二氧化碳焊的冶金特点

出处：按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第150页（954字）

1．二氧化碳电弧的氧化性

在电弧热量作用下，二氧化碳发生分解，放出氧气：

氧气又进一步分解为氧原子：

因此，二氧化碳电弧具有很强的氧化性，使铁及合金元素(Si、Mn、Cr、Ni、Ti、C等)发生氧化。这些氧化反应的不利后果是合金元素大量烧损，C与O反应，生成CO气体，易导致气孔。因此，CO₂焊必须采用必要的措施进行脱氧。通常采用的方法是在焊丝中加入适量的脱氧剂，脱氧剂与O的亲和力比Fe及C与O的亲合力大，因此可阻止Fe、C等与O发生不利的反应。脱氧剂在完成脱氧任务之余，所剩余的部分作为合金元素留在焊缝中，起着提高焊缝机械性能的作用。目前二氧化碳焊丝一般采用Si、Mn联合脱氧，有些焊丝中还加少量的Ti。

2．二氧化碳焊的气孔问题

(1)一氧化碳气孔 一氧化碳气孔产生的主要原因是以下反应：

FeO+C=Fe+CO

该反应通常发生于熔池尾部，此处的液态金属温度接近结晶温度，反应很强烈且CO没有时间析出，因此，CO易残留于熔池中形成气孔。不过，只要选择的焊丝正确，焊丝中的脱氧元素就会抑制FeO生成，产生CO气孔的可能性很小。

(2)氢气孔 二氧化碳电弧中有大量的氧原子，这些氧原子可与进入焊接区的氢结合成不溶于熔池的羟基，因此二氧化碳焊对氢气孔不敏感。只要是二氧化碳气体中的水分含量不超过规定值，工件及焊丝上的铁锈及油污不是很严重，一般不会产生氢气孔。

(3)氮气孔 这是二氧化碳焊焊缝中出现几率最大的一种气孔。这种气孔主要是由侵入焊接区的空气引起的。只要保证良好的保护效果，这种气孔一般也不会产生。