爱华网CO2气体保护焊以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广和成本低廉等诸多优势，逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊。在焊接生产中，焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响，正确选择焊接工艺参数是获得质量优良的焊接接头和提高生产率的关键。本文主要对CO2气体保护焊中各种相关的工艺参数对CO2气体保护焊的影响及其焊接工艺的参数选择进行了比较详细的分析。
随着科学技术的飞速发展，焊接设备也在不断的更新换代。CO2气体保护焊的出现和发展对于传统的手工焊条电弧焊就是一次技术性的革命。它以其速度快、操作方便、焊接质量高、适用范围广和低成本等诸多优势，逐渐取代了传统的手工焊条电弧焊。在实际生产中，广泛用于机车车辆、汽车、摩托车、船舶、煤矿机械及锅炉制造行业，主要用于焊接低碳钢、低合金钢、耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊等方面。为了充分发挥CO2气体保护焊的效能，在焊接时必须正确选择焊接工艺参数。
焊接工艺参数就是焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。CO2气体保护焊焊接工艺参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、焊丝伸出长度、焊枪倾角和电源极性等。在这里，我根据多年的工作经验，把CO2气体保护焊各焊接工艺参数对其焊接的影响及其选择的肤浅认识整理出来，供大家参考、探讨：
1、 CO2气体保护焊各工艺参数对其焊接的影响
焊接工艺参数对焊接质量和焊接生产率有很大的影响。为了获得优质的焊接接头，必须先搞清楚各焊接工艺参数对焊接的影响。
1.1焊丝直径
焊丝直径对焊接过程的电弧稳定、金属飞溅以及熔滴过渡等方面有显著影响。随着焊丝直径的加粗（或减细）则熔滴下落速度相应减小（或增大）；随着焊丝直径的加粗（或减细），则相应减慢（或加快）送丝速度，才能保证焊接过程的电弧稳定。随着焊丝直径加粗,焊接电流、焊接电压、飞溅颗粒等都相应增大，焊接电弧越不稳定，焊缝成形也相对较差。
1.2焊接电流
焊接电流除对焊接过程的电弧稳定、金属飞溅以及熔滴过渡等方面有影响外，还对焊缝宽度、熔深、加强高有显著影响。通常随着焊接电流的增加，电弧电压会相应增加一些。因此随着电流的增加，焊缝熔宽和余高会随之增大一些，而熔深增大最明显。但是当焊接电流太大时，金属飞溅会相应增加，并容易产生烧穿及气孔等缺陷。反之，若焊接电流太小时，电弧不能连续燃烧，容易产生未焊透及焊缝表面成形不良等缺陷。
焊接电流与送丝成正比，也就是说送丝速度越快则焊接电流也越大。CO2气体保护焊接电流的大小是由送丝速度来调节的。
焊接电流对焊丝的熔化影响也大。焊接电流与熔化速度关系，如图1所示。图中表明随着焊接电流的增大，焊丝熔化速度也增大。其中细焊丝的熔化速度增大更快些，这是因为细丝产生的电阻热较大。
图1焊接电流与熔化速度关系
图2电弧电压与焊缝成形的关系
B—熔宽 H—余高 R—熔深
1.3电弧电压
电弧电压是影响熔滴过渡、金属飞溅、电弧燃烧时间以及焊缝宽度的主要因素。在一般情况下，电弧电压越高，电弧笼罩也越大。于是熔宽增加，而熔深、余高却减小，焊接趾部易出现咬边；电弧电压过低，则电弧太短，焊丝容易伸入熔池，使电弧不稳定，焊缝易造成熔合不良（焊道易成为凸形）。电弧电压与焊缝成形的关系，如图2所示。
电弧电压也反映了弧长的大小。电弧电压越高，弧长也越长，则焊枪喷嘴到焊件的距离也越大，气体保护效果会越差，这样就易产生气孔。电弧电压与气孔的关系，如图3所示。
1.4焊接速度
焊接速度对焊缝内部与外观的质量都有重要影响。在保持焊接电流和电弧电压一定的情况下，焊接速度加快则焊缝的熔深、熔宽和余高都会减小，焊道会成为凸形。焊接速度对焊缝成形的影响，如图4所示。焊接速度再加快，在焊接趾部易出现咬边。进一步提高焊接速度时出现驼峰焊道。相反焊速过低，熔池中液态金属将流到电弧前面，电弧在液态金属上面燃烧，从而使焊缝熔合不良，形成未焊透。
通常半自动焊时，当焊速低于15cm/min时，焊枪移动不易均匀。而在焊速达60cm/min～70cm/min时，焊枪难以对准焊接线，所以通常焊接速度多为30-50cm/min。
图3电弧电压与气孔的关系
图4焊接速度对焊缝成形的影响
B—熔宽 H—余高 R—熔深
1.5焊丝伸出长度
焊丝伸出长度是指焊接时导电嘴与焊件间的距离。焊丝伸出长度对焊接过程的稳定性影响比较大。当焊丝伸出长度增加时，焊丝的熔化速度加快，可以使生产率提高。焊丝伸出长度过大时，由于电阻热的作用，使焊丝的熔化速度相应加快，将引起电弧不稳，飞溅增加，焊缝外观不良和产生气孔；反之，焊丝伸出长度太短时，则焊接电流增大，并缩短了喷嘴与焊件间的距离，这样使喷嘴极易过热，容易堵塞喷嘴，从而影响气体流通。
焊丝伸出长度的大小还影响母材的热输入。焊丝伸出长度与焊接电流、熔深的关系，如图5所示。恒电压电源和等速送丝系统，当改变焊丝伸出长度时，焊接电流与熔深均发生变化。当伸出长度增大时，焊丝熔化的速度加快。而焊缝熔深及焊接电流减少，根据这一特点，在半自动焊接时焊工可以通过调节焊枪高度来调节输入。
焊丝伸出长度/mm
图5焊丝伸出长度与焊接电流、熔深的关系
1.6气体流量
CO2气体保护焊利用CO2气体的屏蔽作用实现保护的，气体流量、焊丝伸出长度及风的大小都是影响保护的主要因素。气体流量的大小与电流有关，在大电流时气体的流量则要大，为20-25L/min。在工作环境有风时，应适当增大喷嘴直径，以便在大流量时仍可获得稳定的电弧。CO2气体流量和风速上限的关系，见表1。通常实芯焊丝CO2焊时，为得到可靠的保护效果，风速上限为4m/s，如果风速超过这一上限值，则应采取必要的防风措施。
表1——CO2气体流量和风速上限的关系
喷嘴直径/mm
16
16
16
22
22
22
CO2流量L/min
25
30
36
25
30
35
风速上限m/s
2.1
2.5
3.0
1.1
1.4
1.7
1.7焊枪倾角
无论是自动焊还是半自动焊，当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳。其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹。
1.8电源极性
CO2气体保护焊时，电源极性对焊缝熔深、电弧稳定都有重要影响。为保证电弧的稳定燃烧，一般采用直流反接。采用正接时，焊丝熔化速度加快、焊缝熔深浅、余高增加，电弧燃烧没有反接稳定。
2、 CO2气体保护焊接工艺参数的选择
CO2气体保护焊广泛用于各种位置、不同坡口形式和各种厚度焊件的焊接。如果不能正确选择焊接参数，将引起各种焊接缺陷，增加工时和降低工作效率。
2.1焊丝直径
根据焊件情况，首先应选择合适的焊丝直径。常用焊丝直径为φ0.6mm～φ1.2mm,各种直径的焊丝都有其通用的电流范围、适合的焊接位置，见表2。从表中可以看到，小于φ1.2mm的焊丝，适合于全位焊。大于φ1.2mm的焊丝主要适用于平焊。
表2——焊丝直径、焊接电流、焊接位置的关系
焊丝直径/mm
焊接电流/A
适合焊件厚度
适合焊接位置
0.6
40～90
1.0～4.0
全位置
0.8
50～120
0.9
60～150
1
70～80
2.0～12.0
1.2
80～350
≥1.6
300～500
≥6
平焊位置
2.2焊接电流
焊接电流是焊接的主要参数之一，主要根据母材厚度，接头形式以及焊丝直径等正确选择。在保证焊透的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时，易造成熔池翻滚，不仅飞溅大，焊缝成形也非常差。焊丝直径与焊接电流的关系，见表2。
2.3电弧电压
确定焊接电流的范围后，调整电弧电压。使电弧电压与焊接电流形成良好的匹配。焊接过程中电弧稳定，飞溅小，能听到沙、沙的声音，能看到焊机的电流表、电压表的指针稳定，摆动小，焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配。最佳的电弧电压一般在16V～24V之间，粗滴过渡时，电压为25V～45V，所以电弧电压应细心调试。
2.4焊接速度
随着焊接速度增大（或减小），则焊缝熔宽，熔深和堆积高度都相应减小（或增大）。当焊接速度过快时，会使气体保护的作用受到破坏，易使焊缝产生气孔。同时焊缝的冷却速度也会相应提高，也降低了焊缝金属的塑性的韧性，并会使焊缝中间出现一条棱，造成成形不良。当焊接速度过慢时，熔池变大，焊缝变宽，易因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿。因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的质量选择。一般自动焊速度为15m/h～30m/h。
2.5焊丝伸出长度
焊丝伸出长度一般为焊丝直径的10～20倍。焊丝伸出长度与电流有关，电流越大，伸出长度越长。焊丝伸出长度与焊接电流的关系，见表3。焊丝伸出长度太长时，焊丝的电阻热越大，焊丝熔化速度加快，易造成成段焊丝熔断，飞溅严重焊接过程不稳定；焊丝伸出长度太短时，容易使飞溅物堵住喷嘴，有时飞溅物熔化到熔池中，造成焊缝成形差。一般经验公式是，伸出长度为焊丝直径的十倍，既Φ1.2mm焊丝选择伸出长度为12 mm左右。
表3——焊丝伸出长度与焊接电流的关系
焊接电流/A
焊丝伸出长度/mm
<250
6-15
>250
15-25
2.6气体流量
气体流量会直接影响焊接质量，一般根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径来选择。当焊接电流越大，焊接速越快，焊丝伸出长度越长时，气体流量应大些。气体流量太大或太小时，都会造成成形差，飞溅大，产生气孔。一般经验公式是，数量为焊丝直径的十倍，既Φ1.2mm焊丝选择12L/min。当采用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量。CO2气体纯度不低于99.5%。
2.7焊枪倾角
无论是自动焊还是半自动焊，当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳。其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹。为了避免这种情况的出现，一般采用左向焊法焊接，可将喷嘴前倾10°~15°，不仅能够清楚观察和控制熔池，而且能够保证焊缝成形良好，焊接过程稳定。
2.8电源极性
CO2气体保护焊电源极性应采用直流反接焊接，因为直流反接时熔深大，飞溅小，电弧稳定，焊缝成形好。
CO2气体保护焊在实际生产中，选择焊接工艺参数时，应做到以下几点：（1）根据母材先确定焊丝直径和焊接电流；（2）根据选择的焊接电流，在试板上试焊，细心调整出相匹配的电弧电压；（3）根据试板上焊缝成形情况，细调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳的焊接工艺参数；（4）在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降低，及时调整焊接电压。有了一定的理论基础，再加上我们勤于思考，相信我们每一名焊接操作者通过，不断的调整，最终都能获得最佳的焊接工艺参数。正确使用焊接工艺参数，可以避免各种焊接缺陷，提高操作技能、为保证焊接质量奠定良好的基础，同时也增加了工时利用率，提高了生产效率。
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