薄板焊接应用二氧化碳气体保护焊的研究分析

王亮

摘 要：随着社会经济的不断发展，我国的建筑行业也得到了良好的发展。建筑施工过程中一项重要的技术就是钢板焊接技术，在薄板焊接的时候使用二氧化碳气体保护焊有着较好的效果。本文首先分析了二氧化碳保护焊的特点以及设备概述，然后探讨了二氧化碳气体保护焊的优缺点，最后研究了二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用。

关键词：薄板焊接；二氧化碳；气体保护焊

中图分类号：TG444+.73 文献标识码：A 文章編号：1671-2064（2018）22-0059-02

二氧化碳气体保护焊由于其独特的优势，近年来在很多领域都得到了广泛的应用。二氧化碳气体保护焊根据操作方法的不同，还可以分析自动焊以及半自动焊，使用比较多的是板自动焊。将二氧化碳气体保护焊应用到薄板焊接中，能够改善薄板焊接中存在的问题，降低焊接对施工人员的要求，保证薄板焊接的标准以及合格。

1 二氧化碳气体保护焊概述

1.1 二氧化碳气体保护焊的特点

二氧化碳气体保护焊是一种高效的焊接方法，还能够实现全方位的自动化焊接，薄板焊接中已经开始广泛应用二氧化碳气体保护焊。首先，二氧化碳气体保护焊的成本比较低。一般情况下，焊丝使用起来比较方便，并且二氧化碳和焊丝的价格都比较低。相对于传统的手工电弧焊，二氧化碳气体保护焊的成本能够降低一般左右。二氧化碳气体保护焊的工作效率比较高，具有较好的节能效果。使用二氧化碳气体保护焊工作的时候，电流密度比较高，能量比较集中，并且焊接的穿透力也比较强。二氧化碳气体具有良好的保护作用，这样形成的焊缝防锈性能以及抗裂性能都比较好。使用二氧化碳气体保护焊能够实现全位置焊接以及自动化焊接，这样在很多场合都能够应用到，比如制作结构件的时候焊接低合金钢、焊接低碳钢等[1]。

1.2 二氧化碳气体保护焊的设备概述

二氧化碳气体保护焊使用的设备主要是焊丝、焊机以及气体。目前使用比较普遍的焊机是逆变式二氧化碳气体保护焊，同时很多焊机都能够使用不同规格的焊丝，比如1.2mm、0.8mm等。一般情况下，很多二氧化碳气体保护焊的焊机都不支持0.5mm的焊丝，因此使用也不够广泛。为了提高工作的效率，使用的焊丝规格都在0.8mm到1.2mm之间。还可以根据实际情况的要求，使用药芯焊丝，这样能够实现气渣联合保护焊缝。二氧化碳气体保护焊中使用的气体就是二氧化碳，其来源比较广泛。但是在焊接的时候对二氧化碳气体的纯度有一定的要求，气体中二氧化碳的含量要大于99%，氧气含量小于0.1%，水的含量也要低。降低二氧化碳气体中水分的有效措施就是将气瓶进行倒置，然后在一段时间后将其正放，打开将水分较多的气体放掉。还可以在焊接的时候在气路中防止一个预热器和干燥器。

2 二氧化碳气体保护焊应用到薄板焊接中的利弊

二氧化碳气体保护焊是一种比较先进的薄钢板焊接的方式，其能够提高焊接的质量以及效率，同时还能够降低成本以及焊接过程中的资源浪费。因此，目前很多企业中都在使用二氧化碳气体保护焊技术。虽然二氧化碳气体保护焊相对于传统的焊接方法存在着很多的优点，但是还存在一些的缺点需要去改善。进行薄板焊接的时候使用二氧化碳气体保护焊有较大的飞溅范围，并且钢板之间的缝隙缺乏美观性。二氧化碳气体保护焊使用的设备都是比较精细化和复杂化的设备，虽然操作的时候比较方便简单，但是其需要有专业的人员进行定期的维护，这样对设备操作人员的要求也比较高。二氧化碳气体保护焊的抗风能力比较差，因此不能进行户外焊接。二氧化碳气体保护焊工作的时候会产生较强的弧光，这样很容易伤害到焊接人员[2]。

3 二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用研究

3.1 薄板焊接中应用二氧化碳气体保护焊的基础是岗前培训

二氧化碳气体保护焊是近年来出现的一种比较先进的焊接技术，因此在焊接的时候对焊接人员的要求也比较高，需要焊接人员能够了解相关的理论知识以及焊接的具体步骤和方法。因此，钢板焊接中应用二氧化碳气体保护焊的时候，首先应该对焊接人员进行相关的岗前培训。只有焊接人员能够全面详细的了解焊接的具体方法以及焊接设备的性能，才能够开始二氧化碳气体保护焊的焊接工作。这样不仅能够提高焊接人员的技能水平，提高其专业熟练度，同时还能够在薄板焊接的时候降低安全隐患，避免出现安全事故。

3.2 薄板焊接中应用二氧化碳气体保护焊的关键是全面掌握焊接技术

二氧化碳气体保护焊中使用的焊接设备比较复杂，因此需要全面的掌握设备的性能，这样才能够在薄板焊接中发挥出二氧化碳气体保护焊应有的作用。焊接人员在了解二氧化碳气体保护焊设备性能的时候，不仅需要从微观上进行全面的了解，还需要宏观的进行掌握。进行二氧化碳气体保护焊接的过程中，焊接人员要能够根据钢板的厚度对相关的工艺参数进行调整，包括二氧化碳的气体流量、电压以及电流等。焊接人员要能够掌握焊枪的使用方法以及焊接的操作方法，同时还应该了解焊接过程中常见故障的排除方法以及应对方案。焊接人员还需要了解二氧化碳气体保护焊的理论，不仅需要知道二氧化碳气体保护焊的特点、焊接保护、焊接质量以及焊接冶金反应，同时还需要掌握减少飞溅的方法以及一些注意事项[3]。

3.3 二氧化碳气体保护焊的焊接工艺

二氧化碳气体保护焊的工艺参数与普通惰性气体保护焊比较相似。进行普通惰性气体保护焊的时候，回路中有短路电流上升速度以及短路电流峰值两个动态参数。使用二氧化碳气体保护焊进行薄板焊接的时候一般使用的都是一定范围内的焊丝，在0.8mm到1.2mm之间，焊丝的伸出长度是焊丝直径的10倍左右。进行细丝小电流短路过渡焊接的时候，二氧化碳气体的流量一般是5到15L/mim。如果在焊接的过程中焊接速度比较快，焊接电流大，室外气体流量较大或者焊丝的伸出长度较大的时候，那么二氧化碳气体的挺度要高，这样才能够保证保护效果。

3.4 二氧化碳气体保护焊的焊接参数控制

二氧化碳气体保护焊进行焊接的时候使用的方法包括水平焊接、垂直焊接以及平焊，因此需要对二氧化碳气体保护焊的参数进行控制。首先应该确定气压、电压以及电流，比如焊件是12mm，那么其电流应该在360A到400A之间，断裂间隙应该在4mm左右，并且根据实际情况对电压进行调整。二氧化碳气体保护焊的穿透性能比较好，因此在焊接的时候以保证速度均匀，摆幅稳定。二氧化碳气体保护焊的角焊参数是电压为30V，电流为310A，速度是320mm/mim。除此之外，还有仰角焊、垂直角焊以及平角焊等参数的调节。二氧化碳气体保护焊可以适用于全位置的焊接，不仅成本比较低，其焊接速度也比较快。进行高强度钢焊接的时候，手工焊接的效果比较好。使用实心焊丝和药芯焊丝有着不同的焊接参数，同时也会产生不同的焊接效果。

3.5 二氧化碳气体保护焊的方法控制

进行定位焊的时候要尽量使用与焊接试件相同的焊丝。一般在焊件的两端进行焊接，并且焊点与两端要距离10mm，长度在10mm左右。薄板焊接中使用定位焊有着较好的效果，其能够极大的提高焊接的质量。进行焊接的时候要选择左手焊接的方式，并且焊枪的倾斜角度要在10°到20°之间，这样有利于气体保护。使用左手焊接的方式能够观察焊道和熔池，也可以保证穿透的深度。焊接引弧的时候一般从焊缝的右侧开始进行电弧，然后逐渐向左侧进行焊接。薄板焊接与厚板焊接不同，薄板焊接的热能比较小，因此很容易出现假焊的情况，出现很大的变形。焊接的时候要延长电弧的长度并且增加预热时间。焊接的时候需要对熔池进行控制，其能够决定焊缝的高度以及宽度，甚至焊件的背面高度。薄板焊接过程中的一个难点就是焊接池的控制，需要设备参数、眼睛和手之间的互相配合。最后就是收弧，填充弧坑的时候应该进行间歇点火，并且直到母体金属比较平滑。这样能够很好的防止膨胀、收缩或者裂缝等情况的发生。

4 薄板焊接应用二氧化碳气体保护焊的注意事项

使用二氧化碳气体保护焊进行薄板焊接的时候，应该选择短路过渡的熔滴过渡。二氧化碳气体保護焊的电流比较小，并且电压也比较小，这样进行过渡的时候频率和速度都比较高，但是熔滴的颗粒比较小。通常情况下，将熔滴过滤的频率保持在300L/s，会形成比较美观的焊缝，并且飞溅也比较小。二氧化碳气体保护焊之前，需要调试和监测焊接设备的性能，并且保证焊接钢板的平整，不能出现杂物。焊接之前需要处理钢板表面的水汽、铁锈以及油污等，这样能够降低二氧化碳气体中的水分，并且避免形成焊缝金属中氮气孔，从而提高焊接的质量[4]。

二氧化碳气体属于氧化性气体，受到电弧的高温作用就会产生氧气以及一氧化碳。根据相关的实践证明，二氧化碳气体保护焊中大概有一半以上的气体会被分解，其分解形成的原子态氧氧化性比较强，这样就会氧化一些别的元素，从而降低焊缝金属的机械性能。二氧化碳气体保护焊接的时候，一半需要使用脱氧剂，常见的有锰、硅、铝等，其中使用比较广泛的是锰和硅。如果在实际的焊接过程中，使用一种脱氧剂效果比较差，那么可以使用两种以上的脱氧剂。二氧化碳气体保护焊接过程中会产生焊接烟尘。焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。因此电焊烟尘的化学成分，取决于焊接材料（焊丝、焊条、焊剂等）和被焊接材料成分及其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。因此在焊接的时候，还需要控制好焊接烟尘。当完成焊接之后，薄壁钢板的温度会得到很大的提高，因此当钢板的温度降低之后，焊接人员才能够拆卸设备以及移动钢板。

5 结语

随着社会经济的不断发展，我国的建筑行业也得到了良好的发展。建筑施工过程中一项重要的技术就是钢板焊接技术，在薄板焊接的时候使用二氧化碳气体保护焊有着较好的效果。使用二氧化碳气体保护焊的时候首先需要对焊接人员进行岗前培训，让其全面掌握焊接的技能要求。在焊接的过程中需要控制好焊接参数以及焊接的方法，同时还需要重视一些注意事项。这样才能够保证二氧化碳气体保护焊的顺利进行，并且提高薄板焊接的质量以及效率。

参考文献

[1]杨晓勇，管延常.二氧化碳气体保护焊在薄板焊接中的应用[J].工业，2017，（3）：73-73.

[2]杜崇鹏.CO_2气体保护焊在低变炉衬里中的应用[J].科技资讯，2016，14（26）：58-58.

[3]屠涛雄，李华，易武强.8mm薄板FGB法埋弧焊接工艺及终端裂纹分析[J].金属加工：热加工，2017，（22）：42-44.

[4]袁士杰，苏南丁.二氧化碳气体保护焊在井架安装工程中的应用研究[J].采矿技术，2017，17（3）：68-70.