二氧化碳气体保护焊焊接材料

（一）CO2气体 

# Z5 R, M* D1 G/ V4 B& U1．CO2气体的性质 

( P5 o2 v7 z% P/ t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。 



% o  D1 i, d7 T3 l2．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。


2 }! f3 _( C, u* `. y& ^
3．CO2气体纯度对焊接质量的影响 
" }8 \4 g1 Y8 \8 Y$ f- U. i
: F; ~/ i! l. Z0 |* V" l! p  s% s2 tCO2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）。 

0 S, y) c9 K! z8 v& i( r: p4 k
' P! ^: P% @# ^
6 P! ^7 C/ ?1 y2 C1 o9 q$ g7 Z1 u4．混合气体 
/ G" Q1 W% Q' |% x- H% @
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。 
) i- T* W- h+ `; j
4 z! y: {" Q% H3 K! Z* o
! |) N8 R6 h& _) V
（二）焊丝 

: G# ^, K: _! V- \# J! u9 ~1．实心焊丝 

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。 

. Z/ o- D5 ?* d+ k4 J+ e
1 o: D/ b" j! J& k( L
①用于焊接低碳钢低合金钢的焊丝有：H08MnSiA，H08MnSi，H10MnSi。

②用于焊接低合金钢强度钢的焊丝有：H08Mn2SiA，H10MnSiMo，H10Mn2SiMoA。 
2 p2 ^9 g4 P$ e- k
7 ?' B1 K' d! n) K- E③用于焊接贝氏体钢的焊丝有：H08Cr3Mn2MoA。 

& A3 ~- C: K  d2 H2 ~' Z( P3 [④用于焊接抗微气孔焊缝低飞溅的焊丝有：H0Cr18Ni9，H1Cr18Ni9，H1Cr18Ni9Ti。 

⑤用于焊接不锈钢薄板的焊丝有：H0Cr18Ni9，H1Cr18Ni9，H1Cr18Ni9Ti，H1Cr18Ni9Nb。 

& ~. l9 D# J; t! L) W5 v( \1 ]3 B
3 c3 Y0 E$ Y- n# L* L0 J: ]% @
2．药芯焊丝 
6 f( t4 r: V! e# K2 o2 l6 Q& {; _+ L
5 J+ J& w4 o: 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。

+ v$ A+ P$ C7 A, z  [. s  N' T

二氧化碳气体保护焊的保护效果 

# {) i1 E+ i, N: F$ L（一）二氧化碳气体保护焊的保护效果 

8 A8 H; f7 [. I9 k! |; s4 {: \! ACO2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。 
/ O/ k; w7 J# J3 G6 S& E: J1 a0 Y


( Y# L# k& m: o+ }$ u（二）二氧化碳气体保护焊的冶金特点 
1 N+ G; B8 a8 S3 {/ x
6 n3 e6 E6 F, ~7 Q/ s; ?1 fCO2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。 
& e: G5 V6 w* |8 ?; @


1．合金元素的氧化问题 
* s3 |6 T9 g4 K! J% G
（1）合金元素的氧化 

" M7 ~$ Y$ Z" \CO2气体和O对金属的氧化作用，主要有以下几种形式： 
" f2 i4 N' ]# S8 d0 i  m: ~( \
% B: S2 H6 N* k5 a$ bFe+ CO2=FeO+CO 
$ O' `9 w" Q; r! d; x6 z6 }
! F2 l: S9 E6 j0 tSi+2CO2=SiO2+2CO 
/ p3 S$ f% k" }. w8 S
6 S4 x' i  w# mMn+ CO2=MnO+CO 
6 h0 ]) |4 |6 S. H5 H
Fe+O=FeO 

Si+2O=SiO2 
# p  }* F& ^! G! _+ O8 w0 U
& l8 J3 L& L- t" R' MMn+O=MnO 

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

# I& N! l* n4 M  c# j4 ^2 C! i来源：焊工家园
. r# n& f' Z3 @" d