第6章 CO2气体保护电弧焊
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的焊接方法及工艺一、基本原理 CO2气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极，并有CO2气体作保护的电弧焊。
是焊接黑色金属的重要焊接方法之一。
二、工艺特点1.CO2焊穿透能力强，焊接电流密度大（100-300A/m2），变形小，生产效率比焊条电弧焊高1-3倍2.CO2气体便宜，焊前对工件的清理可以从简，其焊接成本只有焊条电弧焊的40%-50%3.焊缝抗锈能力强，含氢量低，冷裂纹倾向小。
4. 焊接过程中金属飞溅较多，特别是当工艺参数调节不匹配时，尤为严重。
5. 不能焊接易氧化的金属材料，抗风能力差，野外作业时或漏天作业时，需要有防风措施。
6..焊接弧光强，注意弧光辐射。
三、冶金特点 CO2焊焊接过程在冶金方面主要表现在：1.CO2气体是一种氧化性气体，在高温下分解，具有强烈的氧化作用，把合金元素烧损或造成气孔和飞溅等。
解决CO2氧化性的措施是脱氧，具体做法是在焊丝中加入一定量脱氧剂。
实践表明采用Si-Mn脱氧效果最好，所以目前广泛采用H 08Mn2SiA H10Mn2Si等焊丝。
四、材料1.保护气体CO2 用于焊接的CO2气体，其纯度要求≥99.5%，通常CO2是以液态装入钢瓶中，容量为40L的标准钢瓶可灌入25Kg的液态CO2， 25Kg的液态CO2约占钢瓶容积的80%，其余20%左右的空间充满气化的CO2。
气瓶压力表上所指的压力就是这部分饱和压力。
该压力大小与环境温度有关，所以正确估算瓶内CO2气体储量是采用称钢瓶质量的方法。
（备注：1Kg的液态CO2可汽化509LCO2气体） CO2气瓶外表漆黑色并写有黄色字样、售CO2气体含水量较高，焊接时候容易产生气孔等缺陷，在现场减少水分的措施为：1)将气瓶倒立静置1-2小时，然后开启阀门，把沉积在瓶口部的水排出，可放2 -3次，每次间隔30分钟，放后将气瓶放正。
2)倒置放水后的气瓶，使用前先打开阀门放掉瓶上面纯度较低的气体，然后在套上输气管。
焊接工艺知识培训 - CO2气体保护焊
半自动：焊接速度为30-60cm/min 自动焊：焊接速度可高达250cm/min以上 焊接速度过快时:焊道变窄,熔深和余高变小。
2.4 干伸长度
定义:焊丝从导电咀到工件的距离 小于300A时: L= (10--15)倍焊丝直径. 大于300A时: L= (10--15)倍焊丝直径 + 5mm
举例： 直径1.2mm焊丝可用电流120-350A, 电流小时乘10倍的焊丝直径， 电流大时乘15倍的焊丝直径 。
1.1 焊接方法分类
熔化焊接 电弧焊 气焊 铝热焊 电渣焊 压力焊 电子束焊 激光焊 熔化极 手工焊 CO2焊 埋弧焊 MAG焊 MIG焊
非熔化极 钎焊
TIG焊 等离子弧焊
名词解释
电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。 熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属。 非熔化极：电极（钨极）不熔化。 MIG焊：金属极（熔化极）惰性气体保护焊 TIG焊：钨极（非熔化极）惰性气体保护焊 MAG焊：金属极（熔化极）活性气体保护焊
焊接电流 电缆长度
100A 约1V 约1V 约1.5V 约2V
200A 约1.5V 约2.5V 约3V 约4V
300A 约1V 约2V 约2.5V 约3V
400A 约1.5V 约2.5V 约3V 约4V
500A 约2V 约3V 约4V 约5V
10m 15m 20m 25m
焊接电压的设定
根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然后根据下列公式 计算焊接电压: < 300A时: 焊接电压 = ( 0.04倍焊接电流 + 16 ± 1.5) 伏 >300A时: 焊接电压 = ( 0.04倍焊接电流 + 20 ± 2) 伏 举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下： 焊接电压 = ( 0.04 ×200 + 16 ± 1.5)伏 = ( 8 + 16 ± 1.5)伏 = ( 24 ± 1.5)伏 举例2：选定焊接电流400A，则焊接电压计算如下： 焊接电压 = ( 0.04 × 400 + 20 ± 2)伏 = ( 16 + 20 ± 2)伏= ( 36 ± 2)伏
1.2二氧化碳气体保护焊(ppt文档)
图1-9 各种典型的焊接位置
(a)平焊 (b)横焊 (c)立焊 (d)仰焊
1.2 CO2气体保护焊
平焊一般容易进行，焊接速度较快，焊接质量易于保证， 只要不是在汽车上施焊，应尽量采用平焊。
水平焊缝进行横焊时，应使焊炬向上倾斜，以尽可能避免 重力对熔池的影响。
立焊时，可根据具体情况选用上焊法、下焊法或立角焊法。 对于气体保护焊应以上焊法为主，手工电焊则以下焊法为主。 仰焊是最难掌握的，为避免熔化金属脱落引起事故，一定要用 较低的电压、短电弧和小熔池相配合。施焊时，将喷嘴推向工 件，防止焊丝向熔池之外移动。
1.2 CO2气体保护焊
1. CO2气体保护焊的特点 (1)生产率高 CO2电弧焊的穿透力强，熔深大而且焊丝的熔化率高，所以， 熔敷速度、生产率比手工焊高1～3倍。 (2)焊接成本低 CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，来源广、价格低。因 而，CO2气体保护焊的成本只有埋弧焊和手工焊的40％～50％。 (3)能耗低 CO2电弧焊和药皮焊条手弧焊相比，3 mm厚低碳钢板对接焊 缝，每米焊缝消耗的电能，前者为后者的70％左右。25 mm厚低 碳钢板对接焊缝，每米焊缝消耗的电能，前者仅为后者的40％。 所以，CO2电弧焊也是较好的节能焊接方法。
二氧化碳气体保护焊(GMAW)焊接方法简介
二氧化碳气体保护焊（GMAW ）焊接方法简介二氧化碳气体保护焊是利用CO 2气体进行保护的电弧焊，简称CO 2焊。
在焊接黑色金属时，由于它不需要特殊的焊药、焊剂，而是使用廉价的CO 2气体，配合某种低合金钢焊丝进行焊接，从而得到合乎质量要求的焊缝，所以自50年代起，在工业上应用发展十分迅速。
迄今，CO 2焊是一种非常重要的焊接方法，其焊接状况如图1-9所示。
1．特点1）优点①焊接生产率高 CO 2焊时焊丝的电流密度大，熔化速度快，熔敷系数达到15～26g/(A.h)，其生产率比普通的手弧焊高2～4倍。
②焊接成本低 CO 2气体来源广，价格低廉。
通常CO 2焊的成本只有埋弧焊或手弧焊的40～50%。
③焊接变形小 CO 2气体在电弧焊时有强烈的冷却作用，工件输入的线能量小，热影响区窄，焊接变形小，这对于薄板构件的焊接生产十分有利。
④焊缝含氢量低 其原因是保护气氛在高温时与氢有很强的亲和能力。
⑤抗锈能力较强 因为焊接过程有强烈的冶金反应，所以不易产生气孔等焊接缺陷。
⑥适用范围广 可以实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。
⑦易于自动化 由于明弧、焊后不需清渣及可实现全位置焊等原因，便于监视与控制，有利于实现焊接过程的机械化和自动化，因此是目前机器人电弧焊中图1-9 CO 2焊示意图1—控制箱（含焊接电源） 2—送丝机构 3—焊枪 4—工件 5—CO 2钢瓶6—预热器 7—减压器 8—流量计 9—焊丝盘 10—电网主要采用的焊接方法。
⑧高效节能 CO2焊机的功率因数（cosφ）及效率（η）都比较高。
功率因数与效率的乘积称为节能因子。
例如我国统一设计的NBC型CO2焊机，当焊接电流为160A时，cosφ为0.86，η为85%，节能因子（η·cosφ）为0.731，而相应的交流弧焊机或硅整流弧焊机的节能因子仅为0.352及0.379。
所以CO2焊的节能效果十分显著。
2）缺点①飞溅率较大飞溅率为飞溅损失的金属重量与熔化的焊丝金属重量的百分比。
CO2气体保护电弧焊学习知识(1)
CO2气体保护电弧焊学习知识一．气体保护电弧焊1.定义：用外加气体座位电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。
常用的保护气体：有二氧化碳（CO2），氩气（Ar），氦气（He）及它们的混合气体（CO2+Ar,CO2+Ar+He……）。
2.CO2气体保护电焊弧的工原理CO2气体保护电焊时使用焊丝来代替焊条，经送丝轮通过丝软管送到焊枪，经导电咀导电，在CO2气氛中，与母材之间产生电弧，靠电弧热量进行焊接。
CO2气体早工作时通过焊枪喷嘴，沿焊丝周围喷射出来，在电弧周围造成局部的气体保护层使溶滴和溶池与空气机械地隔离开来，从而保护焊接过程稳定持续地进行，并获得优质焊缝。
3．CO2气体保护电弧焊的工作过程按焊枪开关，提前送气，慢送丝，引弧成功后正常送丝（根据收弧工作方式焊接），停止焊接瞬间，焊机据需工作0.1—0.2秒将焊丝进行回烧，焊机输出低电压——12——14V）消融球，以利再次引弧后停气。
4.CO2气保焊的特点焊接速度快：单位时间内融化焊丝比手工电弧焊块一倍焊接范围广：可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊焊接质量号：对铁锈不敏感，焊缝含氢量底，抗裂性能好，受热及变形小引弧性能好：能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断溶深大：溶深大，坡口加工小，溶深是手弧焊的三倍溶敷效率高：手弧焊焊条溶敷效率是百分之六十CO2焊焊丝溶敷效率是百分之九十与手工焊比：成型不够美观，飞溅较大，抗风能力差，设备较复杂二．CO2焊主要规范参数1.气体2.焊丝3.干伸长度4.焊接电流5.焊接电压6.焊接速度7.极性1).CO2气体纯度：纯度要求大于99.5%，含水量小雨0.05%性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.5倍存储：瓶装液态，每瓶可装入（25-30）kg液态CO2，比水轻加热：气化过程中大量吸收热量，一次流量计必须加热容量：每公斤液态CO2可释放510升气体，一瓶液态二氧化碳可释放15000升左右气体，约可使用10—16小时流量：小于200A：气体流量为15—20升/分大于200A：气体流量为20—25升/分提纯:静置30分钟，倒置放水分，正置放杂气，重复两次产生气孔的现象及原因CO气孔：焊丝不合格，工件含碳量大H气孔：水，油。
二氧化碳气体保护焊工作原理简介-2019年精选文档
二氧化碳气体保护焊工作原理简介前言二氧化碳气体保护焊现今在很多领域都得到了应用，尤其是二氧化碳气体保护焊在低碳钢和低合金钢结构焊接中具有成本较低，生产率高，操作方便等优点，是近年来我国普遍推广使用的焊接方法。
但是，如果对二氧化碳气体保护焊不了解或是操作不当将会产生很多的问题。
下文将就二氧化碳气体保护焊的原理、构成以及因操作不当等造成的各种缺陷进行阐述。
一、二氧化碳气体保护焊的简介（一）什么是二氧化碳气体保护焊二氧化碳保护焊主要采用了焊丝，而不是传统电焊中所需要用到的焊条，通过丝轮，软管，将焊丝送至焊枪，导电系统经过电咀导电后，在二氧化碳的环境中，同母材产生一定的电弧，产生电弧后会释放大量的热，利用这一原理，进行焊接。
二氧化碳气体会通过焊枪的喷嘴，喷射范围在焊丝周围，因而电弧周围会受到二氧化碳的保护，形成一个隔绝空气的保护层，令溶滴和溶池不会受到空气的影响，因而可以令焊接稳定持续，同时保证焊缝质量可以满足焊接质量的要求。
二氧化碳保护焊的发展起源于上世纪五十年代，经过半个多世纪的发展，已经成为当代最为重要的焊接技术之一。
在汽车、工程机械以及造船、电梯制造锅炉等行业中广泛的应用开来，各种金属的加工制造也是二氧化碳保护焊的重要应用范围。
（二）该种焊接优点该种焊接方式相对比其他的焊接方式，优势较为明显，具体论述包括以下几方面，首先，通过二氧化碳保护焊焊接的投入成本较低，对比手工电弧焊或者埋弧焊，其成本仅为传统焊接的一半；其次，二氧化碳保护焊的焊接效率较高，生产率相对比手工焊接方式，可以提高三倍左右；再者，二氧化碳保护焊的操作更加方便，由于是明弧焊接，因而对于工件厚度没有限制，可以全面对焊接位置进行操作，也可以向下进行焊接，在操作手法上更加便捷；第四，抗裂性能相对较高，由于二氧化碳隔绝了空气，因而焊接中受到的影响相对较小。
焊缝的含氮量以及含氢量相对较小；另外焊后形变量也相对较小，对比手工电弧焊，此方式焊接的形变角度仅为千分之五，而不平度仅仅为千分之三。
二氧化碳气体保护焊
3）潜弧射滴过渡
需要注意： 潜弧射滴过渡的焊缝深而窄， 且余高大， 成形系数不够理想， 易产生裂纹。
（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点
1）焊接过程合金元素的氧化与脱氧 CO2电弧高温下会分解， 放出的原子态氧， 易与合金元素产生化学反应， 可能造成合金元素烧损。
（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点
2）焊缝金属中的气孔 对CO2气体保护焊过程来说．焊缝金属中的气孔可 能由于下述三种情况造成： ①焊丝中脱氧元素含量不足： 当焊丝金属中含脱氧元素不足时，焊接过程中就会 有较多的FeO溶于熔池金属中。随后在熔池冷凝时就会 发生如下的化学反应：
当熔池金属冷凝过快时，生成的CO气体来不及完全 从熔池中逸出，从而成为CO气孔。通常这类气孔常出现 在焊缝根部与表面，且多呈针尖状。 由此可见，为了防止生成CO气孔，对于焊丝的化学 成分应要求含碳量低和有足够数量的脱氧元素，以避免焊 接过程中Fe被大量氧化．以及FeO和C在熔池中产生化学 反应。
（2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点
1）焊接过程合金元素的氧化与脱氧
一般常用的脱氧元素有Al、Ti、Si、Mn等。 在A1、Ti、Si、Mn四种元素中，各自单独作用时其脱氧 效果并不理想。 实践证明，用Si、Mn联合脱氧时其效果最好， 如目前最常用的H08Mn2SiA焊丝，就是采用Si、Mn联合 脱氧的焊丝。
1）滴状过渡
CO2焊在较粗焊丝(>φ1.6mm)、较大焊接电流和较高电弧 电压焊接时， 当电流在400A以上时，虽然仍为非轴向过渡，但飞溅减 小，电弧较稳定，焊缝成形较好，在生产中应用较广。
2）短路过渡
CO2焊时，在采用细焊丝、小电流，特别是较低电弧电 压的情况下，可获得短路过渡。
CO2气体保护焊
模块二 CO2气体保护焊
4.焊接速度
在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压条件下，焊接 速度增加，容易产生咬边未熔合等焊接缺陷，而且使气体保 护效果变差，还会出现气孔；但焊接速度过慢，生产效率降 低，焊接变形增大。一般CO2半自动焊的焊接速度为30～60 cm/min。
模块二 CO2气体保护焊
5.焊丝伸出长度
熔化极和 钨极 钨极
镍基合金
Ar+He
Ar+N2
He： 15
N2： 6
模块二 CO2气体保护焊
3. 气体保护焊的分类
（1）根据所用的电极材料分类
1-电弧 2-喷嘴 3-钨丝 4-焊丝
非熔化极气体 保护焊熔化极气体 保来自焊模块二 CO2气体保护焊
（2）根据焊接保护气体的种类分类 CO2气体保护焊、氩弧焊、氦弧焊及混合气体保护焊。
在常温下， CO2 气体的化学性能呈中性。在电弧的高温
下，CO2气体被分解成一氧化碳和氧。原子状态的氧呈很强的 氧化性，与熔池和熔滴的金属发生氧化反应如下： 2Fe+O2 ===2 FeO Si+O2 === SiO2 2Mn+O2=== 2MnO 2C+O 2=== CO2
氧化反应即发生于熔滴过
渡过程中，也发生在熔池内， 铁 、 锰 、 硅 氧 化 生 成 FeO 、 MnO、SiO2成为熔渣浮出，使 合金元素大量氧化烧损，焊缝
模块二 CO2气体保护焊
任务1 认识CO2气体保护焊及其电源
任务2 平敷焊
任务3 T形接头平角焊 任务4 V形坡口板对接平焊 任务5 V形坡口板对接立焊 任务6 V形坡口板对接横焊
任务7 水平固定管焊
任务8 垂直固定管焊 任务9 V形坡口板对接仰焊
二氧化碳气体保护焊
二氧化碳气体保护焊一.定义1.利用CO₂作为保护气体的气体保护焊称为CO₂气体保护焊，简称CO₂焊。
二.使用CO₂作为保护气体具有如下特点：⑴CO₂气体的体积质量比空气大，所以在平焊时从焊枪喷出的CO2气体对熔池有良好的覆盖作用。
⑵CO2气体保护焊的优缺点1）CO2焊具有下列优点：①生产效率高，节省电能。
CO2气体保护焊的电流密度大，可达100～300A/mm2，因此电弧热量集中，焊丝的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，同时焊后不需要清渣，所以能够显著提高效率，节省电能。
②焊接成本低。
由于CO2气体和焊丝的价格低廉，对于焊前的生产准备要求不高，焊后清理和校正工时少，所以成本低。
③焊接变形小。
由于电弧热量集中、线能量低和CO2气体具有较强的冷却作用，使焊件受热面积小。
特别是焊接薄板时，变形很小。
④对油、锈产生气孔的敏感性较低。
⑤焊缝中含氢量少，所以提高了焊接低合金高钢抗冷裂纹的能力。
⑥熔滴采用短路过渡时用于立焊、仰焊和全位置焊接。
⑦电弧可见性好，有利于观察，焊丝能准确对准焊接线，尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接工作。
⑧操作简单，容易掌握。
2)CO2焊具有下列缺点：①与手弧焊相比设备较复杂，易出现故障，要求具有较高的维护设备的技术能力。
②抗风能力差，给室外焊接作业带来一定困难。
③弧光较强，必须注意劳动保护。
④与手弧焊和埋弧焊相比，焊缝成形不够美观，焊接飞溅较大。
氧化性混合气体保护电弧焊，英文简称MAG焊，使用的保护气体是由惰性气体和少量氧化性气体，(如O2，CO2或其混合气体等)混合而成。
加入少量氧化性气体的目的，是在不改变或基本上不改变惰性气体电弧特件的条件下，进一步提高电弧稳定计，改善焊缝成形和降低电弧辐射强度等。
这种方法常用于黑色金属材料的焊接。
我厂使用的是80%Ar+20%CO2的混合气体。
典型CO2焊机DC24V1.0 CO2气：1.为了得到致密的焊缝，CO2气体纯度在 99.5%以上，其中含水量（按重量）不得超过0.05%。
二氧化碳气体保护焊操作方法
※二氧化碳气体保护焊操作方法:二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）的保护气体是二氧化碳（有时采用CO2＋O2的混合气体）。
由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响，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断、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，使飞溅降低到最小的程度。
由于所用保护气体价格低廉，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的刘质量焊接接头。
因此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。
※二氧化碳气体保护焊适用范围:二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种，是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。
在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。
在焊接时不能有风，适合室内作业。
由于它成本低，二氧化碳气体易生产，广泛应用于各大小企业.一、CO2电弧焊的特点和应用CO2电弧焊是一种高效率的焊接方法，以CO2气体作保护气体，依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称CO2焊。
这种焊接法都采用焊丝自动送丝，敷化金属量大，生产效率高，质量稳定。
因此，在国内外获得广泛应用，与其它电弧焊相比有以下特点：1、生产效率高CO2电弧焊穿透力强，熔深大、而且焊丝熔化率高，所以熔敷速度快、生产效率可比手工电弧焊高3倍。
2、焊接成本低CO2焊的成本只有埋弧焊与手工电弧焊成本的40%-50%。
3、消耗能量低CO2电弧焊和药皮焊条相比3mm厚钢板对接焊缝，每米焊缝的用电降低30%，25mm钢板对接焊缝时用电降低60% 。
4、适用范围宽不论何种位置都可以进行焊接，薄板可焊到1mm，最厚几乎不受限制（采用多层焊）。
而且焊接速度快、变形小。
5、抗锈能力强焊缝含氢量低抗裂性能强。
6、焊后不需清渣，引弧操作便于监视和控制，有利于实现焊接过程机械化和自动化。
我国在CO2焊接设备、焊接材料、焊接工艺方面已取得了很大的成就。
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1.3 CO2气体保护电弧焊的应用
在机车车辆制造、汽车制造、船舶制造、金属结构及机械制造 等方面应用十分普遍。 CO2焊可以进行对焊、角焊等方式的焊接，不仅可以平焊，也 可以立焊和仰焊。可焊工件厚度范围较宽。 CO2焊除不适于焊接容易氧化的有色金属及其合金外，可以焊 接碳钢和合金结构钢构件，也可用来焊接不锈钢。
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4）焊接低合金钢时，不易产生冷裂纹，也不易产生氢气孔。 5）CO2焊所使用的气体和焊丝价格便宜，焊接设备在国内己 定型生产，为该方法的应用创造了十分有利的条件。 6）CO2焊是一种明弧焊接方法，焊接时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。 不足:
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第二节 CO2气体保护电弧焊熔滴过渡的特点
主要有短路过渡和自由过渡（包括滴状过渡、喷射过渡等） 两种方式。 短路过渡方式如图6-2：是熔滴在未脱离焊丝之前就与熔池接 触形成金属过桥，在其表面张力、电磁收缩力及其他力共同 作用下向熔池过渡的过程。小电流低电压焊接 。 适合用细焊丝焊接薄板的情况。
1)是焊接过程中金属飞溅较多，焊缝外形较为粗糙，特别是当 焊接参数匹配不当时，飞溅就更严重。 2)不能焊接易氧化的金属材料，也不适于在风速较大的地方 施焊。 3)焊接过程弧光较强，尤其是采用大电流焊接时，电弧的辐 射较强，故要特别重视对操作人员的劳动保护。 4)与焊条电弧焊相比，设备比较复杂，需要有专业队伍负责维修。
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第三节 CO2气体保护电弧焊的冶金特点
3.1 合金元素氧化问题
CO2气体在电弧的高温作用下进行如下分解； 1 CO2 ⇌ CO＋2 O2
在焊接条件下， CO气体不溶解于金属，也不与金属发生作用。 但是，CO2和O2却能与铁和其他合金元素发生化学反应而使 金属烧损。 焊接区域中的温度是极不均匀的，所以在其中不同位置，将发 生不同的冶金反应。
图6-3 非轴线方向熔滴过渡示意图 1-电弧 2-焊丝 3-熔滴 4-工件
图6-4 焊接电流与熔滴过渡频率的关系 (1~4分别对应直径0.8、1.2、1.6、2.4的焊丝）
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焊接电流、电压介于上述两种情况之间时，易产生短路过渡 和滴状过渡都存在的混合过渡 。 大电流焊接且弧压较高时，熔滴呈细滴的非轴向过渡，焊接 熔深大，飞溅小，称作细滴过渡 。
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高温区域:
Fe+CO2⇌FeO+CO Fe+O2⇌FeO Si+2O⇌SiO2 Mn+O⇌MnO C+O⇌CO
较低温度 2FeO+Si⇌2Fe+SiO2
FeO+Mn⇌Fe +MnO
FeO+C⇌Fe+CO
由于FeO能大量溶于熔池金属中，易使焊缝金属产生气孔及 夹渣等缺陷,其次SiO2与MnO虽然可成为熔渣浮到熔池表面， 但却减少了焊缝中这些合金元素的含量，使焊缝金属的力学 性能降低。生成的CO气体会增大金属飞溅，且可能在焊缝金属 中生成气孔。另外，碳的大量烧损，也要降低焊缝金属的力学 性能。 因此由于脱氧元素与氧的亲合力比Fe强 ，故要在焊丝中加入足 够数量的脱氧元素。从而可以消除或减弱上述有害影响
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第6章 CO2气体保护电弧焊
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第一节 CO2气体保护电弧焊的原理、 特点及应用
1.1 CO2气体保护电弧焊的原理
工作原理如图6-1所示 ：
图6-1 CO2气体保护电弧焊过程示意图 1-焊接电源 2-送丝滚轮 3-焊丝 4-导电嘴 5-喷嘴 6-CO2气体 7-电弧 8-熔池 9-焊缝 10-焊件 11-预 热干燥器 12-CO2气瓶 Tianjin Univ.
3.3 气孔问题
CO2焊时，焊缝中可能产生的气孔有氮气孔、氢气孔和CO 气孔。
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（1）氮气孔 形成原因：在焊接熔池中溶解了较多的N2，在焊缝金属结晶 的瞬间，由于溶解度突然减小，这些气体将析出， 但当这些气体来不及从熔池中逸出时，就在焊缝中 形成了氮气孔 。 存在形式：在焊缝表面出现，呈蜂窝状，或者以弥散形式的微 气孔分布于焊缝金属中 。 避免措施：增强气体的保护效果，防止空气侵入。另外，选用 含有固氮元素（如Ti和Al）的焊丝 （2）氢气孔 形成原因：同氮气孔，但是氢或水均能引起氢气孔， 存在形式：焊接低碳钢时，氢气孔的特征是它经常出现在焊缝 的表面上，气孔的断面形状多为螺钉状，从焊缝表 面上看呈圆喇叭口形，并且在气孔的四周有光滑的 内壁。
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当保护气体、焊丝和焊件的成分一定时，焊接过程中合金元 素的烧损还受到下列因素的影响： 1）温度越高，合金元素烧损越多； 2）金属与气体的比接触表面积增大，合金元素的烧损也 增加； 3）金属与气体的接触时间增长，合金元素的烧损也增大。 显然，上述因素与选用的焊接参数有很大关系。
图6-2 短路过渡示意图
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中等电流、电弧电压较高时，熔滴呈变化形态的排斥过渡 。
特点是：电弧较集中，且总是在熔滴下方产生；作用在熔 滴上的电弧力集中，具有排斥作用；熔滴较大且不规则， 过渡时偏离焊丝的轴线方向(图6-3)，过渡频率也较低；焊 接过程的稳定性较差，焊缝成形比较粗糙，飞溅较大。焊 接电流对过渡频率的影响见图6-4。
分类： 按采用的焊丝直径
细丝CO2焊（直径小于或等于1.6mm ） 粗焊丝CO2焊（焊丝直径大于1.6mm ） 自动焊 较长的直线焊缝和规则的曲线焊缝 不规则的或较短的焊缝
按操作方式 半自动焊
1.2 CO2气体保护电弧焊的特点
优点：1）CO2焊是一种高效节能的焊接方法 2）用粗丝（焊丝直径≥φ1.6mm）焊接时可以使用 较大的电流，实现射滴过渡。 3）用细丝（焊丝直径＜1.6mm）焊接时可以使用较 小的电流，实现短路过渡。
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3.2 脱氧和合金化问题
脱氧作用就是利用与氧的亲合力比铁大的元素优先氧化， 以及还原氧化铁，使FeO的量减少。CO2焊焊丝中常用Si和 Mn作脱氧元素。 加入到焊丝中的Si和Mn，在焊接过程中一部分被直接氧 化掉和蒸发掉，－部分用于对FeO的脱氧，其余部分则过渡 到焊缝金属中作为合金元素，但是，焊缝中Si含量过高会降 低焊缝的抗热裂缝能力；Mn含量过高会使焊接金属的冲击韧 度下降。此外，Si和Mn之间的比例还必须适当，否则脱氧产 物不能很好地结合成硅酸盐浮出熔池，而会有一部分SiO2或 者MnO夹杂物残留在焊缝中，使焊缝的塑性和冲击韧度下降。