■ 裴吉虎，王傳友

1. 概述

在CO2氣體保護(hù)半自動焊焊接過程中，大多數(shù)焊接缺陷的產(chǎn)生是由于焊工的一些不良操作習(xí)慣，以及對CO2焊的焊接特點、設(shè)備零部件的破損對焊接的影響了解不夠所致。此外，在焊接實踐過程中，焊工對缺陷產(chǎn)生原因進(jìn)行分析時的切入點不正確，分析的不夠全面細(xì)致，都將影響操作技能的提高。

本文從操作者的角度去分析CO2氣體保護(hù)半自動焊接過程中，設(shè)備零部件故障、焊工不良操作習(xí)慣對焊接質(zhì)量的影響，希望對焊工操作技能和分析、解決問題能力的提高有所幫助。

2. 焊接參數(shù)的選擇

焊接參數(shù)主要分析焊接電流、電弧電壓和焊絲干伸長度。

（1）焊接電流 當(dāng)其他參數(shù)不變時，焊接電流與送絲速度成正比。焊接電流增大，送絲速度增大，熔覆效率提高，同時熔深增大。如果電流過大，會形成凸起的焊道，焊縫成形差；如果焊接電流過小，則產(chǎn)生顆粒狀熔滴過渡，飛濺增多。

（2）電弧電壓 電弧電壓與送絲速度的關(guān)系成反比。電壓減小，送絲速度增大，熔深變淺，焊道變窄。電弧電壓增大，送絲速度減小，電弧長度增大，焊縫變寬。

（3）焊絲干伸長度 干伸長度過大，焊絲挺度不夠，電弧不穩(wěn)定，飛濺增多，影響氣體保護(hù)效果，并且使得焊接電壓增高，焊絲紅熱，過早熔斷，影響焊接參數(shù)的穩(wěn)定性；干伸長度過小，焊接飛濺容易堵塞噴嘴，燒損導(dǎo)電嘴，另外噴嘴距離工件太近，影響焊工操作視線。一般干伸長度經(jīng)驗值取10倍焊絲直徑。

在潮濕的環(huán)境下使用藥芯焊絲焊接時，焊藥容易吸潮產(chǎn)生氣孔造成焊接質(zhì)量下降，這時可以適當(dāng)增加干伸長度，利用電阻熱給焊絲烘干，清除焊藥中吸附的水分。

3. 焊接操作習(xí)慣

（1）起弧動作 ①焊絲端部球型部位容易引起焊接缺陷，引弧前應(yīng)剪去。②空點幾下控制開關(guān)，將氣路中的空氣置換干凈。③起弧點距離焊接位置前10mm左右采用短路引弧法起弧焊接；起弧時的前幾滴熔滴容易產(chǎn)生焊接缺陷，將其甩到焊道上，正常焊接時熔化掉即可。④在管道焊接時，起弧處焊縫越薄越好，然后逐漸增加焊縫厚度直至達(dá)到正常值，形成一個緩坡段利于保證此處接頭的焊接質(zhì)量。⑤電弧拉到熔池的前部中間部位，看清焊道邊緣后將電弧引到焊道邊緣，邊緣熔好后電弧逐漸引向焊道根部，待根部充分熔合后再進(jìn)行正常的焊接。

（2）打底焊接 根據(jù)壁厚、間隙和鈍邊值選擇合適的焊接參數(shù)并做試焊。

第一，為保證一定的干伸長度和焊槍擺動的穩(wěn)定，用右手握住焊槍并控制焊槍擺動和開關(guān)，左手虛握在焊槍彎脖處作為支點穩(wěn)定焊槍。

第二，應(yīng)以手腕的轉(zhuǎn)動帶動焊槍擺動，保證焊槍穩(wěn)定、流暢、連貫的擺動。焊槍擺動到坡口邊緣時稍做停頓，使其充分熔合，保證一定的熔寬，使熔池溫度相對均勻分布。

第三，采用斷弧焊法形成初始焊縫后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正常的打底焊。在仰焊位打底焊接時，最初幾滴熔滴的背面高度對以后焊縫高度起決定性作用。

第四，在打底焊接時，為防止穿絲，焊槍角度不能過于傾斜，行走速度不能過快，應(yīng)根據(jù)熔池溫度隨時調(diào)整焊槍角度和行走速度。焊接時電弧始終頂在熔池上半部并做適當(dāng)?shù)臋M向擺動，以保證一定的熔寬。注意根部熔透，背面余高適中。

第五，當(dāng)焊接到收弧閉合處，還剩下一個小的熔孔時，將焊槍傾角增大，電弧前移，給前面焊道加溫后恢復(fù)正常的焊槍角度并放慢焊接速度，以利于接頭熔池的形成和內(nèi)部液態(tài)金屬充分流動，保證接頭處熔合良好。最后采用電流的衰減或反復(fù)斷弧并逐漸將電弧引致坡口邊緣或焊道前方熄滅，防止產(chǎn)生縮孔。

（3）填充焊接 相對于打底，焊接參數(shù)稍做提高。填充焊接相對來講容易操作。需要注意的是保證前焊道兩側(cè)熔合好且不產(chǎn)生夾渣，新焊道表面光滑無夾溝和突起。接頭處熔合好，沒有夾渣、氣孔等缺陷。根據(jù)不同的焊接位置為蓋面層預(yù)留相應(yīng)深度，以利于蓋面層焊接成形。當(dāng)焊縫處在窄坡口中時，采用“頂絲”焊法效果很好，即焊槍不做擺動，電弧頂?shù)饺鄢厍安繅旱碗娀。^察熔寬和余高控制焊接速度。

（4）蓋面焊接 要求兩邊無咬邊，接頭圓滑，余高均勻，寬窄一致。對于較寬的焊道，要分道焊接，過寬的焊槍擺動會影響氣體保護(hù)效果，容易產(chǎn)生氣孔。

4. 特定位置焊接操作要領(lǐng)

（1）打底焊 打底焊時，焊絲做鋸齒形擺動，焊絲不能越過熔池前端，防止穿絲。焊絲擺到坡口邊緣時稍作停留，使熔池中心溫度得到冷卻，兩側(cè)充分熔合；焊絲經(jīng)過坡口間隙處時擺動要快，使之形成金屬過橋，并保證焊縫背面成形。

（2）立向上焊 立向上焊接時，典型的焊槍擺動方法有月牙形（有上月牙形和下月牙形兩種）、直線形和三角形三種基本的操作方法。要點包括：①電弧要沿母材與熔池交界處移動，保證此處熔合良好，同時降低熔池中心溫度，保證焊縫表面平滑。②電弧要伸到焊縫根部，保證根部熔透。③電弧要在坡口兩側(cè)稍作停留。④開坡口有間隙打底焊接時采用下月牙形擺動，防止穿絲并保證焊縫背面成形。立向上焊典型的擺動方法如圖1所示。

（3）橫焊位 橫焊位中厚板采用多層、多道焊接，容易產(chǎn)生的焊接缺陷種類較多，主要是由于焊接層次不當(dāng)、焊槍角度不合理、各種焊接參數(shù)之間不匹配所致。橫焊縫焊接要點及焊槍角度變化如圖2所示。

圖1 立向上焊典型擺動方法

圖2 橫焊縫焊接要點及焊槍角度變化示意

（4）仰焊位 仰焊位焊接時，電弧始終頂著熔池，靠電弧吹力托住熔池，表面張力拉住熔池，防止焊縫下垂。焊槍可做小幅度直線往復(fù)擺動，控制熔池體積不能過大，因此仰焊要選擇盡量小的焊接參數(shù)。對于中厚板、管的焊接，可以采用橫焊的方法分層、分道焊接，這樣可以有效控制焊縫下垂，并可以增大焊接參數(shù)，提高焊接效率。仰焊部位焊接順序如圖3所示。

由于焊絲位置、重力、電磁收縮力和陽極反作用力的綜合作用會產(chǎn)生非軸向熔滴過渡（見圖4），熔滴偏向焊絲一側(cè)形成較大的熔滴。這種過渡形式會產(chǎn)生較大的飛濺，并且嚴(yán)重影響焊縫成形和焊接質(zhì)量。焊縫兩側(cè)形成較深的夾溝并且電弧達(dá)不到熔池根部，造成層間未熔合或夾渣。因此仰焊位焊接時，要注意調(diào)整好焊槍角度和焊接參數(shù)。

5. 易損部件故障對焊接的影響及對策

易損件故障對焊接的影響不容忽視，直接干擾設(shè)定好的焊接電流、電弧電壓，導(dǎo)致焊接無法正常進(jìn)行。因此，做好易損件的日常檢查和維護(hù)，是一個優(yōu)秀焊工的必做功課。附表中列出了CO2氣體保護(hù)焊各種易損部件出現(xiàn)故障時的表征對焊接過程中的不利影響以及解除故障現(xiàn)象的措施。

圖3 仰焊部位焊接順序

圖4 仰焊位熔滴非軸向過渡受力分析

易損部件故障的表征、對焊接的影響及糾正措施

6. 結(jié)語

實踐證明，CO2氣體保護(hù)半自動焊只要防護(hù)措施到位、焊工熟悉設(shè)備易損部件故障對焊接質(zhì)量的影響并及時修整或更換，焊工具備良好的焊接操作習(xí)慣和正確的焊接方法，完全可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。