气电立焊焊接工艺规范

1、气电自动立焊焊接工艺规范 1范围 气电自动立焊是一种高效、先进的焊接方法，目前普遍应用于船体结构中舷侧外板、隔舱壁等立向 位置的对接焊。本规范规定了气电自动立焊的焊接材料及辅助材料、作业环境、坡口形式及装配、焊接 工艺和焊缝质量控制等。 本规范适用于板厚不超过32mm的以C02为保护气体、焊接位置为垂直的单道对接气电自动立焊。 2规范性引用文件 CB/T 3947-2001气电自动立焊工艺要求 GB/T 6052-1993 工业液体二氧化碳 CB/T 3715-1995 陶质焊接衬垫 焊缝返修通用工艺 3焊接前准备 3.1焊接材料及辅助设备 3.1.1焊丝选用气电立焊专用的CO2药芯焊丝， 要

2、AWS A5.26 EG71T-2 的要求，并应具有相应 的船检合格证书。 3.1.2陶质衬垫随用随拆。如拆封后未用完，储放时间过久，必须经200250 C烘焙1小时后 才能使用。陶质衬垫的质量应符合CB/T 3715-1995 的要求 3.2 CO2气体 CO2气体的要达到纯度99.5%以上，水分含量小于 0.05%，其质量应符合 GB/T 6052-1993工业液 体二氧化碳中I类或n类一级的要求。 3.3作业环境 3.3.1气电自动立焊应在风速小于3m/s的环境下进行。如果在焊接过程中遇到刮风或下雨，应对焊接作 业区域采取有效的防风、防雨措施或停止作业。 3.3.2焊接作业环境低于 0C

3、时，应对焊件进行适当的预热，并在水箱中加入防冻剂。 3.4坡口形式 气电自动立焊采用单面V形坡口，坡口角度和根部间隙由板厚决定，可参考表1。 表1坡口形式及尺寸 板厚t mm 坡口角度 a O 根部间隙b 坡口形式 912 55： 6： 12 15 5005 6： 15 18 45 6* 18 23 40橙 51 23 26 35； 5： 26 29 30： 5： 29 32 25： 5号 3.5装配 3.5.1装配时，应在坡口反面的钢板上装焊“H”型定位板，板厚为10mnv 16mm，形状尺寸见图 1, 定位板的装配间距一般为 350mm，每只衬垫至少有两只“n”型板。 i 11 80 eo

4、o - BB- “H”型板尺寸 3.5.2对接接头装配错边量不应超过 1mm。 3.5.3当对接的两块钢板的厚度差超过3mm时，应将厚板削斜至与薄板齐平，削斜宽度为厚度差的 倍，即 L=4 (t1-t2),见图 2。 图2接头削斜示意图 3.5.4坡口边缘两侧至少 30mm范围内应用砂轮打磨，清除切割残渣、装配马脚、飞溅物以及横向焊缝 的焊缝余高，确保正面水冷滑块顺利滑移和反面衬垫贴紧。 3.5.5在焊接坡口反面安装陶质衬垫时，陶质衬垫成型槽中心线应与坡口宽度的中心对正。每跟陶质衬 垫应至少使用两个斜楔加以固定，使陶质衬垫紧贴于钢板。同时应防止用力过大导致陶质衬垫破碎，各 陶质衬垫之间应连接紧

5、密无缝隙。 3.6焊接设备的安装 3.6.1将垂直自动焊设备吊在甲板上合适的位置，并装好气管、水管、控制线及电缆线等，长度应满足 整条长接缝的焊接需要。 3.6.2利用升降装置将导轨安装在距接缝200mm处（指磁钢边线），并与接缝保持平行。上下导轨之间 连接应无缝隙，并用螺钉拧紧，整条导轨的顶端应与工件可靠连接固定，以防止导轨意外脱落。安装导 轨前必须清除磁铁表面的灰尘、垃圾和污物。 3.6.3将垂直自动焊机安放在焊道的起始点后，用离合器锁紧待用，并要检查和清除焊机道路中的障碍 物。 3.6.4将CO2送丝机构的所需焊丝消耗量带上吊架升降装置，并使CO2送丝机构固定在合适位置，同时 准备好防风

6、帘使用。 3.6.5在焊接坡口正面安放水冷铜滑块，铜滑块的成型槽位置应与坡口正面对正，成型槽宽度必须与坡 口正面宽度相匹配，见表 2。铜滑块应保持通气孔清洁、成型槽光滑，且与被焊件顶紧，力度适中。 表2铜滑块成型槽宽度 坡口宽度 17 18 21 2225 26 29 30 成型槽宽度 20 24 28 32 36 366将送丝软管接至 SG-2Z装置的弯管上，检查导电嘴，并将弯管固定在装置上，送丝后要确保一定 的焊丝长度和角度。 3.6.7如需焊丝摆动，可将摆幅与两端停留时间在焊前预先调整好。 3.6.8电源极性：垂直自动焊采用平特性直流反极电源。 4人员 参加气电垂直自动焊的焊工，必须经过

7、专业培训和考试合格，并经过船级社或有关的检验部门认可 合格后，方能持证上岗。 5工艺要求和过程 5.1气电自动立焊装置如图 3所示，按图3规定调整焊枪角度及位置，并注意以下几点： 5.1.1调整焊枪角度a，使其在垂直焊接时，与工件表面呈515夹角。 5.1.2调整焊枪高度，使导电嘴顶端与铜滑块上保护气体输出口下沿的垂直距离h控制在20mm30mm。 5.1.3调整焊丝落点位置，使焊丝落点从板厚中心部位略向坡口正面偏移，使之处于坡口截面的重心位 置。 5.2若厚板焊接需要焊丝摆动时，需预先设置好摆动机构的摆幅和两端停留时间。 5.3 C02气体流量在 25L/min35L/min之间。 5.4保

8、证冷却水循环管路通畅，冷动水流量不小于2L/min。 5.5焊接过程中，应注意以下几点： 5.5.1观察焊丝落点位置和正反面焊缝热量分布情况，若有异常应及时修正焊接规范，并通过机械装置 调整电弧位置； 5.5.2观察铜滑块的中心位置； 5.5.3控制熔池液面，使其保持离保护气体出气口5mm10mm。 5.5.4用绝缘棒随时清除铜滑块保护气体盒里的飞溅物。 5.6焊接停止时，按停止按钮（同时停止摆动），小车行走和送丝即停止，电弧熄灭。待熔池凝固后，再 松开铜滑块。 5.7焊接结束后，先断开焊接小车的控制电源开关和焊接电源开关，再切断水、气、水泵电源等。 5.8焊接规范 气电垂直自动焊接规范参数主

9、要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝摆幅、焊丝伸出长度、 气体流量等。 5.8.1焊接电流 垂直自动焊时，由于电流密度大，电源超过一般C02焊短路过渡的临界电流值，熔滴显示滴状过 渡形式。其特点是飞溅小，电弧燃烧稳定，且熔敷速度大，因此必须选用合适的电流。过大过小的焊接 电流都会影响焊接过程的稳定性和焊道的成形良好。焊接参数以WPS为准，表3可供参考 表3焊接规范参数 板厚(mm) 电流(A) 电压(V) 速度(cm/min) 12-14 290-350 29-35 10-13 16-20 360-380 32-34 8-10 21-25 33-35 6-7 26-33 34-36 4-5

10、 6.3.2电弧电压 电弧电压的选用值须与焊接电流相匹配，在其它规范参数不变的情况下，电弧电压增大，焊缝宽度 增加，过高的电弧电压会出现焊缝咬边。但过低的电弧电压会使电弧燃烧不稳定。因此在保证焊接过程 稳定和焊缝成型良好的情况下，应尽量降低电弧电压对防止气孔和减少合金元素的烧损都是有利的。具 体数据见表4 5.8.2焊接速度 合适的焊接速度视焊丝熔化速度而定。它与焊丝熔化速度间的关系，以水冷滑块内金属液面距进气 口底部为(5-10)mm较合适。焊接速度过快，滑块内金属液面逐渐降落，焊丝伸出长度增加，易使焊缝 产生气孔。焊接速度过慢，水冷铜滑块内金属液面升高，飞溅增加，当金属液面升高到进气口底部

11、时， 电弧燃烧不稳定。甚至会迫使焊接过程中断。 5.8.3焊丝摆幅 采用摆动器焊接时，电弧稳定，飞溅小，焊缝截面上温度均匀，熔池金属结晶状态得到改善，晶粒 度细，有利于得到致密焊缝。参数以WPS为准，表4可供参考。 表4焊丝摆幅 焊接位置 板厚(mm) 摆动 摆幅(mm) 前停(sec) 后停(sec) 垂直 12-14 不采用 16-20 可采用 4-8 0.6-1.0 0.3-0.6 21-25 必须采用 6-10 26-33 9-11 0.9-1.1 0.9-1.1 倾斜 13-24 4-7 0.4-0.6 0.4-0.6 6检验 表5焊缝外形尺寸 板厚(mm) 正面焊缝宽度 正面焊缝高度 背面焊缝宽度 背面焊缝高度 12-16 24-28 2 10-18 2 16-26 28-32 14-32 26-33 32-36 3 18-22 3