气体保护焊技术优化方案

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：CO2气体经焊枪的喷嘴沿焊丝周围喷射，形成保护层，使电弧、熔滴和熔池与空气隔绝。因CO2气体冷却能力强，熔池凝固快，焊缝中易产生气孔。

气体保护焊是用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。按保护气体的不同，气体保护焊可分为两类：使用惰性气体作为保护气体的称为惰性气体保护焊，包括氩弧焊、氦弧焊、混合气体保护焊等；使用C02气体作为保护气体的称为二氧化碳气体保护焊。

7.2.3.1　氩弧焊

氩弧焊是以氩气作为保护气体的电弧焊，氩气是惰性气体，可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用，在高温条件下，氩气既不与金属发生反应，也不溶入金属中。

1. 氩弧焊的种类

根据所用电极的不同，氩弧焊可分为非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种，如图7-13所示。

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图7-13　氩弧焊

（1）非熔化极氩弧焊　是电弧在非熔化极（通常是高熔点的钨棒）和工件之间燃烧，形成致密焊接接头的焊接方法。焊接钢材时，多用直流正接，以减少钨极的烧损，焊接铝、镁及其合金时采用反接，此时，铝工件作为阴极，有“阴极破碎”的作用。

钨极氩弧焊须加填充金属，它可以是焊丝，也可以在焊接接头中填充金属条或采用卷边接头。为防止钨极熔化，钨极氩弧焊焊接电流不能太大，所以一般适于焊接厚度小于4 mm的薄板件。

（2）熔化极氩弧焊　用焊丝作电极，焊接电流比较大，母材熔深大，生产率高，工件变形小，适于焊接中厚板，如厚度8 mm以上的铝容器。为了使焊接电弧稳定，通常采用直流反接。

2. 氩弧焊的特点

（1）氩弧焊焊缝质量高。氩气是惰性气体，保护性能优良。氩气导热慢，高温下不吸热、不分解，热量损失小。电弧受氩气流的冷却导致电弧热量集中，热影响区小，故焊件变形小，应力小，焊缝质量高。

（2）氩弧焊焊接过程简单，明弧焊接容易观察。氩弧焊可进行任何空间位置的焊接，并易实现自动化。

（3）氩气价格贵、设备较复杂、焊接成本高。目前，氩弧焊主要适用于焊接不锈钢及容易氧化的铝、镁、钛、铜等有色金属。

7.2.3.2　二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是以CO2作为保护气体的电弧焊，简称为CO2焊。CO2焊的焊接过程如图7-14所示。(https://www.chuimin.cn)

CO2气体经焊枪的喷嘴沿焊丝周围喷射，形成保护层，使电弧、熔滴和熔池与空气隔绝。由于CO2气体是氧化性气体，在高温下能使金属氧化，烧损合金元素，所以不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢。因CO2气体冷却能力强，熔池凝固快，焊缝中易产生气孔。若焊丝中含碳量高，则飞溅较大。因此，要使用焊接化学冶金过程中能产生脱氧和渗合金的特殊焊丝来完成CO2焊。常用的CO2焊焊丝是H08Mn2SiA，适于焊接抗拉强度小于600 MPa的低碳钢和普通低合金结构钢。为了稳定电弧，减少飞溅，CO2焊采用直流反接。

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