气体保护焊机：CO2气体保护焊引弧操作要点

　　CO2气体保护焊的引弧不采用划擦式引弧，主要是碰撞引弧，但引弧时不必抬起焊枪。具体操作步骤如下：1)引弧前先按遥控盒上的点动开关或按焊枪上的控制开关，点动送出一段焊丝，焊丝伸出长度小于喷嘴与工件间应保持的距离，超长部分应剪去，如图2-59所示。若焊丝的端部出现球状时，必须剪去，否则引弧困难。图2-59引弧前剪去

　　CO2气体保护焊在收弧时与焊条电弧焊不同，不要像焊条电弧焊那样习惯地把焊枪抬起，这样会破坏对熔池的有效保护，容易产生气孔等缺欠。正确的操作方法是在焊接结束时，松开焊枪开关，保持焊枪到工件的距离不变，一般CO2气体保护焊有弧坑控制电路，此时焊接电流与电弧电压自动变小，待弧坑填满后，电弧熄灭。操作时需特别注意

　　CO2气体保护焊薄板对接一般都采用短路过渡，随着工件厚度的增大，大都采用颗粒过渡，这时熔深较大，可以提高单道焊的厚度或减小坡口尺寸。

　　1．焊接方向

　　一般情况下采用左焊法，其特点是易观察焊接方向，熔池在电弧的作用下熔化，金属被吹向前方，使电弧不作用在母材上，熔深较浅，焊缝平坦且较宽，飞溅较大，保护效果好。

　　在要求焊缝有较大熔深和较小飞溅时采用右焊法，但不易得到稳定的焊缝，焊缝高而窄，易烧穿。

　　2．焊丝直径

　　焊丝直径对焊缝熔深及熔敷速度有较大影响，当电流相同时，随着焊丝直径的减小，焊缝熔深增大，熔敷速度也增大。

　　实芯焊丝的CO2气体保护焊丝直径的范围较窄，一般在0.4~5mm之间，半自动焊多采用直径0.4~1.6mm的焊丝，而自动焊常采用较粗的焊丝。焊丝直径应根据工件厚度、焊接位置及生产率的要求来选择。当采用立焊、横焊、仰焊焊接薄板或中厚板时，多选用直径1.6mm以下的焊丝；在乎焊位置焊接中厚板时可选用直径1. 2mm以上的焊丝。焊丝直径的选择如表2-8所示。

　　3．焊接电流

　　焊接电流影响焊缝熔深及熔敷速度的大小。如果焊接电流过大，不仅容易产生烧穿、裂纹等缺欠，而且工件变形量大，飞溅也大；若焊接电流过小，则容易产生未焊透、未熔合、夹渣等缺欠及焊缝成形不良。通常，在保证焊透、焊缝成形良好的前提下，尽可能选用较大电流，以提高生产率。

　　每种直径的焊丝都有一个合适的焊接电流范围，只有在这个范围内焊接过程才能稳定进行。当焊丝直径一定时，随焊接电流增加，熔深和熔敷速度均相应增大。

　　焊接电流主要根据工件厚度、焊丝直径、焊接位置及熔滴过渡形式来决定。焊丝直径与焊接电流的关系见表2-9。

　　4．焊接电压

　　焊接电压应与焊接电流配合选择，电压过高或过低都会影响电弧的稳定性，使飞溅增大。随焊接电流增加，电弧电压也相应增大。

　　1)通常短路过渡时，电流不超过200A，电弧电压可用式U=0. 04I+16±2计算，式中U为电弧电压，单位为V；I为焊接电流，单位为A。

　　2)细颗粒过渡时，电流一般大于200A，电弧电压可用式U=0. 04I+20±2计算，式中U为电弧电压，单位为V；I为焊接电流，单位为A。

　　3)焊接位置的不同，焊接电流和电压也要进行相应修正。

　　4)焊接电缆加长时，还要对电弧电压进行修正，电缆长度与电流、电压增加值的关系。

　　5．电源极性

　　CO2气体保护焊时一般都采用直流反接，直流反接具有电弧稳定性好，飞溅小及熔深大等特点。此时焊接过程稳定，飞溅较小。直流正接时，在相同的焊接电流下，焊丝熔化速度大大提高，约为反接时的1.6倍，焊接过程不稳定，焊丝熔化速度快、熔深浅、堆高大，飞溅增多，主要用于堆焊及铸铁补焊。

　　6．CO2气体流量

　　在正常焊接情况下，保护气体流量与焊接电流有关，一般在200A以下焊接时为10~15L/min，在200A以上焊接时为15~25L/min。保护气体流量过大和过小都会影响保护效果。影响保护效果的另一个因素是焊接区附近的风速，在风的作用下，保护气流被吹散，使电弧、熔池及焊丝端头暴露于空气中，破坏保护。一般当风速在2 m/s以上时，应停止焊接。

　　7．焊丝伸出长度

　　焊丝伸出长度是指导电嘴到工件之间的距离，焊接过程中，保证合适的焊丝伸出长度是保证焊接过程稳定的重要因素之一。由于CO2气体保护焊的电流密度较高，当送丝速度不变时，如果焊丝伸出长度增加，焊丝的预热作用较强，焊丝容易发生过热而成段熔断，使得焊丝熔化的速度加快，电弧电压升高，焊接电流减小，造成熔池温度降低，热量不足，容易引起未焊透等缺欠。同时电弧的保护效果变坏，焊缝成形不好，熔深较浅，飞溅严重。当焊丝伸出长度减小时，焊丝的预热作用减小，熔深较大，飞溅少，但是如果焊丝伸出长度过小，影响观察电弧，且飞溅金属容易堵塞喷嘴，导电嘴容易过热烧坏，阻挡焊工视线，不利于操作。

　　对于不同直径、不同材料的焊丝，允许的焊丝伸出长度不同。

　　1)在离工件右端定位焊焊缝约20mm坡口的一侧引弧，然后开始向左焊接，焊枪沿坡口两侧作小幅度横向摆动，并控制电弧在离底边约2~ 3mm处燃烧，当坡口底部熔孔直径达3~ 4mm时，转入正常焊接。

　　3)焊接时，电弧始终在坡口内作小幅度横向摆动，并在坡口两侧稍作停顿，使熔孔深入坡口两侧各0.5~ 1mm。焊接时应根据间隙和熔孔直径的变化调整横向摆动幅度和焊接速度，尽可能维持熔孔直径不变，获得宽窄和高低均匀的反面焊缝，以有效避免出现气孔。

　　4)熔池停留时间也不宜过长，否则易出现烧穿。正常熔池呈椭圆形，如出现椭圆形熔池被拉长，即为烧穿前兆。此时应根据具体情况，改变焊枪操作方式来防止烧穿。

　　5)注意焊接电流和电弧电压的配合，电弧电压过高，易引起烧穿，甚至熄弧；电弧电压过低，则在熔滴很小时就引起短路，并产生严重飞溅。

　　6)严格控制喷嘴的高度，电弧必须在离坡口底部2~ 3mm处燃烧。

　　CO2气体保护焊立焊有向上焊接和向下焊接两种，一般情况下，板厚不大于6mm时，采用向下立焊的方法，如果板厚大于6mm，则采用向上立焊的方法。

　　1．向下立焊

　　1)在工件的顶端引弧，注意观察熔池，待工件底部完全熔合后，开始向下焊接。焊接过程采用直线运条，焊枪不作横向摆动。由于铁液自重影响，为避免熔池中铁液流淌，在焊接过程中应始终对准熔池的前方，对熔池起到上托的作用，如图2-68a所示。如果掌握不好，则会出现铁液流到电弧的前方。此时应加速焊枪的移动，并应减小焊枪的角度，靠电弧吹力把铁液推上去，避免产生焊瘤及未焊透缺欠。

　　3)当采用短路过渡方式焊接时，焊接电流较小，电弧电压较低，焊接速度较快。

　　2．向上立焊

　　当工件的厚度大于6mm时，应采用向上立焊。

　　1)向上立焊时的熔深较大，容易焊透。虽然熔池的下部有焊缝依托，但熔池底部是个斜面，熔融金属在重力作用下比较容易下淌，因此，很难保证焊缝表面平整。为防止熔融金属下淌，必须采用比平焊稍小的电流，焊枪的摆动频率应稍快，采用锯齿形节距较小的摆动方式进行焊接，使熔池小而薄，熔滴过渡采用短路过渡形式。

3)当要求较小的焊缝宽度时，一般采用小幅度摆动，此时热量比较集中，焊缝容易凸起，因此在焊接时，摆动频率和焊接速度要适当加快，严格控制熔池温度和大小，保证熔池与坡口两侧充分熔合。如果需要焊脚尺寸较大时，应采用上凸月牙形摆动方式，在坡口中心移动速度要快，而在坡口两侧稍加停留，以防止咬边。注意焊枪摆动要采用上凸的月牙形，不要采用如图2-71c所示的下凹月牙形。因为下凹月牙形的摆动方式容易引起金属液下淌和咬边，焊缝表面下坠，成形不好。

　　a)小幅度锯齿形摆动b）上凸月牙形摆动c）不正确的下凹月牙形摆动

　　对于较薄的工件（厚度不大于3. 2mm），焊接时一般进行单层单道横焊。较厚的工件（厚度大于3. 2mm），焊接时采用多层焊。横向对接焊的焊接参数如表2-13所示。

　　1．单层单道横焊

　　1)单道焊缝一般都采用左焊法。

　　2)当要求焊缝较宽时，可采用小幅度的摆动方式。横焊时摆幅不要过大，否则容易造成金属液下淌，多采用较小的规范参数进行短路过渡。

　　a)锯齿形摆动b）小圆弧形摆动

　　2．多层焊

　　1)焊接第一层焊缝时，焊枪的仰角为0°~ 10°，并指向顶角位置，如图2-74所示。采用直线形或小幅度摆动焊接，根据装配间隙调整焊接速度及摆动幅度。

　　2)焊接第二层焊缝的第一条焊缝时，焊枪的仰角为0°~ 10°，如图2-75所示。焊枪以第一层焊缝的下缘为中心做横向小幅度摆动或直线形运动，保证下坡口处熔合良好。

　　3)焊接第二层的第二条焊缝时焊枪的角度为0°~ 10°，如图2-76所示。并以第一层焊缝的上缘为中心进行小幅度摆动或直线形移动，保证上坡口熔合良好。

　　4)第三层以后的焊缝与第二层类似，由下往上依次排列焊缝，如图2-77所示。在多层焊接中，中间填充层的焊缝焊接规范可稍大些，而盖面焊时电流应适当减小。

　　仰焊时，操作者处于一种不自然的位置，很难稳定操作；同时由于焊枪及电缆较重，给操作者增加了操作的难度；仰焊时的熔池处于悬空状态，在重力作用下很容易造成金属液下落，主要靠电弧的吹力和熔池的表面张力来维持平衡，如果操作不当，容易产生烧穿、咬边及焊缝下垂等缺欠。

　　1)仰焊时，为了防止液态金属下坠引起的缺欠，通常采用右焊法，这样可增加电弧对熔池的向上吹力，有效防止焊缝背凹的产生，减小液态金属下坠的倾向。

　　3)为了防止导电嘴和喷嘴间有粘接、阻塞等现象，一般在喷嘴上涂硅油作为防堵剂。

　　4)首先在试板左端定位焊缝处引弧，电弧引燃后焊枪作小幅度锯齿形横向摆动向右进行焊接。当把定位焊缝覆盖，电弧到达定位焊缝与坡口根部连接处时，将坡口根部击穿，形成熔孔并产生第一个熔池，即转入正常施焊。

　　5)注意一定使电弧始终不脱离熔池，并利用其向上的吹力阻止熔化金属下淌。

　　6)焊丝摆动幅度要小，并要均匀，防止外穿丝。如发生穿丝时，可以将焊丝回拉少许，把穿出的焊丝重新熔化掉再继续施焊。

　　7)当焊丝用完或者由于送丝机构、焊枪发生故障，需要中断焊接时，焊枪不要马上离开熔池，应稍作停顿。如有可能，应将焊枪移向坡口侧再停弧，以防止产生缩孔和气孔。

　　8)接头时，焊丝的顶端应对准缓坡的最高点引弧，然后以锯齿形摆动焊丝，将焊缝缓坡覆盖。当电弧到达缓坡最低处时，稍压低电弧，转入正常施焊。

　　9)如果工件较厚，需开坡口采用多层焊接。多层焊的打底焊时，与单层单道焊类似。填充焊时要掌握好电弧在坡口两侧的停留时间，保证焊缝之间、焊缝与坡口之间熔合良好。填充焊的最后一层焊缝表面应距离工件表面1.5~ 2mm左右，不要将坡口棱边熔化。盖面焊应根据填充焊缝的高度适当调整焊接速度及摆幅，保证焊缝表面平滑，两侧不咬边，中间不下坠。