CO2气体保护焊的焊接材料.doc

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。

1. 材料及主要机具1.1 电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。

按要求施焊前经过烘焙。

严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。

设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接Q345钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条。

1.2 焊丝：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。

焊丝应符合标准:《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T 8110-2008），。

本工程选用规范中的ER50-6型1.2mm直径焊丝。

1.3 CO2气体纯度要求99.5%；含水量不超过0.1%；含碳量不超过0.1%。

1.3 引弧板：本工程主焊缝坡口连接时需用引弧板，弧板材质和坡口型式应与设计要求相同，且同焊件匹配。

1.4 主要机具：电焊机（交、直流）、C02保护焊焊机、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。

2. 作业条件2.1 检查焊接电流：在等速送丝下使用平硬特性直流电源，极性采用直流反接。

2.2 检查送丝系统：推丝式送丝机构要求送丝软管不宜过长（2～4m之间），确保送丝无阻。

2.3 检查焊枪：检查导电咀是否磨损，若超标则更换。

出气孔是否出气通畅。

2.4 检查供气系统：预热器、干燥器、减压器及流量计是否工作正常，电磁气阀是否灵活可靠。

2.5 检查焊材：检查焊丝，确保外表光洁，无锈迹、油污和磨损。

检查CO2气体纯度（应大于99.5%，含水量和含氮量均不超过0.1%），压力降至0.98Mpa时，禁止使用。

2.6 检查施焊环境：确保施焊周围风速小于2.0m/s。

2.7 清理工件表面：焊前清除焊缝两侧100mm以内的油、污、水、锈等。

2.8 施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。

2.9 现场供电应符合焊接用电要求。

2.10 环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。

2.11 焊接场所无严重振动及颠簸。

3. 工艺流程作业准备→电弧焊接(平焊、立焊、横焊、仰焊)→焊缝检查本工程主要焊缝为钢柱的对接焊缝，均为横焊作业。

二氧化碳气体保护焊用的CO 2 气体，大部分为工业副产品，经过压缩成液态装瓶供应。

在常温下标准瓶满瓶时，压力为5〜7MPa(5 O〜7 Okgf / cm2)。

低于1 MPa(1 0个表压力)时，不能继续使用。

焊接用的C02 气体，一般技术标准规定的纯度为9 9％以上，使用时如果发现纯度偏低，应作提纯处理。

二氧化碳气体保护焊进行低碳钢和低合金钢焊接时，为保证焊缝具有较高的机械性能和防止气孔产生，必须采用含锰、硅等脱氧元素的合金钢焊丝，同时还应限制焊丝中的含碳量。

其中H08Mn 2SiA 使用较多，主要用于低碳钢和低合金钢的焊接；H 04Mn 2SiTiA 含碳量很低，而且含有0．2％〜0．4％的钛元素，抗气孔能力强，用在对致密性要求高的焊缝上。

二氧化碳气体保护焊的规范参数包括电源极性、焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等。

(一)电源极性二氧化碳气体保护焊焊接一般材料时，采用直流反接；在进行高速焊接、堆焊和铸铁补焊时，应采用直流正接。

(二)焊丝直径二氧化碳气体保护焊的焊丝直径一般可根据表选择。

(三)电弧电压和焊接电流对于一定直径的焊丝来说，在二氧化碳气体保护焊中，采用较低的电弧电压，较小的焊接电流焊接时，焊丝熔化所形成的熔滴把母材和焊丝连接起来，呈短路状态称为短路过渡。

大多数二氧化碳气体保护焊工艺都采用短路过渡焊接。

当电弧电压较高、焊接电流较大时，熔滴呈小颗粒飞落称为颗粒过渡。

/ 1. 6或/2. 0mm的焊丝自动焊接中厚板时，常采用这种过渡。

/ 3mm以上的焊丝应用较少。

/ O. 6〜/ 1. 2mm的焊丝主要采用短路过渡，随着焊丝直径的增加，飞溅颗粒的数量就相应增加。

当采用/ 1.6mm的焊丝，仍保持短路过渡时，飞溅就会非常严重。

二氧化碳气体保护焊焊丝直径选用表(mm)母材厚度<4 >4焊丝直径0. 5〜1. 2 1. O〜1. 6焊接电流与电弧电压是关键的工艺参数。

一、二氧化碳气体保护焊发展动态二氧化碳气体保护焊是50年代发展起来的一种新的焊接技术。

半个世纪来，它已发展成为一种重要的熔焊方法。

广泛应用于汽车工业，工程机械制造业，造船业，机车制造业，电梯制造业，锅炉压力容器制造业，各种金属结构和金属加工机械的生产。

MIG气体保护焊焊接质量好，成本低，操作简便，取代大部分手工电弧焊和埋弧焊，已成定局。

二氧化碳气体保护焊装在机器手或机器人上很容易实现数控焊接，将成为二十一世纪初的主要焊接方法。

目前二氧化碳气体保护焊，使用的保护气体，分CO2和CO2+Ar两种。

使用的焊丝主要是锰硅合金焊丝，超低碳合金焊丝及药芯焊丝。

焊丝主要规格有：0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0等。

二、二氧化碳气体保护焊特点1．焊接成本低——其成本只有埋弧焊和手工电弧焊的40~50%。

2．生产效率高——其生产率是手工电弧焊的1~4倍。

3．操作简便——明弧，对工件厚度不限，可进行全位置焊接而且可以向下焊接。

4．焊缝抗裂性能高——焊缝低氢且含氮量也较少。

5．焊后变形较小——角变形为千分之五，不平度只有千分之三。

6．焊接飞溅小——当采用超低碳合金焊丝或药芯焊丝，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飞溅。

三、二氧化碳气体保护焊焊接材料（一）CO2气体1．CO2气体的性质纯CO2气体是无色，略带有酸味的气体。

密度为本1.97kg/m3，比空气重。

在常温下把CO2气体加压至5~7Mpa时变为液体。

常温下液态CO2比较轻。

在0℃，0.1Mpa时，1kg的液态CO2可产生509L 的CO2气体。

2．瓶装CO2气体采用40L标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶的80%，基余20%的空间充满了CO2气体。

在0℃时保饱各气压为3.63Mpa；20℃时保饱各气压为5.72Mpa；30℃时保饱各气压为7.48 Mpa，因此，CO2气瓶要防止烈日暴晒或靠近热源，以免发生爆炸。

CO2气体保护焊的焊接材料CO2焊所用的焊接材料有：CO2气体和焊丝。

一、CO2气体纯净的CO2是无色、无味和无毒的气体，在0℃和一个大气压（0.1MPa）下，它的密度为1.98Kg/m3，是空气的1.5倍。

一般将其压缩成液体贮存于钢瓶供应使用。

容量为40L的钢瓶，可装25kg液态CO2。

一般要求CO2纯度为>99.5%，否则会降低焊缝的力学性能，焊缝也易产生气孔。

二、焊丝CO2焊丝既是填充金属又是电极，所以既要保证一定的化学成分和力学性能，又要保证具有良好的导电性能和工艺性能。

CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种。

1．实芯焊丝根据CO2焊的冶金特点，进行低碳钢、低合金钢和船用高强钢焊接时，为保证具有较高的力学性能和防止气孔、减少飞溅，必须采用含锰、硅等脱氧元素的合金钢焊丝，同时，还应限制焊丝中的含碳量在0.10%以下。

H08Mn2SiA焊丝是目前CO2焊中应用最为广泛的一种焊丝。

它有较好的工艺性能，较高的力学性能以及抗裂缝能力，适宜于焊接低碳钢和δs≤50×9.8MPa的低合金钢，船用强度钢和船用高强度钢亦用该种实芯焊丝。

H08Mn2SiTiA焊丝含碳量很低，且含有0.2%～0.4%的钛元素，所以抗气孔能力强，用于致密性要求高的焊缝上(不允许微气孔存在的焊缝)。

CO2焊所用的焊丝直径在0.5～5mm范围内。

一般为0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0mm等几种规格，自动和半自动焊均可使用。

CO2焊丝通常以盘状供应。

焊丝表面最好镀铜，这不仅可以防止焊丝生锈，有利于焊丝的保管，同时还可以改善导电性能以及减少送丝阻力。

2．药芯焊丝药芯焊丝起源于上个世纪五十年代，飞速发展是上个世纪70年代以后的事。

我国药芯焊丝的使用始于上世纪80年代初宝山钢铁公司的建立，其后，在船舶制造和海洋结构行业、机械制造行业，能源化工行业、建筑和桥梁业、输油及输气管线建设行业等相继使用，在各行各业中以船舶制造和海洋结构行业使用药芯焊丝量最大。

CO2气保焊焊接材料CO2气保焊是一种常用的焊接方法，适用于各种不同类型的材料。

CO2气保焊使用金属焊接材料，通过电弧产生高温熔化焊接面，并使用CO2气体作为保护剂，保护熔融池内的焊缝免受大气中的氧气和氮气的氧化和污染。

以下是一些常见的CO2气保焊焊接材料：1.焊丝：焊丝是最常见的焊接材料之一，它可以通过电弧中的热能引起熔化，并填充在焊缝中。

CO2气保焊使用的焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝。

实芯焊丝是由纯金属制成的，在焊接过程中会产生较多的飞溅。

它适用于焊接不锈钢、铝合金和碳钢等材料。

药芯焊丝是实芯焊丝的改进版，其中添加了一定量的焊接辅助剂，如钛、钼、铁、锰等。

药芯焊丝可以改善焊接质量，减少飞溅，并提高焊接电弧的稳定性。

它适用于焊接高强度钢、低合金钢等材料。

2.气体保护剂：CO2气体是CO2气保焊中使用的主要保护剂。

它通过包围焊接区域，防止氧气和其他污染物进入焊缝。

CO2尤其适用于焊接碳钢和不锈钢等材料。

除了CO2，还可以使用二氧化氮（NO2）气体作为保护剂，提供更高的焊接速度和质量。

3.辅助材料：在CO2气保焊中，还需要使用一些辅助材料来提高焊接质量和效率。

例如，焊接通条用于支撑焊接电弧和焊缝，并使其保持稳定。

焊接剂用于改善焊接质量和减少焊接缺陷的形成。

同时，还需要借助焊接夹具、焊接架子等辅助设备来支持和定位焊接工件。

总之，CO2气保焊使用的焊接材料主要包括焊丝、气体保护剂和辅助材料。

这些材料的选用取决于焊接材料的类型和要求，以及焊接过程中需要达到的目标。

通过合理选择和使用这些材料，可以实现高质量的焊接结果。

二氧化碳气体保护焊的焊接材料CO2气体保护焊的焊接材料：CO2气体和焊丝。

1. CO 2气体CO2气体一般压缩成液体贮存于钢瓶内。

CO2气瓶的容积为40L可装25kg的液态CO2，占容积的80%，满瓶压力为5～7MPa，气瓶外表涂成铝白色，标有黑色“液化二氧化碳”字样。

CO2气体常温下易气化，溶于液态CO2中的水分，易蒸发成水汽混入CO2气体中，影响CO2气体的纯度。

瓶内气化的CO2气体中的含水量，与瓶内压力有关，压力降低，水汽增多。

当压力降低到0.98MPa 时，不能继续使用。

CO2气体纯度应大于99.5%，含水量不超过0.05%。

提高 CO2气体纯度的措施（1）倒置放水：气瓶倒置 1～ 2h，是水分下沉，然后打开阀门放水 2～ 3 次，间隔 30min 。

（2）正置放气：更换新气前，气瓶正置 2h，然后打开阀门放气2～ 3min，排出空气和水分。

（3）使用干燥器：在气路中串接几个干燥过滤器。

注意： CO2气瓶不得曝晒和接近热源。

2.焊丝（1）对焊丝的要求：①必须比母材含有较多的Mn、 Si等脱氧元素，以防止产生气孔，减少飞溅，保证焊缝金属的力学性能。

②限制焊丝含 C 量在 0.10%以下，并控制S、P 含量。

③焊丝表面镀铜，防止生锈，利于保存，并可改善焊丝的导电性及送丝稳定性。

（2）焊丝型号及规格：根据 GB/T8110—1995《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》的规定，焊丝型号由三部分组成。

ER:表示焊丝；ER后面的两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度；短线“—”后的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号；如还有其他化学成分时，直接用元素符号表示，并以“—”与前面数字隔开。

例如：ER 50— 6焊丝化学成分分类代号熔敷金属抗拉强度最低值为 500MPa焊丝常用的 CO2焊焊丝有ER49— 1 和 ER50— 6 等。

焊丝牌号焊丝型号用途H08MnSi2A ER49—1焊接低碳钢及某些低合金钢H11MnSi2A ER50—6焊接碳钢及500MPa级的造船、桥梁等结构用钢。

co2气体保护药芯焊丝材料要求一、化学成分1.元素含量:CO2气体保护药芯焊丝应符合相关标准规定的元素含量要求。

具体来说，碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素的含量应符合标准规定。

2.合金元素:根据焊接材料的不同，合金元素含量也会有所不同。

一般来说，CO2气体保护药芯焊丝中的合金元素含量应符合标准规定，以保证焊缝的力学性能和焊接质量。

二、力学性能1.抗拉强度:CO2气体保护药芯焊丝的抗拉强度应符合相关标准规定。

一般来说，抗拉强度越高，焊接接头的强度也会相应提高。

2.屈服点:CO2气体保护药芯焊丝的屈服点应不低于母材的屈服点，以保证焊接接头的塑性和韧性。

3.延伸率:CO2气体保护药芯焊丝的延伸率应不低于母材的延伸率，以保证焊接接头的塑性变形能力。

4.冲击韧性:对于有冲击韧性要求的焊接结构，CO2气体保护药芯焊丝的冲击韧性应符合相关标准规定。

三、焊接性能1.熔滴过渡:CO2气体保护药芯焊丝的熔滴过渡应顺畅，无明显飞溅，以保证焊接过程的稳定性和焊缝的质量。

2.电弧稳定性:CO2气体保护药芯焊丝在焊接过程中应能保持稳定的电弧燃烧，以避免焊接缺陷的产生。

3.焊接速度:CO2气体保护药芯焊丝的焊接速度应适中，过快或过慢的焊接速度都可能影响焊接质量和效率。

4.润湿性:CO2气体保护药芯焊丝在焊接过程中应具有良好的润湿性，以利于形成高质量的焊缝。

四、表面质量1.外观光滑度:CO2气体保护药芯焊丝的外观应光滑，无明显的划痕、毛刺等缺陷。

2.镀层质量:CO2气体保护药芯焊丝的外表面应无气泡、裂纹等缺陷，镀层应均匀、牢固地附着在焊丝表面。

3.锈蚀情况:CO2气体保护药芯焊丝不应有锈蚀现象，如发现锈蚀应及时处理，以保证焊接质量和安全性。

五、尺寸精度1.直径精度:CO2气体保护药芯焊丝的直径精度应符合相关标准规定，以保证焊接过程的稳定性和焊缝的质量。

2.长度精度:CO2气体保护药芯焊丝的长度精度也应符合相关标准规定，以确保连续焊接过程的顺畅性。