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1、1. 在钢结构施工中常用的焊接技术大概分为：电弧焊、气体保护焊、埋弧焊。 而气体保护焊有焊接效率高、焊接速度快、热输入量较少、焊接变形小优点， 在结构施工焊接中应用广泛。但气体保护焊最大的缺点：焊丝熔敷率较低、 飞溅大、污染大。工安公司九江项目部在中铁九桥的桥梁结构制作中，气体 保护焊技术应用初期阶段，发现焊缝外观质量不理想，焊材成本较高，焊材 浪费及焊后打磨处理量大。 如何从技术方面提高焊接外观质量、降低焊接成本？有没有新型焊接技术， 既能提高焊缝外观质量又能降低焊接成本呢？经过深思熟虑、反复琢磨，从 埋弧焊技术上面得到启发，能否利用气体保护自动焊小车实施埋弧焊呢？经 过实践，得出结论可行。
2、 二氧化碳焊机半自动埋弧焊，也称之为“气体保护自动焊机改进式细丝埋弧 焊”，采用（ KR500 型）二氧化碳焊机，并将二氧化碳气保焊枪弯管更换 为直管，取消保护咀，只保留 1.2mm 或 1.6mm 导电咀，并增加 CS-5A 型半 自动焊接小车和焊剂漏斗，组成焊接成套设备。其技术原理是采用气体保护 自动焊机头作为焊接运行动力及焊接参数可调装置，将气保焊枪经过改进， 并在焊接过程中通过漏斗自动施加焊剂保护熔池，形成“埋弧”，从而连续施 焊，达到异型母材连接的目的。利用气保自动焊机导向轮的导向作用，在细 丝埋弧焊过程中，不需要铺设焊接小车运行轨道，同时还可以适应非直线度 单元件的焊接需要，即焊接
3、小车可以根据焊缝直线度变化而改变小车的行走 轨迹，从而保证焊抢始终处在最佳焊接角度，避免焊偏、咬边、焊瘤等缺陷。 CO2 气保焊机埋弧焊，1）从工艺操作上来看，不比普通气体保护焊复杂， 焊接区域的焊前打磨处理，低温状态下厚板的焊前预热控制，重点在焊丝的 选用和焊枪的设置。焊丝选用 CJQ-3 焊丝，焊丝规格为 1.2mm 或 1.6mm；焊枪向后倾斜，使焊咀向前倾斜产生一个 15左右的推角，焊咀离工件15mm 左右；焊剂敷设应均匀，厚度控制在 25mm 左右。2）CO2 气体自动焊机埋弧焊主要焊接参数，焊接电流控制在 280A340A，电压控制在 28V36V，焊接速度控制在 220mm280
4、mm/min，电流与电压的数学关系式为：I8.9V。CO2 气保焊机半自动埋弧焊，重点控制好焊接小车行走的稳定性、轨迹一致性，焊枪的改进，焊剂敷设的均匀性、同步性。1）选用气体保护自动焊小车作为细丝埋弧焊的焊接小车，不需要重新设计焊接行走小车，只需适当改进就可以，保证行走小车匀速、行走平稳。2）焊枪选用 CO2 气保焊枪，但须将气保焊枪弯管改为直管，同时将原气保焊枪保护钢套取消，仅剩导电嘴即可。3） 2 气保焊机半自动埋弧焊焊接质量控制关键一环就是控制好焊剂敷设的 CO均匀性、同步性，焊剂敷设均匀可以减少焊缝缺陷，如气孔等，可以通过增设焊剂撒播漏斗，让焊剂敷设和焊接同步，解决人工敷设焊剂不均匀
5、问题。电缆滑行不匀速性是导致焊接小车走偏的重要因素，可根据焊接路径或轨迹灵活设置简单滑行支架，保证焊接小车行走稳定、匀速。 CO2 气保焊机半自动埋弧焊，使用该项技术具有操作简单、改装成本低、人工劳动强度降低、机械故障少、焊接速度快、焊丝熔敷率高、无飞溅、焊缝成形美观、焊接缺陷少等优点。如南京大胜关长江大桥决大部分钢梁板单元件焊接都有相似之处，采用 “气体保护自动焊机改进式细丝埋弧焊”这一种全新的单元件制造新焊接技术，焊接质量大幅提高，施工成本降低，同时在焊接直线度渐变的各类钢梁单元件预制中发挥了巨大作用。 CO2 气保焊机半自动埋弧焊需要解决的问题：1）经过对气体保护自动焊机细 丝埋弧焊的观
6、察分析，焊剂敷设厚薄、宽窄不均匀将导致焊缝缺陷气孔缺陷 偏多，焊剂敷设不能人工撒播，须用焊剂漏斗均匀撒播。2）目前，气保焊机 细丝埋弧焊焊接位置受限于平焊、船型焊、小角度爬坡焊、缓弯转角焊等， 待后期改进行走机构来解决多位置焊接问题。3）钢梁单元件成批量生产时， 可以定点根据焊接走行线路增加环行或线行滑动电缆架，解决电缆走线不均 问题。 二氧化碳焊机半自动细丝埋弧焊，提高了钢梁产品焊接质量，加快了钢梁焊 接速度，降低劳动强度，同时大大降低了生产成本。二氧化碳焊机半自动埋 弧焊，属于新工艺、新焊接方法，且优质、高效、低成本。随着社会发展， 市场经济需要，新工艺、新方法越来越受建筑市场的青睐，二氧
7、化碳焊机半 自动埋弧焊技术会在建筑领域得到广泛的应用！前言1.1.1 组对时，必须严格按照制造工艺要求，对电渣焊的坡口尤其要严格要求执行工艺，坡口各处间隙量1mm，不得有大于 1mm 间隙，同时，保证电渣焊焊接坡口四壁的质量。1.1.2 焊接人员在焊接时，对工装要严格按工艺执行，对焊接过程中的焊接操作、焊接规范参数设置、调整严格按本焊接工艺和合格的焊接工艺评定进行操作，操作过程中细心谨慎、认真负责、严把各个工序的质量。2 使用范围 本工艺仅适用于日立常陆那珂电厂项目钢结构口型钢柱的焊接。3 焊接方法3.1 对所有点焊、立缝及劳动保护等焊接均采用手工电弧焊焊接。3.2 对口型钢的四条纵缝及焊制型
8、钢的纵缝采用埋弧自动焊焊接。3.3 对隔板与口型钢侧板的焊接，采用电渣焊。3.4 其它位置的焊接采用 CO2 半自动焊。4 焊接材料 焊接方法 焊接材料 用途 制造厂 US-36/MF-38 埋弧自动焊 角焊接 神钢 3.2 4.0 4.8 CO2 半自动焊 DW-100 1.2 角焊接 神钢 SES-15F 10x1000 日铁 电渣焊 Y-CM/YF-15 2.4 ESW 焊接 US-36 神钢 手工电弧焊 LB-52 3.2 4.0 角焊接 神钢4.1 对于板厚大于 25mm 或环境温度小于 5时，除电渣焊外其它焊接焊前均在焊缝两侧 100mm 范围内预热到 50100。5 焊接参数 焊
9、接参数 焊接方法 焊材规格 速度 电流A 电压V cm/min 3.2 400-550 埋弧自动焊 32-36 25-35 4.0 650-700 CO2 半自动焊 1.2 180-300 25-32 20-30 电渣焊 2.4 360-400 37-43 1.6-2.4 手工电弧焊 3.2 80-150 23-27 8-146 焊接材料的烘干6.1 焊材入库后，严格标明所用项目、焊材名称、规格等详细明细，分类放置，专人管理，严禁混放、标识清楚，发放时，严格按有关规定发放，并做好焊材发放纪录。6.2 手工电弧焊用焊条和埋弧自动焊用焊剂在使用前严格按照说明书进行烘干。6.3 埋弧自动焊、二氧化碳
10、气体保护焊、电渣焊各种焊接方法各自所采用的焊丝在使用前一定要认真检查焊丝是否有油污、锈、水分等杂物，如果存在，必须严格按照型钢类钢结构作业指导书的有关规定进行清除。6.4 电渣焊所使用的熔嘴、焊剂烘干温度和时间为 1001501h。随用随取。如果出现下列情况之一应停止施焊。并应对熔嘴、焊剂进行再次烘干： a.包装不严实； b.长时间暴露于车间内超过 4 小时。7. 电渣焊焊接操作过程7.1 焊前坡口检查 焊工在焊接每一道坡口前，必须对即将施焊的坡口进行严格检查，检查坡口各处组对质量是否符合工艺要求、坡口内是否存在水分、油污、铁锈、灰尘以及其他对焊接质量有影响的杂物，如果存在以上杂物之一，必须对
11、杂物进行严格清除，尤其对焊接坡口内的灰尘必须彻底清除。7.2 电渣焊焊接时将口型钢吊放于焊接平台上，保证口型钢下侧板离开地面距离270mm，并保证电渣焊坡口竖直。7.3 焊机的焊架摆放 对所要施焊的坡口施焊前，将固定了焊机机头的焊接架摆放到待焊坡口上合适位置，将焊机机头的各处活动装置置于中间位置，将焊机机头夹持熔嘴的送丝端置于焊接坡口上方。如果焊机机头夹持送丝端不在焊接坡口正上方，调整焊接架与口型钢的相对位置，直至使焊机机头夹持熔嘴的送丝端正好在焊接坡口正上方为止。7.4 焊丝的安装于调试 将焊丝拆除包装，并安装好焊丝，将焊丝头插入焊丝导向轮内，按进丝按钮送丝，根据焊机机头下端出来焊丝弯曲情况
12、，调节焊丝轮对焊丝的夹紧程度，直至所送焊丝较笔直下垂无弯曲为止，并将焊丝在熔嘴夹持部位剪断。7.5 熔嘴夹持与找正7.5.1 把焊机机头旋转一定角度，将熔嘴插入待焊接坡口内，在将焊机机头旋至焊接坡口正上方，将熔嘴插入熔嘴夹持装置、顶实，将熔嘴夹紧，并调节机头上下调节装置，将熔嘴下端与待焊焊接坡口下端断面平齐。7.5.2 在待焊焊接坡口正下方放置一面小镜子，镜面斜置便于观察待焊焊接坡口下方情况即可。7.5.3 调整焊机机头的水平调节装置，在待焊焊接坡口的相对位置，调节熔嘴摆动旋钮，使熔嘴的中心线与待焊焊接坡口的中心线平行，最后，将熔嘴调节至待焊焊接坡口的中心平靠近隔板侧，偏离待焊焊接坡口的中心约
13、 23mm 处。7.6 调 节 熔 嘴 于 焊 接 坡 口 上 下 的 相 对 位 置 将 焊 丝 送 至 熔 嘴 下 断 面 以 下1015mm，在调节机头上下调节装置，将熔嘴向上调节，使熔嘴下端与待焊焊接坡口下断面距离约 1015mm。7.7 安置引弧板 根据电渣焊坡口的中心线在侧板上用石笔画出坡口的位置， 根据电渣焊坡口的大小，选择引弧坑规格合适的引弧板，依据引弧板中心，在引弧板的上端面用石笔画出坡口宽度的边界线于侧板外侧的边界线，将引弧板的引弧坑内放置一层引弧剂，引弧剂深约 5mm，在放一层焊剂，深约 30mm。并将送出水管连接倒下托板的相应装置，然后将起置于托起装置上，时下托板与焊焊
14、接坡口下端面顶实，根据引弧板的上端面用石笔画出坡口宽度的边界线与在侧板上用石笔画出坡口线对齐、侧板外侧的边界线和侧板边缘对齐，保证下托板引弧坑中心与焊焊接坡口中心重合。7.8 引、熄弧板选择原则 引弧板选择要求引弧板的引弧坑上园直径与焊缝坡口的对角线相等或略大，熄弧板选择要求按熄弧板标号使用的坡口型号或使用简易熄弧板，熄弧板的开孔与焊缝侧板的钻孔直径等同或略大。7.10 送水、通电，并将焊机机头各个活动装置拧紧。7.12 焊接 焊接伊始，焊丝与引弧剂接触引弧后，开始焊接，融化的填充金属填充托板的引弧坑并向焊接坡口焊缝过渡的过程中，在允许的焊接规范参数内采用较大的焊接规范参数，以保证焊接坡口四周
15、母材在较低温度情况下焊缝填充金属与焊接坡口四周母材较好的融合。焊接电渣焊焊缝时，采用正常的焊接规范参数。在填充电渣焊焊缝即将填满并向熄弧板坡口过渡和焊接熄弧板坡口时允许采用规定的焊接规范参数范围内较大的焊接规范参数，以保证在较大的坡口内正常焊接。8. 电渣焊焊接过程中注意事项8.1 焊接引弧坑的焊接金属和焊接引弧坑并向焊缝过渡的 2030mm 焊缝金属时，焊接电压可以略调大，以后恢复正常焊接电压。8.2 焊接焊缝过程中，要保持焊接过程的完整性，不得中途停机，否则，焊缝金属中会含有焊接缺陷。8.3 焊接收弧过程中，在焊接坡口与熄弧板过渡时，焊接电压可以略调大，熄弧时必须保证填充金属高出焊接坡口上
16、端面 15mm 以上， 以避免焊缝金属冷却时的缩孔延伸到焊缝内部。8.4 焊接过程中，要经常用焊接面罩上用的黑玻璃反射镜象观察焊接坡口内侧熔嘴与焊接坡口的相对位置，要及时调节熔嘴摆动旋钮，纠正熔嘴与焊接坡口的偏离。8.5 焊接过程中，注意焊接坡口内焊接溶池的情况，当焊剂由于高温融化挥发和焊接损耗使熔池变浅出现不正常焊接时，要及时添加适量焊剂，以保证正常焊接情况下熔渣池深度，确保正常焊接。焊接过程中发出啪啪声是焊剂不足，咣咣声是良好，如果不发出声音是焊渣过多。9. 电渣焊焊接后坡口修整 焊接后将电渣焊引弧、熄弧部分的焊接金属用氧乙炔火焰切割掉，并将焊疤打磨平滑，与母材平齐。10. 电渣焊焊缝返修
17、10.1 对于电渣焊坡口上下端部引弧、熄弧部分焊接缺陷，如果缺陷在电渣焊坡口上下端部焊缝金属较浅部位，可以采用磨光机的砂轮片将缺陷清除干净后，并将坡口修整好，然后，采用手工电弧焊焊接方法将打磨后部位补焊，补焊焊肉要求高于坡口两侧母材，待焊缝金属冷却后，将补焊部位高于补焊坡口母材的焊肉打磨置于母材平齐。10.2 对于电渣焊焊接时焊坡口的过程中，由于偶然因素，致使焊接过程中断，如果时间在一分钟之内，在焊剂融化的熔渣池呈液体状态下焊接中断，可以继续焊接。在焊机融化的熔渣池呈半液体状态下焊接中断，此后焊缝在添加引弧剂后再施焊，并用石笔在立向侧板外部做好停焊时的标记，以便于在焊接记录上做好焊接纪录，在焊
18、后将焊缝外部的侧板用碳弧起刨将侧板刨开，将缺陷返出，清根至电渣焊坡口隔板的端面，修整开放性坡口，用 CO2 半自动焊方法补焊，沿补焊坡口的四周向中心补焊，以免产生焊接裂纹，补焊焊肉要求高于坡口两侧母材，待焊缝金属冷却后，将补焊部位高于补焊坡口母材的焊肉打磨至于母材平齐。11. 电渣焊焊接过程中管理注意事项11.1 焊接前的准备 当焊接前的各种准备工作做好以后，如以下事项：熔嘴与焊接坡口的相对位置、引弧板的安放、焊接规范参数的设置、焊剂的盛放、焊机机头的各个锁死装置锁死情况等等，对每一道焊接坡口的以上各个工序必须由一名电渣焊焊工确认以上操作，并做好以上操作记录。11.2 对口型钢柱的电渣焊焊接坡
19、口焊接时，必须由两台电渣焊焊机对同一块隔板的两个对称电渣焊坡口同时焊接，以防止口型钢柱的两个电渣焊坡口受热不均匀，引起口型?种宸湫巍?1.3 当施焊过程中一台焊机一旦停止焊接，焊接操作人员的辅助人员在施焊焊工的确认下，在施焊坡口的立向隔板上用石笔标出停焊位置，即立向侧板焊接红热抛物线峰线以下 10mm 处所在位置，以便于兼职质检人员做好焊接记录，如果在短时间（30 秒）之内继续焊接或较长时间（1 分钟以上）添加引弧剂后继续时焊，均需同停焊时一样在施焊坡口的立向隔板上用石笔标出再次稳定时焊后的位置，即立向侧板焊接红热抛物线峰线以下 10mm 处所在位置，以便于兼职质检人员做好焊接记录；待无损检测
20、后如有超标缺陷，由焊接兼职质检员通知焊接工艺员制定合适的返修焊焊接工艺。11.4 焊接记录 在焊接过程中严格做好焊接记录，焊接记录包括以下事项，焊丝、焊剂、熔嘴、焊条名称，焊接坡口的母材、焊接坡口形状尺寸、焊缝编号，焊接的时焊位置、板厚，施焊的规范参数、焊剂量、预热温度、坡口杂质清除程度，操作焊工焊工号，焊接坡口的错位情况，焊接过程中起弧到稳定焊接、稳定焊接过程中情况，有稳定焊接到收弧的情况，焊接过程中中断时间等等。12. 无损检测12.1 无损检测方法和范围 对于电渣焊焊接后的焊缝采用超声波进行 100无损检测。对于所有焊透部位（包括对接和 T 型接头）的焊缝，除非有特别说明，均对其总长的
21、10进行超声波探伤（按单根和同种焊接方法计算）。如果检测出缺陷，要增加抽样检查产品的 5，如果增加检查的那部分产品有缺陷，要对产品进行 100的超声波检查。12.2 探伤标准、级别 探伤标准和级别按日本建筑学会钢结构建筑焊接部位的超声探伤检查标准执行。2. 前言1.1.1 组对时，必须严格按照制造工艺要求，对电渣焊的坡口尤其要严格要求执行工艺，坡口各处间隙量1mm，不得有大于 1mm 间隙，同时，保证电渣焊焊接坡口四壁的质量。1.1.2 焊接人员在焊接时，对工装要严格按工艺执行，对焊接过程中的焊接操作、焊接规范参数设置、调整严格按本焊接工艺和合格的焊接工艺评定进行操作，操作过程中细心谨慎、认真
22、负责、严把各个工序的质量。3 使用范围 本工艺仅适用于日立常陆那珂电厂项目钢结构口型钢柱的焊接。4 焊接方法3.1 对所有点焊、立缝及劳动保护等焊接均采用手工电弧焊焊接。3.2 对口型钢的四条纵缝及焊制型钢的纵缝采用埋弧自动焊焊接。3.3 对隔板与口型钢侧板的焊接，采用电渣焊。3.4 其它位置的焊接采用 CO2 半自动焊。4 焊接材料 焊接方法 焊接材料 用途 制造厂 US-36/MF-38 埋弧自动焊 角焊接 神钢 3.2 4.0 4.8 CO2 半自动焊 DW-100 1.2 角焊接 神钢 SES-15F 10x1000 日铁 电渣焊 Y-CM/YF-15 2.4 ESW 焊接 US-36
23、 神钢 手工电弧焊 LB-52 3.2 4.0 角焊接 神钢4.1 对于板厚大于 25mm 或环境温度小于 5时，除电渣焊外其它焊接焊前均在焊缝两侧 100mm 范围内预热到 50100。5 焊接参数 焊接参数 焊接方法 焊材规格 速度 电流A 电压V cm/min 3.2 400-550 埋弧自动焊 32-36 25-35 4.0 650-700 CO2 半自动焊 1.2 180-300 25-32 20-30 电渣焊 2.4 360-400 37-43 1.6-2.4 手工电弧焊 3.2 80-150 23-27 8-146 焊接材料的烘干6.1 焊材入库后，严格标明所用项目、焊材名称、规
24、格等详细明细，分类放置，专人管理，严禁混放、标识清楚，发放时，严格按有关规定发放，并做好焊材发放纪录。6.2 手工电弧焊用焊条和埋弧自动焊用焊剂在使用前严格按照说明书进行烘干。6.3 埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、电渣焊各种焊接方法各自所采用的焊丝在使用前一定要认真检查焊丝是否有油污、锈、水分等杂物，如果存在，必须严格按照型钢类钢结构作业指导书的有关规定进行清除。6.4 电渣焊所使用的熔嘴、焊剂烘干温度和时间为 1001501h。随用随取。如果出现下列情况之一应停止施焊。并应对熔嘴、焊剂进行再次烘干： a.包装不严实； b.长时间暴露于车间内超过 4 小时。7. 电渣焊焊接操作过程7.1 焊
25、前坡口检查 焊工在焊接每一道坡口前，必须对即将施焊的坡口进行严格检查，检查坡口各处组对质量是否符合工艺要求、坡口内是否存在水分、油污、铁锈、灰尘以及其他对焊接质量有影响的杂物，如果存在以上杂物之一，必须对杂物进行严格清除，尤其对焊接坡口内的灰尘必须彻底清除。7.2 电渣焊焊接时将口型钢吊放于焊接平台上，保证口型钢下侧板离开地面距离270mm，并保证电渣焊坡口竖直。7.3 焊机的焊架摆放 对所要施焊的坡口施焊前，将固定了焊机机头的焊接架摆放到待焊坡?谏虾鲜饰恢茫富返母鞔疃爸弥糜谥屑湮恢茫富芳谐秩圩斓乃退慷酥糜诤附悠驴谏戏健绻富芳谐炙退慷瞬辉诤附悠驴谡戏剑髡附蛹苡肟谛透值南喽晕恢茫敝潦购富芳谐秩圩
26、斓乃退慷苏迷诤附悠驴谡戏轿埂?.4 焊丝的安装于调试 将焊丝拆除包装，并安装好焊丝，将焊丝头插入焊丝导向轮内，按进丝按钮送丝，根据焊机机头下端出来焊丝弯曲情况，调节焊丝轮对焊丝的夹紧程度，直至所送焊丝较笔直下垂无弯曲为止，并将焊丝在熔嘴夹持部位剪断。7.5 熔嘴夹持与找正7.5.1 把焊机机头旋转一定角度，将熔嘴插入待焊接坡口内，在将焊机机头旋至焊接坡口正上方，将熔嘴插入熔嘴夹持装置、顶实，将熔嘴夹紧，并调节机头上下调节装置，将熔嘴下端与待焊焊接坡口下端断面平齐。7.5.2 在待焊焊接坡口正下方放置一面小镜子，镜面斜置便于观察待焊焊接坡口下方情况即可。7.5.3 调整焊机机头的水平调节装置，在
27、待焊焊接坡口的相对位置，调节熔嘴摆动旋钮，使熔嘴的中心线与待焊焊接坡口的中心线平行，最后，将熔嘴调节至待焊焊接坡口的中心平靠近隔板侧，偏离待焊焊接坡口的中心约 23mm 处。7.6 调 节 熔 嘴 于 焊 接 坡 口 上 下 的 相 对 位 置 将 焊 丝 送 至 熔 嘴 下 断 面 以 下1015mm，在调节机头上下调节装置，将熔嘴向上调节，使熔嘴下端与待焊焊接坡口下断面距离约 1015mm。7.7 安置引弧板 根据电渣焊坡口的中心线在侧板上用石笔画出坡口的位置， 根据电渣焊坡口的大小，选择引弧坑规格合适的引弧板，依据引弧板中心，在引弧板的上端面用石笔画出坡口宽度的边界线于侧板外侧的边界线，将.