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云南省焊工高級(jí)技能:焊接保護(hù)氣的選擇與應(yīng)用

[日期:2023-02-20]   來(lái)源:云南技能考試網(wǎng)  作者:云南技能考試網(wǎng)   閱讀:459次

焊接保護(hù)氣的性質(zhì)及組分對(duì)焊接質(zhì)量具有較大影響,常見(jiàn)焊接保護(hù)氣體性質(zhì)不同,對(duì)焊接速度、焊縫熔深、電弧穩(wěn)定性影響不同,因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)綜合考慮多種影響因素,選取合適的保護(hù)氣體,為焊接質(zhì)量提供可靠保障。

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熔化焊接與熱切割作業(yè)證:

焊工是一種技術(shù)型工種,從事焊工必須持上崗證工作,上崗證每三年一審核。一人一證持證上崗。上崗證的主要作用:正確的操作,安全生產(chǎn)。(焊工上崗證以應(yīng)急管理部頒發(fā)的特種作業(yè)證書(shū)為準(zhǔn))

報(bào)考咨詢:18206863120(微信同號(hào))

特種設(shè)備焊接操作證:

進(jìn)行鍋爐等壓力容器的焊接工作則需考取壓力容器焊接許可證,壓力容器焊接許可證由市場(chǎng)監(jiān)督管理局(原質(zhì)監(jiān)局)頒發(fā)證書(shū)。

建筑焊工證:

建筑焊工是指建筑施工特種作業(yè),建筑焊工證書(shū)適用于建筑工地上,同時(shí)在建筑工程招標(biāo)時(shí)也可作為投標(biāo)資質(zhì)之一使用。(建筑焊工證由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳頒發(fā))

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焊接保護(hù)氣的選擇與應(yīng)用

一、引言

Team Introduction電弧焊過(guò)程中,若不加保護(hù)器,大氣中的氧氣(O2)或其他氣體會(huì)侵入電弧和熔池,與高溫熔化的金屬發(fā)生反應(yīng),從而產(chǎn)生焊接缺陷,影響產(chǎn)品的適應(yīng)性能。焊接保護(hù)氣主要功能是保護(hù)待焊金屬免受其他氣體和雜質(zhì)的污染,保障焊接產(chǎn)品的質(zhì)量;另一方面焊接保護(hù)氣的性能對(duì)焊接速度、焊縫熔深、成形、焊接煙塵、電弧穩(wěn)定性等產(chǎn)生相應(yīng)影響。焊接保護(hù)氣按照氣體活性程度可以分為惰性氣體(如:He)和非惰性氣體(如:CO2);按照組元成分可以分為單一組元?dú)怏w(如:GTAW-使用純Ar作為保護(hù)氣體)和多元混合氣體(如:GMAW-使用純75%Ar+25%CO2作為保護(hù)氣體);按照氣體氧化性強(qiáng)弱可以分為強(qiáng)氧化性氣體、弱氧化性氣體、還原性氣體、中性氣體;此外,除氣體活性程度、組元成分、氧化傾向之外,保護(hù)氣體的電離能和導(dǎo)熱系數(shù)也是選擇保護(hù)氣體重要依據(jù)。


二、焊接保護(hù)氣的選擇及應(yīng)用

Team Introduction(一)GTAW中焊接氣體的選擇及應(yīng)用

氬氣(Ar)因其為惰性氣體,常溫和高溫下不與其他元素起化學(xué)作用,且電弧穩(wěn)定性好,電離電壓較低,焊縫成形美觀,成本較低,在GTAW中適用作為各種金屬焊接的保護(hù)氣體。目前,GTAW中可以采用氬氣作為焊接保護(hù)氣體的金屬包括所有碳鋼不銹鋼以及幾乎全部有色金屬:鋁、銅、鎳、鈦、鋯等及其合金,并且焊接效果優(yōu)良。使用單純的氬氣作為GTAW保護(hù)氣體雖然可以獲得優(yōu)良的焊接接頭,但由于其電弧能量較低,在焊接熔透力和焊接速度上無(wú)法滿足實(shí)際需要,此時(shí)可采用氬氣與其他氣體混合以提高焊接熔透力和焊接速度,如Ar+He或Ar+H2等。

(二)GMAW焊接氣體的選擇及應(yīng)用


1、普通碳鋼(結(jié)構(gòu)鋼)GMAW保護(hù)氣體選用

對(duì)于普通碳鋼,或者用于生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)鋼,如果不是對(duì)焊接質(zhì)量和焊接外觀有嚴(yán)格要求,通常采用CO2作為保護(hù)氣體,此時(shí)又稱CO2氣體保護(hù)焊,該方法具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、成本低、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。需要注意的是,液態(tài)CO2中可溶解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的水,多余的水則成自由狀態(tài)沉于瓶底。這些水在焊接過(guò)程中隨CO2一起揮發(fā)并混入CO2中,直接進(jìn)入焊接區(qū)。因此水分是CO2氣體中最主要的有害雜質(zhì)。保護(hù)氣體CO2氣體的純度及質(zhì)量應(yīng)當(dāng)滿足要求。

對(duì)于焊接質(zhì)量較高的場(chǎng)合,需要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)或壓力試驗(yàn)時(shí),可用Ar+CO2作為保護(hù)氣體,保護(hù)氣體的組份變化可以影響焊接電弧空間形態(tài)、電弧能量密度、熔滴過(guò)渡方式、焊絲熔化特征及焊接過(guò)程飛濺等,還可以改善焊接過(guò)程電弧及過(guò)渡的穩(wěn)定性及液態(tài)金屬與熔池的潤(rùn)濕情況,改善焊縫成型,降低飛濺,消除和防止缺陷的產(chǎn)生,提高焊縫接頭的性能。


2、不銹鋼GMAW保護(hù)氣體選用

不銹鋼GMAW中焊接氣體的選用,不但要根據(jù)不銹鋼的類型及焊接位置等因素,同時(shí)也必須考慮背部成型、焊接組合、熔滴過(guò)渡形式等其他因素,才能獲得最優(yōu)的焊接效果。

用純氬只能適合TIG焊接不銹鋼,而不能適用于MIG焊接不銹鋼。因?yàn)榧儦鍤怏w下熔化極氣體保護(hù)焊時(shí),不銹鋼的熔滴和熔池的表面張力較大,熔池液態(tài)金屬流動(dòng)性很差,焊縫表面無(wú)法鋪展?jié)櫇,焊道成形較差。

當(dāng)在氬氣中加入1-2%氧,不銹鋼的熔滴和熔池的表面張力降低,熔池液態(tài)金屬流動(dòng)性增強(qiáng),提高了焊縫表面的鋪展?jié)櫇裥,焊縫熔深熔寬適中,焊道成形美觀。0-1%適合于奧氏體不銹鋼,0-2%適合于鐵素體不銹鋼;0-2%較比0-1%熔池具有更好的流動(dòng)性,適合于不銹鋼焊絲的噴射過(guò)渡及脈沖過(guò)渡,適合于不銹鋼焊件的平焊及平角焊。

當(dāng)在氬氣中加入2-5%CO2,擔(dān)心有增碳傾向。試驗(yàn)證明CO2≤5%,焊縫含碳量≤0.03%,仍在超低碳的水準(zhǔn)以下。電弧的穩(wěn)定性好,氧化性減弱,合金元素?zé)龘p少,無(wú)增碳傾向;適合于不銹鋼焊絲的短路過(guò)渡噴射過(guò)渡及脈沖過(guò)渡。當(dāng)在氬氣中加入2-5%CO2適合于不銹鋼管道的TIG打底焊+MAG填充蓋面焊的組合工藝,全位置焊接,短路過(guò)渡,焊縫平整美觀。

三元混合氣體優(yōu)點(diǎn)更為突出,如組分為Ar+5%CO2+2%O2的三元混合氣體,電弧集中性強(qiáng),焊縫單面焊雙面成型好,適合于技術(shù)要求較高的不銹鋼焊接;組分為Ar+He+CO2的混合氣體,其中氦氣可增加焊縫的熔深,提高焊接速度,減少焊件的變形量;組分為Ar+CO2+N2的混合氣體是歐美開(kāi)發(fā)的新工藝,其中氮?dú)饪稍黾雍缚p的熔深和熔寬。

3、鋁合金GMAW保護(hù)氣體選用

對(duì)于適合焊接的鋁合金,GMAW中通常采用Ar作為保護(hù)氣,值得注意的是鋁合金對(duì)焊接氣體的純度有較高要求,如果保護(hù)氣體達(dá)不到,焊縫兩側(cè)則會(huì)出現(xiàn)黑色氧化物,影響焊接外觀質(zhì)量。如果想要得到較大地焊接熔深和焊接速度,則可以在Ar中加入一定比例的He。由于He的傳熱系數(shù)大,在相同電弧長(zhǎng)度下,電弧電壓比用Ar時(shí)高。電弧溫度高,母材熱輸入大,熔化速度較高。適于焊接厚鋁板,可增大熔深,減少氣孔,提高生產(chǎn)效率。但如加入He的比例過(guò)大,則飛濺較多。4、其它金屬及合金GMAW保護(hù)氣體選用

對(duì)于銅及銅合金GMAW除了使用純Ar作為焊接保護(hù)氣外,可以在Ar氣中加入一定比例的氮?dú),可以降低生產(chǎn)成本,同樣也能起到保護(hù)作用,但有一定飛濺和煙霧,成形較差。對(duì)于鎳及鎳合金GMAW除了使用純Ar和Ar+He作為焊接保護(hù)氣外,也可以在Ar氣中加入少量的氫氣,同樣可以提高焊接效率。對(duì)于鈦及鈦合金GMAW,由于Ti與N、H、O都具有較強(qiáng)的結(jié)核性,因此只能使用純Ar和Ar+He作為焊接保護(hù)氣。


三、結(jié)論

Team Introduction綜上所述,焊接保護(hù)氣體在氣體保護(hù)焊中作用尤為重要,焊接保護(hù)氣體的選用直接影響到焊接生產(chǎn)的質(zhì)量、效率及成本。由于焊接材質(zhì)的多樣性,焊接氣體的選用也比較復(fù)雜。實(shí)際生產(chǎn)時(shí),需要綜合考慮焊接材質(zhì)、焊接方法、熔滴過(guò)渡形式、焊接位置、以及要求的焊接效果,才能選擇最適合的焊接氣體,同時(shí)達(dá)到最佳的焊接結(jié)果。


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