二氧化碳气体保护焊工艺分析

C02气体保护焊一、CO2气体保护焊的原理二氧化碳气体保护焊是利用CO2气体作为保护气体的一种熔化极气体保护的 焊接方法。1、使用CO2气体保护焊，可以减少飞溅。它是利用CO2气体热物理性能的特 殊性,使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡， 通常需要采用短路和熔滴缩颈爆锻，因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。 但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到 最小程度。2. 二氧化碳气体保护焊，可以降低成本,提高焊接质量:由于C02气比空气重，因此 从喷嘴中喷出的CO2气可以在电弧区形成有效的保护层，防止空气进入熔池，特 别是空气中氧等有害物质的影响熔化电极（焊丝）通过送丝滚轮不断的送进，与工 件之间产生电弧，在电弧热的作用下，熔化焊丝和工件形成熔池，随着焊枪的移动， 熔池凝固形成焊缝,再加上二氧化碳保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成 形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷质量焊接接头。这种焊接 方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一二、CO2气体保护焊工艺特点（1）高效节能 CO2气体保护焊是一种高效节能的焊接方法，例如水平对焊10mm厚的低碳钢板时，CO2气体保护焊的耗电量比焊条电弧焊低2/3左右，与 埋弧焊相比也略低些。同时考虑到高生产率和原材料价格低廉等特点，CO2气 体保护焊的经济效益是很高的。（2）生产效率高 用粗丝（焊丝直径1.6mm）焊接时可以使用较大电流，实现 射滴过渡。CO2气体保护焊的电流密度可高达100300。所以焊丝的熔化系数大， 可达1526g/ （A。h），焊件的熔深也很大，可以不开或只开较小的坡口焊接。 另外由于基本上没有焊渣，焊后不需要清渣，节省了许多工时，因此可以较大的 提高焊接生产率。（3）焊接变形小 用细丝焊接时可以使用较小的电流，实现短路过渡方式。这 时电弧对焊件是间断加热，电弧稳定，热量集中，焊接热输入小，适合于焊接薄 板。同时焊接变形也小，甚至不需要焊后矫正工序，还可以用于全位置焊接。（4）抗锈能力强C02气体保护焊是一种低氢型焊接方法，抗锈能力较强，焊 缝的含氢量极低，所以焊接低合金钢时，不易产生冷裂，同时也不易产生氢气孔。（5）成本低 CO2气体保护焊使用的气体和焊丝便宜，来源广泛，焊接设备 在国内已经定型生产，为该方法的应用创造了十分有利的条件。（6）易实现自动化 CO2气体保护焊是一种明弧焊接方法，便于监视和控制 电弧和熔池，有利于实现焊接过程的机械化和自动化。用半自动焊接焊曲线焊缝 和空间位置焊缝也十分方便。三、结合汽车零件生产实例分析以CO2气体保护焊在汽车车轮钢架生产中应用为例钢车轮材料为厚度为8mm的Q235钢焊接工艺流程为：压配电焊焊接内焊缝冲气门孔检查装挂 油漆摘挂手工修磨。过程中内外焊缝均采用C02气体保护焊，焊丝选 用 H08Mn2SiA。实物图：图车轮的细成示意图2、车轮C02保护焊常见缺陷的原因分析2.1、气孔气孔是CO2保护焊是较容易出现的问题，产生原因是多方面的。分析发现焊 接中出现气孔有焊接工艺因素也有非工艺因素。CO2气体保护焊通过气体来保 护熔池，因此当保护气体的质量较差、保护气罩受到干扰破坏、气体不纯、气体 压力低于1MP、喷嘴内壁和气体分配环上的部分小孔被飞溅物堵塞致使流出的 气体不均、焊丝伸出过长、收弧太快等都会导致气孔的产生。根据以上原因分析在气体纯度、流量、喷嘴、焊丝和焊接规范均正常时，真正 导致气孔大量出现的原因在于车轮焊接前轮辐和轮辋上存在油污，零件表面的油 污导致焊接过程中油污燃烧氧化，使喷嘴喷出的气体不均匀导致气孔出现。因此， 焊接前清洗零件表面油污是减少焊接气孔最有效的方法。2.2、咬边咬边是焊接中常见的一种焊接缺陷，破坏了焊接的连续性，使母材金属的有效 截面减小，减弱了焊接接头的强度，并且咬边处引起应力集中，当缺陷超标时， 承载后有可能咬在边产生裂纹，甚至引起结构的破坏。咬边是电弧冲刷或熔化了近焊缝区基本金属层，又未能填充的结果。为了保证 焊接质量，必须选用相应的焊接参数。如焊接电流、焊接电压、焊接速度。并保 持焊接过程的稳定。根据以上原因分析车轮焊接中存在着开机不稳、无意碰触焊机旋钮等原因造成 焊接规范发生变化，及时调整到工艺要求的参数上是减少咬边的有效方法。2.3焊偏焊偏在车轮焊接过程中为第三大缺陷，表现为内外焊缝出现偏离。偏焊还容易 造成焊缝出现未焊透等缺陷，使内外焊道中心存在空隙，在车轮服役过程中大大 降低焊缝接头的承载力度，存在严重安全隐患。偏焊的产生一方面可能是由于自动控制系统的精度不足，焊接行为装置出现位 移量的偏差，影响车轮合成焊接中的偏焊；另一方面是焊件厚度、焊丝的对中和 矫直度都可能造成偏焊。通过对生产中采用的自动控制系统中“齿盘光电控”与 “旋转编码控制”进行对比试验发现采用使用“旋转编码控制系统”生产的车轮 无偏焊现象。为减少偏焊的产生，建议生产线全部采用“旋转编码控制系统”进行生产。3、其他缺陷及质量保证措施缺陷名称产生原因防止措施夹渣采用短路电弧多道焊，存在熔渣型夹杂物在焊接下一道焊道之前清除掉焊道上发亮的渣 壳咼的行走速度，存在氧化膜型夹杂物减小行走速度，米用含脱氧剂较高的焊丝，提 高电弧电压未熔合焊接区表面有氧化膜或锈 皮焊前清理全部坡口面和工件表面上的轧制氧化 皮或杂质线能量不足提高送丝速度和电弧电压，减小行走速度焊接技术不合适米用摆动操作以使在坡口面上有瞬时停歇，焊 丝的指向保持在焊接熔池的前沿接头设计不合理开坡口接头的夹角要保持足够大，以便采用合 适的焊丝伸出长度和电弧特性来达到坡口的底 部。坡口设计改V形为U形未焊透坡口加工不合适接头的设计必须合适，以便熔深能达到坡口的 底部，同时要保持喷嘴与工件的距离及电弧特 性合适。减小钝边。设置或增大对接接头中的 根部间隙焊接技术不合适使焊丝定位在适当的行走角度上以达到最大熔 深，电弧保持在焊接熔池的前沿线能量不合适提高送丝速度以获得较高的焊接电流，保持喷 嘴与工件的适当距离烧穿线能量过大减小送丝速度和电弧电压，提高行走速度坡口加工不当减小过大的根部间隙，增大钝边