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CO2气体保护焊在管桩施工中的应用 摘要：文章结合曹娥江大闸闸前大桥工程PHC－AB800管桩施工实 例，介绍了CO2气体保护焊在PHC管桩接桩施工中的运用。 关键词：CO2气体保护焊；管桩施工；引弧；气焊 绍兴市曹娥江大闸闸前大桥工程是新城区北部杭州湾大道跨越曹 娥江的重要桥梁工程。东侧引桥480（16*30）米、引道332米。采用预 应力高强混凝土管桩（PHC管桩）作为桥梁下部结构的基础，管桩工程 数量为23808m。主要施工工艺为：吊桩－沉桩－接桩－送桩－（截桩）。 接桩工序的控制成为影响沉桩质量与效率的关键，本工程主要采用的是 CO2气体保护焊接，大大节约了焊接时间，提高了焊接质量。 一、CO2气体保护焊概述 二氧化碳（CO2）气体保护电弧焊是用CO2气体作为保护介质的一种 气焊方法。 焊接时，使用成盘的焊丝，焊丝由送丝机构经软管和焊枪的导电嘴 送出。电源的两输出端分别接在焊枪和工件上。焊丝与工件接触后产生 电弧，在电弧的高温作用下，工件局部熔化形成熔池，而焊丝端部也不 断熔化，形成熔滴过渡到熔池中去。同时，气瓶中送出的CO2气体以一 定的压力和流量从焊枪的喷嘴喷出，形成一股保护气流，使熔池和电弧 区与空气隔离。随着焊枪的移动，熔池凝固成焊缝，从而将被焊工件连 接成一个整体。 二、CO2气体保护焊设备主要由焊接电源、焊枪、送丝机构、供气 系统、控制系统等部分组成 （一）CO2气体保护焊焊接过程 1．CO2气体保护焊接准备。焊前的准备工作的好坏直接影响焊接的 质量和生产效率。焊前准备工作要求详见表1： 2．CO2气体保护焊接操作。CO2气体保护焊焊接管桩程序如下：接 桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、 铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1～1.2m时，即可进行 焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就 位。上节桩找正方向后，对称点焊4～6点加以固定，然后拆除导向箍。 采用CO2气体保护焊施工。 焊接时，使用成盘的焊丝，焊丝由送丝机构经软管和焊枪的导电嘴 送出。电源的两输出端分别接在焊枪和工件上。焊丝与工件接触后产生 电弧，在电弧的高温作用下，工件局部熔化形成熔池，而焊丝端部也不 断熔化，形成熔滴过渡到熔池中去。同时，气瓶中送出的CO2气体以一 定的压力和流量从焊枪的喷嘴喷出，形成一股保护气流，使空池和电弧 区与空气隔离。随着焊枪的移动，熔池凝固成焊缝，从而将被焊工件连 接成一个整体。 CO2气体保护焊操作要求见表2： 表2 焊接操作时的要求 （1）引弧。CO2气体保护焊常采用直接短路引弧法。保持焊丝到工 作2～3mm的距离，导电嘴到母材间距离为10～15mm。在引弧前调整好适 当的引弧位置，按下焊枪开关，引燃电弧。控制焊枪使焊丝的外伸长度 保持在规定的工艺范围内，同时焊枪要移动，以避免焊缝开始出现熔化 不良和焊缝过高。对在焊缝端头引弧的焊件，应在离端头15～20mm处先 引弧，然后移向端头，待金属熔化后，再以正常的焊接速度施焊。 （2）焊枪的位置与移动。引弧时，焊枪与工件的夹角成90°，且 喷嘴至工件距离为10～15mm。焊接时，焊枪与焊接方向的夹角为70°～ 80°，同时，还要以一定的均匀速度移动。为了获得一定宽度的焊缝， 焊枪还要作适当的横向摆动。 （3）收弧。由于CO2气体保护焊比手工电弧焊使用的电流密度大， 因此，收弧时产生的弧坑也大。正确的收弧方法，可消除弧坑，并可避 免收弧气孔和裂缝等缺陷的产生。收弧时，必须要大量的熔滴填满弧坑， 并在熔池未凝固前保护良好的气体保护作用。通常CO2气体保护半自动 焊时采用的收弧方法有： 控制线路设置焊接电流自动衰减装置。焊接前，将焊机面板上的收 弧电压和收弧电流开关调至适当位置。焊接时，当焊接进行到焊缝终端 时，按一下焊枪上的微动开关，焊接电流自动衰减到原焊接电流的60%～ 70%，同时自动匹配上相应的电弧电压，只要稍慢断弧，就可避免弧坑 的产生。 间断送丝电弧断续法。当焊接到达焊缝终端时，人为地将焊枪沿焊 缝轴线后退一点，停止移动，并切断一次电弧，停留1～2s后，再接通 焊枪开关，引弧。往返操作重复2～3次，以填满弧坑。 采用收弧板。在焊缝终端加设收弧板，将弧坑引出焊缝。 三、CO2气体保护焊的优点与不足 （一）CO2气体保护焊的优点 采用CO2气体保护焊焊接低碳钢和低合金结构钢较之用手工电弧焊 和埋弧焊更具优越性。 1．生产率高。由于CO2气体保护焊焊接时电流密度较大，电弧热量 集中且利用率较高，所以穿透能力强，熔深大