摘  要：通过对药芯焊丝CO2气体保护焊特点及焊接缺陷产生原因的分析，在进行药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形操作过程中通过掌握“五要领”和“六技巧”来保证焊接质量。经过焊接生产实践证实该方法是行之有效的。
关键词：药芯焊丝，CO2气体保护焊，单面焊双面成形，生产实践。

引言

药芯焊丝是将含有稳弧剂、造渣剂和合金粉等成分的粉末裹在金属外皮里面而构成的，由于焊芯中有药粉的存在，使得焊接生产率大大提高，其生产效率是手工电弧焊的3~5倍，实芯焊丝CO2气体保护焊的1.5～2倍，同时由于飞溅少,焊缝成形美观采用气一渣联合保护，焊接工艺性能好，飞溅率为实心焊丝的1／3左右，且飞溅颗粒细，容易清除，另外焊接适应性强，调整药芯成分，就可焊接不同钢种，不仅可以焊接各种结构钢，也可以焊接不锈钢等特殊材料，最后由于焊接熔池受到CO2气体和熔渣两方面的保护，所以抗气孔能力比实芯焊丝CO2电弧焊强，因此在制造业尤其是在船舶制造行业中得到了广泛应用。下面介绍一下药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形操作技术及在焊接过程中产生常见缺陷的原因。

一条合格的单面焊双面成形焊接的焊缝外表不允许有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷,同时焊缝内部也不允许有缺陷.在焊接过程中由于焊接材料、焊接工艺及焊工操作技术等各方面的原因,从而使焊缝达不到质量要求,也会对焊接产品的质量和使用寿命产生严重的影响.单面焊双面成形技术是电弧焊难度较大的一种操作技术，也是各类技能考试、技术比武，必须熟练掌握的基本技能。尽快地掌握单面焊双面成形技术的操作要领和技巧，是每个参加技能考试，技术比武焊工十分关心的问题。 

一|、药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接质量不合格导致的问题

1、增加了焊接消耗,降低了焊接产品的使用寿命
在企业的焊接生产中,合格的焊缝可以满足设计的要求,确保产品的正常使用寿命.如果出现了严重的焊接缺陷,就会进行焊接返修，从而会增加了钢材、焊材、电力以及人力的消耗等,不然这些遗留的缺陷会在产品的使用过程中引起严重的应力集中,同时降低了结构的使用寿命.
  2、焊接缺陷会给产品的安全使用造成一定的威胁,容易引起安全事故的发生
如果有了严重的焊接缺陷,质量不合格,焊件的焊补返修非常困难,而且在生产过程中受各种交变载荷及压力的作用,使焊缝的缺陷产生应力集中,加之焊缝的有效使用面积减小,减弱了焊接接头的强度. 轻则使产品的使用寿命受到影响,重则导致焊缝断裂,造成严重的事故。

二、 药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接缺陷原因分析

1、 工艺因素对单面焊双面成形焊接缺陷的影响

（1） 焊接电流

焊接电流大小的选择是保证焊接质量的关键.焊接电流过大容易造成咬边、焊瘤、烧穿等缺陷,特别在立、仰位焊接操作时焊接熔池难以控制,容易产生余高超高、焊瘤缺陷。焊接电流过小会使焊缝熔深减小,容易造成未焊透、夹渣、缩孔、未熔合等缺陷.

（2） 焊接速度

正确的控制焊接速度对保证焊接质量尤为重要.焊接速度太快,使焊接熔池温度不够,容易造成未焊透、未熔合、夹渣、焊缝成形不良等缺陷.焊接速度太慢,使焊接熔池温度过高，容易造成烧穿、焊瘤、背面焊缝余高超高等缺陷。

（3） 电弧电压

焊接过程中正确的控制电弧长度是保证焊缝质量的重要因素.电弧长度过长会使电弧不稳定从而影响焊缝质量，同时电弧推力小会导致未焊透缺陷的产生。如果电弧长度过短,就会使焊丝容易粘住导电嘴，甚至造成导电嘴烧损。

（4） 焊接层数选择不当

药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接层数的选择对焊缝质量也有一定的影响,每层厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响,而且焊接过程中熔渣容易倒流产生夹渣和未熔合等缺陷.但每层厚度也不易过小,以免造成焊缝两侧熔合不良.

（5） 焊丝直径的影响

焊缝金属的性能主要由焊丝和焊件金属相互熔化来决定.因此焊丝类型选择恰当与否是影响焊缝质量的重要因素.焊丝直径的大小除了对生产效率有一定的影响外,而且对焊接质量也有一定的影响.焊丝直径过大,在进行打底层焊接和立、仰焊焊接时焊接熔池难以控制,容易产生焊瘤等缺陷.

（6） 焊丝角度的影响

焊丝与焊道的夹角太小容易使背面焊缝产生未焊透、夹渣及接头脱节等缺陷，如果焊丝与焊道的夹角太大会使背面焊缝产生余高超高、焊瘤、烧穿等缺陷。

2、操作水平对药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接缺陷的影响
在焊接操作的过程中,焊工的操作技术水平低,就意味着打底层的焊接方法、起头方法、接头方法、收尾方法等操作方法掌握不熟练,以及对焊接工艺参数的选择也不合理。这些是造成焊缝质量差的重要原因之一.同时焊前对工件上的油污、锈、水分清理不干净,会导致焊缝产生大量的气孔,从而使焊缝质量达不到要求.

三、药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接的要领与技巧

要掌握好药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形操作技术，一定要熟练掌握“看、听、准、短、控”的“五要领”和“定位、起头、焊枪摆动、收弧、接头、收尾”的“六技巧”。下面以灭弧焊为例，分别介绍“五要领”和“六技巧”在药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形打底焊中的具体应用。

3.1“五要领”

3.1.1看

    “看”就是观察。在焊接过程中要认真观察熔池的形状、熔孔的大小及铁水与熔渣的分离情况，还应注意观察焊接过程是否正常（如偏弧、极性正确与否等）。熔池一般保持椭圆形为宜（圆形时温度已高）。熔孔过大时，背面焊缝余量过高，易形成焊瘤或烧穿；熔孔过小时，容易出现未焊透或夹渣现象（弯曲试验时易开裂）。焊接时一定要保持熔池清晰，熔渣与铁水要分开，否则易产生未焊透及夹渣等缺陷。当焊接过程中出现偏弧及飞溅过大时，应立即停焊，查明原因，采取对策。

“看”是控的前提条件和依据，非常重要，只有看得清，辨得明才能做到“控得有理”、“控制得法”。

3.1.2听

    焊接时要注意听电弧击穿坡口钝边时发出的“噗噗”声，没有这种声音，表明坡口钝边未被电弧击穿，如继续向前焊接，则会造成未焊透，熔合不良等缺陷，所以在焊接过程中，应仔细听清楚是否发出“噗噗”声。

    “听”也很重要，要听清楚，为“控”提供可靠的信息，只有“听”得清，才能“控”得好。

3.1.3准

    送给铁水的位置和焊枪摆动的间距要准确，并使每个熔池与前面熔池重叠2/3，保持电弧的1/3部分在熔池前方，用以加热和击穿坡口钝边，只有送给铁水的位置准确，焊枪摆动的间距均匀，才能使焊缝正反面成形均匀、整齐、美观。

    “准”对焊接质量十分重要，它是衡量一个焊工操作技能是否熟练，基本功是否扎实的最终体现。一个好的焊工必须做到手眼合一，眼睛看到哪里，手就迅速地把焊丝准确无误地送到哪里，只有这样才能保证焊缝内部质量和外观成形。

3.1.4 短

短有两层意思。一是指灭弧与重新引燃电弧的时间间隔要短，就是说每次引弧的时间要选在熔池处在半凝固半熔化的状态下（通过护目玻璃能看到暗红时）。对于两点击穿法。如果间隔时间过长，熔池温度过低，熔池存在的时间较短，冶金反应不充分，容易造成夹渣、气孔等缺陷。时间间隔过短，熔池温度过高，会使背面焊缝余高超高，甚至出现焊瘤或烧穿。二是指焊接时电弧要短，电弧过长，一是对熔池保护不好，易产生气孔；二是电弧穿透力不强，易产生未焊透等缺陷；三是铁水不易控制，不易成形而且飞溅较大。

只有短弧操作和接弧的时间适当短，才会减少和避免气孔、未焊透等缺陷的产生。

3.1.5 控

“控”的含义是指“控制”。“控制”的主要内容有：

3.1.5．1控制铁水和熔渣的流动方向。

焊接过程中电弧要一直在铁水的前面，利用电弧推力将铁水吹向熔池后方，这样既能保证熔深又能保证熔渣与铁水很好地分离，减少产生夹渣和气孔的可能性。当铁水与熔渣分不清时，要及时调整焊丝的角度（即焊丝角度向焊接方向倾斜），并且要压低电弧，直至铁水与熔渣分清，然后进行正常焊接。

3.1.5．2控制熔池的温度和熔孔的大小。

焊接时熔池形状由椭圆形向圆形发展，熔池变大，并出现下塌的感觉。如不断添加铁水，焊层也会加高，同时还会出现较大的熔孔，此时说明熔池温度过高，应迅速灭弧，并减慢焊接频率，等熔池温度降低后，再恢复正常的焊接。

在电弧的高温和推力的作用下，坡口根部熔化并击穿形成熔孔。施焊过程中要严格控制熔池的形状，尽量保持大小一致，并随时观察熔池的变化及坡口根部的熔化情况。熔孔的大小决定焊缝背面的宽度和余高，通常熔孔的直径是间隙的1.5倍为好。焊接过程中如发现熔孔过大，表明熔池温度过高，应迅速灭弧，并适当延长熄弧的时间，以降低熔池温度，然后恢复正常焊接。若熔孔太小则可减慢焊接速度，当出现合适的熔孔时方能进行正常焊接。

3.1.5．3控制焊缝成形及焊层的高低

影响焊缝成形、焊层高低的主要因素有：焊接速度的快慢、焊丝倾角、熔孔大小的变化、电弧的长短及焊接位置等。一般的规律是：焊接速度越慢，正反面焊层就越高；熔敷金属添加量越多，正反面焊层越高；熔孔越大，焊缝背面焊层就越高；否则反之。在仰、立焊位时焊缝正面焊层易偏高，而焊缝背面焊层易偏低，甚至出现内凹现象。平焊位时，焊缝正面焊层不易增高，而焊缝背面焊层容易偏高。同时还应控制熔孔不宜过大，避免铁水下坠，这样才能使焊缝背面与母材平齐或略低，符合要求。

通过对影响焊层高低的各种因素的分析，利用上述规律，对焊缝正反面焊层的高度进行控制，使焊缝成形均匀整齐。

 “控”，是在“看、听、准、短”的基础上，完成焊接最关键的环节，是对焊工“驾驭”焊接熔池能力的考验。焊接技术水平越高的焊工，对焊接“火候”掌握得越好，焊缝质量也越高。

3.2、 “六技巧”

3.2.1 定位技巧

试件焊接前，必须通过点固来进行定位，定位焊缝长度为10~15 mm为宜。

由于定位焊缝是正式焊缝的一部分，要求单面焊双面成形，并且不得有夹渣、气孔、未焊透、焊瘤、余高超高或内凹等缺陷。所采用的焊丝牌号、直径、焊接电流与正式焊接时相同。

3.2.2起头技巧

起头的顺利与否直接影响焊工的操作情绪，引弧后稍作停留，然后作横向摆动，当听到电弧穿透坡口而发出“噗噗”声时，同时看到坡口钝边熔化并形成一个小熔孔（形成第一个熔池）表明已经焊透，立即灭弧，形成第一个熔池，此时，起头结束。

3.2.3 焊枪的摆动技巧

焊接时焊枪摆动轨迹大多采取中间引弧，摆至左右两侧息弧。

3.2.4 收弧技巧

当中途停焊而需要熄弧时，一定注意作收弧动作，焊丝不能突然离开熔池，以免产生冷缩孔，收弧的方法有两种：

第一种为补充熔滴收弧方法，即收弧时在熔池前方做一个熔孔，然后把焊丝引至坡口面上灭弧，并向熔池尾部送2~3滴铁水，主要目的是减慢熔池的冷却速度，避免出现冷缩孔。

第二种方法叫回焊收弧法，收弧时焊丝向坡口边缘回焊5~10mm（即向焊接反方向坡口边缘回焊收弧），然后熄弧。

3.2.5 接头技巧

接头前把接头处的熔渣清理干净，收弧处过高时应进行修磨形成缓坡，在距弧坑约10mm处引弧，用连弧作横向摆动，向前施焊至弧坑处，电弧下压，当听到电弧击穿坡口根部发出“噗噗”声后，即可熄弧进行正常的焊接。

3.2.6 收尾技巧

收尾是指第一层打底焊缝与定位焊缝相连接处，当焊至离定位焊缝前端3-5mm时，应压低电弧，用连弧焊接方法焊至定位焊缝并超过3-5mm后灭弧。收尾时所留的定位焊缝长度要合适，操作技巧要熟练，才能保证接头收尾的质量。

四、结论

  通过焊接实习操作的结果表明，药芯焊丝CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接的要领与技巧的方法是可行的，焊缝质量优良，焊接实践效果明显，在车间的生产过程中见到了成效同时对新员工起到很好的指导作用。

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