短路過渡CO2保護焊焊接參數對質量的影響

謝合勝

摘 要：二氧化碳氣體保護焊是應用非常廣泛的一種焊接方法，其中在焊接過程中采用短路過渡的方式應用最為普遍。要想得到合格的優質的焊縫質量，必須在焊前、焊接中對影響焊接質量的因素進行合理的控制，其中焊接參數對焊接質量具有很大的影響。

關鍵詞：CO2焊;短路過渡;焊接參數;質量

隨著工業的迅速發展，鋼鐵材料應用越來越多，在競爭日益強烈的今天，效率非常重要，二氧化碳氣體保護焊也得到了越來越廣泛的應用。在汽車制造行業、車輛制造領域、化工機械、農業機械部門等應用非常廣泛。二氧化碳氣體保護焊主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼，效率高。為了達到較好的焊接質量，也需要對影響焊接質量的各個方面進行考慮。

1 CO2氣體保護焊

二氧化碳氣體保護焊是利用二氧化碳氣體作為保護氣體，用焊絲作為填充材料的一種熔化極電弧焊方法。二氧化碳氣體能對熔池進行很好的保護，防止空氣中的有害氣體的侵入。在二氧化碳氣體保護焊中，二氧化碳氣體的純度對焊接質量有影響，焊絲作為填充金屬也會對焊接質量造成影響。二氧化碳氣體保護焊有很多優點：焊接生產效率高，焊接過程中不需要像焊條電弧焊那樣更換焊條，可以連續不斷的進行焊接，節省了時間，在焊接后也不需要清理熔渣，減少了工序;氣體來源廣泛，價格便宜，用電量相對少，焊接成本相對較低;焊接電弧能量集中，工件受熱面積小，焊接變形小，特別適用于薄板的焊接具有優勢，易于實現全位置焊接，容易成形，質量高。但二氧化碳氣體保護焊焊接時飛濺比較大，特別是焊接參數不匹配時焊接飛濺更大。另外，需要進行防風措施。

2 短路過渡形式

二氧化碳氣體保護焊按選用的焊絲的粗細來分，分為細絲CO2焊和粗絲CO2焊。按照熔滴的過渡形式CO2焊主要分為短路過渡和細顆粒過渡，一般細絲CO2焊多采用短路過渡形式，粗絲CO2焊采用細顆粒過渡形式。其中細絲采用短路過渡形式應用最廣泛。細顆粒過渡形式時采用較大的焊接電流和電弧電壓，電弧穿透力強，適于焊接中厚度板材，但焊接時飛濺較大，成形不好，應用較少。短路過渡時采用細焊絲，較小的焊接電流和電弧電壓，電弧穩定性好，焊接成形性好，焊縫質量較好，飛濺小，焊接過程中熱量輸入小，焊后變形小，適合焊接薄板，便于實現全位置焊接，操作性好，效率高，在焊接生產中得到了廣泛的應用。

3 焊接參數的影響

1）焊絲直徑大小。焊絲直徑有細絲和粗絲之分，一般直徑小于1.6mm的焊絲為細絲，大于1.6mm的為粗絲，而細絲CO2焊用的最多。細絲常用的有0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm，一般采用短路過渡形式。粗絲一般采用細顆粒過渡形式，但效果不好，較少采用。焊絲直徑的選擇一般根據板的厚度，薄板選擇較小的焊絲直徑。細絲焊接效果好，焊縫容易成形，焊接時飛濺較少，隨著選擇的焊絲直徑的增大，飛濺也隨之增大，勞動條件變差。

2）焊絲伸出長度。焊絲伸出的長度要有一個合適的范圍，根據選用的焊絲的直徑的大小決定。如果焊絲的伸出長度過長，造成電弧不穩定，甚至焊絲成段的熔斷，難以焊接操作，并且飛濺很大，甚至不能很好的形成熔池，氣體保護效果失去作用，造成焊縫及其惡劣，焊縫成形效果變差，達不到質量要求。如果焊絲伸出長度過短，噴嘴到工件及熔池的距離就會很小，那么熔化的鐵水和飛濺就容易造成噴嘴堵塞，阻礙保護氣體的噴出，起不到保護效果，焊縫成形變差。同時，噴嘴離熔池的距離過低，影響焊接操作人員的操作視線。

3）焊接電流。焊接電流是影響焊接質量的關鍵因素之一，焊接電流的選擇要根據所焊工件的厚度、材質、施焊位置、選擇的焊絲的直徑大小進行合理的選擇。焊接電流的大小影響著焊絲的熔化速度、送絲速度、熔深的大小。在焊絲直徑相同的情況下，焊接電流越大，焊絲的熔化速度就越大，熱量越多，形成的熔深越大，同時熔寬和焊接后形成的焊縫的高度也相應增大，這時較薄的板材焊接時就不適合，適當的增大焊接電流有利于提高焊接生產率。但焊接電流也不能過大，否則會造成飛濺加大，熔池不易控制，甚至有把工件燒穿的危險。如果焊接電流過小，焊絲熔化較慢，造成母材不熔化，焊縫不易成形，成形困難，甚至造成未熔合、未焊透等焊接缺陷。

4）電弧電壓。電弧電壓根據焊絲直徑大小、焊接電流的大小進行合理的選擇調節，且要和焊接電流相匹配，否則，很難焊出理想的焊縫。一般情況下電弧電壓隨著焊接電流的增大相應增大。電弧電壓大小和電弧的長短相適應，短路過渡時采用的是短弧焊接，電弧長度要短，要求電弧電壓要小。所以短路過渡焊接時采用小的電弧電壓。在焊絲直徑和焊接電流大小一定的情況下，如果電弧電壓過低，則引弧時困難，電弧斷斷續續，造成焊接過程不穩定，甚至無法焊接，飛濺大、噪聲較大;如果電弧電壓過大，短路過渡變成了顆粒過渡，飛濺也增大，焊接成形不穩定，不易形成良好的焊縫質量。

5）CO2氣體流量。氣體流量要根據焊接電流、電弧電壓、焊接速度進行合適選擇。氣體流量太小，氣體對熔池的保護效果不好，電弧不穩定，焊縫金屬容易被氧化，可能造成焊縫產生氣孔等缺陷。氣體流量過大，容易造成絮流，卷入空氣，影響焊縫質量，同時氣流過大，帶走的熱量就多，加速了熔池的冷卻速度，容易造成氣孔等缺陷，多余的氣體也會造成氣體的浪費。

6）焊接速度。焊接速度也是影響焊接質量的關鍵因素，和焊接電流、電弧電壓一樣，是焊接熱輸入的組成部分。在其他參數不變的情況下，焊接速度的快慢直接影響著焊接的質量。焊接速度影響熔深、熔寬和余高，直接影響焊縫的成形好壞。焊接速度過快，焊縫容易出現咬邊缺陷，甚至造成未熔合，焊縫成形不良，甚至不成形。焊接速度過慢，熔深和熔寬大大增加，甚至會把工件燒穿，焊接熱輸入增大，工件變形增大，焊接效率低下。焊接速度必須在合理的范圍內，才能焊出理想的焊縫。一般短路過渡焊接速度可以在

20-50cm/min范圍內。

7）焊接電源極性。二氧化碳氣體保護焊采用的是直流電源，直流電源有正接法和反接法。正接法是工件接電源的正極，焊絲接負極。反接法是工件接負極，焊絲接正極。短路過渡時一般采用反接法，這時電弧穩定，焊接飛濺少，焊縫容易成形美觀，而且熔深較大，生產效率相對較高。采用正接法時，在電流相同的情況下，熔深變小，余高增大，飛濺增大，一般不采用。

8）焊槍角度。焊槍角度是焊槍端部或焊絲與焊縫垂直方向的夾角。焊槍角度越小，氣體的保護效果越好，越均勻，飛濺越小，電弧越穩定，焊縫成形好。焊槍角度越大，氣體保護效果變差，容易出現氣孔等焊接缺陷，焊接成形變差。焊槍角度一般保持在10-25°左右為宜，太小容易遮擋焊接人員的視線，看不清熔池，給焊接造成困難。

9）焊接方向。焊接方向有右向焊法和左向焊法兩種。右向焊法顧名思義就是從左向右進行焊接。左向焊法就是從右向左進行焊接。采用不同的焊接方向，對焊縫的影響是不一樣的。對于二氧化碳氣體保護焊一般采用左向焊法。左向焊法由于電弧吹向未焊部分，容易觀察熔池和焊接方向，方便掌握熔池的寬度，不容易出現燒穿現象，焊縫成形良好。右向焊法時電弧吹向已焊部分，熔池溫度較高，掌握不好容易出現燒穿，焊縫余高過高現象。

4 結語

對于二氧化碳氣體保護焊一般采用細絲，短路過渡形式焊接。在焊接過程前要掌握焊接工藝的要求，知道焊接工件的厚度、連接方式等，正確選擇焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、氣體流量、電源極性，在焊接過程中合理掌握焊絲伸出長度，并保持基本不變，采用左向焊法以合理的速度進行勻速焊接。只有各個參數相互協調，才能焊出外觀優美質量達標的焊縫來。

參考文獻

[1]雷世明.焊接方法與設備[M].北京：機械工業出版社，2008.

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