[发明专利]富氩二氧化碳气体保护焊焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是涉及一种混合气体保护焊焊接方法。

背景技术

二氧化碳气体保护焊相对于传统手工电弧焊在工作效率和经济效益在有很大优势，在上世纪八十年代在国内得到推广应用。但由于其焊缝金属冲击功及熔合区性能不容易控制，因此在压力容器行业始终未得到产业化应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明通过改变保护气体种类、降低坡口角度、改进焊接工艺等措施提出了一种新的普通碳素钢气体保护焊焊接方法，具体技术方案如下：

一种富氩二氧化碳气体保护焊焊接方法，步骤包括：

1）对焊件的焊接接头坡口进行加工；

2）确定保护气气体比例；

3）按照焊接工艺规范焊接；

所述步骤3）中，焊接工艺要求包括：

a）保护气体为氩气和二氧化碳气体的混合气体，其中：在常温下，体积百分比为Ar即氩气为79～80%和CO₂即二氧化碳气体为21～20%CO₂；

b）焊接过程中保证熔滴过渡为射流过渡（在焊接电流增大到一定程度，熔滴过渡形式就会变为射流过渡。由于焊机性能和焊工的操作手法不同，选择不同厂家的不同机型，达到射流过渡的电流大小也不相同。通常情况下电流在达到180A以上，熔滴就会以射流形式过渡）。

所述步骤3）后还包括步骤4）对焊缝含氧量分析。根据分析结果，将对合金钢、不锈钢进行相关试验。

所述步骤3）中，焊接工艺还包括：焊接的电源极性采用直流正极。

所述步骤3）中，采用焊缝坡口角度为45°～50°来高母材金属在焊缝中比例。

本方法适用于普通碳素钢，包括Q235、Q245、Q345、20#等。（本焊丝无特殊要求，根据母材选择与之相匹配的气保焊焊丝即可。）

所述步骤3）中，焊接工艺的优选参数如下表：

本技术方案的原理及效果如下：

1）通过调整保护气体种类和特定比例，来改善焊缝焊接冶金反应，提高焊接接头力学性能；

2）减小焊缝坡口角度到特定角度，提高提高焊缝金属熔合比，进而改善熔合区性能；

3）采用适度的射流过渡，增加电弧宽度（调整电弧宽度的是通过调整工艺参数，调节保护气体比例等来实现的），提高熔敷效率，便于杂质、气体溢出。

附图说明

图1是中厚板X型坡口示意图；

图2是薄板单侧V型坡口示意图；

图3是氧含量与韧性关联度曲线；

图4是碱性电焊条焊缝金属夹杂金相图；

图5是板厚12Q345焊缝金属夹杂金相图；

图6是板厚14Q345焊缝金属夹杂金相图；

图7是HP029焊缝金属夹杂金相图；

图8是HP030焊缝金属夹杂金相图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本技术方案进一步说明如下：

一种富氩二氧化碳气体保护焊焊接方法，步骤包括：

1）对焊件的焊接接头坡口进行加工；

2）确定保护气气体比例；

3）按照焊接工艺规范焊接；

所述步骤3）中，焊接工艺要求包括：

a）保护气体为氩气和二氧化碳气体的混合气体，其中：在常温下，体积百分比为Ar即氩气为79～80%和CO₂即二氧化碳气体为21～20%CO₂；

b）焊接过程中保证熔滴过渡为射流过渡（在焊接电流增大到一定程度，熔滴过渡形式就会变为射流过渡。由于焊机性能和焊工的操作手法不同，选择不同厂家的不同机型，达到射流过渡的电流大小也不相同。通常情况下电流在达到180A以上，熔滴就会以射流形式过渡）。

所述步骤3）后还包括步骤4）对焊缝含氧量分析。根据分析结果，将对合金钢、不锈钢进行相关试验。

所述步骤3）中，焊接工艺还包括：焊接的电源极性采用直流正极。

所述步骤3）中，采用焊缝坡口角度为45°～50°来高母材金属在焊缝中比例。

本方法适用于普通碳素钢，包括Q235、Q245、Q345、20#等。（本焊丝无特殊要求，根据母材选择与之相匹配的气保焊焊丝即可。）

所述步骤3）中，焊接工艺的优选参数如下表：

对采用本方法焊接焊缝进行检测，以压力容器最常用的钢Q345材料为例：