CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)

1、CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)除了與一般電弧焊相同的電流、電壓、焊接速度、焊絲直徑及傾斜角等參數(shù)以外，還有CO2氣體保護(hù)焊所特有的保護(hù)氣成分配比及流量、焊絲伸出長度、保護(hù)氣罩與工件之間距離等對焊縫成形和質(zhì)量有重在影響。焊接電流和電壓的影響。與其他電弧焊接方法相同的是，當(dāng)電流大時焊縫熔深大，余高大；當(dāng)電壓高時熔寬大，熔深淺。反之則得到相反的焊縫成形。同時焊接電流律為送絲速度大則焊接電流大，熔敷速度大，生產(chǎn)效率高。采用恒壓電源等速成送絲系統(tǒng)時，一般規(guī)律為送絲速度大則焊接電流大，熔敷速度隨之增大。但對CO2氣體保護(hù)焊來說，電流、電壓對熔滴過渡形式有更為特殊的影響，進(jìn)而影響焊接電弧的

2、穩(wěn)定性及焊縫形成。因而有必要對熔滴過渡形式進(jìn)行更深一步的闡述。在電弧焊中焊絲作為外加電場的一極（用直流電源，焊絲接正極時稱為直流反接，接負(fù)極時稱為直流正接），在電弧激發(fā)后被產(chǎn)生的電弧熱熔化而形成熔滴向母材熔池過渡，其過渡形式有多種，因焊接方法、工藝參當(dāng)選變化而異，對于CO2氣體保護(hù)焊而言，主要存在三種熔滴過渡形式，即短路過渡、滴狀過渡、射滴過渡。以下簡過這三種過渡形式的特點、與工藝參數(shù)（主要是電流、電壓）的關(guān)系以及其應(yīng)用范圍。短路過渡。短路過度是在細(xì)焊絲、低電壓和小電流情況下發(fā)生的。焊絲熔化后由于斑點壓力對熔滴有排斥作用，使熔滴懸掛于焊絲端頭并積聚長大，甚至與母材的深池相連并過渡到熔池中，這就

3、是短路過渡形式，見下圖：1）過渡主要特征是短路時間和短路頻率。影響短路過渡穩(wěn)定性的因素主要是電壓，電壓約為1821V時，短路時間較長，過程較穩(wěn)定。焊接電流和焊絲直徑也即焊絲的電流密度對短路過渡過程的影響也很大。在表（1）中列出了不同焊絲直徑時的允許電流范圍和最佳電流范圍。在最佳電流范圍內(nèi)短路頻率較高，短路過渡過程穩(wěn)定，飛濺大，必須采取增加電路電感的方法以降低短路電流的增長速度，避免產(chǎn)生熔滴的瞬時爆炸和飛濺。另外一個措施是采用Ar-CO2混合氣體（各約50%），因富Ar氣體下斑點壓力較小，電弧對熔滴的排斥力較小，過程比較穩(wěn)定和平靜。細(xì)焊絲工作范圍較寬，焊接過程易于控制，粗焊絲則工作范圍很窄，過程

4、難以控制。因此只有焊絲直徑在1.2mm以下時，才可能采用短路過渡形式。短路過渡形式一般適用于薄鋼板的焊接。CO2氣體保護(hù)焊穩(wěn)定短路過渡時不同焊絲直徑的電流范圍焊絲直徑（mm）允許電流（A）最佳電流（A）0.860160601001.070240701201.290260901751.61102901102002.01203501202502）滴狀過渡。滴狀過渡是在電弧稍長，電壓較高時產(chǎn)生的，此時熔滴受到較大的斑點壓力、熔滴在CO2氣氛中一般不能沿焊絲軸向過渡到熔池中，而是偏離焊絲軸向，甚至于上翹，如下圖所示。由于產(chǎn)生較大的飛濺，因此滴狀過渡形式在生產(chǎn)中很難采用。只有在富氬混合氣焊接時，熔滴才能

5、形成向過渡和得到穩(wěn)定的電弧過程。但因富氬氣體的成本是純CO2氣體的幾倍，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和施工安裝中應(yīng)用較少。3）射滴過渡。CO2氣體保護(hù)焊的射滴過渡是一種自由過渡的形式，但其中也伴有瞬時短路。它是在1.63.0的焊絲，大電流條件下產(chǎn)生的，是一種穩(wěn)定的電弧過程。焊絲直徑1.23.0時，如電流較大，電弧電壓較高，能產(chǎn)生如前所述的滴狀過渡，但如電弧電壓降低，電弧的強(qiáng)烈吹力將會排除部分熔池金屬，而使電弧部分潛入熔池的凹坑中，隨著電流增在則焊絲端頭幾乎全部潛入熔池，同時熔滴尺寸減小，過渡頻率增加，飛濺明顯降低，形成典型的射滴過渡，如下所示。但電流增大有一定限度，電流過大時，電弧力過大，會強(qiáng)烈擾動熔池

6、，破壞焊接過程。由于射滴過渡對電源動特性要求不高，而且電流大，熔敷速度高，適合于中厚板的焊接，不易出現(xiàn)未熔合缺陷，但由于熔深大，熔寬也大，射滴過渡用于空間位置焊接時，焊縫成形不易控制。CO2氣體保護(hù)焊不同焊絲直徑時形成射滴過渡的電流范圍焊絲直徑（mm）焊接電流（A）1.22503501.63005002.03505502.44006503500750 CO2+Ar混合氣配比的影響。不論對于短路過渡還是滴狀過渡的情況，在CO2氣體中加入Ar，飛濺率都能減少。短路過渡時CO2含量在50%70%范圍內(nèi)都有良好效果，在大電流滴狀過渡時，Ar含量為75%80%時，可以達(dá)到噴射過渡，電弧穩(wěn)定，飛濺很少。對

7、于焊縫成形來說20% CO2+80%Ar混合氣體條件下，焊縫表面最光滑，但同時使熔透率減少，熔寬變窄。保護(hù)氣流量的影響。氣體流量大時保護(hù)較充分，但流量太大時對電弧的冷卻和壓縮很劇烈，電弧力太大會擾亂熔池，影響焊縫成形。導(dǎo)電嘴與焊絲端頭距離的影響。導(dǎo)電嘴與焊絲伸出端的距離亦稱為焊絲伸長度。該長度大則由于焊絲電阻而使焊絲伸出優(yōu)產(chǎn)生的熱量大，有利于提高焊絲的熔敷率，但伸出長度過大時會發(fā)生焊絲伸出段紅熱軟化而使電弧過程不穩(wěn)定的情況，應(yīng)予以避免。通常1.2焊絲伸出長度保持在1520mm，按焊接電流大小作選擇。焊矩與工件的距離。焊矩與工件距離太大時，保護(hù)氣流達(dá)到工件表面處的挺度差，空氣易侵入，保護(hù)效果不好

8、，焊縫易出氣孔。距離太小則保護(hù)罩易被飛濺堵塞，使保護(hù)氣流不順暢，需經(jīng)常清理保護(hù)罩。嚴(yán)重時出現(xiàn)大量氣孔，焊縫金屬氧化，甚至導(dǎo)電嘴與保護(hù)罩之間產(chǎn)生短路而澆損，必須頻繁更換。合適的距離根據(jù)使用電流大小而定。電源極性的影響。采用反接時（焊絲接正極，母材接負(fù)極），電弧的電磁收縮力較強(qiáng)，熔滴過渡的軸向性強(qiáng)，且熔滴較細(xì)，因而電弧穩(wěn)定。反之則電弧不穩(wěn)。焊接速度的影響。CO2氣體保護(hù)焊，焊接速度的影響與其他電弧焊方法相同，焊接速度太慢則熔池金屬在電弧下堆積，反而減少熔深，且熱影響區(qū)太寬，對于熱輸入敏感的母材易造成熔合線及熱影響區(qū)脆化。焊接速度太快，則熔池冷卻速度太快，不僅易出現(xiàn)焊縫成形不良、氣孔等缺陷，而且對淬

9、硬敏感性強(qiáng)的母材易出現(xiàn)延遲裂紋。因此焊接速度應(yīng)根據(jù)焊接電流、電壓的選擇來加以合理匹配。CO2氣體純度的影響。氣體的純度對焊接質(zhì)量有一定影響，雜質(zhì)中的水分和碳?xì)浠衔飼谷鄯蠼饘僦袛U(kuò)散氫含量增高，對厚板多層焊易于產(chǎn)生冷裂紋或延遲裂紋。二氧化碳的技術(shù)要求如下表：項 目組分含量（%）優(yōu)等品一等品合格品二氧化碳含量（V/V）99.999.799.5液態(tài)水不得檢出不得檢出不得檢出油不得檢出不得檢出不得檢出水蒸氣+乙醇含量（m/m）0.0050.020.05氣味無異味無異味無異味在重、大型鋼結(jié)構(gòu)中低合金高強(qiáng)鋼特厚板節(jié)點拘束應(yīng)力較大的主要是焊縫焊接時應(yīng)采用優(yōu)等品，在低碳鋼厚板節(jié)點主要焊縫焊接時可采用一等品，

10、對一般輕型鋼結(jié)構(gòu)薄板焊接可采用合格口?？傊?，CO2氣體保護(hù)焊影響焊接電弧穩(wěn)定性和焊縫成形、質(zhì)量的參數(shù)較多，在實際施焊時必須加以仔細(xì)選配。下表分別列出了平對接、角接、立向位置對接、橫向位置對接時的推薦焊接參數(shù)。平對接時推薦的焊接條件坡品形狀板厚(mm)焊絲直徑(mm)焊道數(shù)電流(A)電壓(V)速度(cm/min)CO2流量(L/min)61.61400430363880152081.623503803537702025400430363870121.62400430363870202540043036387081.22120130262730502025026028304050101.22130

11、140262730502028030030332530161.2312014025274045203003403335304030034035372030191.241201402527405025300340333530403003403335304030034035372025101.22300320373960702030032037396070161.241401602426203020260280313335402702903436506027029034364050191.2414016024262630202602803133354530032035374050300320353

12、73540161.64400430363850602540043036385060191.64400430363835452540043036383540角焊時推薦的焊接條件坡品形狀板厚(mm)根部間隙(mm)焊道直徑(mm)電流(A)電壓(V)速度(cm/min)CO2流量(L/min)2.33.540.913015019203540153.244.51.2150200212435454.555.51.220025024264050655.51.220025024264050208781.22603002834253512781.2260300283525352.33.540.9100150

13、19203540153.2451.2150200212535454.555.51.2150200212535406671.230035030364045208671.23003503035404512891.6430450384040452.30.910013020214550153.21.2150180202235404.51.220025024264050立向位置對接焊參數(shù)坡品形狀板厚(mm)根部間隙(mm)焊道直徑(mm)電流(A)電壓(V)速度(cm/min)4.02.01.214016019203540222.41.2（1層）1201814（2層）14019.511（3層）14019

14、.58.2（4層）14019.55.5（5層）13019.04.0橫向位置對接焊參數(shù)坡品形狀板厚(mm)根部間隙(mm)焊道直徑(mm)焊道（數(shù)）電流(A)電壓(V)速度(cm/min)621.01130140192018222150160202115251221.01130140192018222150160202115251561.21424026025293040520024024264050焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施CO2氣體保護(hù)焊施工焊縫缺陷及過程不穩(wěn)定的產(chǎn)生原因均與保護(hù)氣體和細(xì)焊絲的使用特點有關(guān)。產(chǎn)生原因及防止措施缺陷種類可能的原因防止措施凹坑氣體1沒供給CO2檢查送氣閥門是否打開

15、，氣瓶是否有氣，氣管是否堵塞或破斷2風(fēng)大，保護(hù)效果不充分擋風(fēng)3焊嘴內(nèi)有大量粘附飛濺物，氣流混亂除去粘在焊嘴內(nèi)的飛濺4使用的氣體純度太差使用焊接專用氣體5焊接區(qū)污垢（油、銹、漆）嚴(yán)重將焊接專用氣體6電弧太長或保護(hù)罩與工件距離太大或嚴(yán)重堵塞降低電弧電壓，降低保護(hù)罩或清理、更換保護(hù)罩7焊絲生銹使用正常的焊絲咬邊1電弧長度太長減小正常的焊絲2焊接速度太快降低焊接速度3指向位置不當(dāng)（角焊縫）改變指向位置焊瘤1對焊接電流來說電弧電壓太低提高電弧電壓2焊接速度太慢提高焊接速度3指向位置不當(dāng)（角焊縫）改變指向位置裂縫1焊接條件不當(dāng)電流大電壓低焊接速度太快調(diào)整至適當(dāng)條件提高電壓降低焊接速度2坡口角度過燭加大坡口角度3母材含碳量及其他合金元素含量高進(jìn)行預(yù)熱4使用的氣體純度差（水分多）用焊接專用氣體5在焊坑處電流被迅速切斷進(jìn)行補(bǔ)弧坑操作焊道彎曲1焊絲矯正不充分調(diào)整矯正輪2焊絲伸出長度過長進(jìn)行補(bǔ)弧坑操作3導(dǎo)電嘴磨損