二氧化碳气体保护焊

CO2气体保护焊

1.焊接的分类

名词解释

熔化焊接：将被连接金属局部熔化，然后冷却结晶使分子或原子彼此达到晶格距离并形成结合力，这种焊接方法叫熔化焊接。熔化焊接需要一个能量集中，热量足够的热源。

电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。

熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属。

铝热焊：利用金属氧化物和金属铝之间的放热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。

压力焊接：焊接过程中必须对焊件施加压力,加热或不加热的焊接方法。

钎焊:利用某些熔点低于被连接金属熔点的熔化金属（钎料）在连接界面上起流散浸润作用，然后冷却形成结合力。

2.熔化焊接的主要特征

焊接部位必须采取有效的隔离空气保护，使焊接部位不能和空气接触，以免造成焊道的成分和性能不良，保护方式有三种：气相、渣相、真空。

熔化焊接的保护方式

保护类型材料及设施适用范围

气相保护气体CO2、TIG、MIG、MAG焊

渣相保护焊剂手工焊条、埋弧焊剂、药

芯焊丝...

真空保护真空设备及设施航空航天或稀有金属

3.气体保护焊的定义

用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。

常用的保护气体：二氧化碳气（CO2）、氩气（Ar）、氦气（He）及它们的混合气体: CO2+Ar、CO2+Ar+He、……。

4.二氧化碳气体保护焊的简单介绍

气体保护焊的定义：

用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。常用的保护气体：二氧化碳气（ CO2）、氩气（ A r ）、氦气（He）及它们的混合气体: CO2+Ar、CO2+Ar+He、……。

CO2气体保护焊，全称是熔化极二氧化碳气体保护电弧焊接，是焊接方法中的一

种，是以CO2气为保护气体，进行焊接的方法。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。在焊接时不能有风，适合室内作业。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。

CO2气体保护焊机示意图

5.二氧化碳气体保护焊的基本原理

CO2气体保护焊的原理以焊丝和焊件作为两个电极，产生电弧，用电弧的热量来

熔化金属，以CO2气体作为保护气体，保护电弧和熔池，从而获得良好的焊接接头，这种焊接方法称为二氧化碳气体保护焊。

6.二氧化碳气体保护焊的特点

优点：

①焊接速度快、生产效率高：由于焊丝自动送进，焊接时焊接电流密度大，焊丝的熔化效率高，所以熔敷速度高。焊接生产率比手弧焊高2～3倍。

②焊接范围广：可适用低碳钢、高强度钢、普通铸钢全方位焊。

③焊接质量好：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小。

④焊缝抗裂性能高：焊缝低氢且含氮量也较少。

⑤溶深大：熔深是手弧焊的三倍，坡口加工小。

⑥溶敷效率高：手弧焊焊条熔敷效率是60%，二氧化碳焊焊丝熔敷效率是90%。

⑦焊接成本低：二氧化碳气体是酿造厂和化工厂的副产品，价格低、来源广，其焊接成本约为手弧焊和埋弧焊的40％～50％。

⑧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。

⑨抗锈能力强：二氧化碳焊对焊件上的铁锈、油污及水分等，不像其他焊接方法那样敏感，具有较好的抗气孔能力。

缺点：

①飞溅较大：不论采用什么措施，也只能使二氧化碳焊接飞溅减小到一定程度，但仍比手弧焊、氩弧焊大得多。

②弧光强：二氧化碳气体保护焊弧光强，操作时需加强防护。

③抗风力弱在室外进行：二氧化碳气体保护焊作业时，应采取必要的防风措施。

④灵活性较差：二氧化碳气体保护焊的焊枪和送丝软管较重，在小范围内操作不够灵活，特别是在使用水冷焊枪时很不方便。此外，推丝式焊枪的送丝软管长度有限，一般在3m左右，在焊接一些大型焊件时，收到一定的限制。

⑤可焊材料种类窄：二氧化碳气体保护焊不能焊接不锈钢及易氧化的非铁金属。

⑥焊机较复杂：二氧化碳气体保护焊焊机比弧焊焊机复杂，价格较高，设备维修的技术要求也较高。

能量集中性对照表

焊接方法丝径（mm）电流范围（A）电流密度（A/mm²）能量集中性

手工焊 5 270 14 差

埋弧焊 5 1300 66 好

CO₂ 1 250 318 更好结论：CO₂焊比手弧焊能量集中性好十倍以上，焊接成本低三倍。

7.二氧化碳焊主要规范参数

7.1焊接电流

根据焊接条件（板厚、焊接位置、焊接速度、材质等参数）选定相应的焊接电流。CO₂焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因此CO₂焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配，既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔化能力一致，以保证电弧长度的稳定。

焊接电流和送丝速度的关系

结论：同一焊丝，电流越大送丝速度越快。电流相同，丝越细送丝速度越快。

7.2焊接电压

焊接电压对焊接效果的影响

电压偏高时:弧长变长,飞溅颗粒变大，易产生气孔，焊道变宽,熔深和余高变小。

电压偏低时:焊丝插向母材,飞溅增加,焊道变窄，熔深和余高大。

7.3焊接速度

在焊接电压和焊接电流一定的情况下，焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝足够的热量。焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。

7.4干伸长度

焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一。