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CO2气体保护焊CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊的方法，称为CO2焊。
由于CO2是具有氧化性的活性气体，因此除了具备一般气体保护电弧焊的特点外，CO2焊在熔滴过渡、冶金反应等方面与一般气体保护电弧焊有所不同。
1.CO2气体保护焊的工具与材料CO2气体保护焊的工具与材料有CO2气体、焊丝、焊枪。
1）CO2气体：CO2气体保护焊可以采用由专业厂商提供的CO2气体，也可以采用仪器加工厂的副产品CO2气体，但均应满足焊接对气体纯度的要求。
CO2气体的纯度对焊缝金属的致密性和塑性有较大的影响，影响焊缝质量的主要有害杂质是水分的氮气。
焊接时对焊缝质量要求越高，则对CO2气体纯度要求越高；气体纯度高，获得的焊缝金属塑性就越好。
2）焊丝：CO2焊的焊丝设计、制造和使用原则，除最基本的要求外，还对焊丝的化学成分有特殊要求，如焊丝必须含有足够数量的脱氧元素；焊丝的含碳量要低，一般要求小于0.15％；应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。
目前，H08Mn2SiA焊丝是CO2焊中应用最广泛的一种焊丝。
它有较好的工艺性能和力学性能以及抗热裂纹能力，适应于焊接低碳钢和σb≤500MPa的低合金钢。
3）焊枪：CO2焊枪包括半自动枪和自动焊枪两种。
半自动焊枪按冷却方式分为气阀和水准两种，按结构分为手枪式和鹅颈式。
鹅颈式焊枪的结构如图所示，其重心在手握部分，因而操作灵活，使用较文，特别适合于小直径焊丝。
手枪式焊枪其重心不在手握部分，操作时不太灵活，常用于较大直径焊丝，采用内部循环水进行冷却。
自动焊枪的主要作用与半自动焊枪相同。
自动焊枪固定在机关或行走机构上，经常在大电流下使用，除要求其导电部分、导气部分和导丝部分性能良好外，为了适应大电流、长时间使用的需要，喷嘴部分要采用水准装置，这样既可以减少飞溅黏着，又可防止焊枪绝缘部分过热烧坏。
2.CO2气体保护焊的焊接方法1）操作时用身体的某个部分承担焊枪的重量，要求手腕能灵活带动焊枪平衡或转动，软管电缆不要有过大弯曲。
第二章焊丝的熔化及熔滴过渡熔化极电弧焊的焊丝（条）具有两个作用：一是作为电极并与工件之间产生电弧；另是本身被加热熔化并作为填充金属过渡到熔池中去。
焊丝（条）的熔化及熔滴过渡，是熔化极电弧焊接过程中的重要物理现象，熔滴过渡方式及特点将直接影响焊接质量和生产效率。
第一节焊丝的加热与熔化一、焊丝的加热与熔化特性熔化极电弧焊时焊丝（条）的熔化主要是靠阴极区（正接）或阳极区（反接）所产生的热量，中括号焊接情况下，UK >> UW所以Pk>PA，这时，在同一材料和同一电流情况下，焊丝（条）为阴极（正接）时的产生热量要比为阳极（反接）时多。
因散热条件相同，所以焊丝（条）接负时比焊丝（条）接正时熔化快。
焊丝除了受电弧的加热外，在自动和半自动焊时，从焊丝与导电嘴的接触点到焊丝端头的一段焊丝（即焊丝伸出长度用表示）有焊接电流流过，所产生电阻热对焊丝有预热作用，从而影响焊丝的熔化速度（图2-1）。
特别是焊丝比较细和焊丝金属的电阻系数比较大时（如不锈钢），这种影响更为明显。
焊丝伸出长度的电阻热为：P R=I2RsRs=PLs/S （2-4）式中 Rs----为Ls段的电阻值；P-----焊丝的电阻率；Ls----焊丝的伸出长度；S----焊丝的断面积。
材料不同时，焊丝伸出长度部分产生的电阻热也不同。
如熔化极气体保护焊时，通常Ls=10～30mm，对于导电良好的铝和铜等金属，PR 与PA或PK相比是很小的，可忽略不计。
而对钢和钛等材料，电阻率高。
当伸出长度较大时PR 与PA或PK相比较大才有重要的作用。
）来表这是mα弧长较长时，电弧电压的变化对焊丝熔化速度影响不大；但在弧长较短的范围内，电弧电压降低，反而使得焊丝熔化速度增加。
在铝合金焊接时这种现象特别明显，图2-4a中的各条曲线，表示了直径为φ1.6mm铝合金焊丝等速送进时的熔化速度与电弧电压及电流的关系。
由图中可见，当弧长较长时，曲线AB段段与横轴垂直，此时的焊丝送进速度与熔化速度相平衡，焊丝的熔化速度主要决定于电流的大小。
如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！3.使中性气体粒子失去第一个电子所需要的最低外加能量称为第一电离能。
5.阳极斑点的形成应具备这样的条件: 该点有金属蒸发 ,电流通过该电时能量损耗最小。
6.电弧焊时,加热熔化焊丝的热源主要是电弧热和电阻热。
7.熔合比是焊缝金属横截面中母材金属所占的比例。
9电弧焊按操作方式分为手工、半自动、全自动。
1 根据焊接过程特点可将焊接方法分为熔焊、压焊、钎焊。
2 电弧焊中，气体电离和阴极电子发射是电弧产生带电离子的两个基本物理过程，同时也伴随着激励、解离、扩散、复合、负离子产生等过程。
3 电弧中气体粒子的电离因外加能量的种类不同而分为热电离，电场作用下的场电离和光电离三种。
4由于外加能量形式不同，电子发射机构可分为热发射、电场发射、光发射和粒子碰撞发射等。
5 焊接电弧由三个不同电场强度的区域，即阳极区、阴极区和弧柱区构成。
6 弧柱区的产热和热损失相平衡，热损失有对流、传导和辐射等。
7 电弧的主要作用力包括电磁收缩力、等离子流力和斑点压力等。
8 若焊件与焊机的正极相接，焊条或焊炬与负极相接，称为正接法或正极性。
9 熔滴过渡时熔滴上的作用力包括表面张力、重力、电磁收缩力和等离子流力等。
10熔滴过渡的主要形式有自由过渡、接触过渡和渣壁过度。
11 手工电弧焊用于结构工程的连接形式是复杂多样的，按施焊空间位置可分为平焊、立焊、横焊和仰焊。
12 手工电弧焊焊接过程，焊工的焊接技术包括引弧、运条和收弧。
14 熔化极保护焊的分类中，根据保护气体种类和焊丝形式，实心焊丝可分：惰性气体保护焊、氧化性混合气体保护焊、co2气体保护焊。
6.引起磁偏吹的根本原因电弧周围磁场分布的不均匀。
3.埋弧焊机分为等速送丝和变速送丝。
3.埋弧焊机分为细丝小电流焊接和粗丝大电流焊接。
8.等离子弧分为转移型、非转移型、混合型三种形式。
如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！3.埋弧焊机分为等速送丝式和变速送丝式。
8.焊缝符号主要有基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号、引出线等组成。
熔化极氩弧焊的溶滴过渡作业1.熔化极氩弧焊的特点（1）由于用焊丝作为为电极，克服了钨极氩弧焊钨极的熔化和烧损的限制，焊接电流可大大提高，焊缝厚度大，焊丝熔敷速度快，所以一次焊接的焊缝厚度显著增加。
（2）使用自动焊接或半自动焊接，具备较低的冲压生产率，并提升了劳动条件。
（3）不仅能焊薄板也能焊厚度，特别适用于中等和大厚度焊件和焊接。
2.熔融极氩弧焊的熔滴过渡形式当采用短路过渡或颗粒过渡焊接时，由于飞溅较严重，电弧复燃困难，焊件金属融化不良及容易产生焊缝缺陷，所以熔化极氩弧焊一般不采用短路过渡或颗粒过渡形式，而多采用喷射过渡形式。
3.熔融极氩弧焊设备熔化极半自动氩弧焊设备主要是由焊接电源、供气系统、送丝机构、控制系统、半自动焊枪、冷却系统等部分组成。
熔化极自动氩弧焊设备与半自动焊设备相比，多了一套行走机构，并且通常将送丝机构与焊枪安装在焊接小车或专用的焊接机头上，这样可使送丝机构更为简单可靠。
4.熔融极氩弧焊的应用领域：1.mig焊几乎可以焊接所有的金属材料，主要用于焊接铝、镁、铜、锌钛及其合金，以及不锈钢。
2.盛氩混合气体维护的mag焊接可以冲压碳钢和某些低合金钢，在建议相对较低的情况下也可以冲压不锈钢。
无法冲压铝、镁、铜、锌钛等难水解的金属及其合金。
3.广泛应用于汽车制造、工程机械、化工设备、矿山设备、机车车辆、船舶制造、电站锅炉等行业。
二、熔融极氩弧焊的熔滴过渡阶段熔滴过渡形态有粗滴过渡、射滴过渡、射流过渡、亚射流过渡、短路过渡等。
应用领域广为的就是箭几滴过渡阶段、射流过渡阶段和亚射流过渡阶段。
形成条件：一般是mig焊铝时或钢焊丝脉冲焊时出现，电流必须达到射滴过渡临界电流原理：制约熔滴过渡阶段的力主要就是焊丝与熔滴间的表面张力。
斑点压力促进作用在熔滴表面各个部位，其制约熔滴过渡阶段的促进作用减少。
过渡的推动力是作用在熔滴上的电磁收缩力。
熔滴的尺寸显著增大，吻合于焊丝直径，熔滴沿焊丝轴向过渡阶段。
影响熔化极氩弧焊焊缝成形的因素影响熔化极氩弧焊焊缝成形的因素熔化极氩弧焊是得用氩气或富氩气体作为保护介质，以燃烧于焊丝工件之间的电弧作为热源的电弧焊。
利用氩气或氩气与氦气的混合气体作保护气体时，称熔化级惰性气体保护焊，简称MIG（Metal Inert Gas Welding)焊；利用氩气+氧气，氩气+二氧化碳，或氩气+二氧化碳+氧气等作保护气体时，称活性气体保护焊，简称MAG（Metal Active Gas Welding)焊。
一，熔化极氩弧焊熔滴过渡对焊缝成形的影响MIG焊熔滴过渡形态可以分为短路过渡，喷射过渡，亚射流过渡，脉冲过渡等，依据材质，焊件尺寸，焊接姿势而使用。
1．短路过渡MIG焊熔滴短路过程与二氧化碳电弧焊熔滴短路过渡是相同的，也是使用较细的焊丝在低电压，小电流下产生的一种可得用的熔滴过渡方式，区别在于MIG焊熔滴短路过渡是在更低的电压下进行并且过渡过程稳定，飞溅少，适合进行薄板高速焊接或窨位置焊缝的焊接。
其特点是采用小电流和低电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝端头前就与熔池直接接触，电弧瞬时熄灭短路，熔滴在短路电流产生的电磁收缩力用液体金属的表面张力作用下过渡到熔池中。
短路过渡形式的电弧稳定，飞溅较小，成形良好，不过熔深较浅。
2．喷射过渡MIG焊接熔滴喷射过渡主要用于中等厚度和大厚度板水平对接和水平角接。
MIG电弧能够产生熔滴喷射过渡的原因是电弧形态比较扩展。
MIG焊一般采用焊丝为阳极，而把焊丝接负或采用交流的较少。
其原因有两项，一是要充分利用电弧对母材的清理作用，另一原因是为了使熔滴细化，并且能形成平稳过渡。
在小电流时，由于电磁拘束力小，熔滴主要受重力的作用而产生过渡，其颗粒较焊丝直径更大。
这种焊接过渡工艺形成的焊缝易出现熔合不良，未焊透，余高过大等缺陷，因此在实际焊接中一般不用。
当增大电流后，电极前端被削成尖状，熔滴得以细颗粒化，这时的熔滴过渡形态称作“喷射过渡”。
1）射滴过渡射滴过渡时的电弧是钟罩形。
熔化极CO2焊接过程熔滴过渡
成型二班
一、实验目的
通过实验了解CO2气体保护焊设备的组成，熟悉CO2气体保护操作过程和焊接规范调整方法，对几种典型熔滴过渡的形成条件及其对焊缝成形和焊接飞溅的影响有更深入的了解。
二、概述
在熔化极气体保护电弧焊接方法中，惰性气体保护焊（MIG焊）和二氧化碳气体保护焊（CO2焊）占有重要地位。
在熔化极电弧焊过程中,焊丝端部金属受热熔化形成熔滴，并在多种力联合作用下向熔池过渡。
熔滴过渡（Metal Transfer）对焊接过程稳定性、焊缝成形、焊接飞溅等有显著影响。
在不同的弧焊工艺条件下，化极气体保护焊熔滴过渡呈现不同的形式：
自由过渡一一熔滴经电弧空间飞行至熔池，焊丝端部与熔池不发生直接接触；
接触过渡一一焊丝端部熔滴与熔池表面发生触进而过渡；
在细丝小电流低电压CO2焊接过程中，短路过渡是典型的熔滴过渡方式，属于接触过渡类型。
短路过渡CO2焊接的规范参数参见表2-1和图2-1。
在焊接过程中，不断重复燃弧、短路、液桥收缩和熔滴过渡、电弧复燃几个阶段，如图2-2所示。
当电弧电压较高时，焊丝端部熔化后不能接融到熔池形成短路，熔滴长大，电弧力的作用使熔滴产生大滴排斥过渡。
表2-1 低碳钢CO焊短路过渡焊接规范参数
序号焊丝直径/mm 电弧电压/V 焊接电流/A
1 0.8 18 100-110
2 1.2 19 120-135
3 1.6 20 140-180
三、实验系统
1）熔化极气体保护电弧焊设备
熔化极气体保护电弧焊接实验系统由弧焊电源、送丝机构、供气系统、焊枪、防止被焊工件的移动工作台等几部分组成，如图2-3所示。
选用全数字熔化极气体保护电弧焊机（可焊材料：碳钢、不锈钢；适用直径：12/1.4/1.6mm；弧焊电源输出特性：恒压；输出电压可调范围17-41V；额定输出电流：500A）。
图2-3 熔化极气体保护电弧焊基本装置示意图
2）弧焊过程波形/数据采集系统
波形采集系统如图2-4所示。
实验者可以从示波器面上直接实时观察熔滴过渡的波形，也可用计算机存储过渡电压电流参数，离线观察。
图2-4 熔化极电弧焊接过程波形采集系统原理示意图
四、实验内容
1）了解熔化极气体保护电弧焊接设备的构成以及熔滴过渡波形检测系统工作原理。
2）按照表2-2给定的规范进行焊接，观察和铯康焊接过程中有关数据和、波形，如电弧电压、焊接电流和电弧电压波形等。
3）实际比较不同形式熔滴过渡的形成条件以及熔滴过渡对焊缝成形和焊接飞溅的影响。
表2-2 焊接电流保持基本不变、变换焊接电压
电压16V 18V 20V 24V 26V 30V 电流120A 120A 120A 120A 120A 120A 频率 4.16 4.16 4.16 4.16 4.16 3.57
五、实验仪器设备及材料
1）YD-500SV C02气体护焊机1台
2）计算机数据采集系统；计算机及相应的软硬件
3）TDS3012B数字式示波器1台
4）φ1.2mmH08Mn2Si焊丝
5）CO2气体1瓶，预热减压流量计1只
六、实验步骤
1）根据本实验思考题，查阅相关参考资料，预习实验内容，指定实验计划。
2）认真读本实验安全操作注意事项并切实执行。
3）熟悉实验設备和采集系玩，了解技术原理和操作规程，将波形采集系统按照图2-4接好线。
4）按照制定的计划进行熔化极CO2，弧焊实验过焊接系统调整规范参数并记录表观显示值，通过数字示波器观察和存储焊接电流和焊接电压波形。
5）在实验中注意观察比较不同焊接过程产生的飞溅状况，焊后注意了解认识熔滴过渡对焊缝成形的影响规律。
七、安全操作注意事项
1）实验前应预先了解实验仪器设备结构和安全操作要领。
2）实验中必须谨慎操作，注意避免触电等安全事故发生。
3）燃弧焊接时必须佩带焊接面罩并穿好工作服装，、以免弧光刺伤眼睛和灼烧皮肤。
八、实验报告要求
1）总结熔化极C02弧焊实验数据，并分析指出焊接规范参数对熔短路过渡频率计焊接过程稳定性的影响。
大电流区和小电流区飞溅都较小，而介于两者之间则飞溅率较大。
所以选择电流时应避开飞溅率较高的电流区域。
电流选择好后再匹配适当的电压，以保证飞溅量最小
2）比较不同熔滴过渡方式对焊缝成形和焊接飞溅的影响。
细粒自由过渡时产生飞溅的原因有二：其一，是由冶金反应引起的飞溅，焊接过程中CO2 在电弧高温作用下，易分解为一氧化碳和氧，使电弧气氛具有很强的氧化性。
熔滴和熔池中的碳氧化成CO，CO在焊接条件下不溶于金属，也不与金属发生反应，在电弧高温作用下，体积急速膨胀，压力迅速增大，使熔滴和熔池金属产生爆破，从而产生大量飞溅。
短路电流增长速度过快，会使液态小桥处的液体金属在电磁收缩力的作用下急剧收缩。
随着电流的增加和短路小桥直径的减小，短路小桥被高速增长的电流急剧加热（焦耳-愣次热），进而导致液态小桥急剧膨胀汽化发生爆炸。
由于短路小桥在熔滴下方，爆炸力排斥熔滴向熔池过渡，引起较多的细颗粒金属飞溅
九、思考题
1）熔化极CO2焊接方法的特点和适用范围。
1）焊接生产率高。
由于焊接电流密度较大，电弧热量利用率较高，以及焊后不需清渣，因此提高了生产率。
CO2焊的生产率比普通的焊条电弧焊高2~4倍。
2）焊接成本低。
CO2气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊接成本降低。
通常CO2焊的成本只有埋弧焊或焊条电弧焊的40％~50％3）焊接变形小。
由于电弧加热集中，焊件受热面积小，同时CO2气流有较强的冷却作用，所以焊接变形小，特别适宜于薄板焊接。
4）焊接品质较高。
对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能好。
5）适用范围广。
可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。
6）操作简便。
焊后不需清渣，且是明弧，便于监控，有利于实现机械化和自动化焊接
O2焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。
对于不锈钢，由于焊缝金属有增碳现象，影响抗晶间腐蚀性能。
所以只能用于对焊缝性能要求不高的不锈钢焊件。
此外，CO2焊还可用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的焊补以及电铆焊等方面
2）几种典型熔滴过渡形成机理和工艺条件。
短路过度：使受电弧热熔化的消耗电极（焊条）前端与母材熔池短路，边重复进行燃弧，短
路熔滴边过渡的形态叫短路过渡式，这种形式在CO2焊接与MIG焊接的小电流，低电压区焊接时尤为显著，被应用于熔深较浅的薄板焊接。
电极前端的熔融部分逐渐变成球状并增大形成熔滴，与母材熔池里的熔融金属相接触，借助于表面张力向母材过渡。
自由过渡：焊接电流较小时，熔滴的直径大于焊丝直径，当熔滴的尺寸足够大时，主要依靠重力将熔滴缩短拉断，熔滴落入熔池，熔滴的这种过渡形式称为滴状过渡。
喷射过渡：熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式，称为喷射过渡，喷射过渡可分为射滴过渡和射流过渡两种形式。
熔化极电弧焊弧长自动控制和焊接规范参数调节原理。
电弧电压反馈自动调节又称为均匀调节。
当弧长波动而引起焊接规范偏离原来的稳定值时，是利用电弧电压作为反馈量，并通过一个专门的自动调节装置，强迫送丝速度发生变化。
例如：弧长增加，电弧电压就增大。
通过反馈使送丝速度相应的增加，从而强迫使弧长恢复到原来的长度，以保持焊接规范参数稳定
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