CO2气体保护焊的焊接缺陷浅析

摘要: CO2气体保护焊是利用CO2气体作为电弧介质并保护焊区电弧焊，是熔化极气体保护焊。因其生产效率高、成本低、熔透性好、焊接变形小、焊接质量高、适应范围广以及操作方便等优点，因而被广泛应用于港口起重机械，汽车和船舶等机械制造行业。然而其带来的优点的同时，由于焊接人员、焊接设备、焊接材料、焊接工艺和焊接环境等的原因，焊接缺陷也伴随而生。本文旨在浅析CO2气体保护焊的常见的焊接缺陷，如气孔、飞溅、裂纹及咬边等。以及其预防措施

关键词:CO2气体保护焊,焊接缺陷,预防及解决措施

中图分类号：P755文献标识码： A

Abstract: CO2 gas shielded arc welding is the use of CO2 gas as arc mediumand welding zone is electric arc welding, MIG welding. Because of its high production efficiency, low cost, good penetration, small welding deformation, high welding quality, adapt to a wide range of advantages and convenient operation,so it is widely used in hoisting machinery, automobile and ship manufacturingindustry. However, the advantages of the at the same time, due to the welding personnel, welding equipment, welding materials, welding technology and weldingenvironment, also accompanying welding defects. This paper aims to analysis of CO2 gas shielded welding common welding defects, such as porosity, splash,crack and undercut. And its preventive measures

一、气孔问题

使用不合适的焊接材料(化学成分不合格的焊丝和纯度不合要求的二氧化碳气

体) 和不正确的焊接工艺进行二氧化碳气体保护焊, 焊缝都可能出现气孔。产生气孔的原因有以下三方面:

( 1 ) 焊丝内脱氧元素不足在研究二氧化碳气体保护焊的初期,曾因为焊丝内没有足够的脱氧元素, 而在焊缝内出现气孔。如用H 0 8 焊丝在低碳钢

板上堆焊, 整条焊缝都有外部气孔, 焊缝表面呈现出氧化颜色, 这些气孔是由C O气体而引起。当焊丝中含有足够的脱氧元索, 就可以完全避免产生此种气孔

。

( 2 ) 没有形成良好的二氧化碳气体保护层

二氧化碳气体保护层若没有使电弧区和熔池与空气完全隔离, 则焊接熔池溶解大量的氮气, 在焊缝金属结晶时, 随着焊缝熔池金属温度的下降, 氮气在液态金属中的溶解度便会迅速降低, 氮气便从熔池金属中析出, 因而生成气孔。过小的二氧化碳气体流量, 喷嘴结构不合理, 喷嘴被飞溅金属部分堵死, 喷嘴与焊工件间的距离过高和在过大的空气对流情况下焊接, 都会使二氧化碳气体保护作用变坏。此时整条焊缝都有外部气孔, 且成蜂窝状, 与由于脱氧元素不足引起的气孔完全不相同。

( 3 ) 焊缝金属溶解过多的氢气

熔池金属内溶解的氢气量, 在结晶时超过它们在6 相的最大溶解度, 焊缝金属内不可避免的生成气孔。这气孔是由氢气所引起。二氧化碳气体保护焊, 当焊前的准备工作做好以后, 二氧化碳气体内所含的水汽(即纯度不合格的二氧化碳气体) , 是引起焊缝金属形成气孔的主要原因。一般焊接用的二氧化碳气体, 其纯度要在9 9 . 5 %以上。

（4）产生气孔的原因与解决方法

主要原因为:( l) 焊丝质量差, 焊件表面上不清洁, 有铁锈!油污!水分!等;(2) 气体纯度不够,水分太多;(3) 气体流量不当"包括气阀!流量计!减压阀调节不当或损坏; (4 )气路有泄露和堵塞;(5) 喷嘴形状或直径选择不当;喷嘴被堵塞;焊丝伸出太长;(6) 操作不熟练, 焊接参数选择不当;(7) 周围空气对流太大;(8)给定电压过高"

防止措施为:( l) 彻底清除焊件上的油!锈!水;(2) 更换气体; (3) 检查或串接预热器;(4 )清除附着喷嘴内壁的飞溅物; (5) 检查气路有无堵塞和折弯处;(6 )加强操作工人的培训;(7) 采取挡风措施减少空气对流;(8) 选择合理电压"

二、飞溅间题

（1）一般说来, 只要合理、正确的选择焊接工艺和操作方法, 焊接时的飞溅金属可以大大减少, 有时连焊缝周围都没有粘上飞溅金属, 比低氢焊条焊接时还少。在二氧化碳气体保护焊时, 有一种对金属熔滴的推力, 其产生的原因, 可能是因从熔池产生的阴极喷射力胜过从阳极产生的喷射力的原因。焊丝金属熔滴保持这种下垂的非轴向的过渡是二氧化碳气体保护焊的特点 。它与氢弧焊的过渡完全不相同。短路过渡时, 如果短路电流增长速度过高时, 这时, 电流峰值和大的电流脉冲使短路突然中断, 并且在熔池内引起剧烈的扰动和大量的飞溅, 时的飞溅是小颗粒的飞溅。为改善这个缺点可在直流回路内串联一电抗器, 按需要调节短路电流增长速度。相反, 短路电流增长速度过慢,又会发生电弧不稳定或者熄灭现象, 这时将发生大颗粒的飞溅。直径较大的焊丝, 需要较大的直流回路电感值。直径较小的焊丝, 需要较小的直流回路电感值。

（2）产生飞溅的解决办法

主要原因为: (l) 短路过渡焊接时, 直流回路电感值不合适,太小会产生小颗飞溅, 过大会产生大颗粒飞溅;(2) 电弧电压太高会使飞溅增多;(3) 焊丝含碳量太高会产生飞溅; (4) 导电嘴磨损严重和焊丝表面不干净也会使飞溅增多"

防止措施为:( l) 选择合适的回路电感值, 调抢电弧电压;(2) 选择优质的焊丝;(3) 更换导电嘴。

三、产生裂纹

CO2气体保护焊焊缝裂纹是焊接最危险的缺陷之一。若在焊接过程中出现裂纹,将会给生产带来很大的麻烦。对出现裂纹的结构件进行返工返修处理，首先对结构件裂纹进行气刨工序，在把气刨留下的焊渣焊缝修磨干净，重新进行焊接。因此，采取适当焊接工艺措施，控制好焊缝裂纹是生产中必不可少的环节。

主要原因如下:( 1) 焊件或焊丝中P 、S 含量高, M n含量低;(2 )焊件表面清理干净;(3) 焊接参数不当;(4 )焊件结构刚度过大"防止措施为: ( l) 严格控制焊接及焊丝的P 、S等的含量;(2 )清理焊件表面; (3) 选择合理的焊接参数;(4) 焊前预热, 焊后消氢处理"

四、产生咬边

所谓咬边通俗概念其实也就是沿着焊趾的母材部位上被电弧烧熔而形成的凹陷或沟槽；而咬边问题同样也是生产过程中经常出现的问题之一。同样这个问题也会给生产带来很大的麻烦。如果出现此问题则必须要对结构件咬边部位进行修磨工序。

主要原因如下: (l) 焊接参数选择不当, (工大, V大, 焊速太慢) ;(2) 操作不熟练"

防止措施为:( l) 选择合理的焊接参数;( 2) 提高操作技能熟练度"

结语：

在连接领域，焊接已成为了最主要的连接方式,焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件，在生产中都不同程度地依赖焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。但在所有的焊接方式中,或多或少都将存在一定的焊接缺陷,本文主要针对CO2气保焊接中出现气孔的缺陷，全面的分析了在焊接过程中由CO2气体的影响因素，常见问题及解决办法。