CO₂ 焊熔滴過渡形式和焊接參數(shù)的選擇

（一）CO₂焊熔滴過渡形式

CO₂焊中，熔滴過渡形式有短路過渡、噴射過渡（也稱細(xì)滴過渡）和粗滴過渡三種，如圖3-70所示。而為了獲得穩(wěn)定的焊接過程，生產(chǎn)中常選用短路過渡和噴射過渡兩種。

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1.短路過渡

短路過渡通常是采用細(xì)焊絲（φ1.2mm以下），在較小的焊接電流和較低的電弧電壓條件下發(fā)生的熔滴過渡形式。

短路過渡時，焊絲末端熔滴長大時與熔池表面短路接觸，此時，電弧熄滅，電流劇增，達(dá)到短路電流。由于強烈過熱和產(chǎn)生磁收縮效應(yīng)使熔化金屬過橋爆斷，熔滴進(jìn)入熔池，電弧重新引燃，開始下一個循環(huán)。熔滴過渡的頻率按所選擇的電流在20～200次/s的范圍內(nèi)。

短路過渡一般適用于φ1.2mm以下的細(xì)焊絲，最穩(wěn)定的電弧電壓范圍比較窄，通常為20V±2V的范圍。

當(dāng)電弧電壓小于該范圍下限時，短路小橋不易斷開易導(dǎo)致固體短路。大于該范圍上限時，易產(chǎn)生大滴爆斷，導(dǎo)致電弧不穩(wěn)，焊接時電弧高度需控制在一定范圍內(nèi)，手工操作相對較難。故《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》中規(guī)定∶手工氣體保護(hù)焊短路過渡有別于其他過渡形式，它們之間的變更需重新操作技能考試。

短路過渡具有如下特點∶①焊接過程中伴隨有少量飛濺。②焊道熔深較淺。③焊接變形較小。④適合于用細(xì)絲（φ≤1.2mm）進(jìn)行薄板和封底焊道的焊接。

2.粗滴過渡

粗滴過渡的特征如圖3-70b所示。當(dāng)焊接電流和電弧電壓略高于短路過渡的臨界參數(shù)時，就會產(chǎn)生粗滴過渡。即焊絲末端的熔化金屬會形成直徑大于焊絲直徑的熔滴，熔滴是靠自身的重力克服熔化金屬的表面張力后緩慢地落到熔池上。在富Ar保護(hù)氣體下，由于電弧溫度較高，熔滴表面張力減小，熔滴大部分為軸向過渡，當(dāng)電弧電壓較低時，偶爾會產(chǎn)生短路過渡，出現(xiàn)飛濺。在CO₂氣體保護(hù)下，熔滴產(chǎn)生非軸向過渡，電弧隨著熔滴漂移，顯得不很穩(wěn)定且飛濺較大，焊縫成形不良，表面粗糙。在實際生產(chǎn)中應(yīng)避免在粗滴過渡的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行焊接。

3.噴射過渡

當(dāng)焊接電流超過某一臨界值時，熔滴呈細(xì)小的顆粒，并以噴射狀態(tài)快速通過電弧空間向熔池過渡的形式。

噴射過渡時，熔滴的過渡頻率較高，約每秒幾十次到幾百次，主要取決于所用的焊接電流和保護(hù)氣體的成分。當(dāng)焊絲鋼號、直徑和保護(hù)氣體成分給定時，焊接電流超過某一臨界值，熔滴過渡頻率會產(chǎn)生突變。即由粗滴過渡向噴射過渡轉(zhuǎn)變。噴射過渡時，電弧相當(dāng)穩(wěn)定，且飛濺很少，熔深較大，焊縫表面平整光滑。

（二）CO₂焊的焊接參數(shù)的選擇

主要的焊接參數(shù)有∶焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護(hù)氣體流量、焊絲伸出長度及電感值等。

1.焊絲直徑

短路過渡CO₂焊一般采用細(xì)絲，以提高過渡頻率，穩(wěn)定焊接電弧，通常采用的焊絲直徑有0.8mm、1.2mm 及1.6mm。

細(xì)滴過渡CO₂焊采用的焊絲直徑一般大于1.2mm，通常采用的焊絲直徑有1.6mm、2.0mm、3.0mm 和4.0mm等。

φ1.0mm以下的焊絲的熔滴過渡形式以短路過渡為主，φ1.2mm～φ1.6mm焊絲的熔滴過渡形式可為短路過渡和噴射過渡，φ2.0mm以上的粗絲通常是粗滴過渡。

從焊接位置上看，細(xì)絲可用于平焊和全位置焊接，粗絲則只適于水平位置焊接。

從板厚來看，細(xì)絲用于薄板，可采用短路過渡;粗絲適用于厚板，可采用粗滴過渡。采用粗絲焊接既可提高效率，又可加大熔深。另一方面，在焊接電流和焊接速度一定時，焊絲直徑越細(xì)，焊縫的熔深便越大。

2.焊接電流和極性

焊接電流是影響焊接質(zhì)量的重要焊接參數(shù)。它的大小主要取決于焊絲直徑和送絲速度，隨著送絲速度的增加，焊接電流也增加。另外，焊接電流的大小還與焊絲伸出長度、焊絲直徑、氣體成分等有關(guān)。當(dāng)噴嘴與母材間距離增加時，焊絲伸出長度增加，焊接電流減少。

焊接電流對焊縫的熔深和焊縫成形均有較大的影響。無論是平板堆焊還是開坡口的焊縫，都是隨著焊接電流的增加，熔深也增加。當(dāng)焊接電流在250A 以下時，焊縫熔深較小，一般在1～2mm左右。當(dāng)電流超過300A后，熔深明顯增大。

CO₂焊主要是采用直流反接，這時焊接過程電弧穩(wěn)定，飛濺小，熔深大。在堆焊及補焊鑄件時，應(yīng)采用直流正接，這時焊絲熔化快，生產(chǎn)率高。

3.電弧電壓

短路過渡的電弧電壓一般在17~25V之間。因為短路過渡只有在較低的弧長情況下才能實現(xiàn)，所以電弧電壓是一個非常關(guān)鍵的焊接參數(shù)，如果電弧電壓選得過高（如大于29V），則無論其他參數(shù)如何選擇，都不能得到穩(wěn)定的短路過渡過程。

短路過渡時焊接電流均在200A以下，這時電弧電壓均在較窄的范圍（2~3V）內(nèi)變動。電弧電壓與焊接電流的關(guān)系可用下式來計算∶

U=0.047+(16 ±2)

細(xì)滴過渡 細(xì)滴過渡CO。焊也采用直流反接。首先應(yīng)根據(jù)被焊材料及板厚選擇焊接電流，然后根據(jù)焊接電流、焊絲直徑選擇電弧電壓，焊接電流越大，焊絲直徑越小，選擇的電弧電壓也應(yīng)越大。但電弧電壓也不得太高，否則飛濺將顯著增大。

4.焊接速度

焊接速度要與焊接電流適當(dāng)配合才能得到良好的焊縫成形。在熱輸入不變的條件下，焊接速度過大，熔寬、熔深減小，甚至產(chǎn)生咬邊、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度過慢，不但直接影響了生產(chǎn)率，而且還可能導(dǎo)致燒穿、焊接變形過大等缺陷。

半自動短路過渡CO2保護(hù)焊的焊接速度一般為5～60m/h。

5.焊接回路電感

短路過渡時，回路電感主要是控制短路電流上升速度及短路電流峰值。短路過渡CO₂焊要求具有合適的短路電流上升速度，從而將縮徑小橋控制在焊絲與熔滴之間，以保證爆破力將大部分熔滴金屬過渡到熔池中。同時還要求具有合適的短路電流峰值，以使爆破能量適中，不至于產(chǎn)生很大的細(xì)顆粒飛濺。不同的焊絲直徑要求不同的短路電流上升速度，焊絲越細(xì)，熔化速度越大，短路過渡頻率越大，要求的短路電流上升速度就較大。

6.焊絲伸出長度和噴嘴至工件的距離

焊絲伸出長是指從導(dǎo)電嘴到焊絲端頭的這段焊絲的長度。焊絲伸出長度對焊接電流、焊縫熔深、焊接飛濺等均有影響，因此保持這個長度穩(wěn)定不變，是獲得穩(wěn)定的焊接過程的重要因素之一。

在焊接電流相同時，焊絲伸出長度增加將引起熔化速度的增加。這樣，當(dāng)送絲速度不變時，焊絲伸出長度增加，焊接電流則減少，易導(dǎo)致未焊透和熔合不良。同時，焊絲伸出長度過大，電弧不穩(wěn)，飛濺大，焊縫成形惡化，甚至產(chǎn)生氣孔。或者難以正常焊接。反之，焊絲伸出長度減小時，焊接電流增加，熔深變大。伸出長度過小時會燒壞導(dǎo)電嘴。

短路過渡CO₂焊所用的焊絲較細(xì)，焊絲伸出長度對熔滴過渡、電弧的穩(wěn)定性及焊縫成形均具有很大的影響。短路過渡CO₂焊時，噴嘴至工件的距離應(yīng)盡量取得適當(dāng)小一些，以保證良好的保護(hù)效果及穩(wěn)定的過渡，但也不能過小。這是因為該距離過小時，飛濺顆粒易堵塞噴嘴，阻擋焊工的視線。噴嘴至工件的距離一般應(yīng)取焊絲直徑的10倍左右。

細(xì)滴過渡CO₂焊所用的焊絲較粗，焊絲伸出長度對熔滴過渡、電弧的穩(wěn)定性及焊縫成形的影響不如短路過渡那樣大。但由于飛濺較大，噴嘴易于堵塞，因此，噴嘴至工件的距離應(yīng)比短路過渡時選得大一些，一般應(yīng)控制在10～20mm內(nèi)。

7.氣體流量

保護(hù)氣體的流量一般根據(jù)電流的大小、焊接速度、焊絲伸出長度等來選擇。這些參數(shù)越大，氣體流量也適當(dāng)加大，但也不能太大，以免產(chǎn)生紊流，使空氣卷入焊接區(qū)，降低保護(hù)效果。

短路過渡CO₂焊的保護(hù)氣體流量一般為5～15L/min。

細(xì)滴過渡CO₂焊所用焊接電流比短路過渡大，焊接速度也大，因此采用的保護(hù)氣體流量也應(yīng)適當(dāng)增大，一般為10~20L/min。

氣體流量的掌握也要根據(jù)具體情況來定。比如在無坡口的平板對接焊時，氣體流量可稍大些;在深坡口內(nèi)焊接時，氣體流量可稍小些。

另外，施焊現(xiàn)場有風(fēng)，噴嘴距工件過高，以及噴嘴上粘附大量飛濺物等，都會影響保護(hù)效果。為增強保護(hù)效果，就要在有風(fēng)的場地采取防風(fēng)措施。

焊工是一種技術(shù)型工種，從事焊工必須持上崗證工作，焊工操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗，全國通用。（焊工上崗證以應(yīng)急管理部（原安監(jiān)局）頒發(fā)的特種作業(yè)證書為準(zhǔn)）

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①、身份證復(fù)印件1份

②、一寸白底照片2張

③、初中及以上文化程度畢業(yè)證復(fù)印件1份

④、個人健康承諾書1份（學(xué)校提供，本人簽字）

8.焊絲位置及焊接方向焊接方向

CO₂焊有左焊法和右焊法兩種。右焊法加熱集中，熔深深，焊縫飽滿。左焊法熔深淺，焊縫寬，導(dǎo)向性好，不易焊偏，一般都采用左焊法。左焊法時焊槍的后傾角度應(yīng)保持為10°~20°，傾角過大時，焊縫寬度增大而熔深變淺，而且還易產(chǎn)生大量的飛濺。右焊法時焊槍前傾角度應(yīng)為10°~20°，過大時余高增大，易產(chǎn)生咬邊。

左焊法時，焊接可見性好，焊槍指向準(zhǔn)確，能得到穩(wěn)定的熔透焊道，焊道低而寬，角焊縫根部熔深淺（可能產(chǎn)生未焊透）凹形，角焊縫右焊法熔深大，焊縫余高高，飛濺小，焊接可見性差，焊縫容易焊偏。