二氧化碳气体保护电弧焊
作者：谢开 来源：湖湘职业技术培训学校 日期：2010-09-07
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二氧化碳气体保护电弧焊简称为CO2气体保护焊或CO2焊，属于熔化极气体保护焊。它是利用CO2气体保护电弧，使电弧与空气隔离，电弧在焊丝和工件之间燃烧，焊丝自动送进，熔化了的焊丝和母材形成焊缝。CO2气保焊分为半自动焊和自动焊两类。
下面介绍一下CO2气体保护焊的优点和缺点
一、CO2气体保护焊是应用最广泛的一种熔化极气体保护电弧焊方法，其主要有以下优点。
(1)焊接成本低：CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，价格低、来源广，其焊接成本约为手弧焊和埋弧焊的40％～50％。
(2)焊接生产率高：由于焊丝自动送进，焊接时焊接电流密度大，焊丝的熔化效率高，所以熔敷速度高。焊接生产率比手弧焊高2～3倍。
(3)应用范围广：可以焊接薄板、厚板以及全位置的焊接等。
(4)抗锈能力强：CO2焊对焊件上的铁锈、油污及水分等，不像其他焊接方法那样敏感，具有较好的抗气孔能力。
(5)操作性好：具有手弧焊那样的灵活性。
二、CO2气体保护焊一些缺点。
(1)在电弧空间里，CO2气体氧化作用强，因而需对焊接熔池脱氧，要使用含有较多脱氧元素的焊丝。
(2)飞溅大。不论采用什么措施，也只能使CO2焊接飞溅减小到一定程度，但仍比手弧焊、氩弧焊大得多。
1．CO2气体
CO2是一种无色、无味的气体。在0℃和1atm(101325Pa)下，密度为1．9768g／L，是空气的1．5倍。CO2在常温下很稳定。
焊接用的CO2气是钢瓶的液态CO2汽化形成的。液态CO2是无色液体。其沸点为－78℃，在常温下能迅速汽化，因而从钢瓶放出的是气态的CO2。标准钢瓶容积为40L。经常灌人25kg的液态CO2，占钢瓶容积的80％左右，其余20％的空间则充满了已汽化的CO2。CO2钢瓶为铝白色，字体为黑色。
CO2气体的纯度要大于99．5％，其水分要求小于1～2g／m3，O2小于0．1％。通常，为减少CO2气体中的水分，可将气瓶倒置一段时间，然后正放，拧开气阀将上部水分较多的气体放掉。同时在焊接气路系统中可串联一个干燥器或预热器。
2．CO2焊的冶金特点
虽然CO2气体在常温下是稳定的，但高温下是不稳定的。在电弧高温作用下有部分CO2要发生下式的分解，即
分解出来的原子状态的氧，具有强烈的氧化作用。在电弧区有40％～60％的CO2发生分解，因而在电弧气氛中，同时有CO2、CO和O的存在。而原子状态的氧在液态熔滴和焊接熔池表面，对熔化金属产生如下的氧化反应作用，即
在上述反应产物中，SiO2和MnO成为熔渣浮于熔池表面，CO2会逸出到空气里，FeO会进入熔池当中继续和其他元素反应，即
所形成的CO不溶于液态金属，形成气泡从液态金属中逸出，由于气体的析出十分猛烈，会使液态金属沸腾，甚至在气泡浮出时使其发生粉碎性的细滴爆炸。CO2气体保护焊时，在焊丝端头和焊接熔池都可能产生这一过程。飞溅也主要是由这一原因造成的。
另外，由于焊接熔池的凝固速度快，CO气体来不及逸出，而在焊缝中形成气孔。同时残留在焊缝金属中的FeO，增加了焊缝金属的含氧量，引起力学性能降低。
因此，为了解决CO2气体保护焊中FeO的不利影响以及飞溅和气孔的问题，就应加强其脱氧作用，亦即在焊丝当中增加脱氧元素(如Mn、Si等)来抑制FeO的生成和飞溅的形成。
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