CO2气体保护焊操作技能

CO2焊接技能培训内容山东常林农业装备股份有限公司2015-12-1

引进先进的焊接技术，架起科学生产的桥梁.为焊接新技术的普及和发展做贡献.焊接质量管理五要素

人—优秀的操作者机—一流的焊接设备料—合格的焊接材料法—严密的焊接规范环—良好的施焊环境

CO2焊接技能培训内容2.CO2焊主要规范参数1.焊接基本知识4.常见故障与焊接缺陷3.焊接操作基础1.1

焊接方法分类熔化焊接压力焊钎焊电弧焊气焊铝热焊电渣焊电子束焊激光焊熔化极非熔化极手工焊CO2焊埋弧焊MAG焊MIG焊TIG焊等离子弧焊

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

CO2焊：二氧化碳气体保护焊（MAG—C焊）名词解释气体保护焊的定义：用外加气体作为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。焊接电弧的定义：

焊接电弧是指由焊接电源供给的具有一定电压的电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

气体保护电弧焊焊接效果溶深大熔深是手弧焊的三倍,坡口加工小。溶敷效率高手弧焊焊条熔敷效率是60%CO2焊焊丝熔敷效率是90%焊后残余应力和变形小抗锈能力强对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小，便于操作、焊接范围广可适用低碳钢高强度钢普通铸钢全方位焊生产效率高单位时间内熔化焊丝比手工电弧焊快一倍与手工焊比：抗风能力差，设备较复杂。C02气保焊的特点为了中国焊接行业界的现代化发展方向中国的现状手工焊占80%交流弧焊机直流弧焊机占压倒性多数采用CO2焊接MAG/MIG焊接TIG焊接促进产业现代化的实现欧、美、日本等国CO2焊占熔敷金属总量的60-80%，我国仅为20%左右。近几年，焊条电弧焊占熔敷金属总量的比例逐年下降，原因是焊条电弧焊被CO2焊逐步替代，CO2焊比例逐年上升。对CO2焊认识的误区CO2焊飞溅较大，焊接接头质量比焊条电弧焊要低。CO2焊生产效率比焊条电弧焊也高不了多少，成本也不一定低。CO2焊抗风性能差，不适合现场施工焊接。CO2焊的高效率熔化速度和熔化系数高，比焊条大1-3倍坡口截面比焊条减小50%，熔敷金属量减少1/2辅助时间是焊条电弧焊的50%三项合计：CO2焊的工效与焊条电弧焊相比提高倍数2.02-3.88倍CO2焊的质量CO2焊缝热影响区小，焊接变形小CO2焊缝成形好，表面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条电弧焊球罐全位置药芯焊丝CO2焊，合格率99.04%母材表面状态和气体种类对产生气孔缺陷的影响角焊缝焊接也能增加焊接强度CO2焊接手弧焊CO2焊接溶深大，因而焊脚厚度大，结合部强度高溶着金属的强度高，所以更为有利实际焊脚厚度a大实际焊脚厚度a小aa减少焊缝连接点和夹渣缺陷焊渣多，焊渣覆盖焊缝焊条短，焊缝接头多，弧坑缺陷多溶深浅CO2焊接手工电弧焊焊渣少焊丝长，可连续焊接溶深大容易发生融合不良及夹渣等缺陷不易发生焊接缺陷熔深大、可节约焊接材料手弧焊熔深浅，所以需要开大坡口（60°）CO2焊接熔深大，可减小坡口角度（45-50°）CO2焊接时可大幅度地降低熔着金属量即焊丝使用量减少、可降低成本。溶深大减少必要熔着金属量CO2焊接在双面焊接时能更加显著地节省材料从成本上更有利CO2焊接手弧焊溶深大可减少开坡口加工量溶深浅需要开大坡口不需要开坡口的I形对接焊接时一层焊接范围更广最大板厚最小板厚板厚0.8mm,焊丝0.8mm,65A板厚12mm,焊丝1.6mm,450A通过开坡口和多层多道焊能进行厚板的焊接CO2焊的优点众多优秀的焊接品质溶深大溶着速度快电弧时间率高适用范围广提高贵公司产品的品质、可靠性节约焊接材料、降低成本减少材料浪费、降低成本缩短交货期、信誉度增加降低人工费降低成本削减焊接材料库存.减少资金占用溶着效率高CO2焊是优质、高效、低成本的焊接方法。CO2焊的缺点可通过提高技术水平和改进焊接设备加以解决。2.CO2焊主要规范参数2.7极性2.6气体2.4干伸长度2.2焊接电压2.3焊接速度2.1焊接电流2.5焊丝焊接电流:根据焊接条件（板厚、焊接位置、焊接速度、材质等参数）选定相应的焊接电流。CO2焊机调电流实际上是在调整送丝速度。因此CO2焊机的焊接电流必须与焊接电压相匹配，既一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔化能力一致，以保证电弧长度的稳定。

焊接电流

熔滴过渡的几种形式：短路过渡

焊丝与熔池的短路频率20~200次/S

短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。渣壁过渡

（药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊）滴状过渡喷射过渡（无飞溅焊接）射滴过渡射流过渡亚射流过渡（铝及铝合金）(一)短路过渡

小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。

(二)滴状过渡

电弧长度较长，熔滴可自由长大，直至下落力大于表面张力时，脱离焊丝落入熔池。(三)细颗粒过渡CO2焊时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成型好。(四)射流过渡MAG焊时，焊丝端部液态金属成铅笔尖状，细小熔滴从焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡。焊接无飞溅。

熔滴过渡的形式焊接电压既电弧电压:提供焊接能量。电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度就越快，焊接电流也就越大。电弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表示：

U电弧=U输出

–U损如果焊机安装符合安装要求的话，损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损失，如您的焊接电缆需要加长，调节焊机输出电压时可参考下表：

焊接电流电缆长度100A200A300A400A500A10m约1V约1.5V约1V约1.5V约2V15m约1V约2.5V约2V约2.5V约3V20m约1.5V约3V约2.5V约3V约4V25m约2V约4V约3V约4V约5V

焊接电压

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)伏焊接电压的设定电压偏高时:弧长变长,飞溅颗粒变大,易产生气孔.焊道变宽,熔深和余高变小.电压偏低时:焊丝插向母材,飞溅增加,焊道变窄，熔深和余高大.啪嗒！啪嗒！嘭！嘭！嘭！母材母材焊接电压对焊接效果的影响

在焊接电压和焊接电流一定的情况下：焊接速度的选择决定了单位长度焊缝所吸收的热能量（既：焊接线能量）.

焊接线能量Q=I*U/t

（J/mm）

I：焊接电流（A）

U:电弧电压（V）

t:焊接速度（mm/sec）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。

焊接速度小于300A时:L=(10--15)倍焊丝直径.大于300A时:L=(10--15)倍焊丝直径+5mm

干伸长度定义:焊丝从导电咀到工件的距离.导电咀L工件举例：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。

焊接过程中，保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一。过长时：气体保护效果不好，易产生气孔，引弧性能差,电弧不稳,飞溅加大,熔深变浅，成形变坏.过短时：看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大，熔深变深，焊丝易与导电咀粘连.

干伸长度热量电弧热量干伸长度为什麽要求严格焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电流降低，电弧热量减少。热量=干伸长度热量+电弧热量干伸长度导电咀喷嘴板厚20mm干伸长度导电咀喷嘴板厚20mm厚板V型坡口或角焊缝焊接时，干伸长度若受影响，修改喷嘴长度，确保干伸长度符合焊接要求。

焊丝

因CO2是一种氧化性气体，在电弧高温区分解为一氧化碳和氧气，具有强烈的氧化作用，使合金元素烧损，所以CO2焊时为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝较高的机械性能，必须采用含有Si、Mn等脱氧元素的焊丝。

CO2焊使用的焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既要保证一定的化学性能和机械性能，又要保证具有良好的导电性能和工艺性能。

CO2焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两种:焊丝型号特征及适用范围H08Mn2SiA冲击值高，送丝均匀，导电好。H04Mn2SiTiA脱氧、脱氮、抗气孔能力强，适用于200A以上电流。H04Mn2SiAlTiA脱氧\脱氮\抗气孔能力更强,适用于填充和CO2-O2混合气体保护焊。H08MnSiAMAG焊实芯焊丝的型号、特征及适用范围常用的实芯焊丝型号：H08Mn2SiA

H：焊接用钢,08：含碳量0.08%,Mn2:2%的氧化锰,Si:1%的氧化硅,A:含硫、磷量小于0.03%,无A则＜0.04%。为了提高导电性能及防止焊丝表面生锈，一般在焊丝表面采用镀铜工艺，要求镀层均匀，附着力强，总含铜量不得大于0.35%A).实芯焊丝焊丝直径（mm）电流范围（A）适用板厚（mm）0.640~1000.6~20.850~1500.8~40.970~2001.0~61.090~2501.2~121.2120~3502.0~161.6200~550>6.0不同焊丝直径使用电流范围使用焊丝的注意事项外观检查：焊丝平排密绕,直径均匀,表面光亮,焊丝盘无破损。性能检查：化学成分不合格,严重影响焊接质量,必须采用优质焊丝。焊接电流：必须在焊丝许用电流范围之内。电流过大将引起溶池翻腾和焊缝成形恶化。电流过小能量集中性变差，引弧困难，飞溅变大，溶深浅，焊缝成形不好。丝径选用：在焊丝直径允许电流范围内，尽可能选用细焊丝，以提高焊丝溶化速度、提高引弧成功率，减少飞溅，增加溶深，改善焊缝成形，提高焊接质量。焊丝直径(mm)电流范围(A)融化速度(g/min)0.850-15010---500.970-20010--601.090-25010--801.2120-35020--1201.6140-50040--160焊丝融化速度和焊接电流的关系药芯焊丝：使用药芯焊丝焊接时，通常用CO2或CO2+Ar气体作为保护气体，与实芯焊丝的区别主要在于焊丝内部装有焊剂混合物。焊接时在电弧热作用下熔化状态的焊剂材料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态溶渣包覆溶滴并覆盖溶池，对溶化金属形成又一层保护，实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法，它综合了手工电弧焊和CO2气体保护焊的优点。B)药芯焊丝药芯焊丝调整焊剂成分可适应各种钢材，及对焊缝的质量要求气相和渣相双重保护抗气孔能力强于实芯电弧焊熔化速度快溶敷效率高，生产率比手工焊高3～5倍电弧稳定焊缝成形美观，飞溅小，适合全位置焊接药芯焊丝的特点药芯焊丝是由08A冷轧薄钢带光亮退火后经轧机纵向折迭加粉拉拔而成，其横截面有“O”形、“T”形、梅花形等多种形状。示意图如下：“O”形梅花形“T”形

药芯焊丝的焊剂成分和焊条的药皮类似，含有稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、和铁合金等，起着造渣保护溶池，掺合金，稳弧等作用。药芯焊丝按焊剂成分可分为二氧化钛型和碱性型两种。直径有1.2,1.6,2.0,2.4,3.2mm。主要用于低碳钢和低合金钢的焊接。药芯焊丝因钢性较差，丝体较软，所以对送丝机构要求严格，既要降低送丝压力，又要保证匀速送丝。药芯焊丝的结构及使用中的注意事项

作用：隔离空气并作为电弧的介质。纯度：纯度要求大于99.5%，含水量小于0.05%。性质：无色，无味，无毒，是空气密度的1.5倍，比水轻。存储：瓶装液态，每瓶内可装入(25-30)Kg液态CO2。加热：气化过程中大量吸收热量，因此流量计必须加热。容量：每公斤液态CO2可释放509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350A焊机：气体流量为15--20升/分

大于350A焊机：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。CO2

气体气瓶气瓶液态CO2液态CO2水水气态CO2

气态CO2

放水放杂气

保护气体流量对焊缝气孔的影响气体保护焊时外风速对焊缝气孔的影响焊接操作基础1、

焊枪操作基础2、

焊接施工基础3、

焊接操作要领在焊接过程中,焊枪的高度(干伸长度)和角度,自始至终保持一致.

焊枪操作基础

(A)＜200焊接方向小于300A时:L=(10--15)倍焊丝直径.大于300A时:L=(10--15)倍焊丝直径+5mmL

焊枪操作基础

(B)焊接方向＜200焊接方向前进法后退法前进法特点：电弧推着溶池走，不直接作用在工件上，焊道平而宽，不容易观察焊缝，气体保护效果好，溶深小，飞溅较小。后退法特点：电弧躲着溶池走，直接作用在工件上，溶深大，飞溅较小，容易观察焊道，焊道窄而高，气体保护效果不太好。

CO2焊一般采用前进法焊接。＜200

焊接施工基础：收弧处理

CO2焊大电流焊接结束时会在焊缝尾端产生弧坑，从而产生裂纹等焊接缺陷，为保障焊接质量应进行收弧处理。

KR系列焊机收弧处理要领如下：t按TS再松TS松TS再按TSI收弧电流焊接电流焊接方向焊接电流收弧电流

在接点前方引弧，待电弧稳定下来后再返回接点处进行焊接。平焊连接方法：立焊连接：

焊接施工基础：焊缝连接方法

焊接方向收弧处引弧点①②①②

焊接施工基础：摆动送枪法

焊缝有间隙时应摆动送枪

（a）小摆动：适用于小焊缝（b）月牙形摆动：适用于大焊缝

焊接操作要领（平焊）10~200焊接方向900焊枪角度（侧视图）（正视图）单面焊双面成型技术：从正面焊接，同时获得背面成型的焊道称为单面焊双面成型装配要求：间隙：2~2.5mm

钝边：1.5~2.5mm☆

运枪手法：平焊：划圆弧法立焊仰焊：反月牙形法横焊：直线形（多层多道焊）

间隙2.04mm立焊、全位置焊操作技术

咬边正月牙形锯齿形反月牙形三种运枪轨迹图及焊缝成形截面图示

焊接操作要领（水平角焊）焊接方向垂直侧水平侧

根据工件厚度，角焊缝可分为：

单道焊:最大焊脚高度为7~8mm。

多层焊:多层焊适用于8mm以上焊脚。因后退法余高过高，作业性能差，气保效果不好，因此水平角焊宜采用前进法进行焊接。

焊接操作要领（水平角焊）水平侧垂直侧（薄板正视图）40~450水平侧垂直侧（厚板正视图）40~45010~200（侧视图）0.5~3mm0~1.5mm薄板水平角焊：焊丝指向焊缝。

厚板水平角焊：要使焊缝对称，必须考虑垂直侧与水

平侧的散热情况，上板散热差，下板

散热好，所以，电弧应指向下板。

焊接操作要领

（立向下焊）90070~9000~200行进方向行进方向立向下焊焊接条件板厚mm根部间隙mm丝径mm电流A电压V速度cm/min流量l/min2.00.81.2110~12017~1870~80154.02.01.2140~16019~19.535~3815立向下焊适用于板厚6mm以下的工件。立向下焊关键是控制熔池不下淌，防止发生焊瘤和焊不透。

焊接操作要领

（立向上焊）90070~9000~200行进方向行进方向在两端停0.5~1秒快速送枪等速上升焊缝宽立向上焊时，如果平直送枪，焊缝呈凸状，易产生咬边，因此应采用小摆动法送枪。焊例电流电压丝径板厚100A~150A18V~22V0.9mm2.3mm以下常见故障与焊接缺陷1.送丝不稳2.电弧不稳3.焊接时飞溅大4.焊缝出现气孔5.焊缝出现的原因与对策6.焊接时出现蛇形焊缝7.异常指示灯亮8.保险丝烧毁送丝不稳定送丝压力调整不当在所用焊丝直径刻度的上方SUS与送丝轮不同心紧固送丝轮，校正SUS位置导电咀规格不对规格不对或内径太小焊枪电缆弯曲半径小