CO2半自动单面焊工艺规范.docx

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CO2半自动单面焊工艺规范

沪东中华造船（集团）有限公司企业标准

COMPANYSTANDARDOFHUDONG-ZHONGHUASHIPBUILDING（GROUP）CO.,LTD.

H&Z062007－2005

代替

CO2气体保护半自动单面焊工艺

2006-01-01实施

造船（集团）有限公司

HUDONG－ZHONGHUASHIPBUILDING（GROUP）CO.,LTD.

前言

本标准是根据完善企业标准体系的要求，按H&Z001002-2002《企业标准编写的一般规定》，结合公司设计和生产实际进行编制。

本标准编写的目的是规范本公司系统CO2气体保护半自动单面焊工艺，以提高产品焊接质量。

本标准编制部门：

第二造船事业部；

本标准归口部门：

技术中心；

本标准制定日期：

2005-10。

本标准编制：

校对：

审核：

审定：

标检：

批准：

CO2气体保护半自动单面焊工艺

1范围

本标准规定了CO2气体保护半自动单面焊工艺的焊接材料、焊接工艺参数、焊接方法和焊接操作注意事项。

本标准适用于各类船舶产品、钢结构产品的拼板单面焊、全位置的对接缝的焊接。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

CB/T3190－1997《船体结构焊接坡口型式及尺寸》

H&Z919034-2003《船舶电焊工安全操作规程》

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

陶质衬垫

是一种可挠曲的砖式衬垫，并有涂着胶水的铝箔作为衬用时的粘结剂，在任何位置下衬贴作全位置焊接，不需要其它辅助固定措施。

所以使用灵便，同时可根据船体线型任意弯曲或截取不同长度进行衬贴。

衬垫的作用是承托焊缝金属的熔池，按衬垫成形槽的形状形成背面焊缝。

衬垫块采用硅和铝的氧化物作为主要原料，并加入防氧化剂、脱渣剂和助熔剂，混合后压制而成，经阴干高温烧结而成。

4焊接材料

CO2气体保护半自动单面焊工艺采用的焊接材料包括：

陶质衬垫、药芯焊丝（或实芯焊丝）以及CO2气体等。

其中焊丝、衬垫必须经船级社（按该船所入的船级社）组合认可方可使用。

4.1陶质衬垫

对衬垫块的技术性能要求主要有吸潮率、比重、抗弯强度及耐火度等指标。

根据用途及形状不同，可分别选用直线形垫（标准型）、圆弧形垫、十字接头垫以及板厚差垫等，常用的衬垫有TSHD型、TDQ型等。

陶质衬垫为密封塑料包装，必须随用随拆，不可过早开封，特别要防止受水浸和淋雨，否则不能使用。

4.2焊丝

使用的焊丝直径一般为Ф1.2mm、Ф1.4mm，焊丝不得有任何锈、油水等杂质。

由于与衬垫配用的CO2气体保护焊丝，焊后其焊接接头需具有一定的力学性能和良好的抗裂性，因此，对与之匹配的焊丝，按被焊钢材级别划分：

A、B、D、A32、D32、A36、D36可采用SF-1、SF-71、TWE-711、DW-100等相类似级别的焊丝，或YM-26、YM-28及MG-50T实芯焊丝；而焊接E、E32、E36钢材时，根据其冲击性能的要求必须采用TWE－711、YCJ501-1、SF-3等相类似级别的焊丝。

药芯焊丝需注意防潮，以免产生锈蚀。

4.3CO2气体

一般级别的钢焊接用CO2气体纯度应大于99.5％；船用高强度钢、低合金结构钢焊接用CO2气体纯度必须大于99.9％。

5焊接工艺要求

CO2气体保护半自动单面焊的工艺要求主要包括：

根部间隙、坡口角度、焊枪运动方式、焊接规范、焊缝接头的处理、定位焊点处理以及衬垫保护等。

5.1根部间隙

由于间隙会影响焊缝的成形，通常最佳间隙（平、立、横）范围为5mm～8mm，可获得良好的反面焊缝。

而间隙小于3mm，则不能得到稳定的反面焊缝成形。

焊接速度与根部间隙的大小有很大的关系，且与焊接位置有直接的影响。

为得到良好的成形焊缝，正确选择合适的焊接速度也是至关重要的。

5.2坡口角度

角度会影响正面成形焊缝的高度和宽度。

试验得出,平焊、立焊位置坡口角度一般为50°

5°；横向焊的上坡口角度为30°,下坡口角度为10°,其公差范围均为+5°。

在上述范围内，若坡口角度较大，电弧电压可略小些；相反，则可大些。

5.3焊枪的运动

可采用右焊法或左焊法。

但实际应用时，还需以结构的位置而定。

焊枪与焊缝的夹角以60°～70°为宜。

焊枪的运动轨迹根据间隙应有所不同，若间隙在正常范围时，焊丝的送进可在熔池前端，焊枪作不摆动的均匀前进；如果间隙较大，则焊丝送进处在熔池中间，焊枪作横向摆动前进。

5.4电弧电压与焊接电流的关系

CO2气体保护单面焊的电弧电压，随焊接电流的变化而改变，因此可按U（电压V）≈14+0.05I（电流A）的公式进行选定。

焊接速度应与焊接电流、电弧电压相匹配，只有综合上述几个参数，配以焊工技能，才能获得良好的焊缝反面成形。

总的要求是成形层焊道的参数不宜过大，焊层不宜过厚，否则易引起裂纹的产生。

由此可见，CO2气体保护单面对接焊合适焊接参数匹配是保证焊缝质量的重要因素之一。

5.5焊缝接头的处理

CO2气体保护单面焊工艺其接头的质量也是很关键的。

由于接头时，其间隔时间的增加，使接头处不能熔透而形成缩孔凹陷，甚至有弧坑裂纹存在，必须刨除后焊接。

但一般熟练的焊工为确保焊缝接头的质量，均采用快速热接方式，效果较好。

5.6收弧方式

单面焊成形层焊道收弧时，当防止出现缩孔，首先是采用焊接电流衰减的方法，因目前使用的CO2气体保护焊机上都有填满弧坑的衰减（收弧）调节旋钮。

在焊接前先将此旋钮调节到适当衰减（收弧）数值上，当要收弧时，第二次按焊枪上的按钮，此时焊接电流及电弧电压即会自动从原来的参数上衰减到较小的数值上。

这样可以延续熔池上部的凝固速度，使它与熔池下部同时凝固，直至熔化金属填满弧坑后，再将电弧引向已凝固的焊缝上，此时放开焊枪按钮，电弧熄灭，缩孔也就不会产生。

5.7衬垫的使用

陶质衬垫有一定的吸潮性，若遇水或雨淋必须调换，否则焊接时会产生飞溅和气孔，影响焊接质量。

同时衬垫系由铝箔胶纸粘结，不能重新烘焙，一定要妥善保管。

陶质衬垫安装方便，不需磁铁紧固，完全依赖铝箔上涂的胶水与钢板的粘着力，但必须注意的是衬垫间应对准，保持平直，否则会造成反面表面成形的“竹节”现象。

6焊接方法

6.1接缝装配

单面焊的接缝留有5mm～8mm间隙，因此焊缝坡口内不能进行定位焊固定，而是采用“Π”形马板固定，“Π”形马板间距为400mm～700mm，视钢板平直度而定。

"Π”形马板的位置可根据生产实际安装在焊缝正面或背面。

6.2焊前准备

接缝两端必须安装引、熄弧板，其坡口型式和间隙应与焊缝相同；焊前应将接缝正、反面两侧30mm～50mm范围内彻底清除油漆、锈、油污、水等杂物；凡遇十字接缝交界处，应将接缝两侧原焊缝的反面增高处磨平，以便衬垫能贴平；贴衬垫时应使衬垫中心的红线对准间隙中心，并使衬垫紧贴于接缝背面。

6.3焊接

CO2气体保护半自动单面焊适用与平、立、横对接缝，各种位置对接焊方法分述如下：