新型CO2气体保护焊焊丝工艺性能研究

李守飞 王涛

摘要：随着金属结构制造业的产生和发展，CO2气体保护焊接技术渐渐走入了人们的视线中，并且在这些年间不断地变革、发展，逐渐成为了金属结构焊接的主要方法。本文将从现在CO2气体保护焊接技术中所存在的问题入手，提出新的CO2气体保护焊接技术工艺，以供各位读者阅读参考。

关键词：CO2气体保护焊接技术;分段焊接;工程应用

引言

CO2气体保护焊接技术是被广泛运用于各个焊接领域的焊接技术，以其高效、节能和低成本的特点被相关技术人员所欢迎，而其中应用最多的是细实心焊丝小规范下焊接技术。但在我国的CO2气体保护焊接技术仍然远远低于西方发达国家，因此我们要寻求更加高效的CO2气体保护焊接技术。

1 CO2气体保护焊接技术的主要优点

1.1焊接生产效率高。在CO2气体保护焊接技术的条件下能够实现更大的焊接电流，由于电弧热量集中、焊丝融化速度较快、熔敷系数高、熔化速度快、能够达到更高的融化系数;另外，，因为熔深大，在CO2气体保护焊接技术下的焊坡口截面也远远小于焊条电弧焊，因此也能大大减少熔敷金属的使用量;除此之外，CO2气体保护焊接技术所使用的时间也只有焊条电弧焊所用时间的一半。总体来说，CO2气体保护焊接技术比传统的焊条电弧焊的生产效率提高两到三倍，因而大大提高焊接的生产效率。

1.2焊接所得的成品质量高。CO2气体保护焊接技术具有明弧焊接的优点，能够较容易地实现全方位半自动和自动焊接，其稳定性好，不会受到人为因素的干扰，电弧可以长时间的燃烧，整体焊缝焊接接头少，降低了接头缺陷的概率，焊接后的金属组织严密，质量较高。因为CO2气体可以在焊接过程中对焊缝有一定的冷却作用，因此可以降低薄板焊烧穿的可能性，让电弧的热量更加集中，使得焊接热所影响的区域变小，形变也可以变小。

1.3 CO2气体保护焊接技术成本较低。应用CO2气体保护焊接技术能够有效减少焊丝的使用量，降低焊缝截面积，因此能够节约填充金属所使用的数量，同时也能降低超过一半的耗电量。再次基础上，还可以减少人工费用，及相关的成本费用，可以大大地降低公司的生产成本，提高公司效益。

1.4 CO2气体保护焊接技术的能源利用率高。根据研究结果表明，CO2气体保护焊接技术的能源利用率高于其他焊接技术，这是因为其电弧密度相对较高，能够将能量集中地集聚与焊接材料的融化和母材金属的融合上，因此所浪费的能量较少，在一定程度上降低了企业的成本。

2 CO2气体保护焊接技术的缺点

2.1金属飞溅较多。金属飞溅的原因是由于所使用的二氧化碳气体的纯度不够高所导致的，其中所掺杂的水分、灰尘、杂质等，都是引起较大的烟尘和飞溅的原因所在，另外，在焊接工艺参数不合适的情況下，也会引起很严重的金属飞溅现象。

2.2焊缝金属易氧化且气孔夹杂。二氧化碳气体在焊接时能够冷却焊缝，但熔池冷却速度更快，另外由于所用电力强度大，气体逸出焊缝的时间较长，就很可能会形成气孔。在高温下被分解成一氧化碳气体和氧气的二氧化碳气体，也是造成气孔夹杂和焊缝金属氧化的可能原因之一，如果所焊接的金属也很易氧化，那么也会出现各种类型的气孔。

2.3弧光辐射较强。当焊接电流很大的时候，焊接弧光会对操作人员的人身安全造成影响，因此应当对这一问题多加防范。

3 CO2气体保护焊接技术的优化措施

CO2气体保护焊接技术所具有的优点十分突出，但也不能否认其具有很多的缺点，但我们可以通过提高技术水平和改进焊接设备来进行有效的规避。

3.1减少金属飞溅的方法

（1）使用的波形控制电源要保证动特性好，采用脉冲电源，合理选择焊机，并保证可调电感的匹配性，就可以在使用不同直径的焊丝时，获得合适的电流增长速度。

（2）不采用单一气体，而采用混合气体，使用加入氮气和稀有气体的二氧化碳气体能够很好地改善过渡特性，有效改善金属飞溅的问题。

（3）使用药性焊丝，由于含有脱氧剂、稳弧剂及造渣剂等，使得金属飞溅的程度大大降低。

（4）使用呢直流反接技术进行焊接工作。

（5）使用合适的焊接工艺参数，利用不同的熔滴过渡形式进行焊接，可以获得最小的飞溅。 3.2减少焊接气孔的方法。采取防风措施能够有效避免二氧化碳气孔的产生;减少焊丝中碳元素的含量或保证有硅和镁元素的含量就能够有效避免一氧化碳气孔的产生;保证二氧化碳气体的纯度就可以有效避免氮气气孔的产生;对二氧化碳气体进行干燥和提纯就能够有效避免氢气气孔的产生。

3.3焊丝吸潮的问题的解决方法。在焊丝的包装被解封后，如果长时间地暴露在空气中，就会容易吸潮。当药芯焊丝内部的填充药粉吸潮之后，会导致使用过程中出现气孔缺陷。但这个问题只要加强管理就可以有效避免，如将未用完的焊丝放置在较干燥的地方，或用干燥或吸潮的材料将焊丝包裹起来，都可以很好地放置焊丝吸潮。

3.4 CO2气体的提纯方法。由于在市场上流通的CO2气体会有所含水分过多的问题，因此企业应当采取措施减少购进气体中的水分。

其具体措施有：将新灌气瓶倒立静置一到两个小时，当瓶内的水分由于重力沉积在瓶身下方时，打开阀门，将水排出，间隔三十分钟，重复两到三次。完成上述动作后，将瓶身正置，在使用前打开阀门放掉上部纯度不高的气体，再使用下部较纯的气体。

而在使用瓶装液态的二氧化碳气体时，要注意对气体进行预热，因为气体在阀门打开后气压变小后，体积膨胀会吸收周围空气中的热量，使得气体温度降到零度之下，此时二氧化碳气体中含有的水分会结成冰而堵塞气路，所以在使用前对二氧化碳气体进行预热是十分有必要的。

结语

如今，在竞争越来越激烈的市场上，我国的电力施工所面临的技术改革与创新也越来越多，只有推广CO2气体保护焊接技术才能为提高金属结构产品质量，提高营业收益率创造条件。但这一技术对操作焊工有着极高的要求，同时也对焊机性能与焊接材料有着严格的要求。只要严格地执行相关的工艺规范和技术标准，就能够让CO2气体保护焊接技术成为焊机更加快速和健康地发展的助力。

参考文献

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[2]刘金祖.Ar-CO2混合气体保护焊接技术应用特点解析[J].江西建材，2015，（7）：274-274.