CO₂全自动焊接培训材料
焊接作业是现代工业生产制造中不可缺少的一项重要的加工工艺。随着现代工业的发展，CO₂全自动焊焊接效率高，焊接质量好，在生产工业中得到了广泛的应用。
焊接是指通过适当的物理化学过程是两个分录的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（或分子）见结合而连接成一体的连接方法。
一、 CO₂自动焊的工作原理
CO₂全自动焊是利用从喷嘴中喷出的CO₂气体隔绝空气，保护熔池，用全自动焊装置完成全部焊接操作的焊接方法。
二、 CO₂全自动焊的优点:
① 生产率高，CO₂气体保护全自动焊采用的电流密度比焊条电弧焊和埋弧焊大得多。CO₂气体保护焊采用的电流密度通常为100～300／mm²，焊丝的熔敷速度大，母材的熔深大，对于10mm以下的钢板可以开I型坡口一次焊透，对于厚板可以加大钝边、减小坡口，以减少填充金属，提高效率。
② CO₂气体保护全自动焊焊接过程产生的熔渣极少，多层多道焊时，层间不用清理。
③ CO₂气体比较便宜，焊接成本仅是埋弧自动焊和焊条电弧焊的40﹪左右
④ 焊接质量比较好，CO₂全自动焊焊缝含氢量低，电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，热影响区较小，变形和开裂倾向小。
⑤ 操作简单，劳动强度低。
三、CO₂全自动焊熔滴过渡形式
CO₂气体保护焊接过程中，电弧燃烧的稳定性和焊缝成形的好坏取决于熔滴过渡形式。熔滴过渡形式大致分为三种形式：
⒈ 短路过渡 当焊接电流小，电弧电压低时，由于弧长小于熔滴自由形成的直径，焊接时将不断发生短路，此时电弧稳定，飞溅小，焊接成形好，这种过渡形式叫做短路过渡。它被广用于薄板焊接。
⒉ 颗粒过渡 当焊接电流较大，电弧电压较高时，会发生颗粒过渡。随着焊接电流的增大，熔滴体积减小，过渡频率增加。
⑴大颗粒过渡 大颗粒过渡时，飞溅较多，焊缝成形不好，焊接过程中很不稳定，没有应用价值。
⑵小颗粒过渡 对于φ1.6㎜的焊丝，当电流超过400A时，熔滴较细，过渡频率较高，称为小颗粒过渡。此时飞溅少，焊接稳定，焊缝成形良好，焊丝熔化效率高，这种过度形式适于焊中、厚板。
⑶喷射过渡 对于φ1.6㎜的焊丝，当焊接电流超过700A时，发生喷射过渡。很小的熔滴如水流从焊丝短脱落，如射流状冲向熔池，是熔池翻浆，焊缝成形很坏，焊接是不采用这种形式。 ⒊ 半短路过渡 对于φ1.2㎜的焊丝，当焊接电流为180～260A，电弧电压为24～31时，即发生半短路过渡。半短路过渡可用于6～8㎜中厚度钢板的焊接。
四、焊接工艺参数的选择
合理地选择焊接工艺参数，因焊接工艺参数是保证质量、提高效率的重要条件。工艺参数主要包括：焊丝直径、焊接电流，电弧电压，焊接速度，干伸长度、电源极性、焊枪倾角、喷嘴高度等.
㈠
焊丝直径
焊丝直径愈粗，允许使用的焊接电流愈大。通常根据工件的
厚薄、施焊位置及效率等要求来选择。焊丝直径的选择参阅下表
焊丝直径（㎜） 工件厚度（㎜） 施焊位置 熔滴过渡形式 0.8 1～3 各种位置 短路过渡 1.0 1.5～6 各种位置 短路过渡 2～12 1.2 中厚 1.6 2.0 6～25 中厚 中厚 平焊、横焊 各种位置焊 平焊、横焊 平焊、横焊 细颗粒过渡 短路过渡 细颗粒过渡 细颗粒过渡 各种位置 短路过渡
焊丝直径对熔深的影响如图
㈡
焊接电流
焊接电流是重要工艺参数，应根据工件厚度、材质、焊丝直径、施焊位置及要求的熔滴过渡形式来选择焊接电流的大小
焊丝直径与使用电流的关系见下表
焊丝使用电流范围（A） 适应板厚 直径 100 200 300 400 500 （mm） （mm） 0.6 0.8 0.9 1.0 40～100 50～150 70～200 90～250 0.6～1.6 0.8～2.3 1.0～3.2 1.2～6 1.2 120～350 2.0～10 1.6 300以上 6.0以上 各种直径的焊丝都有一个合适的电流范围，只有在这个范围内焊接过程才能稳定进行。通常直径0.8～1.6㎜的焊丝，短路过渡的焊接电流在40～230A范围，细颗粒过渡的焊接电流在250～500A范围内。焊接电流的变化对熔池深度有决定性影响，随着焊接电流的增大，熔深显著增加，熔宽略有增加。焊接电流对熔深的影响如下图:
但应注意：焊接电流过大时，容易引起烧穿、焊漏和产生裂纹等缺陷且工件变形大，焊接过程飞溅大；而焊接电流过小时，容易产生为焊透、未融合和夹渣等缺陷以及成形不良。通常在保证焊透、成形良好的条件下，尽可能地采用大电流，以提高生产效率。
㈢ 电弧电压
电弧电压是重要的工艺参数之一。送丝速度不变时，调节电源的外特性，此时焊接电流几乎不变，弧长讲发生变化，电弧电压也会变化。为保证焊缝成形良好，电弧电压必须与焊接电流配合适当。短路过渡时，熔滴在短路状态一滴一滴的过渡，熔池较粘，短路频率为5～100Hz。在短路过渡的方式下，通常电弧电压为17～24V。
焊接电压与电弧电压是两个不同的概念，电弧电压是在导电嘴与工件之间测得的电压。而焊接电压则是点焊机上电压表显示的电压，它是电弧电压与焊机和工件间连接的电缆线上的电压降之和。
㈣ 焊接速度
焊接时电弧将熔化金属吹开，在电弧下形成一个凹坑，随后将熔化的焊丝金属填充进去，如果焊接速度太快，这个凹坑不能完全填满，将产生咬边，或下陷等缺陷；相反，若焊接速度过慢时，熔敷金属堆积在电弧下方，使熔深减小，将产生焊道不匀、未熔合、未焊透等缺陷。在焊丝直径、焊机电流、电弧电压不变的条件下，焊接速度增加时，熔宽与熔深都减小。
如果焊接速度过高，除产生咬边、未熔合等缺陷外，由于保护效果变坏，还可能出现气孔；若焊接速度过低，除降低生产率外，焊接变形将增大。
㈤ 干伸长度
干伸长度是指从导电嘴端部到工件的距离。干伸长度越大，焊丝的预热作用越强，反之亦然。
预热作用的强弱还将影响焊接工艺参数和焊接质量。
当送接速度不变时，若焊丝伸出长度增加，因预热作用强，焊丝熔化块，电弧电压高，使焊接电流减小，熔滴与熔池温度降低，将造成热量不足，容易引起未焊透，未熔合等缺陷。相反，若焊丝伸出长度减小，将使熔滴与熔池温度提高，早全位置焊接时容易引起熔池铁水流失。对于不同直径、不同材料的焊丝，允许使用的焊丝伸出长度是不同的，见下图
焊丝伸出长度的允许值
焊丝直径﹙mm﹚ H08Mn2Si﹙mm﹚ H06Cr19Ni9Ti﹙mm﹚ 0.8 6～12 5～9 1.0 7～13 6～11 1.2 8～15 7～12 ㈥ 电源极性
CO₂气体保护焊通常都是采用直流反接;工件接阴极,焊丝接
阳极。焊接过程稳定、飞溅小、熔深大。
直流正接时，工件为阳极，焊丝接阴极，在焊接电流相同时，焊丝熔化快﹙其熔化速度是直流反接的1.6倍﹚，熔深较浅，堆高大，稀释率较小，但飞溅较大。根据这些特点，直流正接主要用于补焊、铸铁补焊。
㈦ 气体流量
气体流量应根据对焊接区的保护效果来选取，通常气体流量为10～25L/min。
喷嘴高度与焊接电流、气体流量的关系
焊丝直径（mm） 焊接电流（A） 喷嘴高度（mm） 气体流量（L/min） 60 0.8 8～10 10 70 70 8～10 1.0 90 10～12 10 100 10～15 100 10～15 15～20 1.2 200 15 20 300 20～25 20 300 20 20 1.6 350 20 20 400 20～25 20～25 ㈧ 焊枪的倾角
当焊枪倾角小于10°时，不论是前倾还是后倾，对焊接过程及焊缝成形都没有明显的影响；但倾角过大（如前倾角﹥25°）时，将增加熔宽并减小熔深，还会增加飞溅。
当焊枪与工件成后倾角时(电弧始终指向已焊部分)焊缝窄余高大，熔深较大，焊缝成形不好；当焊枪与工件成前倾角时（电弧始终指向待焊部分），焊缝宽，余高小，熔深较浅，焊缝成形好。
㈨ 喷嘴与工件间的距离
喷嘴与工件间的距离通常保持在10～25mm间。
焊丝直径（mm） 喷嘴与工件间的距离（mm） 1.0 10～15 1.2 15～20
1.6 20～25
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