船舶钢结构焊接技术及CO2气体保护焊工艺与设备

药芯焊丝是近几十年发展起来的新型焊接材料，它兼备了焊条电弧焊的优良工艺性能和CO₂实心焊丝气体保护效率高、可自动焊的优点。

①在电弧高温作用下，药芯中的造气剂、造渣剂，对熔滴和熔池是气渣联合保护作用（图2-112）。这就明显改善了焊接工艺性能：容易形成熔滴呈喷射过渡、飞溅小（或无飞溅），焊缝成形美观。

②熔敷速度高于CO₂实心焊丝，是焊条电弧焊的4倍左右，这样可形成高效率的双丝（药芯焊丝）气电焊全位置焊机，如图2-113所示。图中两气电焊枪可分别设计为不同大小的焊嘴，小焊嘴用于第一层焊道施焊、大焊嘴紧跟其后，用于盖面焊道施焊，这对一般板厚的工件焊接可“一气呵成”，大大提高了效率。又由于双焊枪有分别控制焊接参数的优点，再配合先进的激光跟踪、数字控制电源技术，可应用于高效率全位置焊接。

图2-112 药芯焊丝气电焊工艺示意

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图2-113 双丝（药芯焊丝）气电焊全位置焊管

③焊接电流通过很薄的金属外皮，其电流密度大，增加了电阻热，提高了热源利用率，综合节能20%～30%（与焊条电弧焊相比）。单位长度焊缝其综合成本明显低于焊条电弧焊，而且略低于实心焊丝。

④特殊研制的药芯液态造渣剂，可渗透到打底焊缝的背面，从而改善焊缝背面成形，这就特别适用于船舶工业中的船体垂直焊缝的“立向上”焊、横位焊缝与仰面位置焊缝的自动焊，这就是药芯焊丝CO₂气体保护焊工艺在船舶工业中大力推广应用的主要原因。

⑤药芯焊丝气电焊突出优点是：向焊缝过渡各种必要合金元素，具有灵活、可调的特点，从而使药芯焊丝广泛适用于低碳钢、低合金高强钢、低温钢、耐热钢、不锈钢及耐磨硬面堆焊等各种类型的钢结构焊接。