CO2焊接常見問題

1、成形差成形差氣孔氣孔常見焊接缺陷 CO2焊是生產(chǎn)中最常用的一種焊接方式。在焊接過程中，由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng) 、施工條件、焊接操作手法等原因，焊縫質(zhì)量常會出現(xiàn)各種缺陷，從而影響整車的焊接強度，造成整車質(zhì)量下降。針對CO2焊主要缺陷進(jìn)行成因分析，并對焊接操作做出要求，預(yù)防焊接缺陷的產(chǎn)生。 CO2焊常見的焊接缺陷有：未焊透未焊透燒穿燒穿夾渣夾渣咬邊咬邊弧坑弧坑2 23 34 45 56 67 7焊縫尺寸偏差焊縫尺寸偏差 焊縫成形美觀 是焊接操作的一個基本要求。焊縫成形均勻、光滑的好處不僅是視覺上效果，焊縫內(nèi)部的應(yīng)力分布也較為均勻，因此成形好的焊縫力學(xué)性能也好，抗拉強度和疲勞強度都有很好的保證。成形差

2、成形差成形差的危害性成形差的危害性 成形尺寸不均勻，強度不平衡，極易發(fā)生焊縫斷裂；成形尺寸過大，造成應(yīng)力集中，焊縫疲勞強度降低，在客車運行振動扭曲后，同樣容易發(fā)生斷裂。 一般來說，焊縫成形差焊縫成形差 主要體現(xiàn)在以下幾方面：焊縫尺寸偏差，焊縫塌陷或者出現(xiàn)焊瘤等。從焊縫外形上我們也能很容易的分辨出來，此類缺陷的特征有：焊縫寬窄不均，余高差較大，焊角尺寸不等，直線度未保證等。 焊縫尺寸偏差是生產(chǎn)中常出現(xiàn)的問題，我們常見到粗細(xì)不一、扭扭歪歪、忽高忽低的焊縫，就是上面說的幾種缺陷特征的體現(xiàn)。 如果焊接基本功不夠扎實，則很容易出現(xiàn)上述問題。焊接時要雙手持槍，雙手持槍，保證干伸長度保證干伸長度，手不能發(fā)抖

3、、沿著間隙中心平穩(wěn)運槍手不能發(fā)抖、沿著間隙中心平穩(wěn)運槍是最基本的要求，任何焊工平時都應(yīng)該加強平板平焊的基本功練習(xí)，保證手法的穩(wěn)定性。 如果焊接規(guī)范參數(shù)選擇不當(dāng)、間隙坡口設(shè)計不當(dāng)也會導(dǎo)致焊縫成形差，生產(chǎn)中時?？梢姰愋凸芙M對間隙過大，焊后成形效果也很差。成形差成形差尺寸偏差的危害性尺寸偏差的危害性 成形尺寸小，強度降低，極易發(fā)生焊縫斷裂；成形尺寸過大，造成應(yīng)力集中，焊縫疲勞強度降低，在客車多次運行振動后，同樣容易發(fā)生斷裂。焊瘤焊瘤 大致分類的話，焊瘤也是“焊縫成形差”的一種，但危害性很大。 焊接時，熔化金屬流淌到焊縫以外未熔合的母材上形成金屬瘤的現(xiàn)象叫 焊瘤焊瘤，上面的示意圖，在焊瘤處多有 局部未

4、熔合！局部未熔合！ 焊瘤是由填充金屬過多引起的，這與間隙或坡口尺寸小、焊接參數(shù)選擇過大或者干伸長度大等有關(guān)。 另外在焊接腹板垂直的角焊縫時，若焊絲位置或角度不當(dāng)，則在腹板上形成咬邊的同時在底板上形成焊瘤，這也是不可忽視的一個原因。焊瘤的危害性焊瘤的危害性 焊縫截面突變，形成尖角，造成應(yīng)力集中，降低接頭的疲勞強度！焊縫處局部多有未熔合，表面上形成虛焊、假焊，嚴(yán)重影響焊縫的可靠性！成形差成形差 焊縫塌陷焊縫塌陷是指焊縫無余高，低于母材平面以下的現(xiàn)象，焊接時行走速度過快或者工件組對間隙不均勻，焊后會出現(xiàn)焊縫塌陷。焊接時運槍偏離焊縫中心線，導(dǎo)致熔化金屬大部分偏在一側(cè)母材上，形成 焊偏焊偏缺陷。 以上兩

5、種缺陷同樣影響焊縫強度，出現(xiàn)此類缺陷的焊縫極易發(fā)生斷裂。 成形差成形差焊偏焊偏焊縫塌陷焊縫塌陷解決措施解決措施1.加強焊工的基本功練習(xí)，提高規(guī)范操作的意識。焊接時盡量持槍手臂有一處支點，運槍平穩(wěn)，沿著焊縫中心線勻速焊接，保證干伸長度和焊槍角度始終一致。2.提高工件組對間隙的精度。如間隙過大，可以加工藝連接件或采用先斷續(xù)點焊、再連續(xù)焊接的方式進(jìn)行。2 2氣孔氣孔生產(chǎn)中出現(xiàn)的氣孔情況生產(chǎn)中出現(xiàn)的氣孔情況 焊接時，焊縫中產(chǎn)生的有害氣體會不斷逸出，如果焊接速度較快就會在焊縫表面形成 成串成串氣孔氣孔；若焊接速度過快，也有部分氣體來不及逸出，于是在焊縫內(nèi)部形成 深層氣孔深層氣孔，需打磨或無損探傷后方可發(fā)

6、現(xiàn)，因其肉眼無法觀察，即使有缺陷也無從得知，因此深層氣孔的危害性更大。氣孔的危害性氣孔的危害性 氣孔的存在減小了焊縫的有效截面，降低接頭的致密性，從而氣孔的存在減小了焊縫的有效截面，降低接頭的致密性，從而導(dǎo)致接頭承載能力和疲勞強度的降低。導(dǎo)致接頭承載能力和疲勞強度的降低。2 2氣孔示意圖氣孔示意圖氣孔氣孔 CO2焊接時，不像手工電弧焊，熔池表面沒有熔渣藥皮之類的渣相保護層覆蓋，而CO2氣流又有冷卻作用，因而熔池凝固比較快，容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔。氣孔主要有三種：CO氣孔、氫氣孔和氮氣孔，實際生產(chǎn)中的氣孔多為 氮氣孔和氫氣孔氮氣孔和氫氣孔。1.空氣侵入焊接區(qū)將引起氮氣孔，主要原因有：CO2氣體流量

7、過小；噴嘴氣體流量過?。粐娮毂伙w濺物堵塞；噴嘴與工件距離過大；焊接場地有側(cè)向風(fēng)等。被飛濺物堵塞；噴嘴與工件距離過大；焊接場地有側(cè)向風(fēng)等。2.生產(chǎn)中的焊件表面常有鐵銹、底漆、油污、水等雜質(zhì)，不純的CO2氣體中也會含有少量水分，這些雜質(zhì)都會對氫氣孔的產(chǎn)生提供“便利條件”。 底漆、油污為碳?xì)浠衔?，鐵銹中含有結(jié)晶水，它們在電弧高溫下都能分解出H2，形成氫氣孔，因此焊前一定清除工件和焊絲表面的油污和鐵銹，同時使用純度高的CO2氣體，均可以減少氫氣孔的產(chǎn)生。2 2 焊絲及工件表面的油污必須予以去除，這不僅是為了防止氣孔產(chǎn)生，也可避免油污在送絲軟管內(nèi)造成堵塞，以及減少焊接時的煙霧等。 氣孔氣孔 氣孔的產(chǎn)生

8、多與氣體保護效果不好有關(guān)。 另外，諸如 U、等焊接規(guī)范參數(shù) 對氣孔的產(chǎn)生也有很大的影響。1.電弧電壓。電弧電壓。實踐表明，U越高，空氣進(jìn)入CO2保護氣層的可能性越大，導(dǎo)致焊縫中的含氮量增加。焊接冶金學(xué)證明，焊縫中N元素含量增加，即使不出現(xiàn)氣孔，焊縫金屬的塑性也將顯著降低！焊縫金屬的塑性也將顯著降低！2.焊接速度。焊接速度。 的變化主要是影響了熔化金屬的結(jié)晶速度。 加快時，熔化金屬的結(jié)晶也加快，那么焊縫中產(chǎn)生的氣體就比較難于排出了，于是在焊縫內(nèi)部就形成危害性極強的 深層氣孔深層氣孔！特別說明特別說明2 2蜂窩狀氣孔蜂窩狀氣孔是氣孔缺陷中最嚴(yán)重的一種，此類缺陷往往氣孔成串相連，可謂慘不忍睹，焊接操

9、作新手常出現(xiàn)此類問題。此類氣孔產(chǎn)生原因：根本沒有保護氣體，噴嘴堵塞、氣管漏氣或者氣閥門未打開等。解決措施解決措施1.焊前清理焊縫周圍，去除油污、水分、鐵銹，焊時將工件表面底漆層灼燒蒸發(fā)后再開始焊接。2.選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)。I和U要配合適當(dāng)?shù)?，使母材熔化均勻，使焊接中產(chǎn)生的氣體能夠順利排出。3.操作者要及時清理噴嘴，保證保護氣體流通順暢。4.檢查瓶中氣壓、氣體流量是否符合要求，氣管是否有漏氣、打折，場地風(fēng)力是否過大。 最嚴(yán)重的氣孔缺陷最嚴(yán)重的氣孔缺陷蜂窩狀氣孔蜂窩狀氣孔3 3咬邊咬邊 在沿著焊趾的母材部位，燒熔形成凹陷或溝槽的現(xiàn)象叫 咬邊咬邊。咬邊的危害性咬邊的危害性 減小焊縫的有效截面，在

10、母材邊緣形成尖銳缺口，造成應(yīng)力高度集中，降減小焊縫的有效截面，在母材邊緣形成尖銳缺口，造成應(yīng)力高度集中，降低接頭強度和承載能力。低接頭強度和承載能力。咬邊產(chǎn)生原因分析咬邊產(chǎn)生原因分析1.平焊位大電流高速焊時，焊接線能量輸入大，最容易出現(xiàn)咬邊。2.焊對接接頭時，操作者的手不穩(wěn)，使焊絲端頭觸到焊件邊緣，導(dǎo)致母材迅速熔化，形成咬邊，這是客車生產(chǎn)時出現(xiàn)咬邊的主要原因。（見前圖1）3.腹板處于垂直位置的角焊，若一次焊接產(chǎn)生的焊腳過大或電壓過高時，在腹板上也會產(chǎn)生咬邊。（見前圖2）4.圖3中也是常見的一種咬邊，平板與角板對接時容易在角板的折彎處發(fā)生咬邊。3 3解決措施解決措施1.在保證正常焊接的前提下，盡

11、量減小I和U。2.工人要加強焊接基本功練習(xí)，焊接時雙手持槍，沿著焊縫中心運槍，焊絲干伸長度保持適當(dāng)，持槍的胳膊盡量有一處支點，保持焊接的穩(wěn)定性。咬邊咬邊 熔焊時熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔的現(xiàn)象叫 燒穿燒穿。出現(xiàn)燒穿的有三種可能：焊接線能量過大；裝配間隙或坡口尺寸過大，焊速過慢。解決措施解決措施1.減小焊接線能量的輸入。減小送絲速度和U，使熔化金屬和熱輸入量減少；提高行走速度，保證適當(dāng)熔深時，使熔化金屬均勻分布到盡可能長的焊縫長度上。2.減小組對間隙，控制在4mm以內(nèi)。間隙大的要采用分道焊接，避免一次將縫隙添滿。4 4燒穿燒穿熔焊時，焊接能源輸入到單位長度焊縫上的熱量，稱為 焊接線能量焊接

12、線能量。 線能量的計算公式：q = I * U / v 其中：q線能量 J/cm； I 焊接電流 A ； U電弧電壓 V ； v焊接速度 cm/s 請大家根據(jù)公式思考焊接規(guī)范參數(shù)對輸入熱量的影響。相關(guān)名詞：焊接線能量相關(guān)名詞：焊接線能量 熔焊時，接頭根部未完全焊透的現(xiàn)象叫 未焊透未焊透。此類問題與 “燒穿燒穿” 是相對的，但危害性更大。發(fā)生此類缺陷時，焊縫通常只與母材局部連接在一起，原本設(shè)計的焊接接頭需滿足一定的強度，但因為母材沒有被焊縫完全連接在一起，因此焊縫的強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計要求，而且很容易發(fā)生斷裂！ 請大家注意，平焊縫的單面焊和雙面焊無背面滲透時都可能產(chǎn)生這種缺陷，尤其是采用細(xì)焊絲短路

13、過渡的CO2焊?。蛙嚿a(chǎn)中常用1.0和1.2的細(xì)焊絲） 若工件熱輸入不夠，則很容易發(fā)生未焊透的現(xiàn)象。 5 5未焊透未焊透咬邊的危害性咬邊的危害性 形成尖銳缺口，造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重影響接頭的疲勞強度，是形成尖銳缺口，造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重影響接頭的疲勞強度，是CO2中最為中最為嚴(yán)重的焊接缺陷。嚴(yán)重的焊接缺陷。出現(xiàn)未焊透缺陷的原因有以下幾點：焊接線能量輸入不夠；焊接線能量輸入不夠；焊槍角度不對，工人操作手法不當(dāng)；間隙或坡口不合適；焊速過快；解決措施解決措施1.提高焊接線能量的輸入。提高送絲速度和U，增加焊絲的熔化量和電弧熱量；減小行走速度，使單位長度上的熱輸入量足夠熔化兩側(cè)母材金屬。2.工人焊接時要

14、左右擺槍或直線往復(fù)運槍，使熔化金屬均勻添滿整個間隙，如果發(fā)現(xiàn)母材沒有完全熔透，則要進(jìn)行焊接規(guī)范參數(shù)的調(diào)整。3.平對接位焊時，工件組對時要留出2-3mm的間隙，如果工件較厚（厚度大于6mm）則加大間隙或考慮開坡口。5 5未焊透未焊透實際中，肉眼觀察即可發(fā)現(xiàn)未焊透的缺陷，常說的“薄薄的焊了一層薄薄的焊了一層”就是此類問題。焊縫過窄、過矮都容易發(fā)生未焊透缺陷，就是因為焊接線能量輸入不夠，不但焊縫成形差，而且會出現(xiàn)其他“伴生”的缺陷。q = I U / v焊接過程進(jìn)行到收尾時，若焊接電流過大又收弧過快，就會在焊縫末端出現(xiàn)弧坑。此類缺陷很容易判斷，操作者自己即可發(fā)現(xiàn)。解決措施解決措施1.選擇合適的焊接規(guī)

15、范參數(shù)，I、U不能過大。2.收弧時要稍做停頓或畫圈點焊或原地再補焊一槍，待留有足夠填充金屬后再收弧。3.保證焊槍斷電后，滯后送氣保護，保證弧坑處高溫金屬不被氧化。6 6弧坑弧坑 焊縫保護方式有3種氣相、渣相和真空保護。CO2焊為氣相保護，而不是手弧焊、埋弧焊的渣相保護，因此理論上，CO2焊不會出現(xiàn)夾渣。 但在CO2焊接時，焊縫表面會形成發(fā)亮的氧化膜，隨著焊槍的前進(jìn)，后續(xù)焊縫熔化時會將先前焊縫表面的氧化膜一同攪進(jìn)熔池，如果焊接速度快，氧化膜來不及上浮焊縫就已經(jīng)凝固，于是形成了夾渣。 同樣的原因，工件表面如果有雜質(zhì)或漆層，在焊接時也會被攪入焊縫金屬中形成夾渣缺陷。 7 7夾渣的危害性夾渣的危害性 減小焊縫有效截面，降低接頭強度、沖擊韌性等。減小焊縫有效截面，降低接頭強度、沖擊韌性等。夾渣夾渣 “手弧焊點固、CO2滿焊”的方法在組對焊接時廣泛應(yīng)用。通常手弧焊點固后，工人多有不清理焊點表面藥渣的習(xí)慣不清理焊點表面藥渣的習(xí)慣，這樣在后面的CO2焊接中，當(dāng)焊縫覆蓋原先的手弧焊點