薄板焊接應用二氧化碳氣體保護焊的研究分析

王亮

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，我國的建筑行業也得到了良好的發展。建筑施工過程中一項重要的技術就是鋼板焊接技術，在薄板焊接的時候使用二氧化碳氣體保護焊有著較好的效果。本文首先分析了二氧化碳保護焊的特點以及設備概述，然后探討了二氧化碳氣體保護焊的優缺點，最后研究了二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用。

關鍵詞：薄板焊接；二氧化碳；氣體保護焊

中圖分類號：TG444+.73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0059-02

二氧化碳氣體保護焊由于其獨特的優勢，近年來在很多領域都得到了廣泛的應用。二氧化碳氣體保護焊根據操作方法的不同，還可以分析自動焊以及半自動焊，使用比較多的是板自動焊。將二氧化碳氣體保護焊應用到薄板焊接中，能夠改善薄板焊接中存在的問題，降低焊接對施工人員的要求，保證薄板焊接的標準以及合格。

1 二氧化碳氣體保護焊概述

1.1 二氧化碳氣體保護焊的特點

二氧化碳氣體保護焊是一種高效的焊接方法，還能夠實現全方位的自動化焊接，薄板焊接中已經開始廣泛應用二氧化碳氣體保護焊。首先，二氧化碳氣體保護焊的成本比較低。一般情況下，焊絲使用起來比較方便，并且二氧化碳和焊絲的價格都比較低。相對于傳統的手工電弧焊，二氧化碳氣體保護焊的成本能夠降低一般左右。二氧化碳氣體保護焊的工作效率比較高，具有較好的節能效果。使用二氧化碳氣體保護焊工作的時候，電流密度比較高，能量比較集中，并且焊接的穿透力也比較強。二氧化碳氣體具有良好的保護作用，這樣形成的焊縫防銹性能以及抗裂性能都比較好。使用二氧化碳氣體保護焊能夠實現全位置焊接以及自動化焊接，這樣在很多場合都能夠應用到，比如制作結構件的時候焊接低合金鋼、焊接低碳鋼等[1]。

1.2 二氧化碳氣體保護焊的設備概述

二氧化碳氣體保護焊使用的設備主要是焊絲、焊機以及氣體。目前使用比較普遍的焊機是逆變式二氧化碳氣體保護焊，同時很多焊機都能夠使用不同規格的焊絲，比如1.2mm、0.8mm等。一般情況下，很多二氧化碳氣體保護焊的焊機都不支持0.5mm的焊絲，因此使用也不夠廣泛。為了提高工作的效率，使用的焊絲規格都在0.8mm到1.2mm之間。還可以根據實際情況的要求，使用藥芯焊絲，這樣能夠實現氣渣聯合保護焊縫。二氧化碳氣體保護焊中使用的氣體就是二氧化碳，其來源比較廣泛。但是在焊接的時候對二氧化碳氣體的純度有一定的要求，氣體中二氧化碳的含量要大于99%，氧氣含量小于0.1%，水的含量也要低。降低二氧化碳氣體中水分的有效措施就是將氣瓶進行倒置，然后在一段時間后將其正放，打開將水分較多的氣體放掉。還可以在焊接的時候在氣路中防止一個預熱器和干燥器。

2 二氧化碳氣體保護焊應用到薄板焊接中的利弊

二氧化碳氣體保護焊是一種比較先進的薄鋼板焊接的方式，其能夠提高焊接的質量以及效率，同時還能夠降低成本以及焊接過程中的資源浪費。因此，目前很多企業中都在使用二氧化碳氣體保護焊技術。雖然二氧化碳氣體保護焊相對于傳統的焊接方法存在著很多的優點，但是還存在一些的缺點需要去改善。進行薄板焊接的時候使用二氧化碳氣體保護焊有較大的飛濺范圍，并且鋼板之間的縫隙缺乏美觀性。二氧化碳氣體保護焊使用的設備都是比較精細化和復雜化的設備，雖然操作的時候比較方便簡單，但是其需要有專業的人員進行定期的維護，這樣對設備操作人員的要求也比較高。二氧化碳氣體保護焊的抗風能力比較差，因此不能進行戶外焊接。二氧化碳氣體保護焊工作的時候會產生較強的弧光，這樣很容易傷害到焊接人員[2]。

3 二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用研究

3.1 薄板焊接中應用二氧化碳氣體保護焊的基礎是崗前培訓

二氧化碳氣體保護焊是近年來出現的一種比較先進的焊接技術，因此在焊接的時候對焊接人員的要求也比較高，需要焊接人員能夠了解相關的理論知識以及焊接的具體步驟和方法。因此，鋼板焊接中應用二氧化碳氣體保護焊的時候，首先應該對焊接人員進行相關的崗前培訓。只有焊接人員能夠全面詳細的了解焊接的具體方法以及焊接設備的性能，才能夠開始二氧化碳氣體保護焊的焊接工作。這樣不僅能夠提高焊接人員的技能水平，提高其專業熟練度，同時還能夠在薄板焊接的時候降低安全隱患，避免出現安全事故。

3.2 薄板焊接中應用二氧化碳氣體保護焊的關鍵是全面掌握焊接技術

二氧化碳氣體保護焊中使用的焊接設備比較復雜，因此需要全面的掌握設備的性能，這樣才能夠在薄板焊接中發揮出二氧化碳氣體保護焊應有的作用。焊接人員在了解二氧化碳氣體保護焊設備性能的時候，不僅需要從微觀上進行全面的了解，還需要宏觀的進行掌握。進行二氧化碳氣體保護焊接的過程中，焊接人員要能夠根據鋼板的厚度對相關的工藝參數進行調整，包括二氧化碳的氣體流量、電壓以及電流等。焊接人員要能夠掌握焊槍的使用方法以及焊接的操作方法，同時還應該了解焊接過程中常見故障的排除方法以及應對方案。焊接人員還需要了解二氧化碳氣體保護焊的理論，不僅需要知道二氧化碳氣體保護焊的特點、焊接保護、焊接質量以及焊接冶金反應，同時還需要掌握減少飛濺的方法以及一些注意事項[3]。

3.3 二氧化碳氣體保護焊的焊接工藝

二氧化碳氣體保護焊的工藝參數與普通惰性氣體保護焊比較相似。進行普通惰性氣體保護焊的時候，回路中有短路電流上升速度以及短路電流峰值兩個動態參數。使用二氧化碳氣體保護焊進行薄板焊接的時候一般使用的都是一定范圍內的焊絲，在0.8mm到1.2mm之間，焊絲的伸出長度是焊絲直徑的10倍左右。進行細絲小電流短路過渡焊接的時候，二氧化碳氣體的流量一般是5到15L/mim。如果在焊接的過程中焊接速度比較快，焊接電流大，室外氣體流量較大或者焊絲的伸出長度較大的時候，那么二氧化碳氣體的挺度要高，這樣才能夠保證保護效果。

3.4 二氧化碳氣體保護焊的焊接參數控制

二氧化碳氣體保護焊進行焊接的時候使用的方法包括水平焊接、垂直焊接以及平焊，因此需要對二氧化碳氣體保護焊的參數進行控制。首先應該確定氣壓、電壓以及電流，比如焊件是12mm，那么其電流應該在360A到400A之間，斷裂間隙應該在4mm左右，并且根據實際情況對電壓進行調整。二氧化碳氣體保護焊的穿透性能比較好，因此在焊接的時候以保證速度均勻，擺幅穩定。二氧化碳氣體保護焊的角焊參數是電壓為30V，電流為310A，速度是320mm/mim。除此之外，還有仰角焊、垂直角焊以及平角焊等參數的調節。二氧化碳氣體保護焊可以適用于全位置的焊接，不僅成本比較低，其焊接速度也比較快。進行高強度鋼焊接的時候，手工焊接的效果比較好。使用實心焊絲和藥芯焊絲有著不同的焊接參數，同時也會產生不同的焊接效果。

3.5 二氧化碳氣體保護焊的方法控制

進行定位焊的時候要盡量使用與焊接試件相同的焊絲。一般在焊件的兩端進行焊接，并且焊點與兩端要距離10mm，長度在10mm左右。薄板焊接中使用定位焊有著較好的效果，其能夠極大的提高焊接的質量。進行焊接的時候要選擇左手焊接的方式，并且焊槍的傾斜角度要在10°到20°之間，這樣有利于氣體保護。使用左手焊接的方式能夠觀察焊道和熔池，也可以保證穿透的深度。焊接引弧的時候一般從焊縫的右側開始進行電弧，然后逐漸向左側進行焊接。薄板焊接與厚板焊接不同，薄板焊接的熱能比較小，因此很容易出現假焊的情況，出現很大的變形。焊接的時候要延長電弧的長度并且增加預熱時間。焊接的時候需要對熔池進行控制，其能夠決定焊縫的高度以及寬度，甚至焊件的背面高度。薄板焊接過程中的一個難點就是焊接池的控制，需要設備參數、眼睛和手之間的互相配合。最后就是收弧，填充弧坑的時候應該進行間歇點火，并且直到母體金屬比較平滑。這樣能夠很好的防止膨脹、收縮或者裂縫等情況的發生。

4 薄板焊接應用二氧化碳氣體保護焊的注意事項

使用二氧化碳氣體保護焊進行薄板焊接的時候，應該選擇短路過渡的熔滴過渡。二氧化碳氣體保護焊的電流比較小，并且電壓也比較小，這樣進行過渡的時候頻率和速度都比較高，但是熔滴的顆粒比較小。通常情況下，將熔滴過濾的頻率保持在300L/s，會形成比較美觀的焊縫，并且飛濺也比較小。二氧化碳氣體保護焊之前，需要調試和監測焊接設備的性能，并且保證焊接鋼板的平整，不能出現雜物。焊接之前需要處理鋼板表面的水汽、鐵銹以及油污等，這樣能夠降低二氧化碳氣體中的水分，并且避免形成焊縫金屬中氮氣孔，從而提高焊接的質量[4]。

二氧化碳氣體屬于氧化性氣體，受到電弧的高溫作用就會產生氧氣以及一氧化碳。根據相關的實踐證明，二氧化碳氣體保護焊中大概有一半以上的氣體會被分解，其分解形成的原子態氧氧化性比較強，這樣就會氧化一些別的元素，從而降低焊縫金屬的機械性能。二氧化碳氣體保護焊接的時候，一半需要使用脫氧劑，常見的有錳、硅、鋁等，其中使用比較廣泛的是錳和硅。如果在實際的焊接過程中，使用一種脫氧劑效果比較差，那么可以使用兩種以上的脫氧劑。二氧化碳氣體保護焊接過程中會產生焊接煙塵。焊接煙塵是由金屬及非金屬物質在過熱條件下產生的蒸氣經氧化和冷凝而形成的。因此電焊煙塵的化學成分，取決于焊接材料（焊絲、焊條、焊劑等）和被焊接材料成分及其蒸發的難易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊時將產生不同成分的焊接煙塵。因此在焊接的時候，還需要控制好焊接煙塵。當完成焊接之后，薄壁鋼板的溫度會得到很大的提高，因此當鋼板的溫度降低之后，焊接人員才能夠拆卸設備以及移動鋼板。

5 結語

隨著社會經濟的不斷發展，我國的建筑行業也得到了良好的發展。建筑施工過程中一項重要的技術就是鋼板焊接技術，在薄板焊接的時候使用二氧化碳氣體保護焊有著較好的效果。使用二氧化碳氣體保護焊的時候首先需要對焊接人員進行崗前培訓，讓其全面掌握焊接的技能要求。在焊接的過程中需要控制好焊接參數以及焊接的方法，同時還需要重視一些注意事項。這樣才能夠保證二氧化碳氣體保護焊的順利進行，并且提高薄板焊接的質量以及效率。

參考文獻

[1]楊曉勇，管延常.二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用[J].工業，2017，（3）：73-73.

[2]杜崇鵬.CO_2氣體保護焊在低變爐襯里中的應用[J].科技資訊，2016，14（26）：58-58.

[3]屠濤雄，李華，易武強.8mm薄板FGB法埋弧焊接工藝及終端裂紋分析[J].金屬加工：熱加工，2017，（22）：42-44.

[4]袁士杰，蘇南丁.二氧化碳氣體保護焊在井架安裝工程中的應用研究[J].采礦技術，2017，17（3）：68-70.