CO2气体保护焊技能训练

CO₂气体保护焊技能训练 

1.CO₂气体保护平敷焊

（1）操作要领

1）引弧采用直接短路法引弧，引弧前保持焊丝端头与焊件2～3mm 的距离 （不要接触过紧），喷端与焊件间10～15mm 的距离。按动焊枪开关，引燃电弧。此时焊枪有拾起趋势，必须用均循的力控制好焊枪。将焊枪向下压，尽量减少焊枪回弹，保持喷嘴与焊件间的距离。如果进行对接焊。应采用引弧板，或在距焊件端部2～4mm处引弧，然后缓慢引向待焊处，当焊缝金属熔合后。再以正常焊接速度施焊。通过引弧练习达到引弧准、电弧稳定燃烧过程快的要求。

2）直线焊接 直线焊接形成的焊缝宽度稍窄，焊缝偏高，熔深要浅些。在操作过程中，整条焊缝往往在始焊端、焊缝的连接、终焊端等处较容易产生缺陷，所以要采取特殊处理措施。

①始焊端。焊件处于较低的温度，应在引弧之后，先将电弧稍微拉长一些，以此对焊缝端部适当预热，然后再压低电弧进行起始端焊接（图5—19a、b）。这样，可以获得具有一定熔深和成形比较整齐的焊缝。图5—19c所示为采取过短的电弧起焊而造成焊缝成形不整齐。

如果焊接重要焊件，可在焊件端加引弧板，将引弧时容易出现的缺陷留在引弧板上。②焊缝连接。接头的好坏直接影响焊缝质量，其接头的处理如图5—20所示。

直线焊缝连接的方法是; 在原熔池前方10～20mm处引弧，然后迅速将电弧引向原熔池中心，待熔化金属与原熔池边缘吻合后，再将电弧引向前方，使焊丝保持一定的高度和角度，并以稳定的速度向前移动，如图 5—20a所示。

摆动焊缝连接的方法是∶ 在原熔池前方10～20mm处引弧，然后以直线方式将电弧引向接头处，在接头中心开始摆动，并在向前移动的同时，逐渐加大摆幅（保持形成的焊缝与原焊缝宽度相同），最后转入正常焊接，如图5—20b所示。

③终焊端。焊缝终焊端若出现过深的弧坑，会使焊缝收尾处产生裂纹和缩孔等缺陷。如果采用细丝CO₂保护气体短路过渡焊接，其电弧长度短，弧坑较小，不需专门处理。如果采用直径大于φ1.6mm 的粗焊丝、大电流焊接，并使用长弧喷射过渡，弧坑较大且凹坑较深。所以，在收弧时，如果焊机没有电流衰减装置，应采用多次断续引弧方式填充弧坑，直至将弧坑填平。

直线焊接焊枪的运动方向有2种∶一种是焊枪自右向左移动。称为左向焊法;另一种是焊枪自左向右移动，称为右向焊法，如图5—21所示。

左向焊法操作（图 5—21a）时，电弧的吹力作用在熔池及其前沿处，将熔池金属向前推延，由于电弧不直接作用在母材上，因此熔深较浅。焊道平坦且变宽，飞溅较大，保护效果好。采用左焊法虽然观察熔池困难些，但易于掌握焊接方向，不易焊偏。右向焊法操作（图 5—21b）时，电弧直接作用到母材上，熔深较大，焊道窄而高，飞溅略小，但不易准确掌握焊接方向，容易焊偏，尤其对接焊时更明显。一般进行CO₂气体保护焊时，均采用左向焊法，前倾角为10°～15°。

3）摆动焊接 在CO2半自动焊时，为了获得较宽的焊缝，往往采用横向摆动运丝方式常用的摆动方式有锯齿形、月牙形、正三角形、斜圆国形等，如图5—22所示。

摆动焊接时横向摆动运丝角度和起始端的运丝要领与直线焊接一样。在横向摆动运丝时要注意;左右摆动的幅度要一致，摆动到焊缝中心时速度应稍快，而摆动到两侧时要稍作停顿;摆动的幅度不能过大，否则，熔池温度高的部分不能得到良好的保护作用。一般摆动幅度限制在喷嘴内径的1.5倍范围内。

（2）CO₂气体保护平敷焊操作CO₂气体保护平敷焊的焊件图如图5—23所示。焊件材质为Q235。

CO₂气体保护平敷焊的工艺参数见表5—8。

CO₂气体保护平敷焊操作见表5-9。

经验点滴

电弧电压与焊接电流的调节是否匹配是CO₂气体保护焊正常工作的关键所在。

焊前，利用下列公式估算后粗调。

当焊接电流在300A以下时，估算的电弧电压值为∶

电弧电压（V）=0.04×焊接电流（A）+16±1.5当焊接电流在300A以上时，估算的电弧电压值为∶电弧电压（V）=0.04×焊接电流（A）+20±2.0

再通过试焊细调。如果熔滴远离熔池下落，说明电弧电压偏高。则取下限值。如果出现顶丝现象，说明电弧电压偏低，则取上限值。

例如，选择150A焊接电流，计算得电弧电压为20.5~23.5V;如果选择350A焊接电流，计算得电弧电压为32～36V。如果熔滴远离熔池下落。分别取下限值20.5V或32V。如果出现顶丝现象，分别取上限值23.5V或 36V

2.CO2气体保护V形坡口平对接焊

（1）操作要领 焊接时，采用左向焊法，焊丝中心线前倾角 10°～15°。

1）打底层焊接 第一层采用月牙形的小幅摆动焊接（图5—24a），焊枪摆动时在焊缝的中心移动稍快，摆动到焊缝两侧要稍作停顿0.5-1s。如果坡口间隙较大，应在横向摆动的同时作适当的前后移动，即倒退式月牙形摆动，如图5—24b所示。这种摆动可避免电弧直接对准间隙，以防烧穿。

2）填充层焊接 填充焊采用多层多道焊，以避免在焊接过程中产生未焊透和夹渣等缺陷。应注意焊道的排列顺序和焊道的宽度。可采用左向焊法直线焊接。焊丝应在坡口与坡口、焊道与坡口表面交角的部位（图5—25a、b），或焊道表面与焊道表面交角的角平分线部位（图5—25c）。焊缝成形应避免中间凸起而使两侧与坡口面之间形成夹角，因为在此处进行熔敷焊接时容易产生未焊透缺陷。当填充焊接近完成时，要控制填充焊缝表面低于焊件表面1.5～2.5mm（图 5—25d），为盖面焊接创造良好条件。

3）盖面层焊接盖面焊缝的成形应平滑，没有咬边缺陷，焊缝两边的焊道要高度一致，高低适宜且保持平直。

（2）CO₂气体保护Ⅴ形坡口平对接焊操作CO₂气体保护Ⅴ形坡口平对接焊的焊件图如图5—26所示。焊件材质为Q235。

CO₂气体保护V形坡口平对接焊的工艺参数见表5—10。

安全提示

由于CO₂气体保护焊为明弧焊，对人体的紫外线辐射强度比焊条电弧焊要强约30倍，容易引起电光眼及裸露皮肤的灼伤，因此工作时要穿戴好劳动保护用品，面罩上要使用9~12号的护目玻璃，各焊接工位之间应设置遮光屏。同时，CO₂气体保护焊还伴有烟雾、全属粉尘和一氧化碳、臭氧等有害气体，焊接场地要安装排风装置，保证空气流通。

3.CO2气体保护平角焊

（1）操作要领 平角焊焊件的定位焊如图 5—27 所示。

进行平角焊接时。极易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等缺陷。为了防止这些缺陷，在操作时除了正确地选择焊接工艺参数，还要根据板厚和焊脚尺寸来控制焊丝的角度。焊接等厚度焊件时。一般焊丝与水平板夹角为40°-50°（图5—28a）。焊接厚度不等的焊件时，焊丝的倾角应使电弧偏向厚板，使2 块板受热均匀（图5—28b）。当焊脚尺寸在5mm 以下时，可按图5—29a所示的方式将焊丝指向夹角处。当焊脚尺寸在5mm 以上时，可使焊丝距分角线1~2mm处进行焊接。这样可获得等角的角焊缝（图5—29）;否则，易使立板产生咬边和平板焊缝下垂。焊丝的前倾角为10°～25°，如图5—30所示。

焊脚尺寸小于8mm时，可采用单层焊。焊脚尺寸小于5mm时，可采用直线移动法焊接;焊脚尺寸为5～8mm时，可用斜圆圈形运丝法，并以左向焊法进行焊接（图5—31）。

焊脚尺寸大于8mm时，应采用多层焊。多层焊的第一层操作与单层焊类似，焊丝距焊件夹角线1～2mm，采用左焊法得到6mm 的焊脚。第二层焊缝的第一条焊道。焊丝指向第一层焊道与水平板的焊脚处，进行直线焊接或小幅摆动焊接，达到所需的焊脚，并保证焊道平直。

无论是多层多道焊还是单层单道焊，在操作时每层的焊脚尺寸应限制在6～7mm，以防止焊脚过大熔敷金属下垂，而在立板上咬边，或在水平板上产生焊瘤等缺陷。同时，从始端至终端焊脚尺寸应保持一致，均匀美观。其起始端和终焊端的操作要领同水平位置焊。

（2）CO₂气体保护平角焊操作CO₂气体保护平角焊的焊件图如图5—32所示。焊件材质为Q235A。

CO₂气体保护平角焊的工艺参数见表5-12。

CO₂气体保护平角焊操作见表5—13。

4.CO₂气体保护焊对接立焊

（1）操作要领

1）立焊的方式CO₂气体保护半自动焊的立焊操作有2种方式：一种是向上立焊；另一种是向下立焊。焊条在电弧焊时，向下力焊需要薄药皮型的专用焊条，才能有良好的焊道成形，故通常采用向上立焊较多。

进行CO₂气体保护半自动焊时，如果采用短弧焊接（细丝短路过渡），焊枪向下倾斜一个角度（图5-33），利用CO₂气体有承托熔池金属的作用，自上而下匀速运丝（焊枪不摆动），控制电弧在熔敷金属的前方，不使熔敷金属下坠。这样向下立焊操作十分方便，焊道成形也很美观，熔深较浅，适用于薄板焊接。如果像焊条电弧焊那样，取向上立焊，则会出现重力作用下的熔敷金属下淌现象，使焊缝的熔深和熔宽不均，极易产生咬边、焊瘤等缺陷，所以薄板焊接不采用这种操作方式。

但是焊件厚度大于6mm时，为保证焊缝有一定熔深，应采用向上立焊，操作时焊丝横向摆动运丝法，如图5-35a、b所示的向下弯曲的月牙形摆动。因为这种摆动容易引起熔敷金属下淌和产生咬边。

操作提示

CO₂气体保护半自动焊常采用反月牙形摆动法立焊，不推荐采用向下弯曲的月牙形摆动，它会促使熔敷金属下淌，出现焊瘤和产生咬边缺陷。

2）立敷焊 CO₂气体保护半自动焊立焊操作难度较大。操作时应面对焊缝，半开步站稳，左手持面罩，右手握焊枪，手腕应自由动作，肘关节不要贴住身体。先用直线运丝法反复练习，然后练习采用月牙形摆动的横向摆动运丝法向下立焊，再进行月牙形大幅或小幅横向摆动运丝法向上立焊操作。要求焊道成形整齐，宽度均匀，高度适宜。

3）T性接头立焊以如图5-36所示焊件为例介绍T形接头立焊的焊接方法。假设焊件为中厚板（如板厚8mm），因此焊缝应采取多层焊。各层焊道的运丝方式如下： 

第一层，采用直线移动运丝方式向下立焊，如图5—36a中①所示;第二层，采用小月牙形摆动运丝方式向下立焊，如图5—36a中②所示;第三层，采用正三角形摆动运丝方式向上立焊，如图5—36b中③所示，焊接时应在三角形的3个顶点都要停留0.5~1s，并均匀地向上移动。焊接时的焊丝角度参照图5—33、图5—34 所示。

焊接始终要保持焊脚均匀一致，克服焊脚宽度不等的缺陷。避免出现焊缝表面中间凸起过高的尖状焊缝，同时要防止咬边、焊瘤等缺陷。

4）开坡口板对接立焊以和前述V形坡口平对接焊相同的焊件为例介绍开坡口板对接立焊的焊接方法。焊接第一层时，采用直线移动运丝法，向下移动立焊，焊丝角度如图5—33所示;而焊接第二层及以后层时，向上立焊，采用小月牙形摆动运丝法，焊丝角度如图5—34所示。盖面层焊接时，要避免出现咬边和凸出过大的现象。

（2）CO₂气体保护板对接立焊的操作CO₂气体保护板对接立焊的焊件图如图5—37所示。焊件材质为 Q235A。

CO₂气体保护板对接立焊工艺参数见表5—14。

1）CO₂气体保护半自动板对接向上立焊 向上立焊时，液态金属虽然有下面熔池的承托，但焊丝的送给速度要比焊条电弧焊快得多，则熔敷金属很容易堆积过厚而下淌。因此，必须认真调整合适的焊接电流，采用间距较小的锯齿形或反月牙形运丝方式;焊枪的摆动频率要适当加快，使熔池尽可能小而薄，来保证焊缝表面平整。

CO₂气体保护半自动板对接向上立焊操作见表5—15。

2）CO₂气体保护半自动板对接向下立焊CO₂气体保护向下立焊时，焊前准备（包括制备焊件，选择焊丝、焊机，准备气体）与向上立焊相同，只有焊件的装配间隙和预留反变形量要小一些;打底层、盖面层焊接时，向下立焊操作方法有所不同。

①向下立焊焊枪倾角 将焊件固定在工位架上，间隙小的一端在上方，由上向下焊接，焊丝倾角如图5—38所示。

②运丝方式 打底层焊接时，采用直线形运丝方式（图5—39a）。焊丝向下直线移动中，严格控制倾角不变，熔孔大小一致，注意焊丝向下移动的速度，保持焊丝引导熔池前行，使焊缝成形均匀。反月牙形摆动方式（图5—39b）一般用于焊缝有一定宽度的填充焊和盖面焊。从焊件上端引弧，焊丝沿坡口两侧作小幅度反月牙形摆动，保证熔池两侧良好熔化，适时调整焊接速度，保证焊道表面趋于平整。

5.CO₂气体保护横对接焊

（1）操作要领 横对接焊时的工艺参数与立焊基本相同，只是焊接电流比立焊时大些。横向焊接时熔化金属受重力作用下淌，在焊缝的上边缘容易产生咬边，下边缘容易产生焊瘤、未焊透等缺陷。施焊时，要限制每条焊道的熔敷金属量，当焊缝宽度较大时，应采用多层多道焊，选用直径较小的焊丝，以适当的电流，采用短路过渡法，获得成形良好的焊缝。

在进行开坡口横对接焊练习前，先在平板上练习横位敷焊。应反复练习进行直线移动运丝法和横向摆动运丝法。焊丝与焊缝垂直线间的夹角为5°～15°，焊丝与焊缝前进方向的夹角为75°~85°，如图5—40所示。采用直线移动运丝时，为了防止熔池温度过高，熔池金属下淌，焊丝可作小幅度前后往复摆动。采用横向摆动运丝时，可采用斜圆圈形或锯齿形摆动方式，相当于焊条电弧焊的运条方式，但摆幅比焊条电弧焊要小些。

CO₂气体保护半自动横敷焊基本达到能控制熔敷金属的下淌，掌握一定的运丝技巧，并获得较好的焊道成形的效果后，可进行V形坡口横对接焊的操作。

V形坡口横对接焊件与平对接焊件的坡口形式和尺寸相同，焊接工艺参数可参照表5—16。焊接时，采用多层多道焊，第一层以直线移动运丝法或斜圆圈横向摆动运丝法焊接。每层的焊道从下往上排列，焊道与焊道相互重叠以1/2~2/3为宜。值得注意的是，随着焊道的增加，热输入量加大，使熔池金属下淌，焊道成形变得不规则，所以应减小每条焊道的熔敷金属量，通过增加焊道数量来填充坡口。

盖面层焊接时，焊接电流可略微减小。以保持各焊道间的平整重叠，并使焊缝两侧焊道平直且高度一致。

（2）CO₂气体保护横对接焊操作CO₂气体保护横对接焊的焊件图如图5—41所示。焊件材质为Q235A。

CO₂气体保护横对接焊的工艺参数见表5—16。

CO_{2气体保护横对接焊操作见表5-17。}

经验点滴

焊接时，焊件角变形的大小既与焊接电流有关，又与焊道层数和焊道数目及焊道间的间歇时间有关。横焊时，由于焊道层数、焊道数目多，且焊接时焊道间的间歇时间短，则层间温度高。造成焊件的角变形大;反之，焊件的角变形小。因此，焊工应在焊接过程中不断摸索角变形的规律，预留反变形量，可以有效地控制角变形。