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我公司自行开发研制的KP3500全液压式工程钻机获得国家"九五"计划科技进步奖。钻机在施工中所需要的钻杆数量大，焊接质量要求高，而我们传统的焊接方法是手工电弧焊，劳动强度大，工作效率低，焊接质量也不稳定，工地时有钻杆断裂的现象。为了发挥CO2焊的优势，扩大其在生产中的应用，提高工作效率，我们采用了半自动CO2焊。焊接结构如图1所示。
1 焊前准备
（1） 钻杆管体为Ф325 × 25mm 的20钢，法兰为35钢，选用φ1 .2 mm 的H08Mn2SiA焊丝，CO2气体纯度不低于99.5%，其含水量不超过0.005%。为了消除气体中的水分和杂气，应使用倒置过的甁装气体（翻转架上进行），使用前将瓶内杂气放净（一般2～3min）。采用NBC-450型焊机。
（2）焊前对坡口形式及尺寸按图纸规定要求进行检查，正确无误后再组合点固。钻杆采用U形坡口，坡口形式及尺寸见图2。
（3）将坡口及周围10～20mm范围内清理干净，不得有铁锈、油污、水和涂料等异物。
（4）定位焊缝应保证焊透，无夹渣、气孔、裂纹等缺陷，焊缝应有足够的强度。定位焊缝所用焊丝和正式焊缝所用焊丝相同。
（5）在钻杆管两端孔内填塞保温材料，一是起保温缓冷作用，二是堵住管内穿堂风。
2 焊接工艺
（1）将组合定位好的钻杆一端放置在转台上，另一端卡在变位器转盘上。焊接时须在焊接工艺最佳位置"O"点起焊。"O"点偏离中心15～30mm，（即采用下坡焊方式），见图3。
（2）焊接工艺参数见表1，正面焊5层，背面焊一层。气体流量为18～25L/min。
（3） 先焊外环缝。因为管内已填有保温材料，这样先焊外环缝能起到缓冷保温作用。层间必须用角向磨光机清理飞溅物，如发现有夹渣、气孔、裂纹等缺陷需铲除后再焊，以免影响焊接质量。
（4） 每层焊完后应立即清除喷嘴和导电嘴上的飞溅物及夹杂物，并涂抹防飞溅液以确保良好的效果。为减小内外圈温差影响，采用石棉保温。焊内焊缝时管内保温材料往里推进。清理内焊缝步骤同外环缝。焊完后将保温材料移回到焊缝上继续保温。焊完一端后掉头以同样的方法焊接另一端的焊缝。
（5） 焊接第2～5层焊缝时需进行摆动。
（6） 焊后进行热处理或振动时效处理。
（7） 每个焊口约需焊接50min。
3 焊后检验
焊缝要平整光滑，弧坑应填满，清除表面飞溅物。焊工在规定处打上焊工代号，然后做X光探伤检验。达到GB3323-87标准二级以上的要求，并对相同焊接参数的试件进行力学性能试验达到母材的强度要求。
4 结论
经过几年的实际应用，工地钻杆断裂现象大大减少。采用此种工艺完全可以取代传统的手工电弧焊。手工电弧焊飞溅大，焊材消耗多，需层层清渣且易夹渣。而CO2焊避免了层层清渣，飞溅也少，降低了焊工的劳动强度，提高经济效益，保证了焊接质量。
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