二氧化碳焊不能代替焊条电弧焊和埋弧焊_二氧化碳焊采用什么技术焊接

本文目录一览：

• 1、理论上说CO2气体保护焊焊丝能否用于埋弧焊
• 2、二氧化碳气体保护焊机有哪些优缺点？
• 3、我想学习焊接方面的一些知识CO2焊

理论上说CO2气体保护焊焊丝能否用于埋弧焊

能！首先二氧化碳焊丝和埋弧焊焊丝的化学成分极大的相似（对同类钢种而言），有些甚至一模一样，比如H08Mn2SiA等，1.6——2.0的焊丝两种焊接方法都可以直接通用。一般而言，在1.6以下的焊丝一般使用二保焊，而2.0以上采用埋弧焊。如果二保焊采用太大的焊丝不但引弧困难，而且造成焊机过大的电流负载严重影响其寿命，焊接极不稳定，飞溅也很大；而埋弧焊使用太细的焊丝，就失去了埋弧焊机的大电流、高效率等特有的优势，埋弧焊机对小电流就不易调节，大电流容易引起焊丝过烧现象，严重影响焊接质量，而且埋弧焊设备本身投入也很高。虽然二保焊和埋弧焊的保护方式不一样，但对两者焊丝的区别意义不大。

二氧化碳气体保护焊机有哪些优缺点？

二氧化碳气体保护焊机的优点很多，

保护效果好

由于CO2 气体密度较大,并且受电弧加热后体积膨胀也较大,所以在隔离空气保护焊接熔池和电弧方面效果良好.

生产效率高

与焊条手弧焊相比,CO2 电弧的穿透力强熔深大,而且焊丝的熔化率高,熔敷速度快,生产率高.

成本低

CO2 气体来源广、价格低,因而焊接成本只有埋弧焊和焊条手弧焊的40～50% 左右.

节省能源

CO2 电弧焊与焊条手弧焊相比,对于3mm 厚的低碳钢板对接焊缝,每米焊缝消耗的电能,前者为后者的70 ％左右；对于25mm 厚的低碳钢板对接焊缝,每米焊缝消耗的电能,前者仅为后者的40 ％.

1、操作简单，易引弧、电弧稳定。

2、电压、电流调节范围大，熔深和焊缝易于控制。

3、焊接质量好，焊缝抗裂性好，成形美观，焊件变形小，焊后不需清渣。

4、高效率，比手工电弧焊生产效率提高数倍。

5、电能消耗小，使用成本低。

6、多采用风扇强制冷却，散热强，一般有过载保护、过压、欠压保护、缺相保护、输出过电流保护等，许多采用IGBT逆变技术，性能稳定。

7、调节方便，通过调节送丝速度等，可实现连续焊接、点焊、间隙点焊、自锁焊等，是一种多功能的焊接设备。

8、 适用于低碳钢、低合金高强度钢、大型钢结构工程焊接，其焊接生产率高，抗裂性能好，焊接变形小，适应变形范围大，可进行薄板件及中厚板件焊接。

9、 所用保护气体为二氧化碳，价格低廉，焊缝成形良好。加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的质量焊接接头，因此已成为钢材最重要的大批量焊接方法。CO2气体纯度为99.5%；含水量不超过0.1%；含碳量不超过0.1%。提前送气时间一般 0.5s，滞后关气时间一般 5s。

我想学习焊接方面的一些知识CO2焊

CO2气体保护焊完全知识

CO2气保护焊接

一、基本原理

CO2气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极，并有CO2气体作保护的电弧焊。是焊接黑色金属的重要焊接方法之一。

CO2焊接工艺的由来

　 CO2焊接工艺的最初构想源于20世纪20年代，然而由于焊缝气孔问题没有解决，而使得CO2焊无法使用。直到50年代初，焊接冶金技术的发展解决了CO2焊接的冶金问题，研制出Si-Mn系列焊丝，才使得CO2焊接工艺获得了实用价值。在这之后，根据结构材料的性能，相继出现了不同组元成分的焊丝，满足了CO2焊接多样化的需求。

CO2焊接工艺的实用化为社会带来了巨大的财富，一方面是因为CO2气体价格低廉，易于获得，另一方面是由于CO2焊接的金属熔敷效率高，以半自动CO2焊接为例，其效率为手工电弧焊的3～5倍。但是由于CO2焊接熔滴过渡多为短路过渡，对CO2焊接工艺稳定性提出了更高的要求，另外CO2焊接的飞溅大，成为从20世纪50年代开始至今制约CO2焊接工艺推广的主要技术问题之一。

二、工艺特点

1.CO2焊穿透能力强，焊接电流密度大（100-300A/m2），变形小，生产效率比焊条电弧焊高1-3倍

2.CO2气体便宜，焊前对工件的清理可以从简，其焊接成本只有焊条电弧焊的40%-50%

3.焊缝抗锈能力强，含氢量低，冷裂纹倾向小。

4.焊接过程中金属飞溅较多，特别是当工艺参数调节不匹配时，尤为严重。

5.不能焊接易氧化的金属材料，抗风能力差，野外作业时或漏天作业时，需要有防风措施。

6.焊接弧光强，注意弧光辐射。

三、冶金特点

CO2焊焊接过程在冶金方面主要表现在：

1.CO2气体是一种氧化性气体，在高温下分解，具有强烈的氧化作用，把合金元素烧损或造成气孔和飞溅等。解决CO2氧化性的措施是脱氧，具体做法是在焊丝中加入一定量脱氧剂。实践表明采用Si-Mn脱氧效果最好，所以目前广泛采用H08Mn2SiA/H10Mn2Si等焊丝。

2 CO2气体保护焊的冶金特性

2.1 合金元素的氧化

CO2 → CO + 1/2 O2

O2→2O

CO2气体在高温时有强烈的氧化性，要氧化金属，烧损合金元素

Fe + O →FeO Si + 2O → SiO2 Mn + O → MnO

FeO + C → Fe + CO

CO在电弧高温下急剧膨胀，使熔滴爆破而引起金属飞溅。

合金元素烧损、CO气孔、飞溅是CO2气保焊中三大主要问题，其都和CO2气体的氧化性有关。

2.2 脱氧及焊缝金属的合金化

FeO { 产生CO→气孔和飞溅

焊缝[O]↑→焊缝力学性能↓

脱氧和渗合金：在焊丝中加入一定量的脱氧剂（如Al、Ti、Si、Mn等），常采用Si、Mn联合脱氧。

2FeO + Si → 2Fe + SiO2Mn + FeO → Fe + MnO

Si和Mn一部分用于脱氧，另一部分充当合金元素，完成渗合金。

现在，焊接低碳钢时常采用H08MnSiA焊丝，焊接低合金钢时常采用H08Mn2SiA焊丝。

2.3 气孔

（1）一氧化碳气孔：

FeO + C → Fe + CO

焊丝中加入足够的脱氧剂和限制焊丝的含碳量，就可有效地防止CO气孔产生。

（2）氢气孔

氢主要来源于焊丝、工件表现的油污及铁锈，以及CO2气体中所含的水分。CO2气体的氧化性可约制氢的危害-------- H2 + CO2 → H2O + CO

CO2气保焊对铁锈和水分的敏感性没有埋弧焊和氩弧焊高，除非在钢板表面已锈蚀一层黄锈外，焊前一般不必除锈， 但焊丝表面的油污必须用汽油等溶剂擦干净。

（3）氮气孔

N2的来源：①空气侵入焊接区；②CO2气体不纯（可能性不大）

焊缝中产生N气孔的主要原因是由于保护气层遭破坏，大量空气侵入焊接区所致。造成保护气层失效的因素有：过小的CO2气流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大；焊接场地有侧向风等。保证气层稳定、可靠是防止焊缝中N气孔的关键。

2.4 熔滴过渡方式：

CO2气保焊中，为获得稳定的焊接过程，正常采用短路过渡和细颗粒过渡两种过渡形式。

短路过渡的特点：电弧稳定，飞溅较小，熔滴过渡频率高，焊缝成形较好；适合于焊接薄板及进行全位置焊接；短路过渡焊接主要采用细焊丝，一般为φ0.6～1.4mm。

细颗粒过渡特点：电弧穿透力强，母材熔深大，适合于焊接中等厚度及大厚度工件，主要采用较粗的焊丝，一般为φ1.6和φ2.0mm焊丝。

CO2气保焊一般都采用直流反接，因反接时飞溅小，电弧稳定，成形较好，而且焊缝金属含氢量低，熔深大。

四、焊接材料

1.保护气体CO2

用于焊接的CO2气体，其纯度要求≥99.5%，通常CO2是以液态装入钢瓶中，容量为40L的标准钢瓶可灌入25Kg的液态CO2，l 25Kg的液态CO2约占钢瓶容积的80%，其余20%左右的空间充满气化的CO2。气瓶压力表上所指的压力就是这部分饱和压力。该压力大小与环境温度有关，所以正确估算瓶内CO2气体储量是采用称钢瓶质量的方法。（备注：1Kg的液态CO2可汽化509LCO2气体）

CO2气瓶外表漆黑色并写有黄色字样l

市售CO2气体含水量较高，焊接时候容易产生气孔等缺陷，在现场减少水分的措施为：l

1)将气瓶倒立静置1-2小时，然后开启阀门，把沉积在瓶口部的水排出，可放2-3次，每次间隔30分钟，放后将气瓶放正。

2)倒置放水后的气瓶，使用前先打开阀门放掉瓶上面纯度较低的气体，然后在套上输气管。

3)在气路中设置高压干燥器和低压干燥器，另外在气路中设置气体预热装置，防止CO2气中水分在减压器内结冰而堵塞气路。

2.焊接材料（焊丝）

1.）焊丝要有足够的脱氧元素

2.）含碳量Wc≤0.11%，可减少飞溅和气孔。

3.）要有足够的力学性能和抗裂性能。

焊丝直径及其允差（GB/T8110-1995）

焊丝直径mm 允许偏差

φ0.5；φ0.6 +0.01，-0.03

φ0.8，φ1.0

φ1.2，φ1.6， +0.01，-0.04

φ3.0；φ3.2 +0.01，-0.07

五．焊接设备（略）

六．焊接工艺

序号 型号 牌号 规格 适用范围

1 ER49-1 H08Mn2SiA φ1.2 Q235.20#.20g.2OR、16MnR间焊接

2 ER50-6 / φ1.2 Q345.16MnR等间焊接

3 ER49-1 H08Mn2SiA φ1.2 Q235.20#.20g.2OR Q345.16MnR间焊接

对接平焊(I型坡口)

板厚mm 焊丝直径 焊接电流A 焊接电压V 焊接速度Cm/min 焊丝干伸长mm 气流量L/min 层数

6 φ1.2 120-140 20-22 50-60 10-12 10-15 2

8 φ1.2 130-150 21-23 45-50 10-12 10-15 2

10 φ1.2 200-250 24-26 45-50 10-12 10-15 3

14 φ1.2 280-320 28-34 35-45 10-12 12-18 5

20 φ1.2 360-400 34-38 35-40 10-12 15-20 7

角焊板厚mm 焊丝直径 焊接电流A 焊接电压V 焊接速度Cm/min 焊丝干伸长mm 气流量L/min 层数

6 φ1.2 150-180 22-25 50-60 10-12 10-15 1

10 φ1.2 200-250 24-26 45-50 10-12 10-15 2

14 φ1.2 280-320 28-32 35-45 10-12 12-18 2

20 φ1.2 360-400 34-38 35-40 10-12 15-20 3

备注:对接间隙为1-1.5毫米

七．CO2焊常见缺陷及其产生原因

缺陷名称 产生原因

气孔 1.CO2气体不纯或供气不足

2.焊接时候卷入空气

3.预热器不起作用

4.焊接区域风大，气体保护不好

5.喷嘴被飞溅物堵塞，不通畅。喷嘴与工件距离过大

6.焊件表面油污、锈蚀处理不彻底

7.电弧过长，电弧电压过高

8.焊丝中Si-Mn含量不足

咬边 1. 电弧过长，电弧电压过高

2.焊接速度过快、焊接电流过大

3.焊工摆动不当

焊缝成型不良 1..工艺参数不合适

2.焊丝矫正机构调节不当

3.送丝轮中心偏移

4.导电嘴松动。

电弧不稳 1.外界网络电压影响

2.焊接参数调节不当

3.导电嘴松动。

4.送丝机构、导电嘴堵塞等。

飞溅 1..焊接电参数调节不匹配

2. 气流量过大

3.工件表面过于粗糙

4.焊丝伸出长度过长

未焊透 1.焊接电流太小，送丝不当

2.焊接速度过快或过慢

3.坡口角度太小，间隙过小

4.焊丝位置不当，对中性差

5.焊工技能水平

八．CO2焊接的发展方向

通常低碳钢CO2焊的主要问题是焊接飞溅的与焊缝成形。这些问题的解决思路前面已经进行了描述。但是，为了CO2焊接工艺的进一步推广，还应扩大其应用领域。如：高效CO2焊全位置焊、电弧点焊和自动化焊等。这些实际焊接生产的需求已经成为CO2焊接的发展方向。

1 高效CO2焊接?

现代化的工业生产对焊接生产提出了高效率的要求，目前主要有高速CO2焊接和高效MAG焊。高速CO2焊接主要是针对传统CO2焊接速度为0.3～0.5m/min的低焊速提出来的。目前解决这个问题的措施有双丝CO2焊和药芯焊丝CO2焊。双丝CO2焊因一把焊枪中通过两根焊丝，使得焊枪重量过大，所以难以采取通常的半自动焊法，而只能采用自动焊接，从而限制了该法的应用。另外，药芯焊丝CO2焊的应用范围远远不及实心焊丝。实际上实心单丝CO2焊丝是CO2焊最普及的方法，如何解决它的高速焊工艺是大家都关心的。单丝高速CO2焊工艺最主要的问题是产生咬边和驼峰焊边。这些问题都与熔池行为有关，也就是应从焊接工艺角度解决熔池的稳定问题。通过对焊接电弧现象的控制，现在高速CO2焊焊接速度已经达到2m/min，甚至3m/min。高速CO2焊主要用于较薄的工件，如集装箱的焊接等。

高效MAG焊主要用于增加熔敷速度，有利于焊接厚板。通常CO2焊的送丝速度为2～16m/min，对?1.2mm焊丝，最大焊接电流只能达到350A左右。若采用富Ar混合气体保护焊(CO2+Ar)，在高速送丝时必将产生旋转射流过渡而引起很大的飞溅损失。为此，由加拿大的Canada Weld Process公司于1980年研究成功了一种高性能的MAG焊法，通常称为T.I.M.E焊(Transferred Ionised Molten Energy)。T.I.M.E气体是一种四气气体(0.5%O2，8%CO2，26.5%He,65%Ar)。由于其中加入了He气，它约束了旋转射流过渡的横向旋转飞溅，而成为绕焊丝轴线的锥状旋转射流。这是一种较稳定的熔滴过渡形式，可以得到良好的焊缝熔深。T.I.M.E焊可以达到50m/min的送丝速度，其熔敷率达到450g/min。该法已在欧洲和日本推广应用。但是，由于我国是贫He的国家，因其价格昂贵，T.I.M.E焊难以在我国推广。为此北京工业大学在寻找无He的高效MAG焊焊接方法，并已成功地实现了35m/min的送丝速度。

2 全位置CO2焊

全位置CO2焊已在管道安装、钢结构及造船等焊接生产中得到应用。全位置CO2焊的关键是能保持住熔池中的铁水不流淌。为此，熔池的尺寸不能太大，也就是要采用小熔池，依靠表面张力保持熔池中的铁水。小熔池就要求小焊接电流，而小时接厚壁工件时，常常会产生未熔合或夹渣。为了解决小熔池与熔透的矛盾，这时常常采用调节短路过渡CO2焊的燃弧-短路能量分配比及合理的焊丝摆动方式。全位置CO2焊时采用的焊丝直径小于?1.2mm，焊接电流约为120～150A。

3 CO2自动焊接

自动焊由于其优质、高效的特点在工业发达国家应用已经相当普遍，以焊接机器人为例，日本焊接机人与焊工的比例为1：2。自动化焊接优点有：

(1)工艺过程稳定。由于采用机械装置，消除了许多人为因素对焊接工艺的过程的干扰，如手的抖动而引起的干伸长的变化等等。自动化CO2焊接焊出来的焊道美观，质量容易保证。

(2)工艺再现性好，有利于大批量重复进行焊接生产。

(3)生产效率高。CO2自动焊接较CO2半自动焊接的生产效率有进一步的提高，同时机械装置可以不知疲倦地连续工作。

(4)更有利于保护焊接操作人员的身体健康。

CO2自动焊接对焊接电源提出了一些特殊的要求，如：提高引弧成功率和焊接结束时的去球问题等。同时，CO2自动焊接技术并非简单的机器人与焊接电源的结合，其涉及的技术更为庞杂。如：机器人的轨迹控制、姿态控制以及传感技术、焊缝跟踪、熔透控制等等。一套性能优异的CO2自动焊接设备正是这些技术的完美结合。目前，我国的自动化CO2焊接技术的应用水平尚有待进一步提高。自动化CO2焊接技术代表着CO2焊接工艺的未来。

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