CO2气体保护焊工艺参数控制

药芯焊丝CO2焊熔滴过渡现象的观察与分析

上半月出版

Ｃａｓｔｉｎｇ Ｆｏｒｇｉｎｇ Ｗｅｌｄｉｎｇ｜金ｌｌ铸锻焊技术

Ｃ０２气体保护焊工艺参数控制

杨兵兵

（陕西工业职业技术学院材料工程学院，陕西威阳７１２０００）

摘要：分析了焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、焊丝伸出长度、极性和焊丝位置等因素对Ｃ０２气体保护焊焊缝质量的影响。通过对试验及现场实际焊接参数的整理分析，得出保证焊接质量的参数控制表。以供参考。

关键词：Ｃ０２气体保护焊；焊接质量；工艺参数中图分类号：ＴＧ４４４＋．７３

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１．３８１４（２０１０）１７．．０１８９－０３

ＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｒｏｃｅｓｓＰａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒＣ０２ＧａｓＳｈｉｅｌｄｅｄ

ＹＡＮＧ

Ｂｉｎｇｂｉｎｇ

Ｗｅｌｄｉｎｇ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ

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ｔｈｅｗｕｅｄｉａｍｅｔｅｒ，ｗｅｌｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ，ａＩｃｖｏｌｔａｇｅ，ｗｅＩｄｍｇｓｐｅｅｄ，ｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅ，ｗｉｒｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎ

ｏｎ

ｌｅｎｇｔｈ，ｐｏｌａｒｉｔｙ，ｗｈｅｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅ

ｔｈｅｑｕａｒｒｙｏｆＣ０２ｇａｓｓｈｉｅｌｄｅｄｗｅｌｄｉｎｇｓｅａｍＷｅｌ＇℃ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｙ

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅ￥１７，ｅｎｅｏｆｔｈｅａｃｔｕａｌｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ｔｈｅｔａｂｌｅｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ

ｗｅｌｄｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃ０２ｇａｓｓｈｉｅｌｄｅｄｗｅｌｄｉｎｇ；ｗｅｌｄｉｎｇｑｕａＵｔｙ；ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

与埋弧焊相似【ｌ】，Ｃ０２气体保护焊在焊接过程中，不但焊接电流、电弧电压、焊接速度等主要工艺参数对焊缝质量有较大的影响．而且焊缝质量还必须通过各个工艺参数的最佳匹配来保证，因而。掌握各个参数对焊缝质量的影响以及焊接参数之间的最佳匹配成为确保Ｃ０２气体保护焊焊接质量的关键咖。

焊丝直径、施焊位置及熔滴过渡形式来确定其大小。通常，随着焊接电流的增大，熔深显著地增加，而熔宽略有增加。但应注意：当焊接电流过大时，容易引起烧穿、焊漏和产生裂纹等缺陷。且焊件的变形大，焊接过程中飞溅很大；而当焊接电流过小时，容易产生未焊透、未熔合和夹渣以及焊缝成形不良等缺陷。焊接时。

以２５０Ａ为界限，把电流范围划分为两个区域，对于

１影响ＣＯ：焊焊缝质量的因素分析

影响ＣＯ：气体保护焊质量的因素有：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、电源极性及焊丝位置、回路电感等。

（１）焊丝直径焊丝直径应根据焊件厚度、焊接位置及生产率的要求来选择。采用相同的焊接电流时，由于焊丝直径不同，焊丝的熔化速度也不同，焊丝越细，熔化速度越高；而且电流值越大，这种差别越明显。焊丝直径对焊缝的形状尺寸也有一定影响，焊丝越细，熔深越大。当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用直径≤１．２ｍｍ的焊丝：在平焊位置焊接中厚板时。可以采用直径＞１．２ｍｍ的焊丝。

（２）焊接电流焊接电流应根据焊件厚度、材质、

小于２５０Ａ的电流值，主要采用直径≤１．２衄的焊

丝进行短路过渡的全位置焊接，由于熔深小，特别适合焊接薄板结构；对于焊接电流大于２５０Ａ的电流值时，选用直径≥１．６ｒａｍ的焊丝，可实现细颗粒过渡，特别适合中厚板的焊接。

（３）电弧电压焊接电弧电压的变化影响焊接电弧的长短，从而决定了熔宽的大小。一般，随电弧电压的增大．熔宽增大而熔深略有减小。为了保证焊缝成形良好，电弧电压必须与焊接电流配合选取。通常，在焊接电流小时，电弧电压较低；焊接电流大时，电弧电压较高。短路过渡时，电弧电压为１６～２４Ｖ；细颗粒过渡时，电弧电压为２５＂－＇４５Ｖ。但应注意：电弧电压必须与焊接电流配合适当，电弧电压过高或过低都会影响电弧的稳定性，使飞溅增大。

（４）焊接速度焊接速度对熔深和焊缝的形状影

收稿日期：２０１０．０６．１ｌ

作者简介：杨兵兵（１９６７一），男，陕西威阳人，副教授。焊接技师，主要

从事焊接技术研究；电话：１３９０９１０１７３３；

响最大，对焊缝的力学性能、缺陷的产生如裂纹、气孔等也有影响。在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压的条件下，焊接速度增加。将使焊缝宽度和熔深

１８９

Ｅ－ｍａｉｌ：ｙ皿ｇｂｉｎ曲ｉｎ９６６１２１８＠１６３．锄

《热加工工艺》２０１０年第３９卷第１７期

药芯焊丝CO2焊熔滴过渡现象的观察与分析

金属铸锻焊技术｜Ｃａｓｔｉｎｇ Ｆｏｒｇｉｎｇ Ｗｅｌｄｉｎｇ

减小。若焊接速度过快容易产生咬边、未焊透及未熔合等缺陷，且气体保护效果变差，可能出现气孔；若速度过慢，则使焊接生产率降低，焊接接头晶粒粗大．焊接变形增大，焊缝成形差。一般半自动焊为１５－－－４０ｍ／ｈ。自动焊不超过９０ｍ／ｈ。

（５）气体流量

ＣＯ：气体流量主要是对保护性

２０１０年９月

程及焊缝成形都没有明显的影响；但倾角过大（如前倾角大于２５。）时，将增加熔宽并减小熔深，还会增加飞溅，具体影响如图２所示。

能有影响，Ｃ０：保护气流要有一定的挺度，免受空气的污染和破坏。Ｃ０２气体流量太大时，气体冲击熔池，冷却作用加强，并且保护气流紊乱而破坏了保护作用，使焊缝容易产生气孔，同时氧化性增强。飞溅增加，焊缝表面也不光泽；Ｃ０２气体流量太小时，气体挺度不够，降低了对熔池的保护作用，而且容易产生气孔等缺陷。保护气体的流量一般根据电流的大小、焊接速度、焊丝伸出长度等来选择。一般情况下，焊接电流越大．焊接速度越快。相应选择的气体流量也越大，但也不宜过大，以免产生紊流，使空气卷入焊接区，降低保护效果。通常，细丝焊接时气体流量为５＂－＇１５Ｌ／ｍｉｎ。粗丝焊接时为１５～２５Ｌ／ｍｉｎ。

（６）焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指导电嘴端部到焊件的距离。而保持焊丝伸出长度不变是保证焊接过程稳定的基本条件之一。它主要取决于焊丝直径，一般约为焊丝直径的１０～１２倍。当焊丝伸出长度过大时，容易发生过热而成段熔断，使气体保护效果变差，飞溅严重，焊接过程不稳定；焊丝伸出长度过小则会缩短喷嘴与焊件的距离，飞溅金属容易堵塞喷嘴，影响气体保护效果，且阻挡焊工视线。焊丝伸出长度对焊缝成形的影响见图ｌ所示。

Ｆｉｇ．２

囱囱囱

前倾角

后倾角

图２焊枪倾角对焊缝成形的影

Ｔｈｅ

ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｇｕｎａｎｇｌｅ

ｏｎ

ｗｅｌｄｉｎｇ

ｓｈａｐｉｎｇ

２确保焊接质量的参数控制

２．１焊接参数的选择思路

正确选择焊接工艺参数是获得高生产率和高质量焊缝的先决条件。各种工艺参数的选择是以生产率要求、被焊材料、焊缝位置和形状，以及设备情况为基础的。Ｃ０２气体保护焊工艺参数选择时，为了获得稳定的焊接过程，首先根据被焊材料的厚度、焊缝质量要求确定采用短路过渡规范还是采用细颗粒过渡规范进行焊接，其次，才能确定焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量等主要工艺参数。２．２最佳控制参数

根据我们对常用的ＮＢＣ．２５０、ＮＢＣ．５００等Ｃ０２气体保护焊机多年的焊接实践经验和对现场实际焊接参数的整理分析，得到如表ｌ、表２所列的平位置短路过渡ＣＯ：焊、细颗粒过渡ＣＯ：焊的最佳控制参数。

卫卫马

图ｌ焊丝伸出长度对焊缝成形

ｏｎ

３结语

（１）影响ＣＯ：气体保护焊质量的工艺参数有：

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、电源极性及焊丝位置等。其中对焊接质量影响最大的参数为焊接电流、焊丝直径、电弧电压、焊接速度。

（２）焊接过程中，焊接参数的合理匹配是确保焊接质量的关键。焊工在操作过程中，首先，应按照工件的厚度、焊缝的技术要求等因素确定是采用短路过渡规范还是采用细颗粒过渡规范，其次，可选择表ｌ或表２中所给的最佳焊接工艺参数进行焊接。

（３）焊接过程中，焊缝的焊接位置、技术要求与表中的条件不尽相同，焊工应根据具体情况对选择

Ｆｉｇ．１

Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗｉｒｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎ

ｗｅｌｄｉｎｇｓｈａｐｉｎｇ

（７）电源极性和焊丝位置ＣＯ：气体保护焊由于熔滴具有非轴向过渡的特点。为了减少飞溅，一般都采用直流反接．即工件接负极。焊枪接正极。由于具有焊接线可见性好、焊枪指向准确等优点，因而左焊法在Ｃ０２气体保护焊操作中得到了普遍应用。

焊接时，焊枪的倾角也是不可忽视的因素。当焊枪倾角小于１００时，不论是前倾还是后倾，对焊接过

１９０

Ｈｏｔ

ＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

２０１０，Ｖ０１．３９，Ｎｏ．１７

药芯焊丝CO2焊熔滴过渡现象的观察与分析

上半月出版

Ｃａｓｔｉｎｇ．Ｆｏｒｇｉｎｇ ｗｅｌｄｉｎ９８金属铸锻焊技术

衰ｌ短路过渡ＣＯ：焊的最佳焊接工艺参数（平焊、直流反接）

Ｔａｂ．１

Ｔｈｅｂｅｓｔｗｅｌｄｉｎｇ

ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＣＯｚｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｔｒａｎｓｆｅｒｗｅｌｄｉｎｇ（ＤＣ／Ｒ．Ｐ）伸出长度

／ｍｍ争培

板厚

／ｍｉｌｌｌ１．５

接头装配间隙

／ｍｍ０４）．３０４）．５

焊丝直径

／ｍｍＯ．８Ｏ．８１．Ｏ１．２

焊接电流

／Ａ３５—ｌＯ６５—７０

焊接电压

｜、

焊接速度

／（ｍ ｈ。）２５．２３０３０３０２７２５．２３０３０３０ ２５．２３０１５

气体流量

／（Ｌ ｒａｍ－１）

７７８８８

７

形式

对接接头（不开坡口）对接接头（不开坡口）

备注单面焊双面成形单面焊双面成形

１８～１９１争之Ｏ２ｍ也ｌ２ｌ—２２２０～２ｌ２０～２ｌ１９—２０１９＾００２１—２２２ｌ—，２２２２—２４１９～２０

耻１０

１０￣１２１２～１４１０，－－１２８～ｌＯ１６－，１２８～ｌＯ１２—１４１０～１２１２～１４１５

６啦７０

８５～９５８５—９５７５～８５５１）－－６０．６０～７０５５—５０．６０，－６５９５～１０５．１１０～１３０９０＂－－１００，１００－－１１０１ｌｏ￣１３０．１４０－－１５０

１９０，２１０

对接接头（不开坡口）

２

０４）．５１．００．８

单面焊双面成形

对接接头（不开坡１２１）

３

４

ｍ＿ｏ．５

１．ＯＯ．８１．２

１．０

８

７

双面焊双面焊双面焊双面焊

对接接头（不开坡口）对接接头（不开坡口）对接接头（不开坡口）

０．－０．８ｏ一一０．８ｉｆ－１

８８１０１５

１．２１．２

６

Ｔａｂ．２

表２细颗粒过渡Ｃ０２焊的最佳焊接工艺参数（平焊、直流反接）

ＴｈｅｂｅｓｔｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＣ０２ｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅｔｒａｎｓｌ；ｅｒｗｅｌｄｉｎｇ（ＤＣ，ｌＬｐ）

坡口形式

焊接电流

｜ｋ１８０一２００２８０～３００

板厚

／ｍｍ３～５６一迅

焊丝直径

／ｍｉｌｌ１．６２．Ｏ１．６

焊接电压

／Ｖ２Ｓ～３０２９—，３０４０，，－４２４２—４５

２８～３０

焊接速度

／（ｍ ｈ－１）２ｍ也２２５—８０２２￣２４２７—之９１６一ｕ２０２７～３０２４～２８２｝之８１＆之Ｏ２２—２４２２—２４２２￣２４

气体流量／（Ｌ ｍｉＤｌ）

２４１６～１８１６￣１８１８－．－２０１８，－－２０

备注焊接层数ｌ￣２焊接层数ｌ￣２

加铜衬垫

加铜衬垫．单面焊双面成形

焊接层数２～３

加铜村垫．单面焊双面成形加铜衬垫．单面焊双面成形

焊接层数２０焊接层数２－３

双面焊双面焊

平板对接（间隙Ｏ．５以．Ｏｍｍ）平板对接（间隙１．８￣２．２ｎｎｎ）对接接头（６０＊Ｖ形坡ＩＵ）平板对接（间隙１．８－－２．２ｍｍ）

平板对接（不留间隙）对接接头（６０。Ｖ形坡１２１）对接接头（６０。Ｖ形坡口）‘平板对接（间隙１．８也．２ｎｍａ）对接接头（６０。Ｖ形坡口）对接接头（双面７０。～８０。ｖ形

坡口，钝边４ｍｍ）

３加卜３５０

４５０２８０一３００４０ｍ４２０４５０－．４６０３００＾缶５０２８０一３００３２ｍ０５０３８０．－４００印。击５０

８

２．０３４～３６３５～３６４１，－４２２黏００３斗０６３８—∞４１－４２

１Ｄ１８

１６￣１８１８～２０１争七０１８～２０２０～２２

２．５

８～１２１６２２３２

２．Ｏ２．Ｏ２．Ｏ２．Ｏ

的参数加以修正，以满足不同种类焊缝的质量要求。

【２】

（１１）：１６４－１６５．

罗怡，伍光凤，李春天，等．ＣＱ焊接工艺参数优化的人工神经网络设计阴．热加工工艺，２００８。３７（５）：９３－９５【３】

参考文献：

【１】

杨兵兵．埋弧自动焊工艺参数控制唧．热加工工艺，２００９，３８

杨兵兵．焊接实调嗍．北京：高等教育出版社，２００９．田

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《热加工工艺》编辑部

《热加工工艺》２０１０年第３９卷第１７期

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药芯焊丝CO2焊熔滴过渡现象的观察与分析

CO2气体保护焊工艺参数控制

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

杨兵兵， YANG Bingbing

陕西工业职业技术学院,材料工程学院,陕西,咸阳,712000热加工工艺

HOT WORKING TECHNOLOGY2010，39(17)0次

参考文献(3条)

1.杨兵兵.埋弧自动焊工艺参数控制[J].热加工工艺,2009,38(11):164-165.

2.罗怡,伍光凤,李春天,等.CO2焊接工艺参数优化的人工神经网络设计[J].热加工工艺,2008,37(5):93-953.杨兵兵.焊接实训[M].北京:高等教育出版社,2009.

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