二氧化碳（CO2）气体保护焊焊接缺陷的总结分析

郭海鹏　佟琳

摘 要：目前，二氧化碳气体保护焊在焊接生产中的应用越来越广泛，但二氧化碳气体保护焊在实际焊接中如果焊接材料使用不当、焊接方法不合理、焊接工艺参数不正确和对焊接设备的相关性能不了解等，都会造成焊接缺陷。文章主要从内外部缺陷的种类、造成缺陷的原因、对缺陷的处理补救方法及预防措施等进行阐述。

关键词：焊接；缺陷；二氧化碳

前言

在现实焊接工作中，总是由于各种原因造成焊接中出现焊接缺陷，而焊接构件中焊接缺陷的出现会令构件的质量、安全性等都大打折扣，所以我们需要对焊接缺陷产生的原因进行深入的研究分析，找出解决办法，从而令我们的焊接工作能够高质、高效的进行下去，减少焊接缺陷的发生率。

1 焊接缺陷的外部表现、产生的原因、缺陷的处理方法以及防止缺陷产生的方法

焊缝缺陷的产生会影响人们对焊缝的外部观感，同时对焊接后的连接强度产生很大的影响，且焊接产生的应力分布不均匀，从而使焊件结构的安全性明显下降。焊缝缺陷产生的原因可能有以下几个方面：焊接时参数选择正确、焊件坡口角度不合乎规范、拼装时焊件的间隙不均匀或者是焊接时电流不平稳忽大忽小、焊枪喷焰距离焊件高度过高、焊件摆放位置不当、焊接速度不均匀忽快忽慢等，二氧化碳（CO2）气体主要用于防止焊缝的内部出现缺陷，缺陷的主要类型有：焊缝产生蛇形焊道、弧坑、烧穿、咬边、焊瘤、严重飞溅等。

下面对焊接缺陷的类型进行分析说明及防止措施：

1.1 蛇形焊道

产生的主要原因：焊工焊接不熟练；干活时焊丝伸长过长，；焊丝的校正机构调整不正确；导电嘴磨损严重。防止措施如下：将干伸长调整到位，更换新的导电嘴。

1.2 弧坑

弧坑通俗的将就是焊接后表面留有凹坑或凹坑，而在弧坑处容易产生裂纹或缩孔。弧坑产生主要是由于在焊接快完成时没有把握好焊枪抬起的时机造成过快或过早，从而导致焊液未能全部将焊缝填满从而造成弧坑，或者是焊接人员对收弧电流与电压不熟悉控制不到位等。防止措施如下：收弧时要注意时机，等待填满弧坑后再熄弧从而防止弧坑，对收弧电流、电压的控制应将它们调到I=150A、U=19～21V范围内，在焊缝还剩余约10mm～20mm时用将电流、电压调整到收弧范围进行焊接。

1.3 烧穿

烧穿是由于焊接时电流或电压过大造成局部温度过高、焊接速度慢造成焊接时热量堆积及焊缝根部之间的间隙过大、焊接无法填满焊缝容易烧穿等。防止措施如下：严格控制焊缝的间隙，而根据焊接构件的厚度，根据标准选择适当的电流与电压等。

1.4 咬边

咬边主要是由于如焊接速度过高、电流过大、电弧电压太高、停留时间不足或焊枪角度不正确等，对于由于焊枪角度不正确、焊接构件位置安放不当等造成的咬边，如咬边较轻微或咬边较浅的可用锉修边，使其过渡平滑；而如果咬边严重则应进行补焊。防止措施：根据焊接构件的厚度、焊缝的间隙、焊接位置等适当减慢焊接的速度、选择合适的焊接电流、电压，角缝焊接时要掌握好焊枪角度，焊接构件摆放要正确，同时要注意用焊接时产生的电弧力来推动金属流动。

1.5 焊瘤

焊瘤产生的原因是焊接时焊接工艺参数选用不当，技术不熟练，焊件位置摆放不当等。一旦出现焊瘤，可用铲、锉、磨等手工方式或机械除焊瘤。防止措施：选择正确的焊接工艺、对焊缝间隙较大的应采用较小电流、施加工艺垫板、焊件摆放正确、焊丝对准焊缝等都可避免产生焊瘤。

1.6 飞溅

当采用二氧化碳气体保护焊时如飞溅达到40%左右时，则认为焊接产生了焊接缺陷，飞溅极大的降低了焊丝的利用率会造成焊接耗时的增加等，产生飞溅过大的原因可归纳为：电弧电压不稳定或高或低、送丝不均匀、导电嘴磨损过度等。防止措施是：根据电流仔细调节电压使之相匹配，送丝要均匀，采用能够使用的导电嘴。

2 焊缝内部的缺陷和缺陷产生的原因以及缺陷处理方法及应采取的防止措施

二氧化碳气体保护焊对焊缝内部造成的缺陷主要有未熔合、未焊透、内里有裂纹、内部有气孔、夹渣等，如果焊接不合格在焊缝内部产生了缺陷则会形成极大的安全隐患，尤其当内部缺陷是裂纹时（含冷裂纹及热裂纹）则尤为严重。

2.1 未熔合、未焊透的原因及防止方法

未熔合、未焊透产生的主要原因如下：焊缝区表面生锈或含有氧化膜，接头的设计不合理，热输入不足，坡口加工不合适以及焊接技术不过关等。未熔合或未焊透在焊缝中绝对是不允许的，因为未熔合、未焊透会造成焊缝处的承载横截面积减小，当焊件承载后，极易产生裂纹。防止的措施：当接头设计不合理造成未熔合时应将坡口角度增大；使电弧直接加热在底部。选择正确坡口形式使焊融直接发生在底部，当焊缝区表面生锈或含有氧化膜时应在焊接前对焊缝区和坡口进行处理去除表面氧化层或锈皮。严格按照焊接工艺的规范进行操作，接头处应注意热量的分布均衡；防止受热不均，焊接时应注意调整焊枪的角度，多层焊时应注意各层间温度控制，焊接时更应注意控制每层焊缝的厚度，从而造成未融合。一旦发生焊缝未熔合则只能是铲除未熔合处的焊缝金属后再进行焊补，而对于未焊透的处理则是如下：如果是开敞性好的结构单面未焊透可直接在焊缝背面直接补焊即可，而对于不能直接焊补的重要焊件，则应铲去未焊透处的焊缝金属，重新进行焊接。

2.2 气孔

气孔是由于在二氧化碳气体保护焊焊接中保护气覆盖不足、焊接时速度过快或喷嘴与工件距离过大、工件表面不干净等造成的。防止措施是：采用清洁而干燥的焊丝、做好二氧化碳气体的保护、正确选择焊接工艺参数、对工件进行清洁去除焊件上的油污与杂质等、焊丝的深处长度要适中。

2.3 夹渣

在使用二氧化碳（CO2）气体保护焊进行焊接时，不同于普通的焊条电弧焊，其焊渣相对较少，则产生夹渣的可能性也小，夹渣产生的主要原因如下：采用多道焊短路电弧、高的行走速度。防止措施：在焊接后续焊道之前要清除焊缝边上的渣滓，减少行走速度，采用含脱氧剂较高的焊丝提高电弧电压。

2.4 焊接裂纹

焊接裂纹通常可分为热裂纹和冷裂纹，焊接裂纹是最为严重的焊接缺陷，造成焊接裂纹的原因非常复杂，热裂纹产生的主要原因是焊件的材料抗裂性能差、焊接工艺参数选择不当或焊接内应力过大等；而冷裂纹产生的主要原因是焊接的结构设计不合理、焊缝布置不当或焊接工艺不合理等。产生焊接裂纹后的补救办法通常是在裂纹两端钻出止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。防止措施：检测工件和焊丝的化学成分焊缝中硫、碳量要低锰含量要高，增大电弧电压或减小焊接电流，以加宽焊道而减小熔深，减慢行走速度以加大焊道的横截面，采用衰减控制以减小冷却速度；适当的填充弧坑，在完成焊缝的顶部采用分段退焊技术，一直到焊缝结束，此外还有其他防止焊缝金属裂纹的方法这里就不详细表述了。

3 结束语

焊接缺陷的产生是一个复杂的、动态的过程，上述缺陷虽然是分开来阐述的，但实际焊接中，焊接缺陷的产生往往是几种或多种原因的复合。例如：焊接中的冷裂纹和热裂纹可能同时发生；气孔和裂纹也有可能同时产生等等，以上讲述的防止措施大多是单一的，但在实际操作时由于产生缺陷的原因大多是两种或多种的复合，因此应根据实际的情况制定相应的防止措施，唯有如此，才能最大限度地保证焊缝质量，只有对焊接缺陷有一个系统的认识，从焊接缺陷产生的原因及机理进行分析，再结合实际生产过程中遇到缺陷，进行认真地总结、分析，找出规律，我们才能制造出符合设计要求的、合格的、满足顾客要求的焊接产品。

参考文献

[1]陈祝年.焊接工程师手册[M].机械工业出版社，2010.

[2]方洪渊.焊接结构学[M].机械工业出版社，2008.