CO2（二氧化碳）气体保护焊的原理、特点及应用
CO2气体保护焊是一种以CO2作为保护气体的熔化极电弧焊，简称CO2焊。CO2气体密度较大，巨受电弧加热后体积膨胀较大，所以隔离空气、保护熔池的效果较好，但CO2是一种氧化性较强的气体，在焊接过程中会使合金元素烧损，产生气孔和金属飞溅，故需用脱氧能力较强的焊丝或添加焊剂来保证焊接接头的冶金质量。
CO2焊按焊丝可分为细丝（直径小于1.6mm）、粗丝（直径大于1.6mm）和药芯焊丝CO2焊三种。按操作方法可分为半机械化和机械化CO2焊两种。
1、CO2焊的原理
CO2气体保护焊是采用CO2作为保护气体，使焊接区和金属熔池不受外界空气的侵入，依靠焊丝和工件间产生的电弧热来熔化金属的一种熔化极气体保护焊，焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出，而CO2气体从喷嘴内以一定的流量喷出，这样当焊丝与焊件接触引燃电弧后，连续送给的焊丝末端和熔池被CO2气流所保护，防止了空气对熔化金属的危害作用，从而保证获得高质量的焊缝。CO2气体保护焊焊接原理如下图所示。
▲CO2气体保护焊焊接原理 1—焊丝 2—喷嘴 3—电弧 4—CO2气流
5—熔池 6—焊缝 7—焊件
2、CO2焊的特点
（1）CO2焊的优点
与其他电弧焊比较，CO2焊的优点如下：
①焊接熔池与大气隔绝，对油、锈敏感性较低，可以减少焊件及焊丝的清理工作。电弧可见性良好，便于对中，操作方便，易于掌握熔池熔化和焊缝成形。
①电弧在气流的压缩下使热量集中，工件受热面积小，热影响区窄，加上CO2气体的冷却作用，因而焊件变形和残余应力较小，特别适用于薄板的焊接。
①电弧的穿透能力强，熔深较大，对接焊件可减少焊接层数。对厚10mm左右的钢板可以开①形坡口一次焊透，角焊缝的焊脚尺寸也可以相应地减小。
①焊后无焊接熔渣，所以在多层焊时就无需中间清渣。焊丝自动送进，容易实现机械化操作，短路过渡技术可用于全位置及其他空间焊缝的焊接，生产率高。
不同焊接方法熔敷率
熔敷率是指焊接过程中焊丝或焊条熔化的比例，通常表示为百分比。不同的焊接方法具有不同的熔敷率。
1. 电弧焊：电弧焊是一种常用的焊接方法，熔敷率通常较高。电弧焊通过在焊接区域产生高温电弧来熔化焊丝或焊条，然后填充到焊缝中。熔敷率可根据电弧焊的具体条件和焊材类型而有所不同。
2. 气体保护焊：气体保护焊是一种常用的焊接方法，熔敷率通常较高。气体保护焊使用惰性气体（如氩气）或活性气体（如二氧化碳）来保护焊接区域，防止氧气和其他杂质进入焊缝。熔敷率可通过调整焊接电流、电压和焊丝的进给速度来控制。
3. 熔化极气体保护焊：熔化极气体保护焊是一种特殊的气体保护焊方法，熔敷率通常较高。它使用带有熔化极的焊丝，熔化极会在焊接过程中逐渐消耗，从而提供所需的保护气体和熔化金属。熔敷率可通过调整焊接电流、电压和熔化极的进给速度来控制。
4. 熔化极气体保护焊（自动化）：熔化极气体保护焊的自动化版本，熔敷率通常较高。它使用自动化设备来控制焊接过程，包括焊接电流、电压和熔化极的进给速度。通过精确控制这些参数，可以实现高精度和高效率的焊接，从而提高熔敷率。
需要注意的是，不同焊接方法的熔敷率不仅受焊接条件和焊材类型的影响，还受到焊接速度、焊接位置和焊接材料的影响。因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的焊接方法和调整焊接参数，以达到所需的熔敷率。
窄间隙熔化极气体保护焊简介
窄间隙熔化极气体保护焊是1975年后研制成功的，这一工艺是在采用特殊的焊丝弯曲结构以使焊丝保持弯曲，从而解决坡口侧壁的熔透问题之后得以实现的〔8〕。
窄间隙熔化极气体保护焊是利用电弧摆动来到达焊接钢板两侧壁的一种方法。在平焊方法中，为了使I形坡口的两边充分焊透，使电弧指向坡口两侧壁，采用了各种方法：①在焊丝进入坡口前，使焊丝弯曲的方法；②使焊丝在垂直于焊接方向上摆动的方法；③麻花状绞丝方法；④药芯焊丝的交流弧焊方法；⑤采用大直径实心焊丝的交流弧焊方法等。另外，也有采用φ（Ar）30%+φ（CO2)70%作为保护气体与ф1.6mm实心焊丝相配合的气体保护焊方法，用来焊接特殊形状复杂的接头。在横焊方法中，为了防止I形坡口内熔融金属下淌，以便得到均匀的焊道，提出了如下焊接方法：利用焊接电流的周期性变化，使焊丝摆动或将坡口分成上下层的焊接方法，以及将2种方式组合起来的焊接方法等。在立焊窄间隙MAG焊接方法中，为了保证坡口两侧焊透，研制了摆动焊丝的焊接方法以及焊接电流与焊丝摆动同步变化的焊接方法。
熔化极气体保护焊焊枪的构造。
熔化极气体保护焊焊枪的作用是传导焊接电流、导送焊丝和保护气体。按其用途可分为半自动焊焊枪（手握式）和自动焊焊枪（安装在机械装置上）两种。在焊枪内部装有不同孔径的导电嘴，以适应不同直径焊丝的需要。焊枪还具有一个向焊接区输送保护气体的通道和喷嘴，喷嘴是易损件，应该很方便地更换。当焊接电流通过导电嘴等部件时产生的电阻热和电弧辐射热一起会使焊枪发热，故使用时要采取一定措施冷却焊枪，冷却方式有空气冷却和水冷却两种。对于空气冷却焊枪，在CO2气体保护焊断续负载条件下，使用的焊接电流可高达600A。但是，在使用氩气或氦气保护时，通常焊接电流只限于200A。
半自动焊枪有鹅颈式和手枪式两种。鹅颈式焊枪适合于小直径焊丝，使用灵活方便，特别适合于紧凑部位、难以达到的拐角处和某些受限制区域的焊接。手枪式焊枪适合于较粗直径的焊丝，内部采用循环水冷却。
自动焊焊枪的基本构造与半自动焊焊枪相同，但其载流容量较大（可达1500A），工作时间较长，采用内部循环水冷却，直接装在焊接机头的下部。
