CO2气体保护焊介绍

CO2气体保护焊第一章概述CO2气体保护焊是50年代研究成功的，40多年来，CO2气体保护焊已成为非常重要的焊接方法之一。

我国在60年代开始用于生产，多年来，CO2气体保护焊已广泛应用于造船、汽车、化工、锅炉、工程机械以及集装箱等方面。

第一节CO2气体保护焊的原理及特点一、原理CO2气体保护焊是利用从喷嘴中喷出的CO2气体隔绝空气，保护熔池的一种先进的熔化方法。

二、特点1、CO2气体保护焊的优点：⑴生产效率高①CO2气体保护焊采用的电流密度大。

CO2气体保护焊采用密度通常为100~300A/mm2，焊丝熔化速度快，母材熔深大。

②气体保护焊焊接过程中产生的熔渣少，多层焊时，层间不必清渣。

由于焊丝伸出10~20，焊接可达性好，所以坡口可适当开小，减少了焊丝的用量。

③CO2气体保护焊采用整盘焊丝，焊接过程中不必换焊丝，提高了生产效率。

如电焊条的生产效率就低。

⑵对油锈不敏感因为CO2在焊接过程中，CO2气体分解，氧化性强，对工件上的油、锈不敏感，只要工件上没有明显的黄锈，不必清理。

当焊接气孔多时，我们有时到气站增加CO2含量。

⑶焊接变形小CO2气体保护焊电流密度高，电弧集中、CO2气体对工件有冷却作用，受热面小，焊后变形小。

特别适用于薄板的焊接。

⑷采用明弧CO2气体保护焊电弧可见性好，容易对准焊缝、观察并控制熔池。

⑸操作方便CO2气体保护焊采用自动送丝，不必如焊条一样用手工送丝，焊接平稳。

⑹成本低2、缺点⑴飞溅大CO2气体保护焊焊后清理麻烦，在规范合理的情况下，产生的飞溅不是太多。

因此焊前调节合理的焊接规范是非常重要的。

合理的焊接规范的评定：①飞溅少②电弧的声音均匀、悦耳⑶送丝均匀、平稳⑷焊缝均匀、纹路清晰⑵弧光强焊接时要多加防护⑶抗风力弱由于气体抗风能力不强，焊接时需采取必要的防风措施⑷不灵活由于焊枪和送丝软管较重，在小范围内操作不灵活，特别是水冷焊枪第二节CO2气体保护焊电弧与过渡形式一、电弧的极性CO2气体保护焊采用直流反接，采用反接时电弧稳定。

飞溅少，熔深大。

二、过渡形式CO2气体保护焊熔滴过渡形式可分为三种：（也有分四种）1、短路过渡当电流很小时，电弧电压很低，焊接时不断发生短路，此时电弧稳定，飞溅小，焊缝成形良好。

广泛应用于薄板和空间位置的焊接。

⑴单面焊双面成形只有在小规范条件下才能形成，规范大时，电弧对熔池的冲击力强，容易焊穿，不能形成单面焊双面成形。

⑵CO2气体保护焊和手工电焊条一样，只有在小规范情况下才能形成。

也就是说只有在短路过渡情况下，才能形成单面焊双面成形。

⑶拼板自动焊也是单面焊双面成形，也只有在短路过渡条件下才能单面焊双面成形。

⑷短路过渡时，熔滴越小，过渡越快，焊接越稳定。

为了焊接过程的稳定，要选择最合适的电弧电压，对于直径为φ0.8 ~φ1.2mm的焊丝，该值为20V左右。

调节到一个合理的焊接规范时，可以听到均匀的“滋滋”的声音，且焊缝成形良好，渗透均匀，纹路清晰。

2、颗粒过渡（分为大颗粒过渡、小颗粒过渡、喷射过渡）电流较大，电压较高时，会产生颗粒过渡。

3、半短路过渡在两者之间就为颗粒过渡。

第三节混合气体保护焊与CO2气体保护焊相比，混合气体保护焊具有的优、缺点：1、飞溅少2、合金元数烧损少3、焊缝质量高焊缝冲击韧性比CO2高4、焊薄板时焊接工艺参数范围大。

5、熔深相对浅一点6、焊接电流相对CO2要小一点。

（相同规范）焊相同厚度的板材，用混合气时的电压可以适当大一点。

7、焊接碳钢及低合金钢时用Ar（70~80%）+CO2（30~20%）第二章焊接材料焊接材料主要包括焊接气体和焊丝。

一、焊接气体1、焊接用保护气体CO2纯度大于99.5%，H2O不大于0.005%。

2、瓶装CO2气体钢瓶主体喷成银白色，用黑色标明“二氧化碳”字样。

3、我公司主要使用的是Ar（70~80%）+CO2（30~20%）混合气4、保护气流量15~25L/min为适当。

如果气流量太小，将产生气孔。

我公司使用的是管道供气，在现场焊接过程中，从气包出来的输送气管不易太长，太长会使用气体受阻，压力减少，气流量下降，从而导致产生气孔。

二、焊接材料焊丝分为实心焊丝和药心焊丝。

常用实心焊丝为H08Mn2SiA。

第三章CO2气体保护焊设备CO2气体保护焊设备包括：供气系统、焊接电源、送丝机构、焊枪。

一、供气系统1、减压阀将气瓶中的高压CO2气体的压力降低。

2、流量计用来调节和测量气体流量3、预热器防止瓶口结冰阻碍CO2气体的流出二、焊接电源三、送丝机构包括机架、送丝电机、焊丝矫直轮、压紧轮和送丝轮等，还有装卡焊丝盘、电缆及焊枪机构。

1、对送丝机构的要求：⑴送丝速度均匀稳定⑵调节方便⑶结构牢固、轻巧2、送丝方式⑴推丝式送丝这种送丝形式就是我们所用的焊枪形式。

焊枪与送丝机构是分开的，焊丝经一段送丝软管送到焊枪中。

这种焊枪的结构简单，轻便，但焊丝通过软管时受到的阻力大，因而软管长度受到限制，通常只能在离送丝机3~5m。

⑵拉丝式送丝送丝机构与焊枪合为一体，无软管，送丝阻力小，速度均匀稳定。

但复杂，重量大。

⑶推拉式送丝这种送丝结构是上述两种机构的组合。

如我公司使用的箱内自动焊机构。

利用这种机构我公司解决了箱内焊实现自动焊的可能。

3、送丝轮4、焊枪⑴拉丝式焊枪这种焊枪送丝均匀稳定，只能使用φ0.5~φ0.8焊丝的焊接。

⑵推丝式焊枪这种焊枪结构简单，操作灵活，但焊丝经过软管时受到较大的阻力，能使用φ1.0以上的焊丝焊接。

因此我们在用φ0.8焊丝焊接时，焊丝容易受阻。

在实际生产过程中，首先使用0.8的送丝轮，而且压轮不宜太紧，送丝软管经常清理。

我们常用的焊枪是鹅颈式焊枪。

焊接电流小时采用自然冷却，焊接电流较大时采用水冷式。

因此我们生产过程中，电流大时，焊枪发热，气流受阻，容易产生气孔。

如图所示为鹅颈式焊枪的结构图。

第四章焊接工艺第一节焊接工艺参数的选择合理的选择焊接规范参数是保证焊接质量，提高效率的重要条件。

CO2气体保护焊的工艺参数主要包括：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性、焊枪倾角、喷嘴高度等。

一、焊丝直径焊丝直径越粗，允许使用的焊接电流就越大。

φ1.0和φ1.2的焊接电流就不同,后者电流比前者大。

二、焊接电流焊接电流根据工件厚度、材质、焊丝直径、施焊位置来决定焊接电流。

我们所用的焊机适用于细丝的焊接，而不适用于粗丝的焊接。

（大于3.2的为粗丝）这种焊机的特点：送丝速度变化时，电弧电压几乎不变化，只是焊接电流发生变化。

送丝速度越大，焊接电流越大。

焊接电流过大，容易引起焊穿、咬边等，且工件的变形大，焊接过程中飞溅大；电流过小，容易产生未熔合、未焊透，焊缝成形不良。

通常在保证焊透、成形良好的情况下，尽可能采用大电流，以提高生产效率。

三、电弧电压和电流一样，电压也是一个非常重要的焊接参数。

当送丝速度不变时，调节电源特性，此时电流几乎不变，弧长发生变化，电弧电压也发生变化。

为保证焊接成形，电弧电压和焊接电流是相配使用的。

当电压确定了，电流的范围确定了（也就是说送丝速度确定了）。

电弧电压小时，焊接电流也小；电弧电压大时，焊接电流也相应大。

立焊、仰焊时，电弧电压、焊接电流应低于平焊时的电弧电压、焊接电流。

电弧电压和我们所看到的电压表上的电压是不同的。

电弧电压是指导电嘴与工件间测得的电压。

而焊接电压则是电焊机上电压表显示的电压，它是电弧电压与焊机和工件间连接的电缆线上的电压降之和。

很明显焊接电压比电弧电压高。

因此完全限制电压大小，是不合理的。

规定焊接规范只是一个范围。

当电缆的电阻大时，那么电压降就越大，也就是说要得到相同的焊接效果，我们只有是加大焊接电压，从而保证电弧电压达到焊接要求。

特别我们在焊自动焊时，电缆比较长，电压就要相对加大。

四|、焊接速度焊接速度在焊接过程中起一个非常重要的作用。

焊接时，电弧将熔化的金属吹开，在电弧作用下成形一个凹坑，随后将熔化的焊丝金属填充进去，如果焊接速度过快，这个凹坑不能完全被填满，将产生咬边，或下陷等缺陷。

在焊丝直径、焊接电流增加时，熔宽和熔深都减少。

也会由于气保护不好，产生气孔。

过慢时，焊道不均匀、未熔合、未焊透，还会增加焊接变形。

五、焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到工件的距离（伸出长度为焊丝直径的10~12倍），保持焊丝伸出长度不变是保证焊接过程稳定的基本条件之一。

当送丝速度不变时，若焊丝伸出长度增加，因预热作用强，焊丝熔化快，电弧电压高，使焊接电流减小，熔滴与熔池温度降低，将造成热量不量不足，容易引起未焊透、未熔合等缺陷。

相反，当焊丝伸出长度减小时，将使熔滴与熔池温度提高，铁水流失。

我们在焊接门板横缝自动焊时，为何把焊枪尽可能抬高，也就是把焊丝伸出长度加大的原因。

这时熔滴与熔池温度降低，对门横梁的冲击力也减小，从减小了门板焊穿的可能。

六、电流极性CO2气体保护焊基本上都采用直流反接，工件接阴极，焊丝接正极。

焊接过程稳定、飞溅小、熔深大。

七、气体流量CO2气体流量一般为10~25L/min。

流量过大或过小都会影响保护效果。

八、焊枪的倾角当焊枪倾角不大于10°时，不论是向前倾还是向后倾，对焊缝成形响影响不大。

过大时将增加熔宽减小熔深，还会增加飞溅。

如图：当焊枪与工件成形后倾时，焊缝窄，熔深较大，焊缝成形不好；焊枪与工件成前倾时，焊缝宽，余高小，熔深小。

（拉着焊）向左焊时，（左焊法）焊枪采用前倾，不仅可以得到较好的焊缝，而且能够清楚的看到熔池，但容易咬边（推着焊）。

在生产过程中，焊自动焊时（用分体式气管）当左焊有咬边时，可采用右焊法。

（以气吹方向来分）九、喷嘴到工件的距离喷嘴到工件的距离一般在10~20mm之间。

太近，不容易观察熔池；太远，容易跳丝、焊丝容易弯曲，导致焊缝弯曲。

第二节操作技术一、运弧方式直线运弧用于大规范焊接（电压大于24V）划圈运弧用于小规范焊接（电压小于24V）二、定位焊（点焊）由于CO2气体保护焊明热量较大，要求定位焊有足够的强度。

通常定位焊都不磨去，保留在焊缝中，焊接过程中不能全部熔去，因此CO2定位焊时，要求熔合良好、余高不能太高、不能有缺陷。

第三节常见缺陷一、设备故障“三分手艺，七分设备”，这是人之常情的道理。

要取得良好的焊缝，设备的性能将起到非常关键的作用。

二、由于焊枪的问题引起的焊接缺陷要想我们使用的焊枪保持性能的稳定，焊接时焊缝成形美观，最重要的是平时如何呵护、如何使用我们的焊枪。

如果说我们平时呵护不够、使用不当时，就往往产生以上我们所提到的缺陷：如气孔、焊丝阻塞、送丝不均匀、送丝阻力大、鹅颈短路、跳丝。

焊枪的结构我们已了解了，以下我们从焊枪结构方面来解决这些问题：1、气孔气孔，就是焊接时溶池没有气体保护或者说气体保护不好。

焊接时产生了气孔，我们的员工往往第一步不去找原因，而是直接去直通。