气体保护焊接质量控制做法

气体保护焊接质量控制做法一、气体保护焊接质量控制概述

气体保护焊接（GMAW）是一种高效、优质的焊接方法，其质量控制涉及从设备准备到焊缝检测的全过程。为确保焊接质量，必须建立完善的质量控制体系，遵循标准化操作流程，并采用科学的方法进行过程监控和结果评估。以下将从设备准备、焊接参数、操作规范及检验方法等方面详细阐述气体保护焊接质量控制的做法。

二、设备准备与检查

（一）气体系统检查

1.气瓶状态检查：确保气瓶压力在正常范围内（如氩气瓶压力通常为5-10MPa），瓶体无腐蚀、无泄漏。

2.减压器功能测试：检查减压器的压力调节是否灵敏，无滴漏现象。

3.管路连接检查：确认气管无破损、无扭结，接头密封性良好，避免混气。

（二）焊接设备校验

1.送丝机构检查：确保送丝平稳，无卡顿，送丝速度可精确调节。

2.焊枪状态检查：焊枪喷嘴无堵塞，导电嘴磨损量在允许范围内（如小于3mm）。

3.电流电压稳定性：检查电源波动是否在±5%范围内，确保焊接参数稳定。

三、焊接参数设置

（一）气体选择与流量控制

1.气体类型选择：根据母材材质选择保护气体，如低碳钢可选Ar+CO₂混合气（Ar70%+CO₂30%）。

2.气体流量控制：一般焊接时，氩气流量控制在10-20L/min，CO₂流量根据需求调整（如5-15L/min）。

（二）焊接电流与电压设定

1.电流设定原则：根据板厚和运条速度选择电流范围（如1mm板厚电流为80-150A）。

2.电压波动控制：电压稳定在±1V内，避免因电压不稳导致飞溅增大或熔深变化。

（三）电弧长度与送丝速度

1.电弧长度：保持短电弧（如0.5-1.5mm），避免长电弧导致气孔。

2.送丝速度：根据焊接速度匹配送丝速度（如200-400mm/min）。

四、焊接操作规范

（一）引弧与稳弧操作

1.引弧方法：采用短弧引弧，避免划擦焊丝导致氧化。

2.稳弧技巧：保持电弧稳定，避免摆动过大或中断。

（二）运条技巧

1.直焊缝：保持匀速直线运条，焊道宽度比板厚略宽（如加10%）。

2.角焊缝：采用锯齿形或月牙形运条，确保焊脚高度一致。

（三）收弧处理

1.缓慢收弧：避免急停导致弧坑，可适当减小电流收尾。

2.补充填丝：弧坑较大时需补充填丝，确保焊缝饱满。

五、焊缝质量检验

（一）外观检查

1.表面缺陷识别：检查气孔、夹渣、咬边等，标准参照GB/T5117。

2.焊缝成型评估：焊道均匀、过渡平滑为合格。

（二）内部缺陷检测

1.超声波检测：对重要焊缝进行UT检测，灵敏度可达2级缺陷。

2.X射线探伤：适用于厚板焊接，按ASMEIX标准执行。

（三）力学性能测试

1.拉伸试验：测试焊缝抗拉强度（如低碳钢≥400MPa）。

2.冲击试验：检测低温冲击韧性（如-40℃冲击功≥27J）。

六、质量控制记录与改进

（一）记录管理

1.建立焊接记录表，记录气体成分、电流电压、检验结果等关键数据。

2.定期归档，便于追溯和分析质量问题。

（二）持续改进措施

1.问题分析：对超标缺陷进行根本原因分析（如气体纯度不足）。

2.优化方案：调整焊接参数或操作方法，如增加CO₂比例改善成型。

**一、气体保护焊接质量控制概述**

气体保护焊接（GMAW），又称熔化极惰性气体焊接（MIG）或熔化极活性气体焊接（MAG），是一种高效、灵活的焊接方法，广泛应用于制造业和维修行业。其核心在于利用保护气体在熔融金属表面形成保护层，防止空气中的氧化物和氮化物侵入，从而获得高质量的焊缝。然而，焊接质量的稳定性受到多种因素的影响，包括设备状态、气体纯度、焊接参数、操作技巧和环境条件等。因此，建立系统、严格的质量控制体系至关重要。有效的质量控制不仅能保证焊缝的力学性能和外观质量，还能提高生产效率，降低材料浪费和返工率。本部分将从设备准备、焊接参数、操作规范及检验方法等多个维度，详细阐述气体保护焊接的质量控制做法，旨在为实际操作提供科学、实用的指导。

**二、设备准备与检查**

设备是保证焊接质量的基础。在开始焊接前，必须对气体系统、焊接设备和辅助工具进行全面检查，确保所有组件处于良好工作状态。

（一）气体系统检查

气体是保护熔融金属、防止污染的关键。其纯度和稳定性直接影响焊缝质量。

1.**气瓶状态检查：**

***外观检查：**检查气瓶是否有腐蚀、损伤、变形或过期标识。确保气瓶标签清晰，标识正确的气体种类和储存压力。例如，氩气瓶通常呈银灰色，二氧化碳气瓶呈黑色，并有相应的颜色标记。

***压力检查：**使用合格的压力表检查气瓶压力。确保压力在正常工作范围内。例如，氩气瓶的储存压力通常在5-10MPa（约75-150psi），但实际使用时的压力会根据减压器的设定和流量需求变化。压力过低或过高都可能导致焊接问题。记录气瓶的初始压力和日期，便于追踪。

***安全阀检查：**确认气瓶的安全阀完好无损，功能正常。

2.**减压器功能测试：**

***安装检查：**确保减压器安装牢固，连接处无泄漏。首次使用或长期未使用的减压器，应先进行排空气操作。

***压力调节测试：**打开气瓶阀门，缓慢调节减压器，检查压力调节是否平滑、无卡顿。旋转手柄时应感觉轻松。

***泄漏检查：**在调至工作压力后，关闭气瓶阀门，检查减压器和管路连接处是否有气泡。也可以用肥皂水涂抹连接处，观察是否有气泡产生（注意：严禁使用明火检查泄漏）。

***背压测试：**在工作流量下，检查减压器后端的背压是否稳定，通常要求背压波动小于0.01MPa。

3.**管路连接检查：**

***管材与规格：**确认气管的材质（如橡胶管、金属波纹管）与所输送的气体类型（如惰性气体需要耐压、耐腐蚀的波纹管）及压力等级相匹配。检查管径是否满足最大焊接电流和流量的需求。

***连接紧固：**检查所有接头（如快速接头、卡套式接头）是否拧紧，无松动现象。螺纹连接处应涂抹适当的螺纹脂（如硅脂），以润滑和密封。

***管路integrity检查：**仔细检查整条管路是否有扭结、挤压、老化或破损。特别是柔性气管，避免过度弯曲，以免影响气体流动或导致泄漏。

***气体分离：**如果使用混合气体，确保管路设计能够均匀混合气体，并防止不同气体相互污染。

（二）焊接设备校验

焊接设备是能量来源和焊接过程控制的核心。

1.**送丝机构检查：**

***送丝机状态：**检查送丝机外观是否完好，无异常噪音或振动。确认电源连接正确，电压符合设备要求。

***送丝轮检查：**检查送丝轮的磨损情况，确保其直径和硬度满足所使用焊丝的规格。磨损严重的送丝轮会导致送丝不畅、送丝不稳或焊丝断裂。必要时更换新的送丝轮。

***送丝速度调节：**在空载状态下，测试送丝速度调节功能，确保调节范围覆盖所需焊接速度，且读数准确。可以通过测量单位时间内焊丝通过的距离来验证。

***送丝稳定性测试：**连接焊枪，进行短距离送丝测试，观察焊丝是否连续、均匀地送出，无卡顿、打滑或自行停止现象。检查焊丝在送丝软管中的位置是否平稳。

***焊丝导向检查：**检查送丝软管（送丝软管）是否完好，内部有无杂质或毛刺，确保焊丝在软管内能顺畅滚动。定期清理软管末端，防止堵塞。

2.**焊枪状态检查：**

***焊枪头检查：**检查焊枪喷嘴是否有裂纹、烧蚀或堵塞。喷嘴的孔径应与所使用的焊丝直径匹配。堵塞的喷嘴会导致电弧不稳、飞溅增大、熔深不均。必要时清理或更换喷嘴。

***导电嘴检查：**检查导电嘴（接触管）的磨损情况。导电嘴磨损过大会增加电弧电压，导致飞溅增大、熔深变浅、焊缝成型不良。根据磨损程度及时更换，一般当导电嘴直径减小到原始值的2/3或出现明显的熔化痕迹时，应予以更换。测量导电嘴与焊丝之间的接触压力，确保其在推荐范围内（通常为几牛到几十牛）。

***枪体绝缘检查：**检查焊枪枪体、电缆及连接器是否有绝缘破损、老化或裸露。确保所有电气连接点接触良好，无松动。

***冷却系统检查（如适用）：**对于水冷焊枪，检查冷却水的流量和温度是否在规定范围内，管路是否通畅，有无漏水现象。

3.**电源与控制单元校验：**

***电源连接：**确认焊接电源的输入电压与供电电压匹配，接地良好。

***参数设定：**检查焊接参数（电流、电压、焊接速度）设定是否准确，显示是否清晰。如有必要，进行空载测试，验证实际输出参数与设定参数的一致性。

***控制功能测试：**测试所有控制功能，如启动/停止按钮、参数调节旋钮、焊接模式选择（如短弧/长弧）、脉冲焊接功能（如适用）等，确保操作灵敏、可靠。

***保护功能测试：**检查过流保护、过压保护、欠压保护等安全保护功能是否正常。可以模拟异常情况（如模拟短路）进行测试，观察保护装置是否能及时动作。

**三、焊接参数设置**

焊接参数是影响焊缝成型、熔深、熔宽、飞溅和热影响区尺寸的关键因素。合理的参数设置是保证焊接质量的前提。

（一）气体选择与流量控制

气体类型和流量直接影响对熔融金属的保护效果和电弧特性。

1.**气体类型选择：**

***母材考虑：**根据母材的化学成分和性能要求选择合适的保护气体。例如，焊接碳钢和低合金钢常用CO₂气体或Ar+CO₂混合气；焊接不锈钢和铝则常用纯Ar气或Ar+He混合气。

***气体特性：**了解不同气体的特性：

***氩气（Ar）：**惰性气体，保护效果好，电弧稳定，飞溅小，适用于多种金属，但成本较高。热输入相对较大。

***二氧化碳（CO₂）：**活性气体，成本低，脱氧能力强，熔深大，电弧挺直，适用于碳钢和低合金钢。但飞溅较大，弧光较强，可能产生烟尘。

***氦气（He）：**惰性气体，热导率高，电弧温度高，熔深大，焊接速度快，适用于薄板和有色金属。但成本高，且可能使焊缝过热。常与Ar混合使用以降低成本并改善综合性能。

***混合气体：**通过调整Ar、CO₂、He的比例，可以获得所需的综合焊接性能。例如，Ar+CO₂混合气结合了Ar的保护性和CO₂的熔深性。

***应用场景：**考虑焊接位置（如仰焊对飞溅和烟尘更敏感）、板厚、焊接速度和成本等因素。例如，薄板焊接和仰焊可能倾向于使用Ar或Ar+He混合气以减少飞溅和热输入；厚板焊接和追求大熔深可能使用CO₂或Ar+CO₂混合气。

2.**气体流量控制：**

***流量确定：**气体流量需足够大，以形成稳定的保护气幕，完全包裹熔融金属和电弧区，防止空气侵入。流量过小则保护不足，易产生气孔、氧化；流量过大则可能增加飞溅，浪费气体，并可能导致熔滴过渡不稳定。

***流量选择参考：**

***CO₂焊接：**通常流量范围为10-25L/min。薄板小电流焊接可低至10-15L/min，厚板大电流焊接可达20-25L/min。

***Ar焊接：**通常流量范围为10-20L/min。焊接不锈钢时可能需要稍高流量（15-25L/min）以增强脱氧和抗气孔能力。

***Ar+CO₂混合气：**流量选择需综合考虑两种气体的比例。例如，对于Ar70%+CO₂30%的混合气，流量可与纯CO₂焊接类似或稍低。

***Ar+He混合气：**由于He的热导率高，流量通常比纯Ar低，例如，对于Ar90%+He10%的混合气，流量可能需要比纯Ar焊接降低15-25%。

***流量测量与调节：**使用流量计精确测量并调节保护气体的流量。流量计应定期校准，确保读数准确。在实际焊接中，可根据电弧声音、熔滴过渡状态和焊缝成型情况微调流量。

***流量分配：**对于多孔焊枪或多丝焊接，确保每个喷嘴的气体流量分配均匀且达到要求。

（二）焊接电流与电压设定

电流和电压是决定电弧能量和熔滴过渡特性的主要参数。

1.**电流设定原则：**

***电流类型：**GMAW主要使用直流电（DCEP或DCEA）和交流电（AC）。DCEP（正极接工件）通常电弧稳定性好，飞溅小，适用于大多数碳钢和合金钢。DCEA（正极接焊枪）电弧穿透能力强，适用于铝、不锈钢等有色金属，以及厚板焊接。交流电焊接时，需要考虑电弧的稳定性（如磁偏吹的影响）。

***电流大小：**电流大小主要取决于：

***母材厚度：**板越厚，通常需要越大电流以获得足够的熔深和熔敷速率。电流与板厚一般呈近似线性关系，但需考虑经验系数。

***焊接位置：**仰焊和立焊位置对熔滴过渡和熔池控制要求更高，通常使用较小的电流或调整焊接参数（如脉冲焊接）。

***焊丝类型与直径：**不同材质和规格的焊丝有不同的推荐电流范围。例如，相同电流下，细焊丝（如0.8mm）的电流密度比粗焊丝（如1.2mm）大。

***焊接速度：**焊接速度越快，通常需要相应增大电流。

***电流类型：**DCEP的电流通常比DCEA大10-20%。

***电流选择方法：**

***经验公式：**可参考经验公式进行估算，如I≈K×t，其中I是电流（A），t是板厚（mm），K是经验系数（碳钢CO₂焊接约为15-25A/mm，MIG氩气焊接约为10-18A/mm）。这只是粗略估计，需结合实际调整。

***查阅手册：**优先查阅焊丝制造商提供的数据手册，其中通常有详细的电流、电压、速度推荐范围。

***试焊调整：**最可靠的方法是进行小段试焊，根据焊缝的熔深、熔宽、成型和飞溅情况，以及电弧的稳定性，逐步调整电流，找到最佳值。

***电流稳定性：**确保焊接电源能够提供稳定、无波动的直流或交流电流。电源内阻要小，输出特性硬（电压调节率小），以保持电弧电压的稳定。

2.**电压设定与控制：**

***电压意义：**焊接电压反映了电弧的长度和能量状态。电压越高，电弧越长，能量越分散，熔深相对减小，熔宽增大，飞溅可能增加，热输入也相应增加。

***电压计算（近似）：**焊接电压（V）大致等于（1.8-2.5）×焊接速度（mm/min）+10-15。这个公式是经验性的，实际应用中需要根据电流和熔滴过渡形式进行调整。

***电压设定方法：**

***根据电流：**在选定电流后，根据经验或手册推荐值设定电压。对于短路过渡，电压通常较低（约10-25V）；对于射流过渡，电压较高（约25-40V）。

***根据电弧状态：**观察电弧燃烧是否稳定，声音是否清脆。理想的电弧应稳定燃烧，无杂音。电压波动应小于±1V。

***根据熔滴过渡：**短路过渡时，应看到规律的短路过程和细小的飞溅。射流过渡时，熔滴应平稳地过渡到熔池。电压设定需与熔滴过渡形式匹配。

***电压稳定性：**电源的输出电压波动会影响焊接过程和焊缝质量。确保焊接区域远离大型电气设备或强电磁干扰源，使用独立的电源线路。

（三）电弧长度与送丝速度

电弧长度和送丝速度直接影响熔滴过渡和焊缝成型。

1.**电弧长度控制：**

***定义：**电弧长度是指焊丝末端到工件表面的距离。

***短路过渡：**电弧长度极短，焊丝末端轻微接触工件后迅速脱离，形成短路。电弧长度通常在0.5-2mm之间。电弧过短易导致短路频率过高、飞溅增大、焊缝成型不佳；电弧过长则易导致熔滴过渡不稳定、气孔、未熔合。

***射流过渡（GMAW-F）：**电弧较长，熔滴以近似平直的射流形式过渡。电弧长度通常在1.5-4mm之间。电弧过短可能形成短路过渡或过渡不稳定；电弧过长则易导致飞溅增大、电弧不稳、熔深减小。

***控制方法：**主要通过调整焊枪角度、焊接速度和（对于某些电源）电弧长度控制功能来设定和维持合适的电弧长度。保持焊枪与工件表面的垂直度有助于维持稳定的电弧长度。

2.**送丝速度控制：**

***匹配原则：**送丝速度必须与焊接速度和熔滴过渡形式相匹配，以确保熔滴能够连续、平稳地过渡到熔池，避免出现焊丝干磨或熔池堆积。

***计算与设定：**送丝速度（Vw,mm/min）与焊丝直径（d,mm）和焊接速度（Vs,mm/min）之间存在近似关系：Vw≈Vs×d×K，其中K是经验系数，对于短路过渡约为5-8，对于射流过渡约为1.5-2.5。这是一个粗略估算，实际操作中需要根据熔滴过渡情况灵活调整。

***设定方法：**

***经验设定：**可先根据焊接速度和焊丝直径估算送丝速度，然后在实际焊接中观察熔滴过渡，进行微调。

***观察调整：**观察焊丝末端在电弧中的状态。对于短路过渡，应看到规律的短路和回缩；对于射流过渡，应看到平直的熔滴过渡。如有干磨或熔池堆积，说明送丝速度过快；如有熔滴飞溅过大或过渡不稳，说明送丝速度过慢。

***稳定性：**确保送丝机构工作稳定，送丝速度在整个焊接过程中保持恒定。检查送丝软管是否过长、过弯或扭结，这些都可能影响送丝稳定性。

**四、焊接操作规范**

操作者的技能和手法对焊缝质量有直接影响。标准化的操作规范是保证焊接质量一致性的关键。

（一）引弧与稳弧操作

引弧是焊接的起始阶段，稳弧是维持稳定焊接过程的基础。

1.**引弧方法：**

***接触引弧：**将焊丝末端轻轻接触工件表面，然后稍提起形成电弧。适用于大多数GMAW工艺。注意接触时要轻柔，避免划伤工件或过热焊丝。

***划擦引弧：**将焊丝末端像铅笔一样在工件表面划过，然后迅速提起形成电弧。通常用于平焊位置，且电流较大时。避免用力过猛，以免产生弧坑或烧穿。

***引弧技巧：**无论采用哪种方法，引弧后应迅速将焊枪调整到预定的焊接位置和角度，并稳定电弧。避免在引弧初期有过大的摆动或停顿。

2.**稳弧技巧：**

***保持角度：**根据焊接位置和坡口形式，保持合适的焊枪角度（通常向前倾斜10-20度，仰焊除外）。角度不当会导致电弧不稳、熔池控制困难、焊缝成型不良。

***匀速移动：**保持稳定的焊接速度，避免忽快忽慢或中途停顿。速度不稳定会导致熔深、熔宽变化，易产生未熔合、未焊透等缺陷。

***电弧长度：**在焊接过程中，根据熔滴过渡形式，维持设定的电弧长度。对于短路过渡，要控制好短路频率和回缩幅度；对于射流过渡，要保持电弧挺直稳定。

***熔池观察：**时刻关注熔池的大小、形状和温度，确保熔池在可控范围内。熔池过大或过小都会影响焊缝质量。

***摆动控制：**对于需要摆动的焊接接头（如角焊缝、T字焊缝），要控制好摆动的幅度、频率和速度，确保两侧熔合良好，焊脚高度均匀。

（二）运条技巧

运条是指焊枪在工件上的移动方式，目的是形成符合要求的焊缝形状和尺寸。

1.**直线焊缝：**

***手法：**保持焊枪稳定，沿焊缝中心线匀速直线移动。对于较窄的焊缝，可沿中心线移动；对于较宽的焊缝，可略偏向工件一侧（如偏移10%-15%板厚），以获得更饱满的焊缝。

***要领：**眼睛注视焊缝前方一小段距离（约10-20mm），以便提前判断和调整熔池。

2.**角焊缝：**

***平焊位置：**通常采用直线或轻微的月牙形摆动。摆动幅度不宜过大，以保证焊脚高度一致，避免产生凹坑或咬边。

***立焊位置：**速度要慢，摆动幅度更小，甚至采用不摆动或轻微摆动的直角焊法，以控制熔池，防止铁水下淌。

***仰焊位置：**速度最慢，摆动幅度最小，甚至不摆动，以严格控制熔池，防止铁水流失和飞溅。

***要领：**焊脚两侧必须保证完全熔合，可适当在坡口边缘停留片刻。收弧时注意填满弧坑。

3.**环缝或曲线焊缝：**

***手法：**保持焊枪与工件表面的相对角度和距离一致，匀速沿曲线移动。可配合身体的小幅度转动来保持稳定。

***要领：**确保焊缝圆滑过渡，宽度均匀。必要时可用辅助工具（如圆周焊枪架）保持焊枪稳定。

4.**多层多道焊：**

***道间处理：**前一道焊缝的收弧处应与后一道焊缝的起弧处保持一定距离（通常不小于10mm），以防止接头过热和夹渣。相邻两道焊缝的排列应交错（如人字排列），以改善散热。

***层间清理：**每焊完一道或几道后，必须彻底清除焊渣和飞溅物，确保下道焊缝的熔池清洁，防止缺陷的产生和扩展。

（三）收弧处理

收弧是焊接过程的结束阶段，处理不当易产生弧坑、未填满等缺陷。

1.**逐渐收弧：**当焊缝长度接近末端时，不要突然停止送丝和熄弧。应逐渐减小焊接速度，同时保持电流稳定，让熔池自然过渡并逐渐填满弧坑。

2.**控制熔池：**收弧阶段应保持较短的电弧长度和稳定的电弧，观察熔池状态，确保在焊丝停止送进前，熔池能完全填满弧坑。对于大电流或厚板焊接，可能需要更慢的收弧速度或稍微增加电流。

3.**填丝处理（如需要）：**如果收弧时熔池未能完全填满，应在熄弧后立即补填1-2根焊丝，将弧坑填满。填丝时，将焊丝末端对准弧坑中心，稍作停留后移开。

4.**避免爆溅：**对于某些焊接参数或焊丝，收弧时可能产生较大的爆溅。可通过调整参数（如降低电流、增加CO₂比例）、改变收弧手法或使用特殊设计的收弧器来减少爆溅。

5.**记录与检查：**完成收弧后，检查末端焊缝是否有缺陷。如有必要，进行修补，并记录收弧参数和处理方法。

**五、焊缝质量检验**

焊缝质量检验是确认焊接质量是否符合要求的关键环节。检验应包括外观检查、内部缺陷检测和力学性能测试等多个方面。

（一）外观检查

外观检查是快速、直观地评估焊缝质量的方法，主要检查表面缺陷和成型情况。

1.**检查内容：**

***表面缺陷：**检查焊缝表面是否有气孔（圆形或椭圆形凹陷）、夹渣（条状或块状夹杂物）、裂纹（线性缺陷）、未熔合（焊缝与母材或焊缝层间未完全熔合的缝隙）、未焊透（焊缝根部未熔合到母材）、咬边（母材边缘被电弧熔化并且回熔形成的凹陷或沟槽）、焊瘤（焊缝表面突起的金属）、凹陷（焊缝表面下陷）、飞溅（熔滴飞溅物附着在焊缝或附近区域）、表面粗糙度等。

***焊缝成型：**检查焊缝的宽度、余高（焊脚）、错边、焊缝圆滑过渡情况等是否符合图纸或标准要求。例如，角焊缝的焊脚高度应均匀一致，平焊缝的宽度应略大于板厚。

2.**检查工具：**主要使用放大镜（通常5-10倍）、钢尺、角尺、样板（用于检查焊脚高度、宽度等）等工具。对于内部缺陷的初步判断（如磁粉检测的表面裂纹指示），也可使用磁粉探伤设备。

3.**标准依据：**检查结果应与相关的质量标准（如GB/T3323.1对接焊缝外观质量分级、ISO9606焊缝外观质量分级）或图纸要求进行对比。根据缺陷的类型、尺寸、数量和分布，判断其是否合格。

4.**返修处理：**对于发现的不合格焊缝，应进行标识，并根据缺陷类型和严重程度，制定合适的返修方案（如打磨、气割重焊等）。返修后需重新进行外观检查，直至合格。

（二）内部缺陷检测

外观检查无法发现焊缝内部的缺陷，需要采用无损检测（NDT）方法进行检测。

1.**常用方法：**

***射线探伤（RT）：**利用X射线或γ射线穿透焊缝，根据缺陷对射线吸收率的影响在胶片上形成图像。适用于检测厚焊缝和对接接头中的内部缺陷（如气孔、夹渣、裂纹）。可按ASME、AWS等标准进行评级。优点是灵敏度高，能直观显示缺陷影像；缺点是成本较高，有辐射安全要求。

***超声波探伤（UT）：**利用超声波在介质中传播的原理，通过探头检测焊缝内部的缺陷。适用于检测各种类型缺陷，特别是垂直于焊缝平面的缺陷（如裂纹、未熔合）。操作相对快速，成本较低；缺点是对操作人员技能要求高，缺陷成像不如射线直观。可按GB/T11345等标准进行评定。

***磁粉探伤（MT）：**利用铁磁性材料在磁场中被磁化，缺陷（特别是表面及近表面缺陷）会导致磁力线弯曲，吸附磁粉显现缺陷痕迹。适用于检测铁磁性材料（如碳钢、低合金钢）焊缝的表面和近表面缺陷（如裂纹、夹杂）。操作快速，灵敏度高；缺点仅适用于铁磁性材料，对埋藏缺陷不敏感。

***渗透探伤（PT）：**利用液体渗透剂的毛细现象，渗入焊缝表面的开口缺陷，然后通过清洗和显像剂显示缺陷。适用于检测非多孔性材料（如不锈钢、铝合金）焊缝的表面开口缺陷。操作简单，成本较低；缺点仅能检测表面开口缺陷，对内部和闭口缺陷无效。

***涡流探伤（ET）：**利用交变电流在导电材料中产生的涡流效应来检测缺陷。适用于检测导电材料（如铝合金、铜合金）焊缝的表面和近表面缺陷。检测速度快，可用于自动化检测；缺点受材料导电性、磁性和形状影响较大。

2.**选择依据：**选择哪种检测方法取决于焊缝材质、厚度、结构、缺陷类型、检测要求（如是否需要定量化评级）以及成本等因素。通常根据相关标准（如ISO2852、ISO15886）或合同要求进行选择。

3.**检测执行：**由经过资质认证的检测人员按照选定的标准和程序进行操作。检测后，根据检测结果编写检测报告，对缺陷进行评估和分级。

（三）力学性能测试

力学性能测试用于评估焊缝的强度、塑性、韧性等承载能力，是验证焊缝是否满足使用要求的重要手段。

1.**常用试验：**

***拉伸试验（TensileTest）：**将焊缝试样置于拉伸试验机上施加拉力，直至断裂。测量断裂前的最大拉力（抗拉强度）、断后伸长率、断面收缩率等指标。抗拉强度是衡量焊缝抵抗断裂能力的主要指标。试验按照标准（如GB/T2651）进行。

***冲击试验（ImpactTest）：**将带有V型或U型缺口的标准试样置于冲击试验机上，以规定速度冲击断裂，测量冲击吸收功（冲击韧性）。主要用于评估焊缝在冲击载荷下的抗脆断能力，特别适用于低温环境下的焊接。试验按照标准（如GB/T2652）进行。

***弯曲试验（BendingTest）：**将焊缝试样置于规定的弯曲模具上，施加弯曲力矩直至断裂或达到规定角度。评估焊缝的塑性和抗弯能力。试验按照标准（如GB/T2653）进行。

***硬度试验（HardnessTest）：**在焊缝不同部位（如热影响区、焊缝中心）钻取试样，测量其硬度值（如布氏硬度、洛氏硬度）。硬度是衡量材料抵抗局部塑性变形能力的指标，可用于评估焊接热影响区的组织和性能变化。试验按照标准（如GB/T4340）进行。

2.**试验条件：**力学性能试验需要在标准的试验温度和设备条件下进行。试样应从具有代表性的焊缝部位截取，并按照标准进行制备和热处理（如需）。

3.**结果评定：**试验结果应与相关标准（如GB/T7306.1、GB/T5117、ASMEIX）或设计要求中规定的力学性能指标进行对比，判断焊缝是否合格。对于重要结构，可能还需要进行疲劳试验、蠕变试验等更高级的性能测试。

**六、质量控制记录与改进**

建立完善的质量控制记录体系和持续改进机制，是确保焊接质量稳定提升和满足长期要求的关键。

（一）记录管理

详细、准确的记录是质量追溯、问题分析和持续改进的基础。

1.**记录内容：**应记录每次焊接作业的所有关键信息，包括：

***项目信息：**工件名称、批号、焊接日期、操作者工号等。

***母材信息：**材料牌号、规格、批号、状态（如是否预热）等。

***焊丝信息：**焊丝牌号、规格、批次、烘干记录（如适用）等。

***气体信息：**气体类型、纯度（如适用）、流量、气瓶编号等。

***焊接参数：**电流、电压、焊接速度、电弧类型、脉冲参数（如适用）、焊枪角度等。

***预热与层间温度（如适用）：**预热温度、层间温度测量记录等。

***检验与试验结果：**外观检查记录、无损检测结果（报告编号）、力学性能试验结果等。

***返修信息（如发生）：**返修原因、方法、次数、返修后检验结果等。

***设备信息：**焊接设备编号、减压器编号等。

2.**记录方式：**可以使用纸质记录表或电子记录系统。电子系统便于数据管理和统计分析。记录应清晰、工整、真实。

3.**记录保存：**按照规定的时间要求保存焊接记录，一般至少保存2-3年，或根据合同或法规要求确定。建立规范的记录编号和检索系统，便于查阅。

4.**记录审核：**定期对焊接记录进行审核，确保记录的完整性和准确性。记录的填写应由操作者本人完成，并由班组长或质量员签字确认。

（二）持续改进措施

质量控制是一个动态循环的过程，需要根据实际问题和数据分析，不断优化焊接工艺和操作。

1.**问题分析：**当出现焊接缺陷或检验不合格时，应立即组织相关人员（操作者、技术员、质量员等）进行原因分析。采用鱼骨图、5W1H等方法，从人、机、料、法、环五个方面查找根本原因。例如，分析气孔产生的原因，可能涉及气体纯度不足、保护气流量不当、电弧长度过长、焊接速度过快、母材或焊丝污染等。

2.**制定措施：**针对根本原因，制定具体的改进措施。措施应具有可操作性、针对性和有效性。例如，若分析出气孔主要原因是CO₂气体流量过大，则应调整减压器，降低流量至推荐范围。

3.**实施改进：**将制定的措施付诸实施。可能涉及调整焊接参数、改进操作手法、更换设备部件、加强培训、改进工艺流程等。

4.**效果验证：**在实施改进措施后，进行小批量试焊，并重新进行检验（外观检查、无损检测等），验证改进效果。如果问题得到解决，则固化改进措施；如果效果不明显，则需要重新分析原因，调整措施。

5.**标准化与推广：**对于有效的改进措施，应将其纳入标准操作规程或焊接工艺评定文件，并组织相关人员进行培训和推广，防止类似问题再次发生。

6.**数据分析与预防：**定期收集和分析焊接记录、检验数据、设备运行数据等，识别质量波动趋势或潜在风险点。通过统计分析（如SPC统计过程控制），预测可能出现的问题，并提前采取预防措施。例如，发现某种焊丝的气孔率突然升高，应立即检查气体供应系统和焊丝储存条件。

7.**技术交流与学习：**鼓励操作者和技术人员进行技术交流，分享经验，学习新的焊接技术和质量控制方法。参加外部培训、行业会议等活动，保持知识和技能的更新。

一、气体保护焊接质量控制概述

气体保护焊接（GMAW）是一种高效、优质的焊接方法，其质量控制涉及从设备准备到焊缝检测的全过程。为确保焊接质量，必须建立完善的质量控制体系，遵循标准化操作流程，并采用科学的方法进行过程监控和结果评估。以下将从设备准备、焊接参数、操作规范及检验方法等方面详细阐述气体保护焊接质量控制的做法。

二、设备准备与检查

（一）气体系统检查

1.气瓶状态检查：确保气瓶压力在正常范围内（如氩气瓶压力通常为5-10MPa），瓶体无腐蚀、无泄漏。

2.减压器功能测试：检查减压器的压力调节是否灵敏，无滴漏现象。

3.管路连接检查：确认气管无破损、无扭结，接头密封性良好，避免混气。

（二）焊接设备校验

1.送丝机构检查：确保送丝平稳，无卡顿，送丝速度可精确调节。

2.焊枪状态检查：焊枪喷嘴无堵塞，导电嘴磨损量在允许范围内（如小于3mm）。

3.电流电压稳定性：检查电源波动是否在±5%范围内，确保焊接参数稳定。

三、焊接参数设置

（一）气体选择与流量控制

1.气体类型选择：根据母材材质选择保护气体，如低碳钢可选Ar+CO₂混合气（Ar70%+CO₂30%）。

2.气体流量控制：一般焊接时，氩气流量控制在10-20L/min，CO₂流量根据需求调整（如5-15L/min）。

（二）焊接电流与电压设定

1.电流设定原则：根据板厚和运条速度选择电流范围（如1mm板厚电流为80-150A）。

2.电压波动控制：电压稳定在±1V内，避免因电压不稳导致飞溅增大或熔深变化。

（三）电弧长度与送丝速度

1.电弧长度：保持短电弧（如0.5-1.5mm），避免长电弧导致气孔。

2.送丝速度：根据焊接速度匹配送丝速度（如200-400mm/min）。

四、焊接操作规范

（一）引弧与稳弧操作

1.引弧方法：采用短弧引弧，避免划擦焊丝导致氧化。

2.稳弧技巧：保持电弧稳定，避免摆动过大或中断。

（二）运条技巧

1.直焊缝：保持匀速直线运条，焊道宽度比板厚略宽（如加10%）。

2.角焊缝：采用锯齿形或月牙形运条，确保焊脚高度一致。

（三）收弧处理

1.缓慢收弧：避免急停导致弧坑，可适当减小电流收尾。

2.补充填丝：弧坑较大时需补充填丝，确保焊缝饱满。

五、焊缝质量检验

（一）外观检查

1.表面缺陷识别：检查气孔、夹渣、咬边等，标准参照GB/T5117。

2.焊缝成型评估：焊道均匀、过渡平滑为合格。

（二）内部缺陷检测

1.超声波检测：对重要焊缝进行UT检测，灵敏度可达2级缺陷。

2.X射线探伤：适用于厚板焊接，按ASMEIX标准执行。

（三）力学性能测试

1.拉伸试验：测试焊缝抗拉强度（如低碳钢≥400MPa）。

2.冲击试验：检测低温冲击韧性（如-40℃冲击功≥27J）。

六、质量控制记录与改进

（一）记录管理

1.建立焊接记录表，记录气体成分、电流电压、检验结果等关键数据。

2.定期归档，便于追溯和分析质量问题。

（二）持续改进措施

1.问题分析：对超标缺陷进行根本原因分析（如气体纯度不足）。

2.优化方案：调整焊接参数或操作方法，如增加CO₂比例改善成型。

**一、气体保护焊接质量控制概述**

气体保护焊接（GMAW），又称熔化极惰性气体焊接（MIG）或熔化极活性气体焊接（MAG），是一种高效、灵活的焊接方法，广泛应用于制造业和维修行业。其核心在于利用保护气体在熔融金属表面形成保护层，防止空气中的氧化物和氮化物侵入，从而获得高质量的焊缝。然而，焊接质量的稳定性受到多种因素的影响，包括设备状态、气体纯度、焊接参数、操作技巧和环境条件等。因此，建立系统、严格的质量控制体系至关重要。有效的质量控制不仅能保证焊缝的力学性能和外观质量，还能提高生产效率，降低材料浪费和返工率。本部分将从设备准备、焊接参数、操作规范及检验方法等多个维度，详细阐述气体保护焊接的质量控制做法，旨在为实际操作提供科学、实用的指导。

**二、设备准备与检查**

设备是保证焊接质量的基础。在开始焊接前，必须对气体系统、焊接设备和辅助工具进行全面检查，确保所有组件处于良好工作状态。

（一）气体系统检查

气体是保护熔融金属、防止污染的关键。其纯度和稳定性直接影响焊缝质量。

1.**气瓶状态检查：**

***外观检查：**检查气瓶是否有腐蚀、损伤、变形或过期标识。确保气瓶标签清晰，标识正确的气体种类和储存压力。例如，氩气瓶通常呈银灰色，二氧化碳气瓶呈黑色，并有相应的颜色标记。

***压力检查：**使用合格的压力表检查气瓶压力。确保压力在正常工作范围内。例如，氩气瓶的储存压力通常在5-10MPa（约75-150psi），但实际使用时的压力会根据减压器的设定和流量需求变化。压力过低或过高都可能导致焊接问题。记录气瓶的初始压力和日期，便于追踪。

***安全阀检查：**确认气瓶的安全阀完好无损，功能正常。

2.**减压器功能测试：**

***安装检查：**确保减压器安装牢固，连接处无泄漏。首次使用或长期未使用的减压器，应先进行排空气操作。

***压力调节测试：**打开气瓶阀门，缓慢调节减压器，检查压力调节是否平滑、无卡顿。旋转手柄时应感觉轻松。

***泄漏检查：**在调至工作压力后，关闭气瓶阀门，检查减压器和管路连接处是否有气泡。也可以用肥皂水涂抹连接处，观察是否有气泡产生（注意：严禁使用明火检查泄漏）。

***背压测试：**在工作流量下，检查减压器后端的背压是否稳定，通常要求背压波动小于0.01MPa。

3.**管路连接检查：**

***管材与规格：**确认气管的材质（如橡胶管、金属波纹管）与所输送的气体类型（如惰性气体需要耐压、耐腐蚀的波纹管）及压力等级相匹配。检查管径是否满足最大焊接电流和流量的需求。

***连接紧固：**检查所有接头（如快速接头、卡套式接头）是否拧紧，无松动现象。螺纹连接处应涂抹适当的螺纹脂（如硅脂），以润滑和密封。

***管路integrity检查：**仔细检查整条管路是否有扭结、挤压、老化或破损。特别是柔性气管，避免过度弯曲，以免影响气体流动或导致泄漏。

***气体分离：**如果使用混合气体，确保管路设计能够均匀混合气体，并防止不同气体相互污染。

（二）焊接设备校验

焊接设备是能量来源和焊接过程控制的核心。

1.**送丝机构检查：**

***送丝机状态：**检查送丝机外观是否完好，无异常噪音或振动。确认电源连接正确，电压符合设备要求。

***送丝轮检查：**检查送丝轮的磨损情况，确保其直径和硬度满足所使用焊丝的规格。磨损严重的送丝轮会导致送丝不畅、送丝不稳或焊丝断裂。必要时更换新的送丝轮。

***送丝速度调节：**在空载状态下，测试送丝速度调节功能，确保调节范围覆盖所需焊接速度，且读数准确。可以通过测量单位时间内焊丝通过的距离来验证。

***送丝稳定性测试：**连接焊枪，进行短距离送丝测试，观察焊丝是否连续、均匀地送出，无卡顿、打滑或自行停止现象。检查焊丝在送丝软管中的位置是否平稳。

***焊丝导向检查：**检查送丝软管（送丝软管）是否完好，内部有无杂质或毛刺，确保焊丝在软管内能顺畅滚动。定期清理软管末端，防止堵塞。

2.**焊枪状态检查：**

***焊枪头检查：**检查焊枪喷嘴是否有裂纹、烧蚀或堵塞。喷嘴的孔径应与所使用的焊丝直径匹配。堵塞的喷嘴会导致电弧不稳、飞溅增大、熔深不均。必要时清理或更换喷嘴。

***导电嘴检查：**检查导电嘴（接触管）的磨损情况。导电嘴磨损过大会增加电弧电压，导致飞溅增大、熔深变浅、焊缝成型不良。根据磨损程度及时更换，一般当导电嘴直径减小到原始值的2/3或出现明显的熔化痕迹时，应予以更换。测量导电嘴与焊丝之间的接触压力，确保其在推荐范围内（通常为几牛到几十牛）。

***枪体绝缘检查：**检查焊枪枪体、电缆及连接器是否有绝缘破损、老化或裸露。确保所有电气连接点接触良好，无松动。

***冷却系统检查（如适用）：**对于水冷焊枪，检查冷却水的流量和温度是否在规定范围内，管路是否通畅，有无漏水现象。

3.**电源与控制单元校验：**

***电源连接：**确认焊接电源的输入电压与供电电压匹配，接地良好。

***参数设定：**检查焊接参数（电流、电压、焊接速度）设定是否准确，显示是否清晰。如有必要，进行空载测试，验证实际输出参数与设定参数的一致性。

***控制功能测试：**测试所有控制功能，如启动/停止按钮、参数调节旋钮、焊接模式选择（如短弧/长弧）、脉冲焊接功能（如适用）等，确保操作灵敏、可靠。

***保护功能测试：**检查过流保护、过压保护、欠压保护等安全保护功能是否正常。可以模拟异常情况（如模拟短路）进行测试，观察保护装置是否能及时动作。

**三、焊接参数设置**

焊接参数是影响焊缝成型、熔深、熔宽、飞溅和热影响区尺寸的关键因素。合理的参数设置是保证焊接质量的前提。

（一）气体选择与流量控制

气体类型和流量直接影响对熔融金属的保护效果和电弧特性。

1.**气体类型选择：**

***母材考虑：**根据母材的化学成分和性能要求选择合适的保护气体。例如，焊接碳钢和低合金钢常用CO₂气体或Ar+CO₂混合气；焊接不锈钢和铝则常用纯Ar气或Ar+He混合气。

***气体特性：**了解不同气体的特性：

***氩气（Ar）：**惰性气体，保护效果好，电弧稳定，飞溅小，适用于多种金属，但成本较高。热输入相对较大。

***二氧化碳（CO₂）：**活性气体，成本低，脱氧能力强，熔深大，电弧挺直，适用于碳钢和低合金钢。但飞溅较大，弧光较强，可能产生烟尘。

***氦气（He）：**惰性气体，热导率高，电弧温度高，熔深大，焊接速度快，适用于薄板和有色金属。但成本高，且可能使焊缝过热。常与Ar混合使用以降低成本并改善综合性能。

***混合气体：**通过调整Ar、CO₂、He的比例，可以获得所需的综合焊接性能。例如，Ar+CO₂混合气结合了Ar的保护性和CO₂的熔深性。

***应用场景：**考虑焊接位置（如仰焊对飞溅和烟尘更敏感）、板厚、焊接速度和成本等因素。例如，薄板焊接和仰焊可能倾向于使用Ar或Ar+He混合气以减少飞溅和热输入；厚板焊接和追求大熔深可能使用CO₂或Ar+CO₂混合气。

2.**气体流量控制：**

***流量确定：**气体流量需足够大，以形成稳定的保护气幕，完全包裹熔融金属和电弧区，防止空气侵入。流量过小则保护不足，易产生气孔、氧化；流量过大则可能增加飞溅，浪费气体，并可能导致熔滴过渡不稳定。

***流量选择参考：**

***CO₂焊接：**通常流量范围为10-25L/min。薄板小电流焊接可低至10-15L/min，厚板大电流焊接可达20-25L/min。

***Ar焊接：**通常流量范围为10-20L/min。焊接不锈钢时可能需要稍高流量（15-25L/min）以增强脱氧和抗气孔能力。

***Ar+CO₂混合气：**流量选择需综合考虑两种气体的比例。例如，对于Ar70%+CO₂30%的混合气，流量可与纯CO₂焊接类似或稍低。

***Ar+He混合气：**由于He的热导率高，流量通常比纯Ar低，例如，对于Ar90%+He10%的混合气，流量可能需要比纯Ar焊接降低15-25%。

***流量测量与调节：**使用流量计精确测量并调节保护气体的流量。流量计应定期校准，确保读数准确。在实际焊接中，可根据电弧声音、熔滴过渡状态和焊缝成型情况微调流量。

***流量分配：**对于多孔焊枪或多丝焊接，确保每个喷嘴的气体流量分配均匀且达到要求。

（二）焊接电流与电压设定

电流和电压是决定电弧能量和熔滴过渡特性的主要参数。

1.**电流设定原则：**

***电流类型：**GMAW主要使用直流电（DCEP或DCEA）和交流电（AC）。DCEP（正极接工件）通常电弧稳定性好，飞溅小，适用于大多数碳钢和合金钢。DCEA（正极接焊枪）电弧穿透能力强，适用于铝、不锈钢等有色金属，以及厚板焊接。交流电焊接时，需要考虑电弧的稳定性（如磁偏吹的影响）。

***电流大小：**电流大小主要取决于：

***母材厚度：**板越厚，通常需要越大电流以获得足够的熔深和熔敷速率。电流与板厚一般呈近似线性关系，但需考虑经验系数。

***焊接位置：**仰焊和立焊位置对熔滴过渡和熔池控制要求更高，通常使用较小的电流或调整焊接参数（如脉冲焊接）。

***焊丝类型与直径：**不同材质和规格的焊丝有不同的推荐电流范围。例如，相同电流下，细焊丝（如0.8mm）的电流密度比粗焊丝（如1.2mm）大。

***焊接速度：**焊接速度越快，通常需要相应增大电流。

***电流类型：**DCEP的电流通常比DCEA大10-20%。

***电流选择方法：**

***经验公式：**可参考经验公式进行估算，如I≈K×t，其中I是电流（A），t是板厚（mm），K是经验系数（碳钢CO₂焊接约为15-25A/mm，MIG氩气焊接约为10-18A/mm）。这只是粗略估计，需结合实际调整。

***查阅手册：**优先查阅焊丝制造商提供的数据手册，其中通常有详细的电流、电压、速度推荐范围。

***试焊调整：**最可靠的方法是进行小段试焊，根据焊缝的熔深、熔宽、成型和飞溅情况，以及电弧的稳定性，逐步调整电流，找到最佳值。

***电流稳定性：**确保焊接电源能够提供稳定、无波动的直流或交流电流。电源内阻要小，输出特性硬（电压调节率小），以保持电弧电压的稳定。

2.**电压设定与控制：**

***电压意义：**焊接电压反映了电弧的长度和能量状态。电压越高，电弧越长，能量越分散，熔深相对减小，熔宽增大，飞溅可能增加，热输入也相应增加。

***电压计算（近似）：**焊接电压（V）大致等于（1.8-2.5）×焊接速度（mm/min）+10-15。这个公式是经验性的，实际应用中需要根据电流和熔滴过渡形式进行调整。

***电压设定方法：**

***根据电流：**在选定电流后，根据经验或手册推荐值设定电压。对于短路过渡，电压通常较低（约10-25V）；对于射流过渡，电压较高（约25-40V）。

***根据电弧状态：**观察电弧燃烧是否稳定，声音是否清脆。理想的电弧应稳定燃烧，无杂音。电压波动应小于±1V。

***根据熔滴过渡：**短路过渡时，应看到规律的短路过程和细小的飞溅。射流过渡时，熔滴应平稳地过渡到熔池。电压设定需与熔滴过渡形式匹配。

***电压稳定性：**电源的输出电压波动会影响焊接过程和焊缝质量。确保焊接区域远离大型电气设备或强电磁干扰源，使用独立的电源线路。

（三）电弧长度与送丝速度

电弧长度和送丝速度直接影响熔滴过渡和焊缝成型。

1.**电弧长度控制：**

***定义：**电弧长度是指焊丝末端到工件表面的距离。

***短路过渡：**电弧长度极短，焊丝末端轻微接触工件后迅速脱离，形成短路。电弧长度通常在0.5-2mm之间。电弧过短易导致短路频率过高、飞溅增大、焊缝成型不佳；电弧过长则易导致熔滴过渡不稳定、气孔、未熔合。

***射流过渡（GMAW-F）：**电弧较长，熔滴以近似平直的射流形式过渡。电弧长度通常在1.5-4mm之间。电弧过短可能形成短路过渡或过渡不稳定；电弧过长则易导致飞溅增大、电弧不稳、熔深减小。

***控制方法：**主要通过调整焊枪角度、焊接速度和（对于某些电源）电弧长度控制功能来设定和维持合适的电弧长度。保持焊枪与工件表面的垂直度有助于维持稳定的电弧长度。

2.**送丝速度控制：**

***匹配原则：**送丝速度必须与焊接速度和熔滴过渡形式相匹配，以确保熔滴能够连续、平稳地过渡到熔池，避免出现焊丝干磨或熔池堆积。

***计算与设定：**送丝速度（Vw,mm/min）与焊丝直径（d,mm）和焊接速度（Vs,mm/min）之间存在近似关系：Vw≈Vs×d×K，其中K是经验系数，对于短路过渡约为5-8，对于射流过渡约为1.5-2.5。这是一个粗略估算，实际操作中需要根据熔滴过渡情况灵活调整。

***设定方法：**

***经验设定：**可先根据焊接速度和焊丝直径估算送丝速度，然后在实际焊接中观察熔滴过渡，进行微调。

***观察调整：**观察焊丝末端在电弧中的状态。对于短路过渡，应看到规律的短路和回缩；对于射流过渡，应看到平直的熔滴过渡。如有干磨或熔池堆积，说明送丝速度过快；如有熔滴飞溅过大或过渡不稳，说明送丝速度过慢。

***稳定性：**确保送丝机构工作稳定，送丝速度在整个焊接过程中保持恒定。检查送丝软管是否过长、过弯或扭结，这些都可能影响送丝稳定性。

**四、焊接操作规范**

操作者的技能和手法对焊缝质量有直接影响。标准化的操作规范是保证焊接质量一致性的关键。

（一）引弧与稳弧操作

引弧是焊接的起始阶段，稳弧是维持稳定焊接过程的基础。

1.**引弧方法：**

***接触引弧：**将焊丝末端轻轻接触工件表面，然后稍提起形成电弧。适用于大多数GMAW工艺。注意接触时要轻柔，避免划伤工件或过热焊丝。

***划擦引弧：**将焊丝末端像铅笔一样在工件表面划过，然后迅速提起形成电弧。通常用于平焊位置，且电流较大时。避免用力过猛，以免产生弧坑或烧穿。

***引弧技巧：**无论采用哪种方法，引弧后应迅速将焊枪调整到预定的焊接位置和角度，并稳定电弧。避免在引弧初期有过大的摆动或停顿。

2.**稳弧技巧：**

***保持角度：**根据焊接位置和坡口形式，保持合适的焊枪角度（通常向前倾斜10-20度，仰焊除外）。角度不当会导致电弧不稳、熔池控制困难、焊缝成型不良。

***匀速移动：**保持稳定的焊接速度，避免忽快忽慢或中途停顿。速度不稳定会导致熔深、熔宽变化，易产生未熔合、未焊透等缺陷。

***电弧长度：**在焊接过程中，根据熔滴过渡形式，维持设定的电弧长度。对于短路过渡，要控制好短路频率和回缩幅度；对于射流过渡，要保持电弧挺直稳定。

***熔池观察：**时刻关注熔池的大小、形状和温度，确保熔池在可控范围内。熔池过大或过小都会影响焊缝质量。

***摆动控制：**对于需要摆动的焊接接头（如角焊缝、T字焊缝），要控制好摆动的幅度、频率和速度，确保两侧熔合良好，焊脚高度均匀。

（二）运条技巧

运条是指焊枪在工件上的移动方式，目的是形成符合要求的焊缝形状和尺寸。

1.**直线焊缝：**

***手法：**保持焊枪稳定，沿焊缝中心线匀速直线移动。对于较窄的焊缝，可沿中心线移动；对于较宽的焊缝，可略偏向工件一侧（如偏移10%-15%板厚），以获得更饱满的焊缝。

***要领：**眼睛注视焊缝前方一小段距离（约10-20mm），以便提前判断和调整熔池。

2.**角焊缝：**

***平焊位置：**通常采用直线或轻微的月牙形摆动。摆动幅度不宜过大，以保证焊脚高度一致，避免产生凹坑或咬边。

***立焊位置：**速度要慢，摆动幅度更小，甚至采用不摆动或轻微摆动的直角焊法，以控制熔池，防止铁水下淌。

***仰焊位置：**速度最慢，摆动幅度最小，甚至不摆动，以严格控制熔池，防止铁水流失和飞溅。

***要领：**焊脚两侧必须保证完全熔合，可适当在坡口边缘停留片刻。收弧时注意填满弧坑。

3.**环缝或曲线焊缝：**

***手法：**保持焊枪与工件表面的相对角度和距离一致，匀速沿曲线移动。可配合身体的小幅度转动来保持稳定。

***要领：**确保焊缝圆滑过渡，宽度均匀。必要时可用辅助工具（如圆周焊枪架）保持焊枪稳定。

4.**多层多道焊：**

***道间处理：**前一道焊缝的收弧处应与后一道焊缝的起弧处保持一定距离（通常不小于10mm），以防止接头过热和夹渣。相邻两道焊缝的排列应交错（如人字排列），以改善散热。

***层间清理：**每焊完一道或几道后，必须彻底清除焊渣和飞溅物，确保下道焊缝的熔池清洁，防止缺陷的产生和扩展。

（三）收弧处理

收弧是焊接过程的结束阶段，处理不当易产生弧坑、未填满等缺陷。

1.**逐渐收弧：**当焊缝长度接近末端时，不要突然停止送丝和熄弧。应逐渐减小焊接速度，同时保持电流稳定，让熔池自然过渡并逐渐填满弧坑。

2.**控制熔池：**收弧阶段应保持较短的电弧长度和稳定的电弧，观察熔池状态，确保在焊丝停止送进前，熔池能完全填满弧坑。对于大电流或厚板焊接，可能需要更慢的收弧速度或稍微增加电流。

3.**填丝处理（如需要）：**如果收弧时熔池未能完全填满，应在熄弧后立即补填1-2根焊丝，将弧坑填满。填丝时，将焊丝末端对准弧坑中心，稍作停留后移开。

4.**避免爆溅：**对于某些焊接参数或焊丝，收弧时可能产生较大的爆溅。可通过调整参数（如降低电流、增加CO₂比例）、改变收弧手法或使用特殊设计的收弧器来减少爆溅。

5.**记录与检查：**完成收弧后，检查末端焊缝是否有缺陷。如有必要，进行修补，并记录收弧参数和处理方法。

**五、焊缝质量检验**

焊缝质量检验是确认焊接质量是否符合要求的关键环节。检验应包括外观检查、内部缺陷检测和力学性能测试等多个方面。

（一）外观检查

外观检查是快速、直观地评估焊缝质量的方法，主要检查表面缺陷和成型情况。

1.**检查内容：**

***表面缺陷：**检查焊缝表面是否有气孔（圆形或椭圆形凹陷）、夹渣（条状或块状夹杂物）、裂纹（线性缺陷）、未熔合（焊缝与母材或焊缝层间未完全熔合的缝隙）、未焊透（焊缝根部未熔合到母材）、咬边（母材边缘被电弧熔化并且回熔形成的凹陷或沟槽）、焊瘤（焊缝表面突起的金属）、凹陷（焊缝表面下陷）、飞溅（熔滴飞溅物附着在焊缝或附近区域）、表面粗糙度等。

***焊缝成型：**检查焊缝的宽度、余高（焊脚）、错边、焊缝圆滑过渡情况等是否符合图纸或标准要求。例如，角焊缝的焊脚高度应均匀一致，平焊缝的宽度应略大于板厚。

2.**检查工具：**主要使用放大镜（通常5-10倍）、钢尺、角尺、样板（用于检查焊脚高度、宽度等）等工具。对于内部缺陷的初步判断（如磁粉检测的表面裂纹指示），也可使用磁粉探伤设备。

3.**标准依据：**检查结果应与相关的质量标准（如GB/T3323.1对接焊缝外观质量分级、ISO9606焊缝外观质量分级）或图纸要求进行对比。根据缺陷的类型、尺寸、数量和分布，判断其是否合格。

4.**返修处理：**对于发现的不合格焊缝，应进行标识，并根据缺陷类型和严重程度，制定合适的返修方案（如打磨、气割重焊等）。返修后需重新进行外观检查，直至合格。

（二）内部缺陷检测

外观检查无法发现焊缝内部的缺陷，需要采用无损检测（NDT）方法进行检测。

1.**常用方法：**

***射线探伤（RT）：**利用X射线或γ射线穿透焊缝，根据缺陷对射线吸收率的影响在胶片上形成图像。适用于检测厚焊缝和对接接头中的内部缺陷（如气孔、夹渣、裂纹）。可按ASME、AWS等标准进行评级。优点是灵敏度高，能直观显示缺陷影像；缺点是成本较高，有辐射安全要求。

***超声波探伤（UT）：**利用超声波在介质中传播的原理，通过探头检测焊缝内部的缺陷。适用于检测各种类型缺陷，特别是垂直于焊缝平面的缺陷（如裂纹、未熔合）。操作相对快速，成本较低；缺点是对操作人员技能要求高，缺陷成像不如射线直观。可按GB/T11345等标准进行评定。

***磁粉探伤（MT）：**利用铁磁性材料在磁场中被磁化，缺陷（特别是表面及近表面缺陷）会导致磁力线弯曲，吸附磁粉显现缺陷痕迹。适用于检测铁磁性材料（如碳钢、低合金钢）焊缝的表面和近表面缺陷（如裂纹、夹杂）。操作快速，灵敏度高；缺点仅适用于铁磁性材料，对埋藏缺陷不敏感。

***渗透探伤（PT）：**利用液体渗透剂的毛细现象，渗入焊缝表面的开口缺陷，然后