系统主要包括如下五个与用户交流的界面。 1.用户进入该系统时的界面，它的主要功能是给用户提供两种不同的进入方式供用户选择。一是，用户可以以普通用户的身份进入，不过系统该用户只提供查询、保存结果的功能，不可进行对系统数据的修改；二是，用户可以以管理员的身份进入该系统，而系统给该用户提供的功能不仅可以查询用户所需要的信息还可以允许对其进行修改和管理。
2.识别用户身份的界面，该界面为防止外人进入系统进行搞破坏的界面，所以特设了密码安全界面。在进一步进入时需验证身份后才可进入
3.查询系统的主界面，该界面是给用户提供进行搜索的界面，其主要功能是要求用户输入查询条件。该系统把查询条件分为查询条件一和查询条件二两类。查询条件一包括：焊接位置、板厚、接头形式。查询条件二有焊接材料、钢号、焊丝型号。在该界面上除了查询条件外还包括一个控件，该控件主要显示由查询条件一查到的多个可选结果，在几个多选结果中可为用户优化选择的机会。
4.显示结果界面，此界面的主要功能是显示由用户输入查询条件后所得到的查询结果。该界面包括焊接工艺参数，如：焊接电流、焊接电压、气体流量、自动焊速度、极性、焊丝型号、等工艺参数。该界面除焊接参数以外还包括坡口形式、坡口尺寸、以及与其相对应的图片。
5.感谢界面，该界面主要是为感谢使用该系统的的用户所设计的。
（二）基本条件输入设计
基本条件输入对话框。在该界面中用户可以通过输入的基本条件如焊接位置、厚度、接头形式、母材种类等条件，运用推理规则，知识库中的知识，进行逻辑推理，完成焊接工艺的制定。
该界面的查询条件二主要是根据母材的钢号确定焊丝型号的。在填写完一切查询条件以后，单击搜索结果按钮就会将显示查询结果。
（三）坡口形式及尺寸的显示界面设计
本页面包括接头形式图和名称、坡口形式图和名称、坡口尺寸、焊丝直径六个部分。系统根据用户选择母材厚度、接头形式后，系统自动调出并显示相应的坡口尺寸。另外采用了OLE（对象的链接和嵌入）技术把Windows的画图板程序链接到程序中，用户只需单击加载图片，即可显示图片。该界面主要是系统根据搜索条件所查询到的结果，此界面包括坡口图的显示、焊接接头图的显示以及坡口尺寸的显示。
（四）焊接工艺制定模块
能够正确制定焊接工艺是本系统的主要功能之一。工艺设计主要是完成焊接工艺说明书（WPS）的编制工作，并将编制好的WPS输出。系统将从基本条件出发，利用现有的知识库中的各种推理规则与知识，完成焊接材料选择、坡口设计、焊接参数设计、预热及焊后热处理等一系列的设计任务，并自动处理各参数之间的约束与联系，最终生成一份完整的建议性的WPS文件。这就需要系统组织好对现有的各种工艺文件的管理工作。
四、结论
下面对本文所作的工作进行总结：
1.依据国标中的焊接工艺规程分析了焊接工艺设计的特点，并总结出了制定CO2焊的焊接工艺流程。
2.依据焊接工艺流程提出了数据库系统设计思想，确定了系统的总体框架及各功能模块的功能。
3.利用Access数据库建立了提供系统运行的各种数据库，如母材、焊材成分及力学性能、接头形式图形库、坡口图形库、焊接工艺参数库等。
4.根据焊接过程的需要，建立了焊接参数查询模块，方便了用户的使用和咨询。为了保证数据库的安全性，设置了只有具有管理员身份的用户才能对数据库进行维护。
5.采用可视化编程语言对CO2气体保护焊系统各界面进行设计、功能实现和数据的管理。
参考文献
[1] JB/Z 9186-1999 《二氧化碳气体保护焊工艺规程》 1-22
[2] GB/T 8110-1995 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》 1-16
[3] JB/T 6046-92 《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》 4-6
[4] GB 985-8 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 3-12
[5] JB/T 4709-2000 《钢制压力容器焊接规程》 2-15
[6] 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册，机械工业出版社. 2001（3）：545-621
作者简介
冯跃华 男 1984年7月14日 出生于内蒙古呼和浩特武川县 工学学士 助理工程师 现神华准格尔能源有限公司 设备维修中心 生产技术部 主管工程师 毕业与内蒙古工业大学材料成型及控制工程专业。
[关键词]焊接工艺规程 CO2焊接工艺设计 数据库设计 管理系统
中图分类号：TQ320.67+4 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）25―0603―02
焊接数据库作为数据库技术在焊接领域应用的一个分支，自然具有数据库本身的一般特点。其组成有3部分：焊接数据库、数据库管理系统、应用程序。焊接数据库部分存储着所用的数据与信息，数据库管理系统为用户提供了一个管理数据库的平台，应用程序为用户提供了应用数据库的界面。焊接数据库的种类非常多，有焊材数据库、焊接工艺数据库、焊工档案管理数据库、焊接生产计划数据库等。焊接数据库将焊接领域内各种数据、信息、资料和文件等有规律地组织保存起来，可以快速地查阅，方便地使用。由于焊接生产的复杂性，焊接数据库能极大地提高工作效率和准确率。因此，焊接数据库在焊接领域内应用极其广泛。
一、焊接工艺规程设计
（一）设计工艺规程的基本要求
1.工艺规程是直接指导现场生产操作的重要技术文件，应做到正确、完整、统一、清晰[1]。
2.在充分利用本厂现有生产条件基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验。
3.在保证产品质量基础上，尽可能提高生产率和降低消耗。
4.必须考虑生产安全和工业卫生（环境保护），采取相应措施。
5.结构和工艺特征相近的构件、零件应尽量设计典型工艺规程。
6.各专业工艺规程在设计工程中应协调一致，不得相互矛盾。
7.工艺规程中所用的术语、符号、代号要符合相应标准的规定。
8.工艺规程中的计量单位应全部采用法定计量单位。
9.工艺规程的格式、幅面与填写方法和编号应分别按JB/Z 187.3、JB/Z254-1988执行。
（二）设计工艺规程的基本步骤和原则
1.了解生产任务。在进行工艺设计之前首先要对产品零、部件工艺路线表，还有相关的工艺标准，设备，工艺装备资料和国内外同类产品的有关工艺资料等有所了解。
2.工艺性审查。任务：审查与熟悉结构图样，了解产品技术要求。目的：使设计的产品在满足技术要求，使用功能的前提下，符合一定的工艺性指标。例如制造产品的劳动量，材料用量，材料利用系数，工艺成本，维修劳动量，结果标准化系数。
3.工艺分析。目的：工艺分析是编制工艺方案和指导产品工艺准备的依据，也是工艺规程设计的依据。进行工艺分析可以设计出多个工艺方案，进行比较，确定一个最优方案供编制工艺规程和继续其它的焊接生产准备工作，重点是装配—焊接工艺过程的分析。原则：优先考虑采用先进的焊接工艺，分析结构形式、生产规模，选用保证焊接结构技术要求、有高的焊缝质量和劳动生产率、良好的劳动条件的焊接方法。
4.编制工艺方案。工艺方案的设计的程序是根据工艺方案设计的依据和工艺分析的结论，提出几种工艺方案。
5.焊接实验或焊接工艺评定。依照工艺方案进行焊接实验，然后进行工艺评定。工艺评定将作为工艺规程设计的重要依据。
6.工艺规程设计。工艺规程具体项目包括：焊接方法，母材金属类别及钢号，厚度范围，焊接材料的种类、牌号、规格，预热和后热温度，热处理方法和制度，焊接工艺参数，接头及坡口形式，操作技术和焊后检查方法及要求，厚壁焊件、形状复杂的易变形的还应规定焊接顺序。焊接工艺规程原则上是以产品接头形式为单位进行编制[6]。
（三）CO2气体保护焊焊接工艺设计
在国标中给定焊接工艺规程设计的基本要求，步骤和原则的基础上，国标中也针对各种焊接方法和焊接结构制定了相关的标准。以下我们将在CO2气体保护焊焊接工艺规程的基础上设计出CO2气体保护焊工艺制定的一般流程。
焊接准备
1.清除待焊部位及两侧10mm～30mm范围内的油污、锈迹等污物，并在焊件表面涂一层飞溅防粘剂，在喷嘴上涂一层喷嘴防堵剂。
2.对焊机及附属设备严格进行检查，应确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行。
3.将CO2气瓶倒置1h～2h，使水分下沉，每隔0.5h放水1次，放2～3次。
4.应根据工艺评定试验的结果编制产品的焊接工艺，以确定是否焊前预热、预热规范、层间温度、焊接工艺参数以及是否焊后热处理及热处理规范等。
5.必须根据焊接位置、接头形式和作业效率等选择合适的焊接辅助装置。
6.焊缝的坡口形式及尺寸可根据GB/T985，并结合具体工况条件确定。
9.预热
根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑是否预热，必要时通过试验确定。常用钢号推荐的预热温度在JB/T4709-2000中给出[5]。
10.后热
（1）对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。
（2）后热应在焊后立即进行。
（3）后热温度一般为200-350℃，保温时间与焊缝厚度有关，一般不低于0.5h。 （4）若焊后立即进行热处理则可不做后热[3]。
11.焊后热处理
根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、容器使用条件和有关标准综合确定是否需要进行焊后热处理。对于常用钢号的焊后热处理规范可见JB/T4709-2000中的给出。
（四）焊接工艺参数选择
1.焊丝直径
短路过渡CO2焊一般采用细丝，以提高过渡频率，稳定焊接电弧，通常采用的焊丝直径有0.8mm，1.2mm及1.6mm。
细颗粒过渡CO2焊采用的焊丝直径一般大于1.2mm，通常采用的焊丝直径有1.6mm，2.0mm，3.0mm和4.4mm等。
具体焊丝直径的选择将在JB/T9186-1999中给出[2]。
2.焊接电流及电弧电压
（1）短路过渡 对于短路过渡CO2焊来说，电弧电压是最重要的焊接参数，因为它直接决定了熔滴过渡的稳定性及飞溅大小，进而影响焊缝成形及焊接接头的质量。对于一定的焊丝直径，有一最佳电弧电压范围，电弧电压小于该范围的下限时，短路小桥不一断开，易导致固体短路，导致很大的飞溅；甚至导致固体焊丝飞溅；电弧电压大于该范围的上限时，易产生大滴排斥过渡，飞溅很大，电弧不稳。
短路过渡CO2焊通常采用直流反接。采用直流反接时，电弧稳定，飞溅小，熔深大。但在堆焊及焊补铸件时，应采用直流正接，这是因为，正接时焊丝为阴极，阴极产热大，焊丝熔敷速度快，生产率高。电流的大小要与电弧电压相匹配。
（2）细颗粒过渡 细颗粒过渡CO2焊也采用直流反接。首先应根据被焊材料及板厚选择焊接电流，然后根据焊接电流、焊丝直径选择电弧电压，焊接电流越大，焊丝直径越小，选择的电弧电压也应越大。但电弧电压也不得太高，否则飞溅将显著增大。
具体焊接电流及电弧电压的选择将在JB/T9186-1999中给出。
3.焊接速度
焊接速度要与焊接电流适当配合才能得到良好的焊缝成形。在热输入不变的条件下，焊接速度过大，熔宽、熔深减小，甚至产生咬边、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度过慢，不但直接影响了生产率，而且还可能导致烧穿、焊接变形过大等缺陷。半自动短路CO2保护焊的焊接速度一般5m/h～60m/h。
具体的焊接速度参数选择将在JB/T9186-1999中给出[1]。
4.焊接干伸长度
短路过渡CO2焊所用的焊丝很细，因此，焊丝干伸长度对熔滴过渡、电弧的稳定性及焊缝成形均具有很大的影响。干伸长度过大时，电阻热增大，焊丝容易因过热而熔断，导致严重飞溅及电弧不稳。此外，干伸长度过大时，焊接电流降低，电弧的熔透能力下降，易导致未焊透。而干伸长度过小时，喷嘴离工件的距离很小，飞溅金属颗粒易堵塞喷嘴。短路过渡CO2焊时，干伸长度一般应控制在5～15mm内。细颗粒过渡CO2焊所用的焊丝较粗，焊丝干伸长度对熔滴过渡、电弧的稳定性及焊缝成形的影响不如短路过渡那样大。但由于飞溅较大，喷嘴易于堵塞，因此，干伸长度应比短路过渡时选得大一些，一般应控制在10～20mm内。
5.气体流量
保护气体的流量一般根据电流的大小、焊接速度、干伸长度等来选择。这些参数越大，气体流量也应适当加大，但也不能太大，以免产生紊流，使空气卷入焊接区，降低保护效果。短路过渡CO2焊的保护气体流量一般为5～15L/min。细颗粒过渡CO2焊所用焊接电流比短路过渡大，焊接速度也大，因此采用的保护气体流量也应适当增大，一般为10～20L/min。
具体的气体流量JB/T9186-1999中给出。
6.喷嘴至工件的距离
短路过渡CO2焊时，喷嘴至工件的距离应尽量取得适当小一些，以保证良好的保护效果及稳定的过渡，但也不能过小。这是因为该距离过小时，飞溅颗粒易堵塞喷嘴，阻挡焊工的视线。喷嘴至工件的距离一般应取焊丝直径的12倍左右。
7.焊丝位置及焊接方向
CO2焊一般采用左焊法，而右焊法也有其优点，在某些情况下具有良好的工艺性能，左焊法时焊枪的后倾角度保持为10o～20o。倾角过大时，焊缝宽度增大而熔深变浅，而且还易产生大量的飞溅。右焊法时焊枪前倾10o～20o过大时余高增大，易产生咬边[7]。
二、焊接工艺数据库系统的总体设计
（一）数据库设计概述
数据库是本系统的基础，其设计是否合理在很大程度上将决定系统开发的成功与否。数据库设计的基本任务是：根据企业的信息需求、处理需求和数据库的支撑环境，设计出数据模式以及典型的应用程序。信息需求表示企业所需要的数据及其结构，处理需求表示企业经常需要进行的数据处理。
（二）数据库系统结构设计
根据第一章中对焊接工艺设计分析的基础上，我们对焊接工艺进行了计算机化，设计了数据库系统，通过该系统可以快捷的查到碳钢和低合金钢CO2焊的焊接工艺。其总体结构如图所示。对焊接工。
艺数据库系统设计主要分成以下三大部分：
1.焊接工艺制定。由用户输入产品的信息并根据焊接工艺的初始条件和焊接结构的特点选择完善的焊接工艺参数和合理的焊接规范，最后设计出最优化的焊接工艺并生成焊接工艺卡。
2.焊接资料库。系统建立了包括母材钢号及化学成分、焊接材料、焊接设备、坡口形式及尺寸、焊接方法、和焊接工艺参数的数据库，能够满足用户对上述各项的相关信息查询。
3.人机界面。采用可视化编程工具，设计友好的易于使用、便于人机交互的用户界面。
三、数据库管理系统设计
（一）系统的界面设计
在上述系统功能分析的基础上，结合焊接工艺查询系统构成的一般原理，并考虑系统的工作运行环境等的特点，进行了管理系统体系设计。该系统主要包括如下五个与用户交流的界面。 1.用户进入该系统时的界面，它的主要功能是给用户提供两种不同的进入方式供用户选择。一是，用户可以以普通用户的身份进入，不过系统该用户只提供查询、保存结果的功能，不可进行对系统数据的修改；二是，用户可以以管理员的身份进入该系统，而系统给该用户提供的功能不仅可以查询用户所需要的信息还可以允许对其进行修改和管理。
2.识别用户身份的界面，该界面为防止外人进入系统进行搞破坏的界面，所以特设了密码安全界面。在进一步进入时需验证身份后才可进入
3.查询系统的主界面，该界面是给用户提供进行搜索的界面，其主要功能是要求用户输入查询条件。该系统把查询条件分为查询条件一和查询条件二两类。查询条件一包括：焊接位置、板厚、接头形式。查询条件二有焊接材料、钢号、焊丝型号。在该界面上除了查询条件外还包括一个控件，该控件主要显示由查询条件一查到的多个可选结果，在几个多选结果中可为用户优化选择的机会。
4.显示结果界面，此界面的主要功能是显示由用户输入查询条件后所得到的查询结果。该界面包括焊接工艺参数，如：焊接电流、焊接电压、气体流量、自动焊速度、极性、焊丝型号、等工艺参数。该界面除焊接参数以外还包括坡口形式、坡口尺寸、以及与其相对应的图片。
5.感谢界面，该界面主要是为感谢使用该系统的的用户所设计的。
（二）基本条件输入设计
基本条件输入对话框。在该界面中用户可以通过输入的基本条件如焊接位置、厚度、接头形式、母材种类等条件，运用推理规则，知识库中的知识，进行逻辑推理，完成焊接工艺的制定。
该界面的查询条件二主要是根据母材的钢号确定焊丝型号的。在填写完一切查询条件以后，单击搜索结果按钮就会将显示查询结果。
（三）坡口形式及尺寸的显示界面设计
本页面包括接头形式图和名称、坡口形式图和名称、坡口尺寸、焊丝直径六个部分。系统根据用户选择母材厚度、接头形式后，系统自动调出并显示相应的坡口尺寸。另外采用了OLE（对象的链接和嵌入）技术把Windows的画图板程序链接到程序中，用户只需单击加载图片，即可显示图片。该界面主要是系统根据搜索条件所查询到的结果，此界面包括坡口图的显示、焊接接头图的显示以及坡口尺寸的显示。
（四）焊接工艺制定模块
能够正确制定焊接工艺是本系统的主要功能之一。工艺设计主要是完成焊接工艺说明书（WPS）的编制工作，并将编制好的WPS输出。系统将从基本条件出发，利用现有的知识库中的各种推理规则与知识，完成焊接材料选择、坡口设计、焊接参数设计、预热及焊后热处理等一系列的设计任务，并自动处理各参数之间的约束与联系，最终生成一份完整的建议性的WPS文件。这就需要系统组织好对现有的各种工艺文件的管理工作。
四、结论
下面对本文所作的工作进行总结：
1.依据国标中的焊接工艺规程分析了焊接工艺设计的特点，并总结出了制定CO2焊的焊接工艺流程。
2.依据焊接工艺流程提出了数据库系统设计思想，确定了系统的总体框架及各功能模块的功能。
3.利用Access数据库建立了提供系统运行的各种数据库，如母材、焊材成分及力学性能、接头形式图形库、坡口图形库、焊接工艺参数库等。
4.根据焊接过程的需要，建立了焊接参数查询模块，方便了用户的使用和咨询。为了保证数据库的安全性，设置了只有具有管理员身份的用户才能对数据库进行维护。
5.采用可视化编程语言对CO2气体保护焊系统各界面进行设计、功能实现和数据的管理。
参考文献
[1] JB/Z 9186-1999 《二氧化碳气体保护焊工艺规程》 1-22
[2] GB/T 8110-1995 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》 1-16
[3] JB/T 6046-92 《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》 4-6
[4] GB 985-8 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 3-12
[5] JB/T 4709-2000 《钢制压力容器焊接规程》 2-15
[6] 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册，机械工业出版社. 2001（3）：545-621
作者简介
冯跃华 男 1984年7月14日 出生于内蒙古呼和浩特武川县 工学学士 助理工程师 现神华准格尔能源有限公司 设备维修中心 生产技术部 主管工程师 毕业与内蒙古工业大学材料成型及控制工程专业。