2气体保护焊几个问题的探讨'> CO2气体保护焊几个问题的探讨

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摘要：论述了co2 气体保护焊在焊接中存在的飞溅、气孔、裂纹、表面成形等问题。从工艺和焊接件的材质方面进行分析及介绍了合理的解决方法。

关键词：焊接飞溅；气孔；裂纹；表面成形；焊接速度

中图分类号：TG434.5

CO2气体保护焊是20世纪50年代初期发展起来的一种新型焊接技术，由于其具有焊接速度快、焊接质量好，可实现全位置焊接、成本低、易操作等优点而得到广泛的应用。但焊接时存在的飞溅、气孔、裂纹、表面成形等问题，其中减少飞溅是CO2气体保护焊推广应用的关键，本文从工艺和焊接件的材质方面进行分析及介绍了解决上述问题的解决方法。

1焊接飞溅

影响焊接飞溅的主要因素有焊接电流、焊接电压、焊丝伸出长度和影响电弧稳定性的因素等。

一、 焊接电流的影响

焊接电流对飞溅的影响很大。电流增长到某一临界值时，电弧从短路过渡转变为半射流过渡，焊接飞溅显著减少。根据试验不同直径焊丝的临界电流值见表1。所测得的临界电流值是以焊接飞溅显著减少，电弧燃烧稳定，能实现co2气体保护焊的较低电流限度，但还不是达到射流过渡的临界电流。

二、焊接电压的影响

对不同直径的焊丝，每个电流值都有一个焊接飞溅少的电压范围。图1 和图2 表示焊接电流与稳定焊接电压的关系，这时分长弧焊和短弧焊2种情况，且都能达到焊接稳定，飞溅少。长弧焊就是电弧拉起来长度为5 ～6mm。对不同的电流值稳定焊接电压值见图1中的曲线1，从图1中看出，随着电流的增加，电压值稍微增加。如果电压超过太高，熔化的焊丝头部继续呈球状漂移（见图 3），飞溅加长。如直径为1.6mm焊丝，电流 400 ～450 A，电压高于40V 时，飞溅加大；Φ2.5mm焊丝，电流 420 A ，当电压高于 38 V 时，飞溅极大。而这个电压比稳定电压只差 2 ―3 V，因此要求操作者注意控制 电压的大小。

短弧焊接是将电弧压底，使电弧打入熔池部分的长度约为弧长的 3/4，电弧露出部分只有1mm左右（见图 4）。这时电弧被熔化的金属包围，焊接飞溅小，电弧仍处于半喷射过渡状态。

在焊接 8mm 或 10mm 较薄的钢板时，不能选用太大电流的情况下，采用短弧焊是防止飞溅的有效方法 。

三、磁偏吹的影响

平板对接或筒体纵向对接焊缝，焊接时靠近焊缝末端200 mm 范围内，经常由于磁偏吹使电弧漂移造成很大飞溅。在这种情况下，改变地线位置只能稍微减少磁偏吹的影响，而将电压降低，采用短弧焊是防止过大飞溅的一种方法。

四、焊丝伸出长度

焊丝从导电嘴伸出的长度增加时，电流对伸出部分的预热作用加大。焊丝伸出越长，电流的热效应影响越大。当导电嘴因导电情况发生变化时，电弧长度波动量大， 电弧稳定性差，飞溅就大。实验证明，尽量缩短焊丝伸出长度，可以减少飞溅。但是缩短焊丝伸出长度，飞溅物容易粘附在喷嘴上。为减少粘在喷嘴上的飞溅物，使导电嘴距喷嘴端面 5 ～10 mm 或更长些，这样伸出长度缩短了，而喷嘴又不致离工件太近。焊丝的伸出长度， 一般控制在 25 ～ 40mm为合适 。

五、要保证电弧稳定

电弧的稳定性，特别表现为电弧长度的波动方面对飞溅影响很大。为保证电弧稳定，可采用下列措施：

①使用电弧电压反馈控制的均匀调节式送丝或使用电动机有反馈控制的等速送进式；

②用2个主动送丝轮的形式输送焊丝，保证送丝畅通；

③焊枪结构合理，焊丝与导电焊上半段之间要绝缘，使焊丝在导电嘴部分开始导电；

④选用表面镀铜焊丝，且焊丝表面除油干净；

2 气孔问题

焊缝气孔是CO2气体保护焊中经常出现的焊接缺陷。

一、CO2气体流量

采用 30 ～50 L/min的流量范围既能保证保护气有一定的挺度，也提高了周围 流动空气的干扰能力，防止气孔的产生。另外，喷嘴上飞溅物的积聚、堵塞而使保护气流出喷嘴时发生偏心，焊接熔池得不到良好保护，也是产生气孔的原因。

二、CO2 纯度

正常情况下瓶内压力 5 ～ 6 M Pa，有时超过 6 M Pa， 焊缝会出现气孔。分析原因主要是混人了杂质而改变了饱和蒸气压，因此，保证C02 纯度是防止产生气孔的有效措施 。

三、电弧电压的影响

电弧电压太高也会出现气孔。原因是当电流较大时，电弧电压提高，电弧拉长，一方面保护效果减弱，另一方面用来脱氧的合金属元素锰、硅等也易烧损，给焊缝 产生气孔创造条件。

3表面成形问题

CO2焊缝表面成形比不上埋弧自动焊，如果操作不当，甚至还不如一般手弧焊缝的成形，防碍这种焊接方法的推广应用，这是值得注意的问题。

一、电弧电压的影响

以厚为 8mm的 16Mn 钢板单面焊双面成形为例。电压太低，表面成形窄面高，过渡不圆滑。所以这种短弧焊固然能减少飞溅，但电压的下限以不影响焊缝成形美观为原则。

二、焊接坡口准备

由于 CO2焊接熔池小而短，冷却凝固比埋弧焊快，没有坡口时，铁水淌不开，焊 缝窄而高，焊缝边缘不整齐，很难焊 出美观的焊缝。 如果开出坡口焊接，可以减少堆高，焊缝平滑，两边整齐，一般板厚大于或等于10 mm 就要求开坡口焊接，坡口角度比手弧焊大一点，一般为70 ～90较好。

三、焊接速度的影响

在生产中经常使用稍慢的速度，一般为20～36 m/ h，中等大小的电流，这样焊接熔池较长，焊缝成形较好。

4 结语

CO2气体保护焊由于设备的问题，产生金属飞溅、气孔、裂纹、表面成形等问题是不可避免的，但只要选择合适的工艺参数，就能够减少焊接时上述问题的发生，提高焊接生产率，得到高质量的焊缝。

作者简介：曾怡（1982-），女，四川省自贡市人，助理工程师，2005年毕业于西华大学计算机科学与技术学院，现在晋煤集团金鼎公司支架分公司从事技术管理工作。

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