简论CO2气体保护焊的工艺参数选择2王荣青四川水电高级技校（628003）【摘要】CO气体保护焊以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广2和成本低廉等诸多优势，逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊在焊接生产中，焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响，正确选择焊接工艺参数是获得质量优良的焊接接头和提高生产率的关键本文主要对 CO 气体保护焊中各种2相关的工艺参数对 CO 气体保护焊的影响及其焊接工艺的参数选择进行了比较详2细的分析关键词】 CO 气体保护焊、焊接工艺参数 选择2随着科学技术的飞速发展，焊接设备也在不断的更新换代co气体保护焊的2出现和发展对于传统的手工焊条电弧焊就是一次技术性的革命它以其速度快、 操作方便、焊接质量高、适用范围广和低成本等诸多优势，逐渐取代了传统的手 工焊条电弧焊在实际生产中，广泛用于机车车辆、汽车、摩托车、船舶、煤矿 机械及锅炉制造行业，主要用于焊接低碳钢、低合金钢、耐磨零件的堆焊、铸钢 件的补焊等方面为了充分发挥 CO 气体保护焊的效能，在焊接时必须正确选择2焊接工艺参数 焊接工艺参数就是焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数的总称 CO2 气体保护焊焊接工艺参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、 气体流量、焊丝伸出长度、焊枪倾角和电源极性等。
1 CO2气体保护焊各工艺参数对其焊接的影响 焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响为了获得优质的焊接 接头，必须先搞清楚各焊接工艺参数对焊接的影响1.1 焊丝直径 焊丝直径对焊接过程的电弧稳定、金属飞溅以及熔滴过渡等方面有显著影 响随着焊丝直径的加粗（或减细）则熔滴下落速度相应减小（或增大）；随着 焊丝直径的加粗（或减细），则相应减慢（或加快）送丝速度，才能保证焊接过 程的电弧稳定随着焊丝直径加粗,焊接电流、焊接电压、飞溅颗粒等都相应增 大，焊接电弧越不稳定，焊缝成形也相对较差1.2 焊接电流焊接电流除对焊接过程的电弧稳定、金属飞溅以及熔滴过渡等方面有影响 外，还对焊缝宽度、熔深、加强高有显著影响通常随着焊接电流的增加，电弧 电压会相应增加一些因此随着电流的增加，焊缝熔宽和余高会随之增大一些， 而熔深增大最明显但是当焊接电流太大时，金属飞溅会相应增加，并容易产生 烧穿及气孔等缺陷反之，若焊接电流太小时，电弧不能连续燃烧，容易产生未 焊透及焊缝表面成形不良等缺陷焊接电流与送丝成正比，也就是说送丝速度越快则焊接电流也越大CO2气 体保护焊接电流的大小是由送丝速度来调节的焊接电流对焊丝的熔化影响也大。
焊接电流与熔化速度关系，如图 1 所示 图中表明随着焊接电流的增大，焊丝熔化速度也增大其中细焊丝的熔化速度增 大更快些，这是因为细丝产生的电阻热较大Ia/A图 1 焊接电流与熔化速度关系B—熔宽 H—余咼 R 一熔深1.3 电弧电压 电弧电压是影响熔滴过渡、金属飞溅、电弧燃烧时间以及焊缝宽度的主要 因素在一般情况下，电弧电压越咼，电弧笼罩也越大于是熔宽增加，而熔深、 余咼却减小，焊接趾部易出现咬边；电弧电压过低，则电弧太短，焊丝容易伸入 熔池，使电弧不稳定，焊缝易造成熔合不良（焊道易成为凸形）电弧电压与焊 缝成形的关系，如图 2 所示电弧电压也反映了弧长的大小电弧电压越咼，弧长也越长，则焊枪喷嘴到 焊件的距离也越大，气体保护效果会越差，这样就易产生气孔电弧电压与气孔 的关系，如图 3 所示1.4 焊接速度 焊接速度对焊缝内部与外观的质量都有重要影响在保持焊接电流和电弧电 压一定的情况下，焊接速度加快则焊缝的熔深、熔宽和余咼都会减小，焊道会成 为凸形焊接速度对焊缝成形的影响，如图4 所示焊接速度再加快，在焊接趾 部易出现咬边进一步提咼焊接速度时出现驼峰焊道相反焊速过低，熔池中液 态金属将流到电弧前面，电弧在液态金属上面燃烧，从而使焊缝熔合不良，形成 未焊透。
通常半自动焊时，当焊速低于 15cm/min 时，焊枪移动不易均匀而在焊速达60cm/min〜70cm/min时，焊枪难以对准焊接线，所以通常焊接速度多为 30-50cm/min图 3 电弧电压与气孔的关系B—熔宽 H 一余咼 R—熔深1.5 焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指焊接时导电嘴与焊件间的距离焊丝伸出长度对焊接过程 的稳定性影响比较大当焊丝伸出长度增加时，焊丝的熔化速度加快，可以使生 产率提咼焊丝伸出长度过大时，由于电阻热的作用，使焊丝的熔化速度相应加 快，将引起电弧不稳，飞溅增加，焊缝外观不良和产生气孔；反之，焊丝伸出长 度太短时，则焊接电流增大，并缩短了喷嘴与焊件间的距离，这样使喷嘴极易过 热，容易堵塞喷嘴，从而影响气体流通焊丝伸出长度的大小还影响母材的热输入焊丝伸出长度与焊接电流、熔深 的关系，如图5 所示恒电压电源和等速送丝系统，当改变焊丝伸出长度时，焊 接电流与熔深均发生变化当伸出长度增大时，焊丝熔化的速度加快而焊缝熔 深及焊接电流减少，根据这一特点，在半自动焊接时焊工可以通过调节焊枪咼度 来调节输入1.6 气体流量CO 气体保护焊利用 CO 气体的屏蔽作用实现保护的，气体流量、焊丝伸出长 22度及风的大小都是影响保护的主要因素。
气体流量的大小与电流有关，在大电流时气体的流量则要大，为20-25L/min在工作环境有风时，应适当增大喷嘴直径，以便在大流量时仍可获得稳定的电弧 CO 气体流量和风速上限的关系，见2表1通常实芯焊丝CO焊时，为得到可靠的保护效果，风速上限为4m/s，如果2风速超过这一上限值，则应采取必要的防风措施表 1 CO 气体流量和风速上限的关系2喷嘴直径/mm161616222222CO 流量 L/min2253036253035风速上限m/s2.12.53.01.11.41.71.7 焊枪倾角 无论是自动焊还是半自动焊，当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹1.8 电源极性CO 气体保护焊时，电源极性对焊缝熔深、电弧稳定都有重要影响为保证电2弧的稳定燃烧，一般采用直流反接采用正接时，焊丝熔化速度加快、焊缝熔深 浅、余高增加，电弧燃烧没有反接稳定2 CO2气体保护焊接工艺参数的选择CO2气体保护焊广泛用于各种位置、不同坡口形式和各种厚度焊件的焊接 如果不能正确选择焊接参数，将引起各种焊接缺陷，增加工时和降低工作效率2.1 焊丝直径根据焊件情况，首先应选择合适的焊丝直径。
常用焊丝直径为屮0.6mm〜屮1.2mm，各种直径的焊丝都有其通用的电流范围、适合的焊接位置，见表2从表 中可以看到，小于屮1.2mm的焊丝，适合于全位焊大于屮1.2mm的焊丝主要适 用于平焊表 2 焊丝直径、焊接电流、焊接位置的关系焊丝直径/mm焊接电流/A适合焊件厚度适合焊接位置0.640 〜901.0 〜4.0全位置0.850 〜1200.960 〜150170 〜802.0 〜12.01.280 〜350±1.6300〜500±6平焊位置2.2 焊接电流 焊接电流是焊接的主要参数之一，主要根据母材厚度，接头形式以及焊丝直径等正确选择在保证焊透的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时，易 造成熔池翻滚，不仅飞溅大，焊缝成形也非常差焊丝直径与焊接电流的关系， 见表 22.3 电弧电压 确定焊接电流的范围后，调整电弧电压使电弧电压与焊接电流形成良好的匹配焊接过程中电弧稳定，飞溅小，能听到沙、沙的声音，能看到焊机的电流 表、电压表的指针稳定，摆动小，焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配最 佳的电弧电压一般在16V〜24V之间，粗滴过渡时，电压为25V〜45V,所以电弧 电压应细心调试。
2.4 焊接速度随着焊接速度增大（或减小），则焊缝熔宽，熔深和堆积高度都相应减小（或 增大）当焊接速度过快时，会使气体保护的作用受到破坏，易使焊缝产生气孔 同时焊缝的冷却速度也会相应提高，也降低了焊缝金属的塑性的韧性，并会使焊 缝中间出现一条棱，造成成形不良当焊接速度过慢时，熔池变大，焊缝变宽， 易因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的 质量选择 一般自动焊速度为 15m/h〜30m/h2.5 焊丝伸出长度焊丝伸出长度一般为焊丝直径的 10〜20 倍焊丝伸出长度与电流有关，电流 越大，伸出长度越长焊丝伸出长度与焊接电流的关系，见表3焊丝伸出长度 太长时，焊丝的电阻热越大，焊丝熔化速度加快，易造成成段焊丝熔断，飞溅严 重焊接过程不稳定；焊丝伸出长度太短时，容易使飞溅物堵住喷嘴，有时飞溅物 熔化到熔池中，造成焊缝成形差一般经验公式是，伸出长度为焊丝直径的十倍， 既①1.2mm焊丝选择伸出长度为12 mm左右表 3 焊丝伸出长度与焊接电流的关系焊接电流/A焊丝伸出长度/mm<2506-15>25015-252.6 气体流量 气体流量会直接影响焊接质量，一般根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长 度及喷嘴直径来选择。
当焊接电流越大，焊接速越快，焊丝伸出长度越长时，气 体流量应大些气体流量太大或太小时，都会造成成形差，飞溅大，产生气孔一般经验公式是，数量为焊丝直径的十倍，既①1.2mm焊丝选择12L/min当采 用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量co2气体纯度 不低于 99.5%2.7 焊枪倾角无论是自动焊还是半自动焊，当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳 其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹为了避免这种情况的出 现，一般采用左向焊法焊接，可将喷嘴前倾 10°~15°，不仅能够清楚观察和控制 熔池，而且能够保证焊缝成形良好，焊接过程稳定2.8 电源极性CO 气体保护焊电源极性应采用直流反接焊接，因为直流反接时熔深大，飞2溅小，电弧稳定，焊缝成形好3 结束语CO 气体保护焊在实际生产中，选择焊接工艺参数时，应做到以下几点：（1） 2根据母材先确定焊丝直径和焊接电流；（2）根据选择的焊接电流，在试板上试焊， 细心调整出相匹配的电弧电压；（3）根据试板上焊缝成形情况，细调整焊接电流， 焊接电压，气体流量，达到最佳的焊接工艺参数；（4）在工件上正式焊接过程中， 应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降低，及时调整焊接电压。
有了一定的理 论基础，再加上我们勤于思考，相信我们每一名焊接操作者通过不断的调整，最 终都能获得最佳的焊接工艺参数正确使用焊接工艺参数，可以避免各种焊接缺 陷，提高操作技能、为保证焊接质量奠定良好的基础，同时也增加了工时利用率， 提高了生产效率参考文献：1.王长忠.《焊工工艺与技能训练》.中国劳动社会保障出版社.2001年6月 第一版2.陈美成、江爱坦、郑榕弟等. 《焊接工艺学》.中国水利水电出版社.1986年 6 月第一版。