二氧化碳气体保护焊的焊接方法及工艺是怎样的?

二氧化碳气体保护焊的焊接方法及工艺

二氧化碳气体保护焊简称CO₂焊是利用二氧化碳气体作为保护介质,通过电弧热熔化焊丝与母材形成焊缝的熔化极电弧焊技术。其以成本低、效率高、操作简便等特点,广泛应用于船舶、机械、桥梁等金属结构焊接领域。

一、焊接方法

CO₂焊的核心是通过熔滴过渡实现焊丝与母材的冶金结合,主要过渡形式有以下三种: 短路过渡:焊丝端部熔滴与熔池接触短路,在电弧热与电磁力作用下爆断过渡。此方式熔滴细小直径0.8-1.2mm,电弧稳定,适合3mm以下薄板及全位置焊接如立焊、仰焊。工艺上需电流50-150A、电压18-25V,避免电流过小导致粘连或过大产生飞溅。 喷射过渡:当电流超过临界值通常200A以上,熔滴摆脱表面张力束缚,沿电弧轴线高速喷射。该方式熔深大、熔敷效率高可达80%以上,适用于中厚板6mm以上的水平对接、角接等长焊缝焊接,焊丝直径多选用1.2-1.6mm。 脉冲喷射过渡:通过脉冲电流基值电流维持电弧,峰值电流实现熔滴过渡熔滴尺寸与过渡频率。电流电压调节范围宽100-300A,可兼顾薄板3-6mm与厚板焊接,且飞溅少、成形美观,尤其适用于铝合金、不锈钢等易氧化材料。

二、焊接工艺

1. 设备组成 主要包括直流电源平特性或下降特性,确保电流稳定、送丝机构采用推丝式或拉丝式,保证焊丝匀速送出,送丝速度3-15m/min、焊枪含导电嘴、喷嘴,喷嘴孔径10-16mm、气瓶配减压流量计,气体流量及系统。 2. 材料选择 焊丝多采用实芯焊丝如H08Mn2SiA,含Mn、Si脱氧或药芯焊丝内部填充造气剂、稳弧剂,需保护也可焊接;保护气体需经干燥处理,纯度≥99.5%,含水量≤0.05%,以防气孔产生。 3. 工艺参数
  • 电流与电压:短路过渡时电流电压需匹配如焊丝直径1.0mm,电流80-120A对应电压19-22V;喷射过渡则需“大电流高电压”,如1.2mm焊丝对应电流200-280A、电压28-34V。
  • 焊接速度:常规5-30m/h,薄板宜快15-30m/h,厚板宜慢5-15m/h,速度过快易致未焊透,过慢则热输入过大引发变形。
  • 气体流量:通常15-25L/min,室外作业或风速>2m/s时需加防风罩,流量提高至25-30L/min。
  • 焊丝伸出长度:8-15mm伸出过长电阻增大,易烧导电嘴;过短影响视线及保护效果。 4. 操作要点 持枪角度:平焊时焊枪前倾10°-15°,立焊上倾30°-45°,仰焊后倾10°-20°;运条采用直线或小幅摆动锯齿、月牙形,保持喷嘴与工件距离10-15mm;起弧时慢送丝引弧,收弧时回烧1-2秒填满弧坑;多层焊需清理层间焊渣,层间温度<300℃。

    通过合理选择过渡方式、匹配工艺参数及规范操作,CO₂焊可实现高效、优质的焊接成形,满足不同厚度与位置的焊接需求。

延伸阅读: