CO2气保焊气孔形成的因素及控制措施

CO2气体保护焊的焊接缺陷产生的原因及防止方法【转】CO2气体保护焊的工艺参数选择CO2气体保护焊以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广和成本低廉等诸多优势，逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊。

在焊接生产中，焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响，正确选择焊接工艺参数是获得质量优良的焊接接头和提高生产率的关键。

本文主要对CO2气体保护焊中各种相关的工艺参数对CO2气体保护焊的影响及其焊接工艺的参数选择进行了比较详细的分析。

随着科学技术的飞速发展，焊接设备也在不断的更新换代。

CO2气体保护焊的出现和发展对于传统的手工焊条电弧焊就是一次技术性的革命。

它以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广和低成本等诸多优势，逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊。

在实际生产中，广泛用于机车车辆、汽车、摩托车、船舶、煤矿机械及锅炉制造行业，主要用于焊接低碳钢、低合金钢、耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊等方面。

为了充分发挥CO2气体保护焊的效能，在焊接时必须正确选择焊接工艺参数。

焊接工艺参数就是焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。

CO2气体保护焊焊接工艺参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、焊丝伸出长度、焊枪倾角和电源极性等。

在这里，我根据多年的工作经验，把CO2气体保护焊各焊接工艺参数对其焊接的影响及其选择的肤浅认识整理出来，供大家参考、探讨：1、CO2气体保护焊各工艺参数对其焊接的影响焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响。

为了获得优质的焊接接头，必须先搞清楚各焊接工艺参数对焊接的影响。

焊丝直径焊丝直径对焊接过程的电弧稳定、金属飞溅以及熔滴过渡等方面有显着影响。

随着焊丝直径的加粗（或减细）则熔滴下落速度相应减小（或增大）；随着焊丝直径的加粗（或减细），则相应减慢（或加快）送丝速度，才能保证焊接过程的电弧稳定。

随着焊丝直径加粗,焊接电流、焊接电压、飞溅颗粒等都相应增大，焊接电弧越不稳定，焊缝成形也相对较差。

二氧化碳气体保护焊产生气孔的原因有哪些？第一位：气体保护不好。

原因：1、气瓶内气体质量不好，没有98%以上的纯度，含有氮气等有害气体造成焊后产生气孔。

2、气瓶到焊枪的输气管路不严密，带入空气产生气孔。

3、气流紊乱产生气孔；（1）外环境风力扰乱熔池周围保护气流（2）气体流量小或者飞溅物堵塞喷嘴（3）焊枪倾斜角度大或者焊枪距离工件太远（4）焊枪嘴气体分流陶瓷导环破损没取下或更换。

4、焊机电控送气阀打开滞后、关闭提前或者接触不良时断时续。

第二位：焊丝和母材本身缺陷。

1、实芯焊丝生锈，油污等。

2、药芯焊丝内部药粉受潮，外部生锈等。

3、母材本身存在气孔，或者内部存在大量油污，或者长期在化学环境中使用产生了金属质变，如化工管道、机床铸铁铸钢部件。

4、焊接区域内有产生有害气体的污染物或水，没有清理干净。

第三位：焊接参数不合理。

1、电流电压配置太大，热输入大的情况下易使高热高电离环境下的二氧化碳分解成一氧化碳，焊件冷速快的情况下产生一氧化碳气孔。

解决建议：1、可以加氩气的二氧化碳混合气试试是否是二氧化碳气不纯的原因，混合气保护效果好些，是的话换质量好的供气单位。

2、在混合气下还有气孔就排除气体原因，可以直观检查其他原因了。

3、最好别忽略母材金属和焊丝本身存在问题。

二氧化碳气体保护焊焊接时注意事项?如何调节气体流量及送丝速度？1、短路过渡焊接CO2电弧焊中短路过渡应用最广泛，主要用于薄板及全位置焊接，规范参数为电弧电压焊接电流、焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。

（1）电弧电压和焊接电流，对于一定的焊丝直径及焊接电流（即送丝速度），必须匹配合适的电弧电压，才能获得稳定的短路过渡过程，此时的飞溅最少。

不同直径焊丝的短路过渡时参数如表：焊丝直径（㎜）0.81.21.6电弧电压（V）181920焊接电流（A）100-110120-135140-180（2）焊接回路电感，电感主要作用：a调节短路电流增长速度di/dt,di/dt过小发生大颗粒飞溅至焊丝大段爆断而使电弧熄灭，di/dt过大则产生大量小颗粒金属飞溅。

防气孔的可靠性由二氧化碳（CO2）分解出的氧或作为保护气体加入的氧和熔池起反应。

除引起合金元素烧损外，有可能在熔池中形成气体状物质。

如焊缝金属内有足够的与氧有较大化合力的元素存在的话，可避免产生气体状氧化物。

产生的氧立即被化合以焊渣形式迅速从熔池分离出去。

焊接非合金钢时必须采用合金钢焊丝。

为了避免气孔，应让保护气体与焊丝合理搭配，此外还应确定合理的电弧工作点。

电弧电压调节不当和熔化功率偏高时均可能引起气孔。

烧损和夹渣如前所述，氧的最重要的化学反应是造成氧化物夹渣。

夹渣沉积在焊缝区内，此外氧还易造成烟气并导致合金元素的烧损。

在表1-13中M3类混合保护气体以及用CO2保护气体时，其夹渣情况比用M1和M2时严重一些。

因为夹渣量随焊丝中的锰和硅含量增加而增加。

此外，这种夹渣量还随电弧长度（电弧电压）增加，并随电弧功率提高和焊接速度降低而增多。

必须采用有足够高合金成分的焊丝来弥补合金元素的烧损。

焊缝金属中残留的氧化物可导致焊接接头韧性的降低。

尽管如此，用CO2或高含氧量的混合保护气体（如M3.3）所取得的冲击韧性在许多应用范围也是完全可满足要求的。

在用强氧化性保护气体进行多道焊时必须注意，不得有夹渣。

为此，每焊一道焊缝之前必须仔细检查，看看前一首这焊缝内是否有夹渣，如有，必须先清除掉夹渣后再焊。

对铬镍钢的耐腐蚀性不能用纯二氧化碳保护气体焊接低碳奥氏体铬镍钢。

可以用混合保护气体，但其中的二氧化碳含量应限制在一定范围（CO2＜5%＝。

当采用的二氧化碳含量小于此。

5%的富氩的混合保护气体时，可得到基本上无氧化的焊缝表面。

当用非镇定的铬镍钢焊丝焊接时，保护气体中应完全放弃采用CO2，而改用含1-5%氧的富氩的混合保护气体。

若保护气体中的二氧化碳偏高，熔池内吸收由保护气体中分离出的碳。

那些仅仅微量增高的碳也可能促进产生晶间腐蚀。

对于没有明显腐蚀应力的铬镍钢，例如低温技术中应用的铬镍钢，用较高二氧化碳含量（＜20%＝）的混合保护气体也没有问题。

CO2电弧焊一、气孔焊缝金属产生气孔的基本问题，是熔池金属中的气体在冷凝过程中来不及逸出。

由于CO2气体保护焊的时，熔池表面没有熔渣覆盖，且CO2气流对焊缝能起一定的冷却作用，故熔池金属冷凝较快，增加了产生气孔的可能性。

CO2电弧焊时，溶池表面没有溶渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因而溶池凝固比较快，容易在焊缝中产生气孔。

可能产生的气孔主要有三种：一氧化碳气孔、氢气孔、氮气孔。

（一）一氧化碳气孔焊丝中脱氧元素含量不足：当焊丝金属中脱氧元素不足，焊接过程中就会较多的熔于熔池金属中。

随后在熔池冷凝时溶池中的FeO和C会进行发生如下的化学反应：（1）当熔池金属冷凝过快时，生成的气体来不完全熔池逸出从而成为气孔。

通常这类气孔长出现焊缝根部与表面，且呈针尖状。

（二）氮气孔气体保作用不良：在CO2气体保护过程中如果因工艺参数选择不当等原因而保护作用变坏，或者CO2气体纯度不高，在电弧高温下空气中的氮会熔到熔池金属中。

当熔冷凝时，随着温度的降低，氮在液态金属中溶解度降低，尤其是在结晶过程的时，溶解度将急剧下降。

这时从金属中析出的氮若来不及外逸，常会在焊缝表面出现蜂窝状气孔，或者以弥散形式的微气孔分布于焊缝金属中。

这些气孔往往在抛光后检验或水压试验时才能发现。

（三）氢气孔焊缝金属溶解了过量的氮：CO2气体保护焊时，如果焊丝及焊件表面有铁锈油污与水分，或者CO2气体中含有水分CO2，则在电弧高温作用下这些物质会分解并产生氢，氢在高温下也易熔于熔池金属中，随后，当熔池冷凝结晶时，氢在金属中的溶解度急剧下降。

若析出的氢来不及从熔池中逸出，就引起焊缝金属产生氢气孔。

不过，由于CO2气体具有氧化性，氢和氧会化合，故出现氢气孔的可能性较小，所以CO2气体保护焊是一种公认的低氢焊接方法。

减少气孔的措施1．一氧化碳气孔如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn避免焊接过程中被大量氧化，以及限制焊丝中的焊碳量，就可以拟制前面提到的氧化反应，有效防止CO气孔。

1 目录内容摘要 (2)一、焊接气孔··························································································3 一气孔的特点····················································································3 二气孔的危害····················································································3 三气孔的形成····················································································3 四产生气孔的因素及防止措施························································4 二、焊接飞溅··························································································5 一焊接飞溅的特点与危害································································5 二CO2气保焊产生飞溅的因素···························································5 三减少飞溅的措施············································································6 三、结束语····························································································6 四、致谢 (7)五、参考文献························································································8 2 内容摘要CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体的融化极气体保护焊方法简称为CO2焊。

CO2气体保护焊气孔原因分析CO2气体保护焊会发生很强烈的氧化还原化学反应，所以飞溅比较大，损失热量多，只要那一个环节没有控制好，就容易出气孔,出气孔的主要原因如下：1、焊缝没清理干净，存在油污，水，锈等等；2、焊接时没注意防风；3、气管漏气（漏气在焊接时会形成射吸，把周围空气吸进来）；4、加热器不工作（纯CO2不加热会带潮气）；5、焊接时焊摆过宽；6、焊丝干伸长过大；7、喷嘴飞溅堵赛,变形严重；8、焊丝质量问题；9、气体不纯；10、导电杆烧穿（没装陶瓷气赛烧穿后会造成喷嘴一边气大一边气小）；11、送丝小车的电磁阀损坏或者堵塞，导致刚开始焊接时有气，但是气体流量越来越小，直至停止送气；12、二氧化碳减压表损坏，能加热但是流量不可调节；13、气体流量过大也会产生紊流，吸入空气，导致气孔；14、焊道间隙过大，保护气覆盖范围不足也会产生气孔；15、气体流量太小，气流挺度小产生气孔；16、管道输送气体，长时间不用，气包中第一包气没有放出，产生气孔；17、使用不规范的自制绝缘套，长时间使用绝缘套在喷嘴内燃烧，使CO2气体分解，产生气孔；18、喷嘴歪斜安装，导电咀不在喷嘴中心，即焊丝熔滴不在保护气氛围中心，怎么焊都出气孔；19、焊枪（OTC）尾部密封圈失效，产生气孔；20、分流器小孔加工角度不标准，导致保护气在喷嘴内形成紊流，产生气孔；21、加热器进气口堵塞，里面有个小滤网；22、气体管线不应存在较大的泄漏，较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气。

这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。

如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。

但是，如果保护气体中的水分和其它含氢物质的含量按相关标准要求被控制在一定的范围内，那么CO2气体保护焊和富氩混合气体（80%Ar+20%CO2）保护焊焊缝金属中一般不会产生很多的氢气孔。