?二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用CO2作為焊接保護(hù)氣的一種熔化極、氣體保護(hù)的電弧焊方法該方法具有如下優(yōu)點(diǎn):① 生產(chǎn)效率高和節(jié)省能量由于該法焊接電流密度較大,通常為100～300A/mm2,因此,電弧能量集中,焊絲的熔化效率高,母材的熔透深度大,焊接速度快,同時(shí),焊后不需要清渣,是一種高效節(jié)能的焊接方法生產(chǎn)率可比焊條電弧焊高1～3倍② 焊接成本低由于CO2氣體和焊絲價(jià)格低廉,對(duì)于焊前的生產(chǎn)準(zhǔn)備要求不高,焊后清理和校正工時(shí)少;同時(shí),避免了焊條電弧焊中頻繁更換焊條的缺點(diǎn)CO2電弧焊的成本只有焊條電弧焊的40%～50%③ 焊接變形小由于CO2電弧焊時(shí),電弧熱量集中,熱輸入低和CO2氣體具有較強(qiáng)的冷卻作用,使焊接工件受熱面積小,變形小特點(diǎn)是焊接薄板時(shí),CO2焊的變形比其他焊接方法時(shí)的變形?、?對(duì)油和銹的敏感性很低⑤ 由于保護(hù)氣體的氧化性,焊縫中含氫量少,提高了焊接低合金高強(qiáng)度鋼抗冷裂紋的能力⑥ 當(dāng)CO2焊采用短路過渡形式時(shí),可用于立焊、仰焊和全位置焊接⑦ 電弧可見性好,有利于觀察,使焊絲對(duì)準(zhǔn)焊縫位置尤其是在半自動(dòng)焊時(shí)可以較容易地實(shí)現(xiàn)短焊縫和曲線焊縫的焊接工作⑧ 操作簡(jiǎn)單,容易掌握co2最大的缺點(diǎn)就是飛濺大,CO2氣體保護(hù)焊過程中金屬飛濺損失約占焊絲熔金屬的10%左右,嚴(yán)重的可達(dá)30-40%。

飛濺損失增大,會(huì)降低焊絲的熔敷系數(shù),從而增加焊絲及電能的消耗,降低焊接生產(chǎn)率和焊接成本飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴端面和噴嘴內(nèi)壁上,會(huì)使送絲不暢而影響電弧穩(wěn)定性,降低保護(hù)氣的保護(hù)作用,惡化焊縫成形質(zhì)量此外,飛濺金屬粘著到導(dǎo)電嘴,噴嘴,焊縫及焊件表面上,尚需在焊后進(jìn)行清理,這就增加了焊接的輔助工時(shí)焊接過程中飛濺出的金屬,還容易燒壞焊工的工作服,甚至燙傷皮膚,惡化勞動(dòng)條件? 1、 產(chǎn)生飛濺的原因? ? ? ? CO2氣體保護(hù)焊金屬飛濺問題之所以突出,是和這種焊接方法的冶金特性及工藝特性有關(guān)? ? ? ?1.1 焊接熔池中產(chǎn)生的飛濺? ? ? ? 焊接時(shí),隨著溫度的升高,CO2受熱分解:CO2→CO+O? ? ? ? CO氣體體積膨脹,若從熔滴或熔池中的外逸受到阻礙,就可能在局部范圍爆破,從而產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒飛濺金屬? ? ? ? 1.2 由電弧斑點(diǎn)壓力引起飛濺? ? ? ? 如用直流正極性長(zhǎng)弧焊時(shí),由于焊絲是陰極,受到的電極斑點(diǎn)壓力較大,故焊絲容易產(chǎn)生粗大的熔滴和被頂偏而產(chǎn)生非軸向過渡,從而出現(xiàn)大顆粒的飛濺金屬? ? ? 1.3 熔滴過渡時(shí)產(chǎn)生的飛濺? ? ? ? 1)熔滴自由過渡時(shí)的飛濺較大焊接電流和較高電弧電壓時(shí),在CO2氣氛下,熔滴在斑點(diǎn)壓力作用下上翹,易形成大滴狀飛濺。

? ? ? ? 2)熔滴短路過渡時(shí)的飛濺短路過渡時(shí)的飛濺主要發(fā)生在短路小橋破斷的瞬間有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,飛濺的多少主要和電爆炸能量有關(guān),主要由小橋爆破前的短路電流和小橋直徑有關(guān)? ? ? ? 此外,焊接電流、電壓和極性等焊接參數(shù)選擇不當(dāng),也會(huì)對(duì)飛濺有直接影響,比如,隨著電弧電壓的升高,飛濺增大在長(zhǎng)弧焊時(shí),熔滴易在焊絲未端產(chǎn)生無規(guī)則的晃動(dòng);而短弧焊時(shí),將造成粗大的液體金屬過橋,這些均引起飛濺增大等? ?2、 減少飛濺的措施? ? ? ? 引起金屬飛濺的因素很多,故要減小飛濺,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析,采取有針對(duì)性的解決措施一般說來,有下列一些措施可供考慮:1)電源極性選擇直流反接2)選擇合適的焊接電流區(qū)域CO2焊時(shí),每種直徑的焊絲其飛濺率都和焊接電流之間存在一定的規(guī)律:一般電流小于150A或大于300A飛濺率都較小,介于兩者之間的飛濺率較大在選擇焊接電流時(shí),應(yīng)盡可能避開飛濺率高的電流區(qū)域電流確定后在匹配適當(dāng)?shù)碾妷?以確保飛濺率最小3)焊槍垂直時(shí)飛濺量最小,傾斜角度最大,飛濺越多焊槍前傾或后傾最好不要超過20度4)焊絲伸出長(zhǎng)度在能保證正常焊接的情況下焊絲伸出長(zhǎng)度盡可能縮短5)長(zhǎng)弧焊的時(shí)在CO2中加入Ar氣。

在CO2氣體中加入Ar氣后,改變了純二氧化碳?xì)怏w的導(dǎo)熱率高,分解吸熱,消耗電弧熱能高易導(dǎo)致弧柱及電弧斑點(diǎn)強(qiáng)烈收縮,阻礙熔滴過渡的物理化學(xué)性質(zhì)隨著Ar氣比例增大,飛濺逐漸減少CO2+Ar混合氣體除可克服飛濺外,也改善了焊縫成型,對(duì)焊縫溶深、焊縫高度及余高都有影響實(shí)踐證明80%Ar+20%CO2時(shí)飛濺率最低6)采用低飛濺率焊絲① 實(shí)芯焊絲在保證機(jī)械性能的前提下,應(yīng)盡可能降低其中含碳量,并添加適量的鈦、鋁等合金元素?zé)o論顆粒過度焊接或短路過度焊接都可顯著減少由CO等氣體引起的飛濺② 采用以Cs2CO3,K2CO3等物質(zhì)活化處理過的焊絲,進(jìn)行正極性焊接③ 采用藥芯焊絲采用藥芯焊絲的金屬飛濺率越為實(shí)心焊絲的1/3? ? ? ? 此外,在焊接回路中串聯(lián)大的電感,使短路電流上升慢些也可以適當(dāng)?shù)臏p少飛濺。