二氧化碳气体保护焊专项施工方案二氧化碳气体保护焊专项施工方案编制： 审核： 审批： 目录1、编制依据1 1.1 设计文件1 1.2 有关规范及标准12、编制范围13、工程概况14、施工特点15、施工工艺2 5.1 焊接工作原理2 5.2 焊接工艺流程3 5.3 清根工艺36、施工准备4 6.1 焊接材料检验4 6.2 焊接工艺评定4 6.3 焊工考试4 6.4 焊缝坡口检查47、现场焊接4 7.1 焊接参数的选择4 7.2 操作技术58、焊接规定6 8.1 焊接一般规定6 8.2 引弧板、引出板、垫板要求6 8.3 多层焊的施焊规定69、二氧化碳气体保护焊施焊过程易出现缺陷、原因及处理措施710、焊缝质量检查标准8 10.1 焊缝外观质量检验标准8 10.2 焊缝内部缺陷的检测1011、焊接质量控制1012、焊接区别及优劣12 12.1 药芯焊丝优点13 12.2 药芯焊丝缺点1313、安全文明施工13 13.1 安全保证措施13 13.2 文明施工147二氧化碳气体保护焊专项施工方案1、编制依据1.1 设计文件桥梁工程设计说明及图纸 （市政工程设计研究院 2011.08）。设计交底及图纸会审记录。1.2 有关规范及标准 市政工程施工技术规程（桥梁工程部分） （DB29-76-2004）； 公路桥涵施工技术规范 （JTG-TF50-011）； 二氧化碳气体保护焊用焊丝 （GB8110）； 建筑钢结构焊接技术规程 （JGJ812002）； 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 （GB985-88）； 钢结构工程施工质量验收规范 （GB502052001）。2、编制范围本方案主要针对XX桥梁工程钢结构箱梁焊接二氧化碳气体保护焊工程编制。3、工程概况本工程的钢结构左幅、右幅箱梁焊接采样二氧化碳气体保护焊。4、 施工特点施工特点特点详述成本低半自动二氧化碳气体保护焊其成本只为手工电弧焊和埋弧焊的40%50%。效率高半自动二氧化碳气体保护焊的穿透能力强，熔深比手工电弧焊大，熔敷速度快，可减少焊接层数，生产效率是手工焊的14倍。抗锈蚀能力强、抗裂性好二氧化碳气体保护焊熔渣少，电弧气氛中的含氢量较易控制，可减少发生冷裂纹倾向。明焊弧二氧化碳气体保护焊电弧可见，能观察到焊接的全过程，容易操作，可进行全方位焊接。焊缝成型美观焊缝焊接成型后无需再打磨处理，焊缝几何尺寸均匀一致。焊接变形量小二氧化碳气体保护焊的电弧热量较集中，焊接速度快，熔池小，气体对焊缝区有冷却作用，热影响区较窄，使得构件焊后变形小。5、施工工艺5.1 焊接工作原理二氧化碳气体保护焊工作原理见下图一：图表一：二氧化碳气体保护焊工作原理图5.2 焊接工艺流程 焊接工艺流程见图表二：操作平台、防风棚及吊篮就位钢箱梁打磨、码板合格根据测量结果确认焊接顺序焊前确认坡口清理焊 接焊中检查焊接完成焊缝外观检查超声波探伤检测合格不合格探伤合格报告 碳弧气刨、 砂轮打磨、局部处理接头高度方位、间隙、错口检查气体条件检查坡口形状、角度、钝边及焊口表面中心轴线偏差检测焊机工作状态、接地安全检查焊接材料检查CO2送气管是否漏气、堵塞工艺、电流、电压检查焊道清渣、外观检查层间温度检查焊道裂纹、气孔检查CO2气体流量、纯度、压力检测送丝稳定性检查导电嘴、保护罩磨损检查焊丝外伸长度检查下一个工序返修图表二 二氧化碳气体保护焊焊接工艺流程图5.3 清根工艺（1）焊缝背面清根采用碳弧气刨。（2）清根应将定位焊的熔敷金属清除掉，清根后应用砂轮修磨刨槽，磨除碳层。（3）清根后的坡口形状、宽窄应一致，清根深度应适当，并完全清除根部缺陷。6、施工方法6.1 焊接材料检验 （1）焊接材料的合格证、检验报告等材质证明书齐全。焊接材料的种类、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。（2）焊丝包装完好，如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应不适应。（3）二氧化碳气体纯度应不低于99.9%（体积比）；含水量应低于0.005%（重量比），瓶内高压低于1MPa时应停止使用。（4）焊丝等焊接材料与母材的性能匹配应符合设计要求及国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程的规定。（5）实心焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀、镀铜层应完好无损。6.2 焊接工艺评定根据JGJ81-2002规程的要求，进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺（已报审）。6.3 焊工考试 所有焊工进入施工现场前，必须进行现场考试，考试合格后方可施焊。经现场审核合格的焊工，根据其合格证所列项目及现场实际需要安排考试，考试合格后，发给相应的上岗证；且只能在自己考试合格项目范围内施焊。6.4 焊缝坡口检查焊缝的坡口形式、位置、间隙等符合设计和规范要求；坡口表面不得有台阶；禁止在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物，焊接前应复查焊接构件接头质量和焊缝区的处理情况，坡口表面及两侧各50mm区域内应清除水、锈、油污等杂物，当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。7、现场焊接7.1 焊接参数的选择焊接参数的选择对焊接质量、效率影响很大，应根据构件接头形式、板厚及空间位置，选定焊丝直径、过渡形式、电源极性及焊接电流，然后选取与之相匹配的电弧电压、焊速、焊丝干伸长及气体流量。最佳的焊接参数应能满足焊接过程稳定、飞溅最小、焊缝成形美观、应无气孔、裂纹及咬边等缺陷，对要求焊透的焊缝应能保证焊透质量要求，并应具有最高的生产效率。（1） 焊丝直径焊丝直径对焊接过程的稳定性、金属飞溅及熔滴过渡等均有较明显的影响，焊丝直径应根据工件厚度、施焊位置及生产效率等因素来确定。焊丝直径一般为0.8-1.6mm范围。（2）焊丝伸出长度焊丝伸出长度: 二氧化碳气体保护焊焊丝伸出长度可按下列经验公式计算： L10d ，L为焊丝干伸长（mm）， d为焊丝直径（mm）。焊丝伸出长度过大，焊丝容易发生过热而熔断，喷嘴至工件距离过大，保护效果变差，飞溅严重，焊接过程不稳定。焊丝伸出长度过小，喷嘴至工件距离变小，飞溅易堵塞喷嘴。（3） 焊接电流、电弧电压 焊接时，电流表和电压表上的数值是焊接电流和电弧电压的有效值而不是瞬时值。适合一定直径焊丝的电流具有一定的调节范围。电弧电压的大小决定电弧弧长和熔滴过渡形式，它对焊缝成形、飞溅、焊接缺陷以及焊缝的力学性能都有较大影响，确定电弧电压的数值，应考虑电弧电压与焊接电流的匹配关系，才能获得稳定的焊接过程。（4）气体流量二氧化碳气体保护焊气体流量应按焊接电流，焊丝干伸长及喷嘴直径等来选择，一般为5-20升/分。焊接电流大，焊接速度快，焊丝干伸出长度大或室外作业等情况下，气体流量应加大，以使保护气体有足够的挺度，加强保护效果但气体流量不宜过大，以免将外界空气卷入焊接区，降低保护效果。（5） 电弧极性 二氧化碳焊主要采用直流反接，这样电弧稳定，飞溅小。7.2 操作技术 （1）平焊 按焊枪运动方向分右焊法和左焊法二种。右焊法时熔池保护良好，热量利用充分，焊缝外形较饱满；但右焊法时不易观察焊接方向，易偏焊。厚板焊接时，为保证熔宽，可将焊丝作适当的横向摆动。左焊法时，电弧对母材有预热作用，熔宽增加，焊缝形成较平，改善焊缝形成，且能看清焊接方向，不易焊偏。因而，一般常用左焊法焊接。 （2）立焊 对细丝薄板立焊，常用立向下焊接。焊枪向下倾斜510（喷嘴向上），气体流量比平焊要略大。此时焊缝熔深浅，成形美观。对粗丝厚板立焊，可用立向上焊接。焊枪作适当的横向摆动，亦可获得良好的成形。 （3）横焊 焊接规范可与立焊相同。焊枪可作小幅度前后摆动，以防熔池温度过高，铁水下流。焊枪与焊缝水平线间夹角为515。 （4）仰焊 仰焊时电流适当减少，气体流量适当增大。通常采用右焊法。焊枪可作前后左右摆动。焊枪倾角515。8、焊接规定8.1 焊接一般规定（1）焊接作业区风速超过2m/s时，应采取防风措施。（2）焊接作业区域的相对湿度超过90%时，停止施焊。当焊接表面潮湿时，应加热去湿除潮。遇雨天或雪天停止焊接，环境温度低于五度时，应按规定采取预热。8.2 引弧板、引出板、垫板要求（1）严禁在承受动载荷且需经疲劳构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊焊接夹具；（2）不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；（3）T型接头、十字接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须设置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板；（4）焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度应不小于6mm；（5）焊接完后，用火焰切割去除引弧板和引出板，不得用锤击落引弧板和引出板，清理焊缝表面及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量，检查合格后方可进入下道工序。8.3 多层焊的施焊规定厚板多层焊接应连续施焊，第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层累焊至填满焊道，每一道焊道焊接完成后应及时清理焊渣和表面飞溅，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度，使层间温度的上下限符合焊接工艺文件的要求。9、二氧化碳气体保护焊在施焊过程中容易出现的缺陷、原因及处理措施缺陷类型缺陷特征产生原因处理措施热裂纹1、发生在焊缝区或热影响区，沿焊缝方向分布；2、有氧化色彩；3、焊后即可见1、母材中硫、磷、铜等杂质含量过高；2、街头中存在拉应力。1、选择合适的焊接材料，严格控制杂质含量；2、选择合适的焊接工艺参数，控制焊接速度、电流等；3、焊前预热，焊后缓冷。冷裂纹1、处于焊道与母材熔合线附近的热影响区中，为穿晶裂纹；2、无氧化色彩；3、有延后特性。1、焊接接头淬火倾向严重，产生淬火组织；2、接头含氢量较高；3、存在较大的拉应力。1、选择碱性焊条或焊剂，减少氢含量；2、焊条焊剂烘干；3、清除焊缝坡口及附近的母材上的油、水、锈等杂质；4、焊前预热，焊后缓冷；5、焊后热处理，去氢。气孔1、氢气孔；2、一氧化碳气孔（氧化铁和碳反应产生）