第四節(jié) CO2氣體保護焊
一、CO2電弧焊的特點和應用
CO2電弧焊是一種高效率的焊接方法，以CO2氣體作保護氣體，依靠焊絲與焊件之間的電弧來熔化金屬的氣體保護焊的方法稱CO2焊。這種焊接法都采用焊絲自動送絲，敷化金屬量大，生產(chǎn)效率高，質量穩(wěn)定。因此，在國內(nèi)外獲得廣泛應用，與其它電弧焊相比有以下特點：
1、 生產(chǎn)效率高 CO2電弧焊穿透力強，熔深大、而且焊絲熔化率高，所以熔敷速度快、生產(chǎn)效率可比手工電弧焊高3倍。
2、 焊接成本低 CO2焊的成本只有埋弧焊與手工電弧焊成本的40%-50%。
3、 消耗能量低 CO2電弧焊和*皮焊條相比3mm厚鋼板對接焊縫，每米焊縫的用電降低30%，25mm鋼板對接焊縫時用電降低60% 。
4、 適用范圍寬 不論何種位置都可以進行焊接，薄板可焊到1mm，相當厚幾乎不受限制（采用多層焊）。而且焊接速度快、變形小。
5、 抗銹能力強 焊縫含氫量低抗裂性能強。
6、 焊后不需清渣，引弧操作便于監(jiān)視和控制，有利于實現(xiàn)焊接過程機械化和自動化。
我國在CO2焊接設備、焊接材料、焊接工藝方面已取得了很大的成就。CO2電弧焊接在我國的造船、機車、汽車制造、石油化工、工程機械、農(nóng)業(yè)機械中獲得廣泛應用。
二、焊機的型號和連接方法
1、 我公司CO2焊機型號（見文字說明表）
2、 面板上的旋鈕作用與調節(jié)方法，（見說明書）
3、 連接方法 水、電、氣、焊槍（見說明書）
4、 焊槍的構造及軟管、導電嘴、噴嘴。
5、 焊機可能發(fā)生的故障及排除方法（見說明書）
三、焊接材料
1、 CO2保護氣體
CO2有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)。瓶裝液態(tài)CO2是CO2焊接的主要保護氣源。液態(tài)CO2是無色液體，其密度隨溫度變化而變化。當溫度低于-11℃時密度比水大，當溫度高于-11℃時則密度比水小。由于CO2由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的沸點很低為-78℃，所以工業(yè)焊接用CO2都是液態(tài)。在常溫下能自己氣化。CO2氣瓶漆成黑色標有“CO2”黃色字樣。
2、 焊絲
CO2氣體保護焊對焊絲化學成分的要求：
（1）焊絲必須含有足夠數(shù)量的脫氧元素以減少焊縫金屬中的含氧量和防止產(chǎn)生氣體。
（2）焊絲的含碳量要低，通常要求＜0.11%，這樣可減少氣孔和飛濺。
（3）保證焊縫金屬具有滿意的機械性能和抗裂性能。
目前生產(chǎn)中應用相當廣的焊絲為H08Mn2SiA焊絲，該焊絲有較好的工藝性能、機械性能及抗熱裂紋能力，適用于焊接低碳鋼、屈服極限＜500Mpa的低合金鋼和經(jīng)焊后熱處理抗拉強度＜1200Mpa的低合金高強鋼。
焊絲表面的清潔程度影響到焊縫金屬中含氫量。焊接重要結構應采用機械、化學或加熱辦法***焊絲表面的水分和污染物。
3、 *芯焊絲
（1）由于*芯成分改變了純CO2電弧的物理化學性質，因而飛濺小且飛濺顆粒容易***，
又因熔池表面蓋有熔渣，焊縫成形類似手工弧焊。焊縫較實芯焊絲電弧焊美觀。
（2）與手工焊相比由于CO2電弧耐熱效率高加上電流密度比手工弧焊大，生產(chǎn)效率可為手工弧焊的3—5倍。
（3）調整*芯成分就可焊不同的鋼種，而不象冶煉實芯絲那樣復雜。
（4）由于熔池受到CO2氣體和熔渣二方面的保護，所以抗氣孔能力比實芯焊絲能力強。
四、焊接規(guī)范選擇
1、 短路過渡焊接
CO2電弧焊中短路過渡應用相當***，主要用于薄板及全位置焊接，規(guī)范參數(shù)為電弧電壓焊接電流、焊接速度、焊接回路電感、氣體流量及焊絲伸出長度等。
（1）電弧電壓和焊接電流，對于一定的焊絲直徑及焊接電流（即送絲速度），必須匹配合適的電弧電壓，才能獲得穩(wěn)定的短路過渡過程，此時的飛濺相當少。
不同直徑焊絲的短路過渡時參數(shù)如表：
焊絲直徑（㎜） | 0.8 | 1.2 | 1.6 |
電弧電壓（V） | 18 | 19 | 20 |
焊接電流（A） | 100-110 | 120-135 | 140-180 |
（2） 焊接回路電感，電感主要作用：
a 調節(jié)短路電流增長速度di/dt, di/dt過小發(fā)生大顆粒飛濺至焊絲大段爆斷而使電弧熄滅，di/dt 過大則產(chǎn)生大量小顆粒金屬飛濺。
b 調節(jié)電弧燃燒時間控制母材熔深。
c 焊接速度。焊接速度過快會引起焊縫兩側吹邊，焊接速度過慢容易發(fā)生燒穿和焊縫**粗大等缺點。
d 氣體流量大小取決于接頭型式板厚、焊接規(guī)范及作業(yè)條件等因素。通常細絲焊接時氣流量為5-15 L/min，粗絲焊接時為20-25 L/min。
e 焊絲伸長度。合適的焊絲伸出長度應為焊絲直徑的10-20倍。焊接過程中，盡量保持在10-20㎜范圍內(nèi)，伸出長度增加則焊接電流下降，母材熔深減小，反之則電流增大熔深增加。電阻率越大的焊絲這種影響越明顯。
f 電源極性。CO2電弧焊一般采用直流反極性時飛濺小，電弧穩(wěn)定母材熔深大、成型好，而且焊縫金屬含氫量低。
2、 細顆粒過渡。
（1） 在CO2氣體中，對于一定的直徑焊絲，當電流增大到一定數(shù)值后同時配以較高的電弧壓，焊絲的熔化金屬即以小顆粒自由飛落進入熔池，這種過渡形式為細顆粒過渡。
細顆粒過渡時電弧穿透力強母材熔深大，適用于中厚板焊接結構。細顆粒過渡焊接時也采用直流反接法。
（2） 達到細顆粒過渡的電流和電壓范圍：
焊絲直徑（mm） | 電流下限值（A） | 電弧電壓（V） |
1.2 | 300 | 34- 35 |
1.6 | 400 | |
2.0 | 500 |
隨著電流增大電弧電壓必須提高，否則電弧對熔池金屬有沖刷作用，焊縫成形惡化，適當提高電弧電壓能避免這種現(xiàn)象。然而電弧電壓太高飛濺會***增大，在同樣電流下，隨焊絲直徑增大電弧電壓降低。CO2細顆粒過渡和在氬弧焊中的噴射過渡有著實質性差別。氬弧焊中的噴射過渡是軸向的,而CO2中的細顆粒過渡是非軸向的，仍有一定金屬飛濺。另外氬弧焊中的噴射過渡界電流有明顯較變特征。（尤其是焊接不銹鋼及黑色金屬）而細顆粒過渡則沒有。
