以CO2作保護氣體，依靠焊絲與焊件之間的電弧來熔化金屬的氣體保護焊的方法稱CO2焊。這種焊接法採用焊絲自動送絲，敷化金屬量大、生產效率高、質量穩定。因此，在國內外獲得廣泛套用。
基本介紹
- 中文名：co2氣體保護焊工藝
- 簡稱：CO2焊
- 特色：敷化金屬量大、生產效率高
- 性質：方法
特點,工藝及設備,
特點
1）採用明弧焊接，熔池可見度好，操作方便，適宜於全位置焊接。並且有利於焊接過程中的機械化和自動化，特別是空間位置的機械化焊接。
2）電弧在保護氣體的壓縮下熱量集中，焊接速度較快，熔池小，熱影響區窄，焊件焊後的變形小，抗裂性能好，尤其適合薄板焊接。
3）用氬、氦等惰性氣體焊接化學性質較活潑的金屬和合金時，具有較好的焊接質量。
4）在室外作業時，必須設擋風裝置才能施焊，電弧的光輻射較強，焊接設備比較複雜。
工藝及設備
特點：
（1）焊接成本低 CO2氣體是釀造廠和化工廠的副產品，來源廣，價格低，其綜合成本大概是手工電弧焊的1/2。
（2）生產效率高 CO2氣體保護焊使用較大的電流密度（200A/mm2左右），比手工電弧焊（10-20A/mm2左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.2-3.8倍，對10mm以下的鋼板可以不開坡口，對於厚板可以減少坡口加大鈍邊進行焊接，同時具有焊絲熔化快，不用清理熔渣等特點，效率可比手弧焊提高2.5-4倍。
（3）焊後變形小CO2氣體保護焊的電弧熱量集中，加熱面積小，CO2氣流有冷卻作用，因此焊件焊後變形小，特別是薄板的焊接更為突出。
（4）抗銹能力強 CO2氣體保護和埋弧焊相比，具有較高的抗銹能力，所以焊前對焊件表面的清潔工作要求不高，可以節省生產中大量的輔助時間。缺點：由於CO2氣體本身具有較強的氧化性，因此在焊接過程中會引起合金元素燒損，產生氣孔和引起較強的飛濺，特別是飛濺問題，雖然從焊接電源、焊絲材料和焊接工藝上採取了一定的措施，但至今未能完全消除，這是CO2焊的明顯不足之處。
CO2氣體保護焊的分類
CO2氣體保護焊按操作方法，可分為自動焊及半自動焊兩種。對於較長的直線焊縫和規則的曲線焊縫，可採用自動焊；對於不規則的或較短的焊縫，則採用半自動焊，目前生產上套用最多的是半自動焊。CO2氣體保護焊按照焊絲直徑可分為細絲焊和粗絲焊兩種。細絲焊採用直徑小於1.6mm,工藝上比較成熟，適宜於薄板焊接；粗絲焊採用的直徑大於或等於1.6mm，適用於中厚板的焊接。
CO2氣體保護焊的熔滴過渡
在常用的焊接工藝參數內，CO2氣體保護焊的熔滴過渡形式有兩種，即細顆粒過渡和短路過渡。
（1）細顆粒狀過渡 CO2氣體保護焊採用大電流，高電壓進行焊接時，熔滴呈顆粒狀過渡。當顆粒尺寸增加時，會使焊縫成型惡化，飛濺加大，並使電弧不穩定。因此常用的是細顆粒狀過渡，此時熔滴直徑約比焊絲直徑小2-3倍。特點，電流大、直流反接。
（2）短路過渡 CO2氣體保護焊採用小電流，低電壓焊接時，熔滴呈短路過渡。短路過渡時，熔滴細小而過渡頻率高（一般在250-300l/s）,此時焊縫成形美觀，適宜於焊接薄件。
CO2氣體保護焊的冶金特點
（1）CO2氣體的氧化性CO2氣體是氧化性氣體，在電弧高溫作用下會發生分解：CO2=CO+0 在電弧區中，約有40-60%的CO2氣體被分解，分解出來的原子態氧具有強烈的氧化性。使碳和其它合金元素如Mn、Si被大量氧化，結果使焊縫金屬的機械性能大大下降。CO2焊常用的脫氧措施是在焊絲中加入脫氧劑，常用的脫氧劑是Al、Ti、Si、Mn，而其中尤以Si、Mn用得最多。在上述脫氧劑中單獨使用任一種脫氧劑效果均不理想，所以通常採用Si、Mn聯合脫氧。
（2）氣孔 CO2氣體保護焊時，如果使用化學成份不合要求的焊絲、純度不合要求的CO2氣體及不正確的焊接工藝，由於CO2氣流有一定的冷卻作用，熔池凝固較快，很容易在焊縫中產生氣孔。……實踐表明，在CO2氣體保護焊中，採用ER50-6（原為H08Mn2SiA）等含有脫氧劑的焊絲焊接低碳鋼、低合金鋼時，如果焊前對焊絲和鋼板表面的油污、鐵鏽作了適當的清理，CO2氣體中的水分也比較少的情況下，焊縫金屬中產生的氣孔主要是氮氣孔。而氮來自空氣的侵入，因此在焊接過程中保護氣層穩定可靠是防止焊縫中產生氮氣孔的關鍵。
CO2氣體保護焊的工藝參數
CO2氣體保護焊時，由於熔滴過渡的不同形式，需採用不同的焊接工藝參數
（1）短路過渡時的工藝參數 短路過渡焊接採用細絲焊，常用焊絲直徑為Φ0.6～1.2，隨著焊絲直徑增大，飛濺顆粒都相應增大。短路過渡焊接時，主要的焊接工藝參數有電弧電壓、焊接電流、焊接速度，氣體流量及純度，焊絲深出長度。
1） 電弧電壓及焊接電流 電弧電壓是短路過渡時的關鍵參數，短路過渡的特點是採用低電壓。電弧電壓與焊接電流相匹配，可以獲得飛濺小，焊縫成形良好的穩定焊接過程。Φ1.2的一般參數為 電壓 19伏；電流120～135。
2） 焊接速度 隨著焊接速度的增加，焊縫熔寬、熔深和余高均減小。焊速過高，容易產生咬邊和未焊透等缺陷，同時氣體保護效果變壞，易產生氣孔。焊接速度過低，易產生燒穿，組織粗大等缺陷，並且變形增大，生產效率降低。因此，應根據生產實踐對焊接速度進行正確的選擇。通常半自動焊的速度不超過0.5m/min,自動焊的速度不超過1.5m/min。
3） 氣體的流量及純度 氣體流量過小時，保護氣體的挺度不足，焊縫容易產生氣孔等缺陷；氣體流量過大時，不僅浪費氣體，而且氧化性增強，焊縫表面上會形成一層暗灰色的氧化皮，使焊縫質量下降。為保證焊接區免受空氣的污染，當焊接電流大或焊接速度快，焊絲伸出長度較長以及室外焊接時，應增大氣體流量。通常細絲焊接時，氣體流量在15～25L/min之間。CO2氣體的純度不得低於99.5%。同時，當氣瓶內的壓力低於1Mpa,就應停止使用，以免產生氣孔。這是因為氣瓶內壓力降低時，溶於液態CO2中的水分汽化量也隨之增大，從而混入CO2氣體中的水蒸氣就越多。
4） 焊絲伸出長度 由於短路過渡均採用細焊絲，所以焊絲伸出長度上所產生的電阻熱影響很大。伸出長度增加，焊絲上的電阻熱增加，焊絲熔化加快，生產率提高。但伸出長度過大時，焊絲容易發生過熱而成段熔斷，飛濺嚴重，焊接過程不穩定。同時伸出增大後，噴嘴與焊件間的距離亦增大，因此氣體保護效果變差。但伸出長度過小勢必縮短噴嘴與焊件間的距離，飛濺金屬容易堵塞噴嘴。合適的伸出長度應為焊絲直徑的10～12倍，細絲焊時以8～15mm為宜。
（2）細顆粒狀過渡時的工藝參數 細顆粒狀過渡大都採用較粗的焊絲，Φ1.2以上。下表給出幾種直徑焊絲的參考規範
焊絲直徑（mm） 1.2 1.6 2.0
最低電流（A） 300 400 500
電弧電壓（V） 34 ～ 45
