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摘 要:MAG是二氧化碳气体保护焊的英文缩写,其中气体充当的是电弧介质,同时起到保护焊接区域的作用。该焊接技术是目前我国焊接质量较好的技术之一,成本低且焊接成型的产品抗裂性能好,该焊接技术也是焊接制造的首选。下面就围绕该项技术展开讨论,对其工艺原理、焊接过程以及提高焊接质量的措施进行介绍,希望对相关企业的焊接作业提供一定参考。
关键词:工艺原理 焊接过程 质量控制
中图分类号:TG444 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)03(b)-0096-02
在低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢等制品的制造过程中,应用最多的就是焊接技术,将二氧化碳作为电弧介质进行焊接,成本较低且焊接成型的产品具有良好的抗裂性能,使用寿命较长。因此该项焊接技术是焊接制造的首选,在科技的不断发展下,该项技术的缺陷正在被逐步改善,其应用面也在不断扩大当中。
1 原理和实施
1.1 工艺原理概述
此项焊接技术是将二氧化碳作为介质,在高温环境中将焊件表面融化,从而将其焊接在一起。与传统焊接技术相比,这种焊接形式焊后不会产生大量熔渣。焊接过程中气体会对焊区进行保护,确保焊接过程顺利进行。该项技术经常用于强度较高的合金钢的焊接,作业效率较高,且能有效保证焊缝质量。
1.2 选用参数
焊接前需要对以下参数进行选择:焊丝直径。其选择需要综合考虑多方面因素,其中最重要的是母材厚度,选择标准如表1所示。
(1)焊接电流。送丝速度是控制焊接电流的主要物理量,速度与电流的大小成正比,电流的大小直接决定着焊缝熔深,因此必须重视电流选择。长期实践表明,电流需保持在300A以上,焊缝熔深才能达到标准要求。
(2)焊接电压。电压是在电流选定的基础上计算出来的,在电流较大的情况下,使用下式计算电压。
U=0.04I+20+2V
电压和电流的选取与焊丝直径有直接关系,焊丝直径变化时,电流和电压也随之变化,其选用标准如表2所示。
1.3 焊接实施
焊接前需要检查焊件的质量,其材料、规格都要严格遵守相关标准,且与设计要求相对应。焊丝外观必须完好,若发现破损、弯折等现象时应该将相应部分去除。准备的气体浓度最好能达到99.8%,尽量排出气体中的水分。上述准备工作完成后,即可开始焊接作业。焊接的位置、焊缝的大小不同,其焊接形式以及坡口形式也存在明显差异,其中缺棱以3mm为界限,在这一数值以下坡口必须进行修磨平整,在这一数值之上还要进行补焊,然后在进行修磨。焊接过程中不能将杂质混入焊缝,焊前焊后都要注意清理焊缝使其保持干净。
常见的焊接形式包括以下几种:平焊。此类焊接方式适合搭接部位走向较为平缓的焊件,焊枪向左运动称为左焊法,反之则称为右焊法。利用右焊法时,熔池能够保证足够的温度,焊接效果较好,但右焊很难掌握住方向,容易出现偏焊现象。为避免这一现象,通常在焊接过程中将焊件横向摆动。实际生产中,左焊法是应用最为广泛的,节省成本的同时保证生产效率。
立焊。立焊过程中,喷嘴方向是向上的,此种焊接方式成型的焊件,外观比较精美。焊接时也会出现偏焊现象,因此也要横向摆动焊枪。横焊。此焊接形式的标准和立焊相同,焊枪在移动过程中同样需要前后摆动,且与焊缝之间的夹角需保持在13°左右。仰焊。此焊接形式与上述两种标准类似,与焊缝角度保持在5°~15°。
2 质量控制
夹渣、飞溅等缺陷是该项技术焊接过程中经常遇到的,下面对缺陷原因进行分析,同时给出相应的质量控制措施。
2.1 人为因素
很多焊接操作员的专业水平不达标,而且对产品的构造、工艺流程等不熟悉,很多企业为节省成本,对于上岗操作人员并未进行系统培训。再加上对焊接人员的相关资质考核不严格,各方面因素综合起来,焊件产品的质量随之降低。
改善措施:首先按照国家标准要求,按照焊件相关要求,制定相应的焊接工艺。接着对焊接操作员进行系统培训,让其充分了解产品特点,并巩固相关焊接知识。电焊工需要考取上岗证书以及相关资质,没有资质的人员一律不准上岗。最后强化员工的责任意识和安全意识,保证焊接质量的同时注意自身安全。
2.2 设备因素
保护气体的流量对焊接质量的影响是直接的,再加上气压阀控制不准确,气压表的示数也会出现偏差。当气体流量不足时,成型的焊缝会出现气孔。焊丝的长度受送丝机构影响,机构速度过快会使焊丝过长,焊缝融合程度不够,易产生飞溅且焊区保护被削弱。
改善措施:不同的焊接形式采取的措施也存在明显差异,平焊、横焊可适当增加喷嘴直径,进而增加保护气体的量。仰焊可以增加气体供应装置的压力,达到增加气体流量的目的。同时根据焊件位置以及焊缝长短,合理布置焊枪位置以及焊接顺序;焊接前对送丝机构进行测试,将速度控制在合理范围内,将送丝长度控制在15mm左右即可;合理选择焊丝直径。直径太细焊接时会产生飞溅现象,直径太粗焊缝会产生气孔,因此必须严格控制焊丝直径。
2.3 焊材因素
焊件本身不干净,表面有油、锈蚀等都会影响焊接质量,保护气体的浓度偏度、成分繁杂都会大大降低焊件质量。
改善措施:焊件坡口及周围必须保持干净,焊接前必须检查洁净程度,若有异物需及时清理。气体浓度要保持在99.8%以上,尽量将水分清除干净。防止水分进入最好的方式就是保持气体内部有足够的压力。
2.4 焊接工艺
焊接工艺的优劣直接决定焊接质量,有的焊接工艺过于复杂,焊接程序重复,再加上员工操作不当,很容易出现咬边、焊穿等现象。
改善措施:在选择焊接电流时,将母材厚度放在首要位置,再根据焊丝直径确定合理的焊接电流。将送丝速度控制在合理范围内,速度过快会使成型的焊缝塑性降低,甚至可能出现烧穿现象,速度通常控制在15~40m/h内。
2.5 焊接环境
外部环境对焊接质量的影响是较大的,若焊区正对风口,或者外部自然风较大,会将保护气体吹散从而影响焊接质量。
改善措施:焊接前对需要考察周边的环境,尽量避免在风口位置进行焊接工作[4]。为保证焊接质量,常用平焊或横焊进行焊接作业,这样能够确保焊缝具有较强的塑性和韧性。
3 结语
综上所述,是对二氧化碳气体保护焊的相关介绍,首先阐述焊接工艺原理,接着介绍具体的焊接过程,并总结焊接前需要选择的关键参数,最后提出质量控制措施。从中可以看出二氧化碳气体保护焊技术是焊接领域的革新,有效提升焊接水准的同时减少材料浪费,尤其在制造行业应用非常广泛。目前我国还在不断改进此项技术。
参考文献
[1] 吴刚.CO2气体保护焊的质量控制[J].汽车实用技术,2013(8):84-87.
[2] 齐志龙,李科,孙佳男,等.CO2气体保护焊短路过渡熔滴尺寸的研究[J].焊接,2016(11):34-37.
[3] 刘强.CO2气体保护焊焊缝裂纹控制[J].中国新通信,2013(6):53.
[4] 殷大会.减少CO2气体保护焊飞溅的措施[J].中國机械,2014(12):154.
关键词:工艺原理 焊接过程 质量控制
中图分类号:TG444 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)03(b)-0096-02
在低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢等制品的制造过程中,应用最多的就是焊接技术,将二氧化碳作为电弧介质进行焊接,成本较低且焊接成型的产品具有良好的抗裂性能,使用寿命较长。因此该项焊接技术是焊接制造的首选,在科技的不断发展下,该项技术的缺陷正在被逐步改善,其应用面也在不断扩大当中。
1 原理和实施
1.1 工艺原理概述
此项焊接技术是将二氧化碳作为介质,在高温环境中将焊件表面融化,从而将其焊接在一起。与传统焊接技术相比,这种焊接形式焊后不会产生大量熔渣。焊接过程中气体会对焊区进行保护,确保焊接过程顺利进行。该项技术经常用于强度较高的合金钢的焊接,作业效率较高,且能有效保证焊缝质量。
1.2 选用参数
焊接前需要对以下参数进行选择:焊丝直径。其选择需要综合考虑多方面因素,其中最重要的是母材厚度,选择标准如表1所示。
(1)焊接电流。送丝速度是控制焊接电流的主要物理量,速度与电流的大小成正比,电流的大小直接决定着焊缝熔深,因此必须重视电流选择。长期实践表明,电流需保持在300A以上,焊缝熔深才能达到标准要求。
(2)焊接电压。电压是在电流选定的基础上计算出来的,在电流较大的情况下,使用下式计算电压。
U=0.04I+20+2V
电压和电流的选取与焊丝直径有直接关系,焊丝直径变化时,电流和电压也随之变化,其选用标准如表2所示。
1.3 焊接实施
焊接前需要检查焊件的质量,其材料、规格都要严格遵守相关标准,且与设计要求相对应。焊丝外观必须完好,若发现破损、弯折等现象时应该将相应部分去除。准备的气体浓度最好能达到99.8%,尽量排出气体中的水分。上述准备工作完成后,即可开始焊接作业。焊接的位置、焊缝的大小不同,其焊接形式以及坡口形式也存在明显差异,其中缺棱以3mm为界限,在这一数值以下坡口必须进行修磨平整,在这一数值之上还要进行补焊,然后在进行修磨。焊接过程中不能将杂质混入焊缝,焊前焊后都要注意清理焊缝使其保持干净。
常见的焊接形式包括以下几种:平焊。此类焊接方式适合搭接部位走向较为平缓的焊件,焊枪向左运动称为左焊法,反之则称为右焊法。利用右焊法时,熔池能够保证足够的温度,焊接效果较好,但右焊很难掌握住方向,容易出现偏焊现象。为避免这一现象,通常在焊接过程中将焊件横向摆动。实际生产中,左焊法是应用最为广泛的,节省成本的同时保证生产效率。
立焊。立焊过程中,喷嘴方向是向上的,此种焊接方式成型的焊件,外观比较精美。焊接时也会出现偏焊现象,因此也要横向摆动焊枪。横焊。此焊接形式的标准和立焊相同,焊枪在移动过程中同样需要前后摆动,且与焊缝之间的夹角需保持在13°左右。仰焊。此焊接形式与上述两种标准类似,与焊缝角度保持在5°~15°。
2 质量控制
夹渣、飞溅等缺陷是该项技术焊接过程中经常遇到的,下面对缺陷原因进行分析,同时给出相应的质量控制措施。
2.1 人为因素
很多焊接操作员的专业水平不达标,而且对产品的构造、工艺流程等不熟悉,很多企业为节省成本,对于上岗操作人员并未进行系统培训。再加上对焊接人员的相关资质考核不严格,各方面因素综合起来,焊件产品的质量随之降低。
改善措施:首先按照国家标准要求,按照焊件相关要求,制定相应的焊接工艺。接着对焊接操作员进行系统培训,让其充分了解产品特点,并巩固相关焊接知识。电焊工需要考取上岗证书以及相关资质,没有资质的人员一律不准上岗。最后强化员工的责任意识和安全意识,保证焊接质量的同时注意自身安全。
2.2 设备因素
保护气体的流量对焊接质量的影响是直接的,再加上气压阀控制不准确,气压表的示数也会出现偏差。当气体流量不足时,成型的焊缝会出现气孔。焊丝的长度受送丝机构影响,机构速度过快会使焊丝过长,焊缝融合程度不够,易产生飞溅且焊区保护被削弱。
改善措施:不同的焊接形式采取的措施也存在明显差异,平焊、横焊可适当增加喷嘴直径,进而增加保护气体的量。仰焊可以增加气体供应装置的压力,达到增加气体流量的目的。同时根据焊件位置以及焊缝长短,合理布置焊枪位置以及焊接顺序;焊接前对送丝机构进行测试,将速度控制在合理范围内,将送丝长度控制在15mm左右即可;合理选择焊丝直径。直径太细焊接时会产生飞溅现象,直径太粗焊缝会产生气孔,因此必须严格控制焊丝直径。
2.3 焊材因素
焊件本身不干净,表面有油、锈蚀等都会影响焊接质量,保护气体的浓度偏度、成分繁杂都会大大降低焊件质量。
改善措施:焊件坡口及周围必须保持干净,焊接前必须检查洁净程度,若有异物需及时清理。气体浓度要保持在99.8%以上,尽量将水分清除干净。防止水分进入最好的方式就是保持气体内部有足够的压力。
2.4 焊接工艺
焊接工艺的优劣直接决定焊接质量,有的焊接工艺过于复杂,焊接程序重复,再加上员工操作不当,很容易出现咬边、焊穿等现象。
改善措施:在选择焊接电流时,将母材厚度放在首要位置,再根据焊丝直径确定合理的焊接电流。将送丝速度控制在合理范围内,速度过快会使成型的焊缝塑性降低,甚至可能出现烧穿现象,速度通常控制在15~40m/h内。
2.5 焊接环境
外部环境对焊接质量的影响是较大的,若焊区正对风口,或者外部自然风较大,会将保护气体吹散从而影响焊接质量。
改善措施:焊接前对需要考察周边的环境,尽量避免在风口位置进行焊接工作[4]。为保证焊接质量,常用平焊或横焊进行焊接作业,这样能够确保焊缝具有较强的塑性和韧性。
3 结语
综上所述,是对二氧化碳气体保护焊的相关介绍,首先阐述焊接工艺原理,接着介绍具体的焊接过程,并总结焊接前需要选择的关键参数,最后提出质量控制措施。从中可以看出二氧化碳气体保护焊技术是焊接领域的革新,有效提升焊接水准的同时减少材料浪费,尤其在制造行业应用非常广泛。目前我国还在不断改进此项技术。
参考文献
[1] 吴刚.CO2气体保护焊的质量控制[J].汽车实用技术,2013(8):84-87.
[2] 齐志龙,李科,孙佳男,等.CO2气体保护焊短路过渡熔滴尺寸的研究[J].焊接,2016(11):34-37.
[3] 刘强.CO2气体保护焊焊缝裂纹控制[J].中国新通信,2013(6):53.
[4] 殷大会.减少CO2气体保护焊飞溅的措施[J].中國机械,2014(12):154.