二氧化碳气体保护焊焊接材料

（一）CO2气体 
* o  r6 V- y7 X, ^  ]) c
1．CO2气体的性质 
* A9 }9 Y7 m. C$ C  H4 n- W1 n
纯CO2气体是无色，略带有酸味的气体。密度为本1.97kg/m3，比空气重。在常温下把CO2气体加压至5~7Mpa时变为液体。常温下液态CO2比较轻。在0℃，0.1Mpa时，1kg的液态CO2可产生509L的CO2气体。 
9 Q' O0 h, L' `8 L+ L
' [, J* L) A6 M# I1 g5 Q
) d4 N) v* r5 c& b; O
2．瓶装CO2气体采用40L标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶的80%，基余20%的空间充满了CO2气体。在0℃时保饱各气压为3.63Mpa；20℃时保饱各气压为5.72Mpa；30℃时保饱各气压为7.48 Mpa，因此，CO2气瓶要防止烈日暴晒或靠近热源，以免发生爆炸。



3．CO2气体纯度对焊接质量的影响 

! R- ?, ~- {3 N- n6 g7 u6 uCO2气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大影响。CO2气体中的主要杂质是H2O和N2，其中H2O的危害较大，易产生H气孔，甚至产生冷裂缝。焊接用CO2气体纯度不应低于99.8%（体积法），其含水量小于0.005%（重量法）。 

# G' r  y' Z& J7 ^/ K

" H: b4 M8 G: `4．混合气体 
6 l5 h! m) Z3 Q0 g1 [
* |% x' B. ]: z7 w8 S一般混合气体是在Ar气（无色、无味、密度为1.78kg/m3）中加入20%左右的CO2气体制成，主要用来焊接重要的低合金钢强度钢。 
* ]( m, r; z  k- \+ U: E0 a$ w: v


6 x" ~, w- ]4 m. u（二）焊丝 
) ?! E9 g2 Q% P, v$ A) D' y4 e4 @
/ C8 R/ C1 ~3 R$ K+ r; u% Q1．实心焊丝 

8 ^# P- T/ {# u- k" U! t& T. @为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝具有一定的力学性能，要求焊丝中含有足够的合金元素，一般采用限制含碳量（0.1%以下），硅锰联合脱氧。焊丝直径常用的有：φ0.8mm  φ0.9mm  φ1.0mm  φ1.2mm  φ1.6mm，焊丝直径允许偏差+0.01，-0.04。以下介绍几种常用的焊丝。 


4 a6 g  J% r9 e. q4 I( }9 {, R/ b
0 k: i4 K7 o5 {$ `/ h①用于焊接低碳钢低合金钢的焊丝有：H08MnSiA，H08MnSi，H10MnSi。

4 h1 {; H4 z# L②用于焊接低合金钢强度钢的焊丝有：H08Mn2SiA，H10MnSiMo，H10Mn2SiMoA。 

& r- w. \# q6 {1 @* c. L③用于焊接贝氏体钢的焊丝有：H08Cr3Mn2MoA。 

④用于焊接抗微气孔焊缝低飞溅的焊丝有：H0Cr18Ni9，H1Cr18Ni9，H1Cr18Ni9Ti。 
# Q* X1 m, o* ]$ H2 K. ^- P. @
⑤用于焊接不锈钢薄板的焊丝有：H0Cr18Ni9，H1Cr18Ni9，H1Cr18Ni9Ti，H1Cr18Ni9Nb。 
3 v" \, w# s: M/ L8 z  W" u' E

0 b$ C( c* |: L6 ^9 x% S' m' C* m% ^
2．药芯焊丝 
' C, O8 {/ `7 L; f% H* X+ b
) S$ O. |. f! p" \$ X药芯焊丝用薄钢带卷成圆形管，其中填入一家成分的药粉，以拉制而成的焊丝。采用药芯焊丝焊接，形成气渣联合保护，焊缝成形好，焊接飞溅小。常用的药芯焊丝有：YJ502，YJ507，YJ507CuCr，YJ607，YJ707。

' Z3 Z; \9 ^  m: E/ s- D
7 @% F' m+ P6 P8 Z, C! I- s
+ o8 D8 C1 n) N& u) g- B( a, j二氧化碳气体保护焊的保护效果 
) d4 o0 a) i. T  X  Q; W
（一）二氧化碳气体保护焊的保护效果 
8 }" F8 o8 }1 \9 K, {/ s& E+ l
& ]) D! @, l" K7 k3 A/ I0 mCO2气体保焊是利用CO2气体作为保护气体的一种电弧焊。CO2气体本身是一种活性气体，它的保护作用主要是使焊接区与空气隔离，防止空气中的氮气对熔池金属的有害作用，因为一旦焊缝金属被氮化和氧化，设法脱氧是很容易实现的，而要脱氮就很困难。CO2气保焊在CO2保护下能很好地排除氮气。在电弧的高温作用下（5000K以上），CO2气体全部分解成CO+ O，可使保护气体增加一倍。同时由于分解吸热的作用，使电弧因受到冷却的作用而产生收缩，弧柱面积缩小，所以保护效果非常好。 
6 e( R$ ^) v6 T  K& ^) K* ~

! _- }! G5 z" I- c
8 g$ b! ?/ o( N5 n+ l8 w（二）二氧化碳气体保护焊的冶金特点 
' s' X5 c0 G5 N8 d
CO2气保焊时，合金元素的烧损，焊缝中的气孔和焊接时的飞溅，这三方面是CO2气保焊的主要问题，而这些问题都与电弧气氛的氧化性有关。因为只有当电弧温度在5000K以上时，CO2气体才能完全分解，但在一般的CO2气保焊电弧气氛中，往往只有40~60%左右的CO2气体完全分解，所以在电弧气氛中同时存在CO2、CO和O气氛对熔池金属有严重的氧化作用。 
, Z8 V5 @6 Y9 r7 J4 b# C
, X' Y. X* }: [
, [4 L  N! G/ H
+ e& W9 r2 Q: R, D! _5 P- }4 i1．合金元素的氧化问题 

（1）合金元素的氧化 
/ V1 @: o, g+ p. w; M1 b7 S6 u
CO2气体和O对金属的氧化作用，主要有以下几种形式： 

; E! ]' j& A0 t9 q! O% {Fe+ CO2=FeO+CO 

" `# j6 @8 G. W1 VSi+2CO2=SiO2+2CO 

* X7 F8 ?8 U. v+ JMn+ CO2=MnO+CO 
+ o5 Z) e8 A# b6 D% m
7 k! V, V5 Z9 }! J# g  NFe+O=FeO 
" m7 K+ G9 d* C: E
Si+2O=SiO2 

Mn+O=MnO 
% h, @' Z& i) P) R
' G# q8 J) P* Q2 I5 Y* B5 N! s这些氧化反应既发生在熔滴中，也发生于深池中。氧化反应的程度取决于合金元素的浓度和对氧的亲和力的大小，由于铁的浓度较大，固铁的氧化较强烈，Si、Mn、C的浓度虽然较低但与氧的亲和力比铁大，所以大部分数量被氧化。 以上氧化反应的产物SiO2T MnO结合成为熔点较低的硅酸盐熔渣，浮于熔池上面，使熔池金属受到良好的保护。反应生成的CO气体，从熔池中逸到气相中，不会引起焊缝气孔，只是使焊缝中的Si、Mn元素烧损。在CO2气保焊中，与氧亲和力较弱的元素Ni、Cr、Mo其过渡系数较高，烧损较少

3 R  p  D1 V( Q6 u! P来源：焊工家园