第五章CO2氣體保護焊樂都職業(yè)技術(shù)學校祝增美

定義：是利用CO2作為保護氣體的熔化極電弧焊方法。產(chǎn)熱保護第一節(jié)CO2氣體保護焊的基本原理一，CO2氣體保護焊的基本原理氣體保護焊：是利用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)電弧焊方法。CO2焊的基本原理：CO2氣體保護電弧焊是利用CO2作為保護氣體的熔化極電弧焊方法。這種方法以CO2氣體作為保護介質(zhì)，使電弧及熔池與周圍空氣隔離，防止空氣中氧、氮、氫對熔滴和熔池金屬的有害作用，從而獲得優(yōu)良的機械保護性能。生產(chǎn)中一般是利用專用的焊槍，形成足夠的CO2氣體保護層，依靠焊絲與焊件之間的電弧熱，進行自動或自半動熔化極氣體保護焊接。CO2氣體保護焊的基本原理CO2氣體保護焊的基本原理二，CO2氣體保護焊的冶金特點

CO2是一種氧化性氣體，在高溫時進行分解，具有強烈的氧化作用1、CO2的氧化性CO2氣體高溫分解：CO氣體在焊接中不熔于金屬，也不與之發(fā)生作用，CO2和O2則使Fe和其他元素氧化燒損。

2、脫氧的措施添加焊絲中的脫氧元素含量，錳、硅、鋁、鈦

冶金特點5.2.1CO2氣體的氧化性：電弧氛圍中大約40－60％CO2分解；氧氣解離：5000K，96％O2解離平衡狀態(tài)下CO2的分解與氣氛構(gòu)成

冶金特點

：直接氧化發(fā)生在熔點溫度以下（1500K），在熔池金屬周圍未熔化區(qū)域或凝固的焊縫表面上發(fā)生，屬于表面氧化，進行的激烈程度較低，對電弧、熔池和焊縫沒有太大的影響CO2氣體保護焊的冶金特點

間接氧化：在高溫電弧所籠罩區(qū)域的熔化金屬表面（熔池金屬和熔滴金屬）主要發(fā)生的是與氧原子或氧氣分子的反應，因兩者在電弧中有較多的分解，并且氧化性更強，從而對處于液態(tài)表面的Fe、Si、Mn、C等元素造成氧化CO2氣體保護焊的冶金特點

氧化反應導致的不良結(jié)果：1.合金元素燒損：焊縫機械性能下降

2.CO氣孔：

3.飛濺：CO在高溫液態(tài)金屬中聚集后體積膨脹，在熔滴內(nèi)部或熔池表面層下產(chǎn)生爆破，從而形成液態(tài)金屬的飛濺，其中以熔滴中產(chǎn)生的比較劇烈。

脫氧與焊縫合金化脫氧反應：脫氧元素的選用原則一是與O的親和力要大于Fe與O的親和力，能把O從FeO中置換出來，并先于C與O反應；二是不對焊接過程和焊縫構(gòu)成不良影響，比如形成氣孔、形成飛濺、形成夾渣等。脫氧劑：Al、Ti強脫氧劑，但Al會降低焊縫金屬的抗熱裂紋能力；Ti可以對金屬起到細化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。最常用脫氧劑：Si、Mn聯(lián)合脫氧－H08Mn2SiA焊縫金屬合金化

為防止氣孔、減少飛濺及降低焊縫產(chǎn)生裂紋的傾向性—>CO2焊絲含C量一般都低于0.15%—>燒損和蒸發(fā)，使得焊縫的含C量低于母材—>導致焊縫強度受損—>依靠殘留在焊縫中的Si、Mn等合金元素彌補C的損失，保證焊縫強度。焊接低碳鋼和低合金鋼用的焊絲，Si的質(zhì)量分數(shù)在1%左右，經(jīng)過在電弧中的燒損、蒸發(fā)和在熔池中的脫氧后，還可在焊縫金屬中剩下約0.4－0.5%，而Mn在焊絲中的質(zhì)量分數(shù)一般控制在1-2%。在焊接30CrMnSiA這類高強鋼時，母材中C的質(zhì)量分數(shù)高達0.3%，而焊絲中C質(zhì)量分數(shù)與之相差懸殊。為了彌補焊縫中C的不足，焊絲中除需有足夠的Si、Mn元素外，還要再適當填加Cr、Ni、Mo、V等其他強化元素。CO2焊接氣孔問題1.N2氣孔:在焊縫中成堆出現(xiàn)，類似蜂窩，既有內(nèi)部的，也有外部的,多由于氣體流量不合適、側(cè)向風、飛濺引起的氣流擾動等保護不良引起，少數(shù)由于液態(tài)金屬中的N原子聚合來不及逸出而成。從保護和工藝規(guī)范兩方面解決。2.CO氣孔：沿結(jié)晶方向分布，呈條蟲狀，內(nèi)表面光滑，一般在焊縫內(nèi)部分布。當焊絲中含有足夠的脫氧元素時，并且限制焊絲中的含碳量，產(chǎn)生CO氣孔的可能性是很小的。焊接生產(chǎn)率高：二氧化碳氣體保護焊的電弧集中，熔透能力強，熔敷速度快，且焊后無需進行清渣處理，因此生產(chǎn)效率高；半自動二氧化碳焊的效率比手工電弧焊高12倍，自動二氧化碳焊比手工電弧焊高25倍。焊接成本低：CO2氣體來源廣，價格便宜，而且電能消耗少，故使焊接成本降低。通常CO2焊的成本只有焊條電弧焊的40％—50％。三、CO2焊的特點1優(yōu)點焊接變形?。河捎陔娀〖訜峒校讣軣崦娣e小，同時CO2氣流有較強的冷卻作用，所以焊接變形小，特別適宜于薄板焊接。焊接質(zhì)量較高：二氧化碳氣體保護焊抗銹能力強，對油污不敏感，焊縫含氫量低，抗裂性能好

。適用范圍廣：可實現(xiàn)全位置焊接，并且對于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。操作簡便：焊后不需清渣，且是明弧，便于監(jiān)控，有利于實現(xiàn)機械化和自動化焊接。CO2焊的特點1)飛濺率較大，并且焊縫表面成形較差。金屬飛濺是CO2焊中較為突出的問題，這是主要缺點。2）很難用交流電源進行焊接，焊接設(shè)備比較復雜。（目前來看，設(shè)備已不算復雜）3）抗風能力差，給室外作業(yè)帶來一定困難。（所有氣保焊都有的問題）4）不能焊接容易氧化的有色金屬。5）勞動條件較差，二氧化碳焊弧光強度及紫外線強度分別為手工電弧焊的23倍和2040倍，而且操作環(huán)境中CO2的含量較大，對工人的健康不利。2缺點CO2焊的特點四、CO2焊的分類：按焊絲粗細分類：細絲CO2焊≤1.2mm粗絲CO2焊>1.6mm

按焊絲類型分：

實芯焊絲CO2焊藥芯焊絲CO2焊按自動化程度分：半自動CO2焊適用于焊縫不夠規(guī)則的場合自動CO2焊適用于焊縫長而且規(guī)則的場合CO2焊的分類：.按選用保護氣體分：鎢極氬弧焊(TIG)、CO2氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊(MIG)、熔化極混合氣體保護焊(MAG)等。.采用電極類型分：熔化極