CO2焊工艺参数的选择

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170页（3084字）

1．焊丝直径

短路过渡CO₂焊一般采用细丝，以提高过渡频率，稳定焊接电弧，通常采用的焊丝直径有0．8mm、1．2mm及1．6mm。

细颗粒过渡CO₂焊采用的焊丝直径一般大于1．2mm，通常采用的焊丝直径有1．6mm、2．0mm、3．0mm和4．0mm等。

2．焊接电流及电弧电压

(1)短路过渡 对于短路过渡CO₂焊来说，电弧电压是最重要的焊接参数，因为它直接决定了熔滴过渡的稳定性及飞溅大小，进而影响焊缝成形及焊接接头的质量。对于一定的焊丝直径，有一最佳电弧电压范围，电弧电压小于该范围的下限时，短路小桥不易断开，易导致固体短路(未熔化的焊丝直接穿过熔池金属与未熔化的工件短路)，导致很大的飞溅；甚至导致固体焊丝飞溅；电弧电压大于该范围的上限时，易产生大滴排斥过渡，飞溅很大，电弧不稳。

短路过渡CO₂焊通常采用直流反接。采用直流反接时，电弧稳定，飞溅小，熔深大。但在堆焊及焊补铸件时，应采用直流正接，这是因为，正接时焊丝为阴极，阴极产热大，焊丝熔敷速度快，生产率高。

电流的大小要与电弧电压相匹配。表1－5－18给出了三种直径焊丝的最佳短路过渡焊接规范，图1－5－4给出了实际生产中允许采用的电流及电压。

表1－5－18 短路过渡的最佳焊接规范^［1］

图1－5－4 实际生产中允许采用的电流及电压^［1］

(2)细颗粒过渡 细颗粒过渡CO₂焊也采用直流反接。首先应根据被焊材料及板厚选择焊接电流，然后根据焊接电流、焊丝直径选择电弧电压，焊接电流越大，焊丝直径越小，选择的电弧电压也应越大。但电弧电压也不得太高，否则飞溅将显着增大。表1－5－19给出了细颗粒过渡的最低电流值及电弧电压范围。

表1－5－19 细颗粒过渡的最低电流值及电弧电压范围^［1］

3．焊接速度

焊接速度要与焊接电流适当配合才能得到良好的焊缝成形。在热输入不变的条件下，焊接速度过大，熔宽、熔深减小，甚至产生咬边、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度过慢，不但直接影响了生产率，而且还可能导致烧穿、焊接变形过大等缺陷。

半自动短路CO₂保护焊的焊接速度一般为5m·h^－1～60m·h^－1。

4．焊接回路电感

(1)短路过渡 回路电感主要是控制短路电流上升速度及短路电流峰值。短路过渡CO₂焊要求具有合适的短路电流上升速度，从而将缩径小桥控制在焊丝与熔滴之间，以保证爆破力将大部分熔滴金属过渡到熔池中，同时还要求具有合适的短路电流峰值，以使爆破能量适中，不至于产生很大的细颗粒飞溅。不同的焊丝直径要求不同的短路电流上升速度，焊丝越细，熔化速度越大，短路过渡频率越大，要求的短路电流上升速度就较大。表1－5－20给出了不同直径的焊丝要求的短路电流上升速度。

表1－5－20 不同直径的焊丝要求的短路电流上升速度^［8］

短路电流上升速度(di／dt)决定于回路电感：

i／dt=(U₀－iR)／L

式中 U₀为电源空载电压；

i为瞬时电流；

R为焊接回路中的电阻；

L为焊接回路中的电感。

因此，焊接回路中应串接适当的电感，表1－5－21列出了不同直径的焊丝所要求的电感值。

表1－5－21 不同焊丝直径所要求的电感值^［1］

(2)细颗粒过渡 对于细颗粒过渡CO₂焊，回路电感对抑制飞溅作用不大，一般不要求焊接回路中加电感元件。

5．焊丝干伸长度

短路过渡CO₂焊所用的焊丝很细，因此，焊丝干伸长度对熔滴过渡、电弧的稳定性及焊缝成形均具有很大的影响。干伸长度过大时，电阻热增大，焊丝容易因过热而熔断，导致严重飞溅及电弧不稳。此外，干伸长度过大时，焊接电流降低，电弧的熔透能力下降，易导致未焊透。而干伸长度过小时，喷嘴离工件的距离很小，飞溅金属颗粒易堵塞喷嘴。

短路过渡CO₂焊时，干伸长度一般应控制在5～15mm内。

细颗粒过渡CO₂焊所用的焊丝较粗，焊丝干伸长度对熔滴过渡、电弧的稳定性及焊缝成形的影响不如短路过渡那样大。但由于飞溅较大，喷嘴易于堵塞，因此，干伸长度应比短路过渡时选得大一些，一般应控制在10～20mm内。

6．气体流量

保护气体的流量一般根据电流的大小、焊接速度、干伸长度等来选择。这些参数越大，气体流量也应适当加大，但也不能太大，以免产生紊流，使空气卷入焊接区，降低保护效果。

短路过渡CO₂焊的保护气体流量一般为5～15L·min^－1。

细颗粒过渡CO₂焊所用焊接电流比短路过渡大，焊接速度也大，因此采用的保护气体流量也应适当增大，一般为10～20L·min^－1。

7．喷嘴至工件的距离

短路过渡CO₂焊时，喷嘴至工件的距离应尽量取得适当小一些，以保证良好的保护效果及稳定的过渡，但也不能过小。这是因为该距离过小时，飞溅颗粒易堵塞喷嘴，阻挡焊工的视线。喷嘴至工件的距离一般应取焊丝直径的12倍左右。

8．焊丝位置及焊接方向

CO₂焊一般采用左焊法，而右焊法也有其优点，在某些情况下具有良好的工艺性能，表1－5－22对各种接头的左焊法及右焊法进行了比较。左焊法时焊枪的后倾角度应保持为10°～20°，倾角过大时，焊缝宽度增大而熔深变浅，而且还易产生大量的飞溅。右焊法时焊枪前倾10°～20°，过大时余高增大，易产生咬边。

表1－5－22 对各种接头的左焊法及右焊法比较^［9］