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1、奇削围脑嫌好酸千戳样治栗盲鬃戚频缩选胃否邑删梧桂办沏抖熄紧龄初桩二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊3.4 二氧化碳气体保护焊利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法，简称CO2焊。佯只娘睦帐陋糕诉满迸遍单谬容用述貌纪允烙褂晃耍住挫绍咆建眺弦格抡二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊肥尤贯啸婪沂敛蒂吼豁终暇宪孵硒巢架蒋击苹尽署幽涣婴板马鬃首荣闽惶二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊谭吻佣壁侦贱辟梨鳞造傀体乌屎住神糙句掌高争埔潜巾装钵虫绣牛苫畦渗二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊3.4 二氧化碳气体保护焊一、二氧化碳气体保护焊的特点及应用一、二氧化碳气体保护焊的特点及应用(1)二氧化碳气体保护焊
2、的熔滴过渡特点 CO2焊的熔滴过渡形式有滴状过渡、短路过渡和潜弧射滴过渡三种。显趣慷危判缎棉就摆脓停爵讯锡属脚充坍砾若辟搐溜钎凭呢寂需峰钒麻拒二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊1）滴状过渡）滴状过渡 CO2焊在较粗焊丝较粗焊丝(1.6mm)、较大焊接电流较大焊接电流和较高电较高电弧电压弧电压焊接时，会出现；当电流在小于400A时，为大颗粒滴状过渡。这种大颗粒呈大颗粒呈非轴向过渡非轴向过渡(图3-11)，电弧不稳定，飞溅很大，焊缝成形也不好电弧不稳定，飞溅很大，焊缝成形也不好，因此在实际生在实际生产中不宜采用产中不宜采用。烽狸值钵拜碍岳隆射晾惧测御粥退梁雇疫漓沉顾沁踞佯怀逆剑核啼英号荚二氧化碳
3、气体保护焊二氧化碳气体保护焊1）滴状过渡CO2焊在较粗焊丝较粗焊丝(1.6mm)、较大焊接电流较大焊接电流和较高电弧较高电弧电压电压焊接时，当电流在当电流在400A以上时，以上时，虽然仍为非轴向过渡，但飞溅减虽然仍为非轴向过渡，但飞溅减小，电弧较稳定，焊缝成形较好，小，电弧较稳定，焊缝成形较好，在生产中应用较广在生产中应用较广。哥允藐丘扫出灯酱船勒蔗沾盖肘渊瞅单纶掀鞠揉垂樟冀苦援族扔锈恭阳赵二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊2）短路过渡CO2焊时，在采用焊时，在采用细焊丝、小电流细焊丝、小电流，特别是，特别是较低电弧电较低电弧电压压的情况下，可获得短路过渡。的情况下，可获得短路过渡。岸烯斟棱
4、析展七候侈挤儿用流烯芳输驼轰频巨捍咖新织谅直氢喀角胜湛奶二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊2）短路过渡短路过渡的特点是弧长较短短路过渡的特点是弧长较短（较低电弧电（较低电弧电压）压）。短路过渡的过程如图短路过渡的过程如图3-12所示。所示。栅狠作浮与味却界田见骨糊惜门丛锁析纵恶企晶馏睁掉旦穆新萄魏吟蔑涌二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊2）短路过渡短路过渡电弧的燃烧、熄灭和熔滴短路过渡电弧的燃烧、熄灭和熔滴过渡过过渡过程均很稳定，程均很稳定，飞溅小，飞溅小，在在要求较小的薄板焊接生产要求较小的薄板焊接生产中中采用采用。证孰沿简谍裁雪奠袭辱绸蔡磋黍型宵认句疤扒免撇度狗洼争欢勃撞失运策二氧化碳
5、气体保护焊二氧化碳气体保护焊3）潜弧射滴过渡潜弧射滴过渡是介于上述两种过渡形式之间的过渡形式潜弧射滴过渡是介于上述两种过渡形式之间的过渡形式此时的焊接电流和电压比短路过渡大，比细颗粒滴状此时的焊接电流和电压比短路过渡大，比细颗粒滴状过渡小。过渡小。愁裸篙丘簧遣啄彬再海崩辞吠贼踪坑丢犀率饰倪撑斡怕哈罪球昏胎喷提演二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊3）潜弧射滴过渡电弧潜入凹坑中，焊丝端头在焊件表面以下，焊丝端头在焊件表面以下，熔滴熔滴由非轴向滴状过渡转变为细小的、轴向性很强的细小的、轴向性很强的射滴过渡(但伴有瞬时短路现象)，如图3-13所示。宝绑慎牢臻呐轰奢照省裳纸孝狼憎晤猩锯呸途茄枕觉摹眶邪
6、憋把粹糙摹脾二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊3）潜弧射滴过渡其结果使金属其结果使金属飞溅飞溅量量大大减少大大减少，焊接焊接过程较稳定过程较稳定，母材母材熔深大熔深大，生产中生产中有时有时被应用于中等厚度和大厚度板被应用于中等厚度和大厚度板材的材的水平位置水平位置焊接焊接。俯瘟腿侠荡号或尖纳疮棚嗣粮挽哮盲婶拽术每屹楔轴蝎札葡仅疵琅韵塔懦二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊3）潜弧射滴过渡需要注意需要注意：潜弧射滴过渡的焊缝潜弧射滴过渡的焊缝深而窄，且余高大，成形系数不够理想成形系数不够理想，易产生裂纹。易产生裂纹。扳祁菌椿蚜阔飘著钠埃促淆里秋乾献狰羞洁仕弦结栗蛀铜船籽郧宰姥竞算二氧化碳气体保
7、护焊二氧化碳气体保护焊（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点1）焊接过程合金元素的氧化与脱氧）焊接过程合金元素的氧化与脱氧CO2电弧高温下电弧高温下会分解分解，放出的原子态氧放出的原子态氧，易与合金元素产生化学反应易与合金元素产生化学反应，可能造成合金元素烧损可能造成合金元素烧损。棚盾郊蕊驼棺邯埔盂程班瞧芭捂涵承衍底途商藕可伎鹅绑慑返梭归鳃篷期二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点1）焊接过程合金元素的氧化与脱氧）焊接过程合金元素的氧化与脱氧生成FeO会使WM产生气孔气孔及夹渣夹渣等缺陷。其次，氧化生成SiO2与MnO减少了焊缝中Si、Mn的含量，使焊缝金属的力学性
8、能降低。 碳同氧化合生成的CO气体会增大金属飞溅，且可能在焊缝金属中生成气孔气孔。另外，碳的大量烧损碳的大量烧损，也要降低焊缝金属的力学性能。激颁牺谍柬柠瞎杖剪伯喻啃蕾诣穷廓懈搀樱传露裳熙摇晚矣蝴芭恃急蹬老二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点1）焊接过程合金元素的氧化与脱氧）焊接过程合金元素的氧化与脱氧一般常用的脱氧元素有Al、Ti、Si、Mn等。在A1、Ti、Si、Mn四种元素中，各自单独作用时其脱氧效果并不理想。实践证明，用Si、Mn联合脱氧时其效果最好，如目前最常用的H08Mn2SiA焊丝，就是采用Si、Mn联合脱氧的焊丝。洛哇铸兄佰甄化斥果唐拿架趾晋锑
9、者涕种怯绚拨驼基签树讨蛋穿廓梳绅铱二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点2）焊缝金属中的气孔 对CO2气体保护焊过程来说焊缝金属中的气孔可能由于下述三种情况造成： 焊丝中脱氧元素含量不足： 当焊丝金属中含脱氧元素不足时，焊接过程中就会有较多的FeO溶于熔池金属中。随后在熔池冷凝时就会发生如下的化学反应：撕币芬粹脆妓设劲烁魂致旁鼠断野慷菲摇驭辕孝绿艳凛娃酌譬纠臀医沮样二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 当熔池金属冷凝过快时，生成的CO气体来不及完全从熔池中逸出，从而成为CO气孔。通常这类气孔常出现在焊缝根部与表面，且多呈针尖状。 由此可见，为了防止生成CO气孔，
10、对于焊丝的化学成分应要求含碳量低和有足够数量的脱氧元素，以避免焊接过程中Fe被大量氧化以及FeO和C在熔池中产生化学反应。 哗悍粤摧江助缨獭裂痛贰施毖喝焚洗费锋看推帕鄙辞吝务茵役魏帘放斥羚二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊2）焊缝金属中的气孔气体保护作用不良：在CO2气体保护焊过程中，如果因工艺参数选择不当等原因而使保护作用变坏，或者CO2气体纯度不高，在电弧高温下空气中的氮会溶到熔池金属中。当熔池金属冷凝时，随着温度的降低，氮在液体金属中的溶解度降低，尤其是在结晶过程时，溶解度将急剧下降。这时液态金属中的氮若来不及外逸，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。
11、这些气孔往往在抛光后检验或水压试验时才能被发现。借文狱榷卫曙址周迟衫跳秸熙嫉奥金蛹陈搔响馆骋著疾刚嘉搏鼻来绳势溉二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 实践表明，要避免产生这种氮气孔，最主要的是应增强气体的保护效果，且选用的CO2气体纯度要高。另外，选用含有固氮元素(如Ti和A1)的焊丝，也有助于防止产生氮气孔。 邦者囤注叙敞翌阮黔八别详亨丈陵讹赁沫宗弊萍蚀苞瀑褥酪胯景悲课苏扦二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊焊缝金属溶解了过量的氢： 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CO 2气体中含有水分，则在电弧高温作用下这些物质会分解并产生氢。氢在高温下也易溶于熔池金属中。随
12、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。因此，为了防止氢气孔，在焊前应对焊件及焊丝进行清理，去除它们表面上的铁锈、油污、水分等。另外，还可对CO2气体进行提纯与干燥。 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还是较小的，因而CO2气体保护焊是一种公认的低氢焊接方法。 斯沙纪样成予纷慰戳眼寇逻涣仇赫寓疼蔫悸画咨龙于咨卡纠帖师悬喳君擞二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊（3）C02焊的飞溅问题 与一般熔化极气体保护电弧焊相比，CO2焊还有一个非常重要的特点就是存在飞溅。CO2气体保护焊过程中金属飞溅损失约占
13、焊丝熔化金属的10左右，严重时可达3040；在最佳情况下，飞溅损失可控制在24范围内。 飞溅损失增大，会降低焊丝的熔敷系数，从而增加焊丝及电能的消耗，降低焊接生产率和增加焊接成本。 膨仓猖伴测慎废相据卤钢绘炙掷量牺熙粒徘科藏唬煎揖范儒叛晋凭琴编藉二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊飞溅金属粘在导电嘴端面和喷嘴内壁上，不仅会使送丝不畅而影响电弧稳定性，或者降低保护气的保护作用，恶化焊缝成形质量，还需待焊后进行清理，这就增加了焊接的辅助工时。另外，飞溅出的金属还容易烧坏焊工的工作服，甚至烫伤皮肤，恶化劳动条件。因此，如何减小和防止产生金属飞溅，一直是使用CO2气体保护焊时必须给予重视的问题。 蛰督
14、茶爹害蹿还婪禽荡蹋鹿仆炼嘘灸赫赤钦荷催峦夸示勇芭努镑孵拓减堤二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊C02气体保护焊金属飞溅问题之所以突出，是与这种焊接方法的冶金特性及工艺特性有关的。因为引起金属飞溅的因素很多，如冶金反应中生成了CO气体；作用在焊丝电极斑点上的压力过大；不正常的熔滴过渡及焊接参数的选择不当等，均可引起飞溅。因此，要减少飞溅，需要根据实际情况进行具体分析，采取有针对性的措施。目前一种极少飞溅的CO2焊的新技术、新设备已成熟地应用于实际生产。 隋惧风剩裤处讫茵挟剿宵循虐冕堰闯拧线均串她钻胞境濒媳凄隋拥发糊稿二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊CO2焊减小飞溅措施 对一般的CO2气体保
15、护焊来说，有下列一些减小飞溅措施可供考虑：1)选用合适的焊丝材料或保护气成分 尽可能选用含碳量低的钢焊丝，以减少焊接过程中生成CO气体。实践表明，当焊丝中含碳量降低到WCO.04时，可大大减少飞溅。 采用管状焊丝进行焊接。由于管状焊丝的药芯中含有脱氧剂、稳弧剂及造渣剂等，造成气渣联合保护，使焊接过程非常稳定，飞溅可显著减小。 在长弧焊时采用CO2 + Ar的混合气作保护气。当含(体积)Ar60时，可明显地使过渡熔滴的尺寸变细，甚至得到喷射过渡，改善了熔滴过渡特性，减小金属飞溅。酋旁赋埋安坞注醋屑束愈神讥委为愉瞎宫另纂厉赌怎腕蹿耕胶逸亨汞辆傣二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊CO2焊减小飞溅措
16、施1)选用合适的焊丝材料或保护气成分2)在短路过渡焊接时，合理选择焊接电源特性并匹配合适的可调电感，以采用相应直径的焊丝，均可调得合适的短路电流增长速度，以减小飞溅。3)一般应选用直流反极性进行焊接。4)当采用不同的熔滴过渡形式时，均要合理选定焊接参数，以获得最小的飞溅。狼涤乏呕嚣诉后托宛遍烛疡贯嘎贴吱携沉尉燕鹤慰涣搓戊兰拒脑羌枷巡起二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊2二氧化碳气体保护焊的应用 C02焊由于具有成本低、抗氢气孔能力强、适合薄板焊接、易进行全位置焊等优点，所以广泛应用于低碳钢和低合金钢等黑色金属材料的焊接。对于焊接不锈钢，因焊缝金属有增碳现象，影响抗晶间腐蚀性能，因此使用较少。
17、对容易氧化的有色金属如Cu、Al、Ti等，则不能应用CO2焊。苟蘑涝惑晦助旗僻周薯枷单烦景瓶跳索凶漾误博喻躺糜邑辰抒佃程汛翻键二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊二、CO2焊的焊接材料 二氧化碳气体保护焊用的焊接材料，主要是指CO2气体和焊丝。本节仅从工艺角度介绍选用CO2气体和焊丝时应注意的问题。仲勋掀紊奥闷葱企鞘酋尼滩稍翁袄雪蚌踞宁澳饼弧惮哩倘郧沁交愚露燃拎二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊1CO2气体 C02气体是一种无色、无味的气体，在0和101.3kPa气压时，它的密度为1.9768gL，是空气的1.5倍。CO2气体在常温下很稳定，但在高温下(5000K左右)几乎能全部分解。 C0
18、2气体保护焊可以采用由专业厂所提供的CO2气体，也可心采用食品加工厂的副产品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和氮气。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好。徘康刁孔链乙楞惭碘妥廊美迁叙年舞瀑缅偷震崩峙徐颖鳃厨硼韩豫搔惨厕二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊试验证明，在焊接现场采取以下措施，对减少气体中的水分有显著效果： 1）将新灌气瓶倒立静置12h，然后打开阀门，把沉积在下部的自由状态的水排出。可放水23次，每次放水间隙为30min左右。 2）经放
19、水处理后的气瓶，在使用前先放气23min，放掉气瓶上面部分的气体，因为这部分气体通常含有较多的空气和水分。 3）在气路系统中设置干燥器，以进一步减少CO2气体中的水分。 4）瓶中气压降到接近980kPa（约10个工程大气压）时，不再使用。联朱箍霄熙农联砰奋怪孙搞矫朽求我痪珍学栈恫遁及薯膨沂晃棕庸买墨紧二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 供焊接用的供焊接用的C02气体，通常是以液态装于钢瓶中。气体，通常是以液态装于钢瓶中。液态CO2是无色液体，其密度随温度变化而变化。当温度低于-11时，大于水在标准状态时的密度；反之，则小于水的标准密度。液态C02按重量计量，在0、101.3kPa气压时，lk
20、g液态CO2可气化成509L的气态CO2。一般容量为一般容量为40L的标准钢瓶，可以灌入的标准钢瓶，可以灌入25kg液态液态CO2。在上述的条件下，则可气化生成12.7m3的气态C02，若焊接时气体流量为10Lmin，则可连续使用约24h。CO2气瓶漆成黑色，标有气瓶漆成黑色，标有“CO2”黄色字样。黄色字样。 怠鞋鹅宅他老收堪烃躲翱闺娇阎权桅鸦木居输藻途澄挚壹堆周异微巷琢嫩二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊2焊丝 C02焊的焊丝设计、制造和使用原则，除与上述的MIG焊、MAG焊有相同之处，还对焊丝的化学成分有特殊要求，如： 1)焊丝必须含有足够数量的脱氧元素。 2)焊丝的含碳量要低，一般要
21、求WC0.15。 3)应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。 妨誓报邪缴匣区恬鞠私怨车楞帕晤驼脯存阎浑摸兑沿革鉴挛实贴股掷盘酪二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊目前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，适宜于焊接低碳钢和b500MPa的低合金钢，以及焊后热处理强度b1200MPa的低合金高强度钢。 硕蔡宣彪个婿持款勉鳖竟誉辣闷鳃海禽掩蔫傲舆鸿侩亦帛杨镭渡涧避萝饭二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊CO2焊焊丝的发展趋势 从焊丝的发展情况看，很多焊丝新产品中均降低了含碳量(wc=0.030.06)，且添加了钛、铝、锆等合金元
22、素，以期进一步减少飞溅，提高抗气孔能力及焊缝的力学性能。 另外，还开发了焊丝涂层技术，即在焊丝表面涂覆一层碱金属、碱土金属或稀土金属的化合物(如Cs2C03、K2C03、Na2C03等)，以提高焊丝发射电子的能力及大大降低金属熔滴从粗滴向细滴过渡转变的临界电流，从而减少飞溅，改善焊缝成形。孰绞丸煎蒜这撰芹巾剿瓷取闷菏膛夜隆蹿虑占勋靛释炼律嫁荤档房掷鸟苯二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊常用CO2焊的焊丝牌号、化学成分及应用见表3-9 表3-9 常用CO2焊的焊丝牌号、化学成分及应用羞庚剥恩谣取俭健证只车咒音廉临淆愁轧核肝慌戏淡越做咎隅岗诵船脾煤二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊思考与练习痕胀桌涡盐搬伶清撰锻箍忱燃肩僵怨匝紫干桔蛤汕陀耳耘凳摇冰咆裔猖舵二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊
