短路过渡CO2保护焊焊接参数对质量的影响

谢合胜

摘 要：二氧化碳气体保护焊是应用非常广泛的一种焊接方法，其中在焊接过程中采用短路过渡的方式应用最为普遍。要想得到合格的优质的焊缝质量，必须在焊前、焊接中对影响焊接质量的因素进行合理的控制，其中焊接参数对焊接质量具有很大的影响。

关键词：CO2焊;短路过渡;焊接参数;质量

随着工业的迅速发展，钢铁材料应用越来越多，在竞争日益强烈的今天，效率非常重要，二氧化碳气体保护焊也得到了越来越广泛的应用。在汽车制造行业、车辆制造领域、化工机械、农业机械部门等应用非常广泛。二氧化碳气体保护焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢，效率高。为了达到较好的焊接质量，也需要对影响焊接质量的各个方面进行考虑。

1 CO2气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳气体作为保护气体，用焊丝作为填充材料的一种熔化极电弧焊方法。二氧化碳气体能对熔池进行很好的保护，防止空气中的有害气体的侵入。在二氧化碳气体保护焊中，二氧化碳气体的纯度对焊接质量有影响，焊丝作为填充金属也会对焊接质量造成影响。二氧化碳气体保护焊有很多优点：焊接生产效率高，焊接过程中不需要像焊条电弧焊那样更换焊条，可以连续不断的进行焊接，节省了时间，在焊接后也不需要清理熔渣，减少了工序;气体来源广泛，价格便宜，用电量相对少，焊接成本相对较低;焊接电弧能量集中，工件受热面积小，焊接变形小，特别适用于薄板的焊接具有优势，易于实现全位置焊接，容易成形，质量高。但二氧化碳气体保护焊焊接时飞溅比较大，特别是焊接参数不匹配时焊接飞溅更大。另外，需要进行防风措施。

2 短路过渡形式

二氧化碳气体保护焊按选用的焊丝的粗细来分，分为细丝CO2焊和粗丝CO2焊。按照熔滴的过渡形式CO2焊主要分为短路过渡和细颗粒过渡，一般细丝CO2焊多采用短路过渡形式，粗丝CO2焊采用细颗粒过渡形式。其中细丝采用短路过渡形式应用最广泛。细颗粒过渡形式时采用较大的焊接电流和电弧电压，电弧穿透力强，适于焊接中厚度板材，但焊接时飞溅较大，成形不好，应用较少。短路过渡时采用细焊丝，较小的焊接电流和电弧电压，电弧稳定性好，焊接成形性好，焊缝质量较好，飞溅小，焊接过程中热量输入小，焊后变形小，适合焊接薄板，便于实现全位置焊接，操作性好，效率高，在焊接生产中得到了广泛的应用。

3 焊接参数的影响

1）焊丝直径大小。焊丝直径有细丝和粗丝之分，一般直径小于1.6mm的焊丝为细丝，大于1.6mm的为粗丝，而细丝CO2焊用的最多。细丝常用的有0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm，一般采用短路过渡形式。粗丝一般采用细颗粒过渡形式，但效果不好，较少采用。焊丝直径的选择一般根据板的厚度，薄板选择较小的焊丝直径。细丝焊接效果好，焊缝容易成形，焊接时飞溅较少，随着选择的焊丝直径的增大，飞溅也随之增大，劳动条件变差。

2）焊丝伸出长度。焊丝伸出的长度要有一个合适的范围，根据选用的焊丝的直径的大小决定。如果焊丝的伸出长度过长，造成电弧不稳定，甚至焊丝成段的熔断，难以焊接操作，并且飞溅很大，甚至不能很好的形成熔池，气体保护效果失去作用，造成焊缝及其恶劣，焊缝成形效果变差，达不到质量要求。如果焊丝伸出长度过短，喷嘴到工件及熔池的距离就会很小，那么熔化的铁水和飞溅就容易造成喷嘴堵塞，阻碍保护气体的喷出，起不到保护效果，焊缝成形变差。同时，喷嘴离熔池的距离过低，影响焊接操作人员的操作视线。

3）焊接电流。焊接电流是影响焊接质量的关键因素之一，焊接电流的选择要根据所焊工件的厚度、材质、施焊位置、选择的焊丝的直径大小进行合理的选择。焊接电流的大小影响着焊丝的熔化速度、送丝速度、熔深的大小。在焊丝直径相同的情况下，焊接电流越大，焊丝的熔化速度就越大，热量越多，形成的熔深越大，同时熔宽和焊接后形成的焊缝的高度也相应增大，这时较薄的板材焊接时就不适合，适当的增大焊接电流有利于提高焊接生产率。但焊接电流也不能过大，否则会造成飞溅加大，熔池不易控制，甚至有把工件烧穿的危险。如果焊接电流过小，焊丝熔化较慢，造成母材不熔化，焊缝不易成形，成形困难，甚至造成未熔合、未焊透等焊接缺陷。

4）电弧电压。电弧电压根据焊丝直径大小、焊接电流的大小进行合理的选择调节，且要和焊接电流相匹配，否则，很难焊出理想的焊缝。一般情况下电弧电压随着焊接电流的增大相应增大。电弧电压大小和电弧的长短相适应，短路过渡时采用的是短弧焊接，电弧长度要短，要求电弧电压要小。所以短路过渡焊接时采用小的电弧电压。在焊丝直径和焊接电流大小一定的情况下，如果电弧电压过低，则引弧时困难，电弧断断续续，造成焊接过程不稳定，甚至无法焊接，飞溅大、噪声较大;如果电弧电压过大，短路过渡变成了颗粒过渡，飞溅也增大，焊接成形不稳定，不易形成良好的焊缝质量。

5）CO2气体流量。气体流量要根据焊接电流、电弧电压、焊接速度进行合适选择。气体流量太小，气体对熔池的保护效果不好，电弧不稳定，焊缝金属容易被氧化，可能造成焊缝产生气孔等缺陷。气体流量过大，容易造成絮流，卷入空气，影响焊缝质量，同时气流过大，带走的热量就多，加速了熔池的冷却速度，容易造成气孔等缺陷，多余的气体也会造成气体的浪费。

6）焊接速度。焊接速度也是影响焊接质量的关键因素，和焊接电流、电弧电压一样，是焊接热输入的组成部分。在其他参数不变的情况下，焊接速度的快慢直接影响着焊接的质量。焊接速度影响熔深、熔宽和余高，直接影响焊缝的成形好坏。焊接速度过快，焊缝容易出现咬边缺陷，甚至造成未熔合，焊缝成形不良，甚至不成形。焊接速度过慢，熔深和熔宽大大增加，甚至会把工件烧穿，焊接热输入增大，工件变形增大，焊接效率低下。焊接速度必须在合理的范围内，才能焊出理想的焊缝。一般短路过渡焊接速度可以在

20-50cm/min范围内。

7）焊接电源极性。二氧化碳气体保护焊采用的是直流电源，直流电源有正接法和反接法。正接法是工件接电源的正极，焊丝接负极。反接法是工件接负极，焊丝接正极。短路过渡时一般采用反接法，这时电弧稳定，焊接飞溅少，焊缝容易成形美观，而且熔深较大，生产效率相对较高。采用正接法时，在电流相同的情况下，熔深变小，余高增大，飞溅增大，一般不采用。

8）焊枪角度。焊枪角度是焊枪端部或焊丝与焊缝垂直方向的夹角。焊枪角度越小，气体的保護效果越好，越均匀，飞溅越小，电弧越稳定，焊缝成形好。焊枪角度越大，气体保护效果变差，容易出现气孔等焊接缺陷，焊接成形变差。焊枪角度一般保持在10-25°左右为宜，太小容易遮挡焊接人员的视线，看不清熔池，给焊接造成困难。

9）焊接方向。焊接方向有右向焊法和左向焊法两种。右向焊法顾名思义就是从左向右进行焊接。左向焊法就是从右向左进行焊接。采用不同的焊接方向，对焊缝的影响是不一样的。对于二氧化碳气体保护焊一般采用左向焊法。左向焊法由于电弧吹向未焊部分，容易观察熔池和焊接方向，方便掌握熔池的宽度，不容易出现烧穿现象，焊缝成形良好。右向焊法时电弧吹向已焊部分，熔池温度较高，掌握不好容易出现烧穿，焊缝余高过高现象。

4 结语

对于二氧化碳气体保护焊一般采用细丝，短路过渡形式焊接。在焊接过程前要掌握焊接工艺的要求，知道焊接工件的厚度、连接方式等，正确选择焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、电源极性，在焊接过程中合理掌握焊丝伸出长度，并保持基本不变，采用左向焊法以合理的速度进行匀速焊接。只有各个参数相互协调，才能焊出外观优美质量达标的焊缝来。

参考文献

[1]雷世明.焊接方法与设备[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]陈云祥.焊接方法与设备[M].北京：机械工业出版社，2002.