实芯焊丝CO2气体保护焊焊接训练操作要领

实芯焊丝CO2气体保护焊焊接训练操作要领
发布日期：2010-8-4 | 阅读次数：954
前言
CO2气体保护焊作为一种重要的焊接方法，在我国焊接生产中得到大量应用。

长期以来，操作者在CO2气体保护焊操作理念和操作动作上存在一定的误区，造成自身在使用CO2气体保护焊进行生产过程中存在较大的局限性。

本文针对这一现象，以实芯焊丝CO2气体保护焊焊接方法为例，通过提出正确的操作理念和阐述适用的操作动作来指导操作者进行科学、系统的训练, 从而提高自身的技能水平。

同时，本文也可作为一篇实芯焊丝CO2气体保护焊焊接操作教材，供广大从事焊接技能教学的职业技术院校的教师进行教学参考。

实芯焊丝CO2气体保护焊焊接操作训练按照操作步骤分为4部分的课程：
（1）CO2气体保护焊焊接操作基本理念；
（2）实芯焊丝CO2气体保护焊平敷焊操作训练；
（3）实芯焊丝CO2气体保护焊T型接头平焊位置操作训练；
（4）实芯焊丝CO2气体保护焊T型接头立焊位置操作训练。

1 CO2气体保护焊焊接操作基本理念
1.1 双手持枪
常用的CO2气保焊焊机具备等速送丝的特性，焊接参数一旦调整、配比完成，操作者焊接时的焊丝伸出长度的变化就会直接影响焊接电弧的稳定燃烧。

因此，在焊接过程中操作者手持焊枪的动作稳定程度直接影响焊接质量。

由于CO2气保焊枪尺寸较大（与焊条电弧焊焊钳相比），焊枪重量较重（焊枪加送丝软管），因此想要焊接出一条优质的CO2气保焊焊缝，就需要左右双手配合做出稳定协调的组合动作来完成（在进行平焊位大参数堆焊的情况下使用单手也可完成操作）。

通常情况下，操作者右手握焊枪枪柄，左手拇指、食指作支架拖住焊枪的鹅颈处。

焊接时，焊枪在左手的引领下沿焊接方向（纵向）移动，右手手腕左右拧动，控制焊枪进行沿焊缝宽度方向（横向）左右摆动。

如图1所示。

1.2 左向焊法为主
一般条件下，CO2气保焊操作者右手握焊枪时，由右至左方向焊接，焊枪喷嘴与焊接方向呈钝角（>90°）
称为左向焊法；由左至右方向焊接，焊枪喷嘴与焊接方向呈锐角（<90°）称为右向焊法。

如图2所示。

CO2气保焊操作时，采用左向焊法操作者具有清晰的视线，焊缝成形较右向焊法平滑，因此应以左向焊法为主进行操作。

1.3 焊前需要调整好两个参数
CO2气保焊焊接前要选择调整好焊接电流和电弧电压两个参数，并进行合理的配比，否则会大大影响焊接质量。

焊接电流和电弧电压的配比经验公式：
公式1 焊接电流<300A时：电弧电压=焊接电流×0.04+16±1.5
公式2 焊接电流≥300A时：电弧电压=焊接电流×0.04+20±2.0
注：公式1当中±1.5是电弧电压的微调值，较小参数时选择-1.5；较大参数时选择+1.5。

公式2当中±2.0也是电弧电压的微调值，较小参数时选择-2.0；较大参数时选择+2.0。

在进行CO2气保焊焊接前，我们应首先选取焊接电流的数值，而在确定焊接电流后再进行电弧电压的匹配调节。

另外，在按照经验公式选择、调整好焊接参数后要进行实际试焊。

首先验证焊接电流与电弧电压匹配的合适性，然后再试验焊接电流选择是否合适，否则应及时进行调整，并重新调整匹配电弧电压。

通常，CO2气保焊焊接电流的选择是根据钢材厚度、焊层厚度、焊丝直径大小、焊接空间位置等多种因素进行选择。

初学者因为没有操作经验，往往对选择焊接电流比较头痛。

如果初学者原来操作过焊条电弧焊，那么我们可以结合原有的焊条电弧焊电流选择经验进行CO2气保焊焊接电流的选择。

比如，常用的直径1.2mm实芯焊丝CO2气保焊进行薄件或中厚度件焊接时, 可依据焊条电弧焊时使用直径3.2mm的焊条焊接选择焊接电流的经验进行选择。

详见表1。

2 实芯焊丝CO2气体保护焊平敷焊操作训练
练习方法：中厚度板件水平放置, 使用CO2气保焊实芯焊丝进行直线和横向摆动焊接练习目的：①双手抓握焊枪；②保持适当的焊丝伸出长度；③保持正确的焊枪角度；④进行焊接参数的选择和配比。

工件规格：6~12mm厚度碳钢板件
焊丝规格：ER50-6实芯φ1.2mm
焊接电流：100~120A
电弧电压：18~19V
操作要领：
练习者预置好焊接电流和电弧电压后，即可在平板上进行直线和横向摆动的堆敷焊接。

引弧前，操作者上身向左倾斜，头向左侧偏转。

持焊枪的右手肘部应高高抬起同时手腕下压, 左手虎口轻托焊枪后部。

在完成这一系列的动作后，操作者的焊枪喷嘴才能保证与工件垂直或近似垂直的角度。

如图3所示。

电弧引燃后，操作者的视线从焊接电弧一侧呈45°~70°视角观察焊接电弧和焊接熔池，同时在焊接过程中始终保持适当的焊丝伸出长度（一般φ1.2mm焊丝伸出长度为15~20mm）。

在保持好适当的焊枪角度和焊丝伸出长度以后，操作者细心观察焊丝伸出端部的熔化情况，静心聆听焊接电弧短路过渡的爆炸声，才能根据两方面的信息来判断最初的预置焊接电流和电弧电压配比是否适当，并做出进一步的微调和匹配。

初学者在进行平敷焊练习时，往往还没有完成好身体的准备动作就急于进行焊接，操作过程中无法做到“保持好适当的焊枪角度和焊丝伸出长度”, 那么，他在后续的操作中就很难清晰地接收到焊丝熔化和电弧声音这两方面的正确信息，更无法进行参数配比的判断和微调。

在进行参数配比的判断调整时，需要进行直线堆敷焊和摆动堆敷焊两个过程的试焊。

直线堆敷焊。

在进行直线堆敷焊时，操作者引燃电弧后右手轻握焊枪枪柄不作横向摆动动作，仅仅通过左手动作引领焊枪向焊接方向进行直线焊接。

此时，如果电弧电压配比过小会出现“扎丝”，即伸出的焊丝端部来不及熔化就扎向焊接熔池，造成不正常的焊接回路短路，较长的焊丝发热并被炸飞的现象；电弧电压配比过大会出现“回烧”，即伸出的焊丝端部还未向下送给到焊接熔池边缘就向上熔化回卷形成大颗粒的熔滴滴落到熔池里。

出现“扎丝”和“回烧”都是因为参数配比误差过大造成的，此时要马上停弧并迅速进行大幅度的参数调整再重新进行试焊。

排除了“扎丝”和“回烧”现象焊接电弧基本能够较稳定地燃烧后，就可以进行焊接参数的微调了。

微调时，操作者在保持好适当的焊枪角度和焊丝伸出长度的前提下观察焊丝伸出端部的熔化情况，聆听电弧的声音。

如果焊丝熔化的端部形状较尖锐，电弧的声音较脆较尖，说明电弧电压配比略低；而焊丝熔化的端部形状较圆滑，电弧的声音发闷，则说明电弧电压配比略高。

在直线堆敷焊试焊中将焊接参数配比适当后即可进行摆动堆敷焊的试焊来进一步验证参数的选用和配比的适宜。

摆动堆敷焊。

摆动堆敷焊时，操作者引燃电弧后通过轻握焊枪枪柄的右手手腕作左右拧动，完成焊枪的横向摆动动作，同时左手动作引领焊枪向焊接方向焊接。

焊枪横向摆动时，焊丝伸出长度要发生匀速变化，那么焊接电流和电弧电压都要随着变化。

如果先前选用和配比的焊接参数适宜, 那么在这种变化中焊接电弧仍然会保持稳定燃烧，否则操作者根据实际情况再做出进一步的微调直至电弧达到稳定。

要点提示：在进行焊接参数微调时，一定要细心检查焊机的一、二次线连接是否牢固，否则会对焊接电弧的稳定产生非常大的影响，甚至会造成焊接参数的选配无法进行。

3 实芯焊丝CO2气体保护焊T 型接头平焊位置操作训练
练习方法：板件T型接头平焊位，CO2气保焊实芯焊丝进行直线和斜三角摆动焊接。

练习目的：①双手抓握焊枪；②保持焊丝伸出长度匀速变化；③保持正确的横向和纵向焊枪角度；④进行焊接参数的选择和配比。

工件规格：8~12mm厚度碳钢板件
焊丝规格：ER50-6实芯φ1.2mm
焊接电流：140~160A
电弧电压：20~22V
操作要领：
板件T型接头平焊位CO2气保焊实芯焊丝焊接时，一般采用左向焊法。

焊接时根据板件厚度的不同采用直线和斜三角摆动两种运弧方法焊接。

板件较薄时，一般要求单层角焊缝焊脚高度在6mm以下的使用直线焊接；板件较厚时，一般要求单层角焊缝焊脚高度在6~10mm使用斜锯齿摆动方法焊接。

直线运弧焊接方法的焊枪横向和纵向角度如图4所示。

板件T型接头焊缝平焊位的传热上下不均，焊缝水平板侧的温度要远远低于垂直板一侧。

同时，由于实芯细丝CO2气保焊焊接电弧笼罩面积小、热量高度集中，焊接时熔池中的液态铁水流动性差、冷却快等特点，如果焊枪角度采取横向45°、电弧对准两侧板件的夹角，那么焊接出来的焊缝容易出现偏斜，甚至会产生水平板侧的未熔合缺陷。

如图5所示。

采用图4的焊枪角度和电弧位置进行焊接，其目的就是使焊接电弧的热量均匀地分布在角焊缝的上下两侧，防止出现焊缝的偏斜和未熔合。

当要求单层焊脚高度尺寸较大时, 采用斜三角摆动运弧方法焊接。

这种方法在焊接时焊丝的伸出长度要发生匀速变化。

具体的电弧运行轨迹和焊枪横向角度的变化如图6所示。

焊接时，电弧运行斜三角轨迹，电弧运行到焊道上下两侧边缘时要作停留，在水平板侧停顿时间稍长，在垂直板侧稍短。

焊丝伸出长度在电弧运行到板件夹角处最长，在运行到焊缝上部边缘时最短。

要点提示：在进行斜三角摆动运弧方法焊接时，一般单层角焊缝的焊脚高度控制在10mm以下较为合理，否则会出现焊缝偏斜和咬边等缺陷。

4 CO2气体保护焊T型接头立焊位置操作训练
练习方法：板件T型接头立焊位, 使用CO2气保焊实芯焊丝进行往复三角摆动焊接。

练习目的：①双手抓握焊枪；②保持焊丝伸出长度匀速变化；③保持正确的横向和纵向焊枪角度；④进行焊接参数的选择和配比。

工件规格：8~12mm厚度碳钢板件
焊丝规格：ER50-6实芯φ1.2mm
焊接电流：120~140A
电弧电压：19~20V
操作要领：
板件T型接头立焊位CO2气保焊实芯焊丝焊接时，运弧方法采用往复三角形摆动。

往复三角形摆动运弧电弧运行轨迹和纵向焊枪角度如图7所示。

在板件T型接头立焊位焊接时，采用焊条电弧焊常用的锯齿形和月牙形运弧轨迹，即使加上“中间稍快、两侧稍停”的运行原则，往往也会因焊接熔池中部温度过高而造成铁水下坠、焊道中部突出两侧夹沟的不良现象。

CO2气保焊焊丝伸出长度的变化直接影响焊接电流和电弧电压。

伸出长度变短，焊接电流和电弧电压相应变大；伸出长度变长，焊接电流和电弧电压相应变小。

板件CO2气保焊T型接头立焊采用往复三角形运弧方法焊接时，电弧运行至板件夹角处焊丝伸出长度最长，运行至角焊缝两侧伸出长度最短（如图7b所示），这样通过焊丝伸出长度的变化带来的焊缝不同部位参数改变, 能够做到电弧热量尽可能多地向焊缝两侧分散，再加上“中间稍快、两侧稍停”的运行原则，从而能够有效地防止铁水下坠、焊道中部突出两侧夹沟、咬边等不良现象的产生。

要点提示：在进行往复三角形摆动运弧方法焊接时，电弧向上运行往复三角形的间距要适当，要注意保持焊接熔池的连贯，否则容易出现焊缝焊波脱节。

5 结束语
5.1 CO2气体保护焊作为一种重要的焊接方法，操作者在焊接操作理念和操作动作上存在一定的误区，造成CO2气体保护焊在生产应用中存在较大的局限性。

5.2 本文针对这一现象，以实芯焊丝CO2气体保护焊焊接方法为例，通过提出正确的操作理念、阐述适用的操作动作，来指导初学者进行科学、系统的操作训练，从而提高操作者的技能水平。