浅析CO2气体保护焊丝的焊接应用技术

边玉洁 邸顺芹

CO2气体保护焊是从20世纪50年代发展起来的一种高效的焊接技术。此技术具有生产效率高，成本低、能耗低、看秀能力强等优点。此技术的使用范围很广，特别是在低碳钢、低合金等钢铁材料的焊接运用。此外，CO2气体保护焊技术对于不同厚度的工件进行任意位置的焊接，进而实现了自动化的生产。目前，此技术已被机械、电力、石油、桥梁、船舶等领域所运用。但是此技术在进行焊接时会产生金属飞溅现象，这也成为了CO2气体保护焊技术最大的缺点，金属飞溅会增加焊接成本，降低焊接的效率，还会堵塞技术设备，导致出现不稳定的电弧燃烧现象。

一、CO2气体保护焊技术的特点

1.CO2气体保护焊使用的焊丝材料价格便宜，供需充足，与其他焊接技术相比成本较低。

2.CO2气体保护焊在进行焊接时能够利用高密度的电流，焊丝具有较高的熔敷效率焊接完成后容渣量很少，能够实施高效率的连续焊接作业。

3.CO2气体保护焊在焊接时选用材料选用细焊丝，之后经过短路过度进行焊接，对焊接物品能够采取全方位的焊接操作，且焊接后的变形较小。

4.具有较强的抗锈、抗裂能力。因为此技术对于油和锈的敏感度较低，便增加了其抗锈能力，焊接的焊缝中存在较低含量的氢，因此增加了产品的抗裂能力。

5.操作简单，焊接熔池的可见度高。由于较高的可见度，在进行焊接时能够很方便的对焊接电弧和熔池进行监控，进而实现了焊接技术机械化和自动化的生产。

6.对熔池的控制较为便利。因为在进行焊接时焊接电弧的热量较为集中，进行加热时面积较小，相应的熔池体积也较小，进而实现对熔池的有效控制。

二、CO2气体保护焊丝焊接时产生金属飞溅现象的分析

目前我国的CO2气体保护焊丝大多采用的是ER 50-6，现就ER 50-6材料的焊丝在焊接时存在的金属飞溅现象进行分析。焊丝的金属飞溅现象会给CO2气体保护焊带来一定的负面影响，下面将对此现象产生的原因进行分析。

1.原材料的因素。ER 50-6材料中存在的化学成分有C、M n、Si、P、S、C u、Ni、C r等。通过实验证明，在原材料中的C元素的质量分数多于0.08%时，焊接时飞溅的金属颗粒就会增加，进而引起送丝管和电嘴的堵塞。

2.材料生产过程中对生产工艺的控制不严，使材料便面附有较多的杂质，进行焊接时产生金属飞溅。由于焊接过程中对于生产工艺没有进行严格的控制，导致焊丝表面存在较多的杂质现象，在焊接时经过电弧燃烧而产生金属飞溅现象。焊丝再生产过程中需要经过过模抛光定径工序方可制成成品，在这个过程中由于前工序中对焊丝的处理不彻底，使焊丝进入模盒时会带入少量的材料残渣，经过模盒时会将这些残渣附着在焊丝表面，在进行焊接时就会出现金属飞溅现象。

3.焊接工艺参数的因素。焊接的工艺参数主要与焊接过程中的电流和电弧电压有着很大的关系，焊接中的电流会随送丝速度的增加而增大。而焊接电流又是影响焊接熔缝深度和金属飞溅的最大因素。在焊接电流一定的情况下，当电弧电压较高时就会使焊丝的融化速度加快，电弧长度加长，导致熔滴不能够正常过度而产生飞溅现象；反之，会使电弧引燃困难，焊丝的融化速度降低，电弧长度缩短，熔丝直接扎入熔池，会造成更大程度的飞溅，同时不能形成良好的焊缝。

三、预防焊接时金属飞溅现象的措施

1.严格控制焊丝材料中的化学成分。对于焊丝材料中的化学成分一定要控制在规范的标准之内。因为CO2气体在焊接时能有有效的把外界空气阻隔在外有着保护的作用，但是CO2具有一定的氧化性，在高温下能够进行分解并能够烟花材料中的金属元素，造成合金元素烧伤，使焊缝的力学性能受到影响。此外，在反应过程中还会产生CO气体，造成焊缝中存在气孔现象。因此，子啊生产焊丝材料时一定要控制好其中化学成分的科学含量，以保证良好的焊接工艺。

2.加强对焊丝材料生产过程中的控制。在焊丝材料生产过程中最重要的是过模定径工序。首先要严格控制定径模具和润滑剂的质量，其次要保证它们的清洁度并按照规定要求定时更换，最后焊丝的前处理工序一定要保证焊丝表面的清洁并及时对其便面的额油污和杂质进行清除。这样才能有效的保证焊接时不会受到焊丝表面杂质的而影响而产生飞溅现象。

3.优化CO2气体保护焊的工艺参数。首先，根据焊接的需要根据焊丝材料的直径设定合理的焊接电流和电弧电压。其次，焊枪的角度要适当，以保证焊接时电弧的稳定以及焊接的质量，经过实际的操作的出最佳的焊枪角度为60∘，焊丝的伸出长度要合理设置，不易过长，否则会时焊接电流减小而产生飞溅。焊丝最佳的伸出长度应为焊丝材料直径的10～12倍。最后，对焊丝材料加入活性元素。在焊丝材料的表面添加活性元素能够使焊接电弧的性能得到改善，减少金属飞溅颗粒，在节约能源的同时达到最佳的焊接效果。

结束语

由于CO2气体保护焊与其他焊接技术相比具有较多的优势，因此在现代的各个领域中受到了广泛的应用。但是，优良的性能也存在一定的缺陷，本文通过对CO2气体保护焊中金属飞溅这一较为突出的缺点进行分析，并给出了一些解决的措施来弥补此焊接技术中的缺点，以达到CO2气体保护焊丝使用的最佳性能。

[1]李连杰,桂赤斌,王征.药芯焊丝在我国船舶建造中的应用现状与前景[J].机械制造.2009(06).

[2]王荣青.简论CO2气体保护焊的工艺参数选择[J].科协论坛(下半月).2010(02).

[3]杨兵兵.CO2气体保护焊工艺参数控制[J].热加工工艺.2010(17).