四、CO2气体保护焊
4.1 设备与原理
通过电极放电形成电弧对工件加热，填充材料一般作为正极
4.1.1 CO2如何自制软玻璃气保焊特点
电弧周围使用CO2三通截止阀气体作保护
CO电磁跷跷板2气体保护焊的优缺点(表1)
优点 | 缺点 |
生产效率高 | 怕风 |
成本低 | 弧光及热辐射强 |
抗锈能力强 | 气孔倾向 |
能耗低 | 飞溅不可避免 |
易于实现机械化和自动化 | 产生有害气体 |
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4.1.2 CO2气体保护焊基本冶金原理
1．CO2气体保护焊焊丝（实芯镀铜焊丝）牌号：H08Mn2SiA,其意义如下： H 08 Mn2 Si A
① ② ③ ④ ⑤
①H表示焊丝
②表示焊丝的含碳量低于0.08%
③表示焊丝中锰（Mn）的含量为1∽2%
④表示焊丝中硅（Si）的含量为1%左右
⑤A表示优质焊丝
焊丝中的硅、锰元素主要是用来脱氧的。
4.2 质量要求与检查
4.2.1 100%制件进行外观检查。
4.2.1.2 焊缝外观要美观，焊缝宽度及加强高要均匀、一致。
4.2.1.3 焊缝表面及热影响全不允许产生裂纹。
4.2.1.4 不允许有未焊透及夹渣物现象。
4.2.1.5 不允许有过度咬边、咬肉。
4.2.1.6 不允许有烧穿。
4.2.1.7 不允许有不校正的变形。
4.2.1.8 不允许有气孔。
4.2.2 焊缝允许有下列额度的缺陷，但超过时必须进行补焊。
4.2.2.1 咬肉深度小于基本金属厚度的20%，长度小于焊缝长度的20%，但最长不得超过90mm。
4.2.2.2 焊补可以用CO2气体保护焊或用手工电弧焊，但要防止变形，在同一处焊补不能超过两次。
4.2.3 其他检查：根据产品图纸的技术要求进行。
4.2.4 内部检查，根据需要进行，可用如下方法:
4.2.4.1 X－光检查。
4.2.4.2 超声波检查。
4.3 工艺参数
CO2气体保护焊主要焊接工艺参数：电源极性、焊丝直径、焊接电流、电弧电压、气体流量、焊接速度、焊丝干伸长度、焊接回路电感等。
4.3.1 电源极性：CO2气体保护焊一般采用直流反接法（DCRP） ： 焊件接负极，焊丝接正极。
4.3.2 焊丝直径：焊丝直径有ф0.8、ф0.9、ф1.0、ф1.2、ф1.4 、ф1.6等等，焊丝直径的选择是以工件厚度、焊接位置及生产率的要求为依据。CO2气体保护焊的分类中有细丝和粗丝之分，对1-4mm钢板进行全位置焊接时，可采用细丝，当钢板厚度大于4mm时，则采用粗丝。奇瑞公司常用的焊丝主要是ф0.8、ф1.0、ф1.2的镀铜实芯焊丝。
4.3.3 电弧电压：CO2气体保护焊中，选择电弧电压最为重要。在一定的焊丝直径及焊接电流（送丝速度）下，电弧电压过低，电弧引燃困难，焊接过程不稳定；电弧电压过高，则由短路过渡转变成大颗粒的长弧过渡焊接过程也不稳定，只有电弧电压与焊接电流匹配得较合适时，才能获得稳定的焊接过程，并且飞溅小，焊缝成型好。
4.3.4 焊接电流：焊接电流是CO2气体保护焊的重要规范参数，焊接电流的大小应根据工件的厚度、坡口形状、焊丝直径等来选择，焊接电流对焊缝的形状尺寸有较大的影响，当焊丝直径不变时，提高焊接电流，熔深相应增加，熔宽略有增加，焊丝的熔化速度也相应地提高，可以提高生产率，但不能任意使用大电流，因为电流过大可造成焊缝成形不良和烧穿现象。在焊接电流小于250A时为短路过渡，电弧电压按U=（0.04I+16）±2取；在焊接电流大于250A时为颗粒过渡，电弧电压按U=（0.04I+20）±2取。焊接电流与焊接电压匹配的经验公式：当I=100A时，U=19V。I每增加20A，U增加1V。如I=200A，U=19+（200—100）*1/20=24（V）.
焊丝直径(mm) | 焊接电流(A) | 电弧电压(V) |
0.5 | 30-60 | 16-18 |
0.6 | 30-70 | 17-19 |
0.8 | 输送带接头设备50-100 | 18-21 | 加热膜
1.0 | 小型地源热泵 70-120 | 18-22 |
1.2 | 90-200 | 19-23 |
1.6 | 140-300 | 24-28 |
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4.3.5 气体流量：应根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等来选择，细丝小规范短路过渡焊接时，气流量通常为（5∽15）L/min.中等规范时大约为20L/min. CO2气体的流量，主要是对保护性能有影响，当CO2气体流量太大时，气体冲击熔池，冷却作用加强，并且使保护气体流量紊乱，而破坏了保护作用，使焊缝容易产生气孔。同时对熔池的氧化性增加，飞溅增加，焊缝表面也不光泽。CO2气体流量太小时，气体挺度不够，降低了对熔池的保护作用，而且容易产生气孔等缺陷。因此CO2气体流量在进行选择时可参考下表:
焊接方法（小规范） | 细丝<1.6mm | 粗丝>1.6mm |
CO2气体流量(升/分) | 5-10 | 20 |
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4.3.6 焊接速度：焊接速度增大，焊缝宽度降低，焊缝余高及熔深也有一定减少。焊接速度过快，会引起咬边；焊接速度过慢，易产生烧穿和焊缝组织粗大等缺陷。在选择焊接速度时，不应追求过高的焊接速度，而应首先考虑到焊接质量，随着焊接速度的增大，熔宽降低，熔深和加强高也有一定的减少。当焊接速度过快时则气体保护作用受到破坏，同时焊缝的冷却速度加快，降低了焊缝的塑性，并使焊缝成形不好，易出现咬肉等缺陷。当焊接
速度过慢时，熔宽过大，熔池变大热量集中，容易出现烧穿或焊缝组织粗大等缺陷，选择时可参考下表:
4.3.7 焊丝干伸长度：是指焊丝从导电嘴端部到工件的长度。焊丝干伸长度太长，气体保护效果差，中间焊丝被加热变红，挺度下降，焊丝爆断以致飞溅增大；焊丝干伸长度太短，熔池不易观察，焊接飞溅易堵住喷嘴，导致气体不流畅，而且焊丝易回烧，烧坏导电嘴。细焊丝（如ф0.8）选的K值偏大些，反之，则选的K值偏小些。但一般不宜超过15mm(ф≤1.2mm的情况下)。随着伸出长度的增加，焊丝的预热状态电阻值急剧增加，因此，焊丝熔化加快，提高了生产率，但是，当焊丝伸出长度过大时，焊丝容易发生过热而成段熔断，焊接过程不稳定，飞溅严重，焊缝成形不良以及气体对熔池的保护作用减弱，而且使熔深减少，焊缝加强高明显增大，当伸出长度过小时，则焊接电流较大，短路频率较高，并缩短了喷嘴装到工件之间的距离，使飞溅金属容易堵塞喷嘴，影响保护气体流通，在一般情况下，焊丝伸出长度参考如下公式选择:
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