第一篇：CO2氣體保護焊氣孔產(chǎn)生原因及防止措施

CO2氣體保護焊氣孔產(chǎn)生原因及防止措施

山東聚力焊接材料有限公司

程付朋

［摘要］ 本文主要介紹了CO2氣體保護焊氣孔缺陷產(chǎn)生的原因和防止CO氣孔、H2氣孔和N2氣孔缺陷應(yīng)采取的具體措施。

［關(guān)鍵詞］ CO2氣保焊；氣孔缺陷；防止措施

CO2氣體保護焊的主要特點是，電弧的穿透力強、熔敷速度快、適應(yīng)各種位置和不同板厚的焊接、抗銹能力強。

CO2電弧焊主要用于焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬。對于不銹鋼，由于焊縫有增碳現(xiàn)象，因此只能用于對焊縫質(zhì)量要求不高的不銹鋼焊件。目前CO2電弧焊已在我國機車車輛、汽車、造船、石油化工、工程機械、農(nóng)業(yè)機械等工業(yè)部門中獲得日益廣泛的應(yīng)用。

由于CO2氣體的物理化學(xué)性質(zhì)，給焊接帶來一些問題，例如：合金元素?zé)龘p、CO氣孔、飛濺是CO2電弧焊中三個主要問題，而這三個方面的問題都和CO2氣體的氧化性有關(guān)。對于合金元素的燒損，通過選擇合適的焊絲就可以得到彌補，目前，國產(chǎn)焊絲基本都具有這個能力。而氣孔和飛濺是CO2 電弧焊中常見的兩個缺陷。下面就氣孔產(chǎn)生的原因及采取的措施做一淺析：

CO2電弧焊時產(chǎn)生氣孔的主要原因是，焊接時熔池表面沒有熔渣覆蓋，CO2氣流又有冷卻作用，因而熔池凝固較快，容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔?？赡墚a(chǎn)生的氣孔有3種：即CO、H2以及N2氣孔。

（1）CO氣孔：產(chǎn)生CO氣孔的原因主要是熔池中的FeO和C會進行下列反應(yīng)：

FeO+C

Fe+CO

這個反應(yīng)在熔池處于結(jié)晶溫度時, 進行得比較劇烈。由于這時熔池已經(jīng)開始凝固，CO氣體不容易逸出，于是在焊縫中形成氣孔。

對于防止CO氣孔來說主要是正確地選擇焊絲，如果焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn，以及限制焊絲中的含C量（一般都限制在0.15%以下），就可以抑制熔池中的FeO和C生成CO的反應(yīng)，從而有效地防止了CO氣孔的產(chǎn)生。所以，在CO2電弧焊中，只要焊絲選擇適當，產(chǎn)生CO氣孔的可能性是很小的。

（2）H2氣孔：電弧區(qū)中的氫主要來自CO2氣體中的水分以及來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹，他們在電弧的高溫下都能分解出氫氣。如果熔池在高溫下吸收了大量的氫，那么在它結(jié)晶時由于氫的溶解度突然下降，使氫處于過飽和的狀態(tài)，這將促使如下反應(yīng)得到發(fā)展：

2[H]=H2

反應(yīng)生成的分子氫不溶于金屬，于是在液體金屬中形成氣泡。當氣泡外逸速度小于結(jié)晶速度時就形成了氣孔。

為防止氫氣孔的產(chǎn)生，應(yīng)著重做好如下幾個方面的工作：

①作好焊前的清理工作：焊前要適當?shù)那宄ぜ秃附z表面的油污、鐵銹等臟物；

②使用高純度的CO2氣體：CO2氣體中主要的有害雜質(zhì)是水分和氮氣，氮氣含量一般較小，危害大的還是水分；

③控制焊接規(guī)范：采用直流反接時，可減小產(chǎn)生氫氣孔的傾向。許多實踐表明，氫是以質(zhì)子的形式溶解在液體金屬中，在形成質(zhì)子的同時，由原子釋放出一個電子：

H

[H+]+e

當液體金屬的表面上電子過剩時, 可使上述反應(yīng)向左進行，即阻礙氫向金屬中溶解，直流反接時，因工件是負極，熔池表面上的電子過剩，不利于發(fā)生H

[H+]+e的反應(yīng)，阻止氫離解成質(zhì)子，因而減小了生成氣孔的傾向；此外，在電弧功率不變的情況下, 適當放慢焊接速度，可以使熔池的存在時間增長，有利于氣體的逸出，可減小氣孔的傾向。

（3）N2氣孔：CO2氣體保護焊時, 電弧區(qū)中的N2來自兩個方面：一是空氣入侵焊接區(qū)；二是CO2氣體不純。而正常的CO2氣體中N2的含量很少，最多不超過1%（按體積），所以由CO2氣體不純而引起氮氣孔的可能性不大。焊縫中產(chǎn)生氮氣孔的主要原因是由于保護氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區(qū)所致。造成保護層失效的原因有：過小的CO2氣體流量；噴嘴被飛濺物部分堵塞；噴嘴與工件的距離過大；以及焊接場地有側(cè)向風(fēng)等。工藝方面的原因有電弧電壓太高、焊接速度過大等，均可造成氣體保護層失效。

為防止N2氣孔的產(chǎn)生可采取以下具體措施：

①保證CO2氣體有足夠的流量，不能過小。一般情況下，細絲氣體流量的范圍通常為：5~15L/min；中等規(guī)范焊接時通常約為：20L/min；粗絲自動焊時通常為：25~50L/min。

②噴嘴應(yīng)暢通無阻，避免飛濺物等堵塞噴嘴。

③噴嘴與工件間的距離不應(yīng)過大, 一般都在10~20mm。

④在側(cè)向風(fēng)較大的場合下施工時應(yīng)設(shè)擋風(fēng)板。

⑤采用直流反極性可減小焊縫中的含氮量，這主要是與氮的溶解機構(gòu)有關(guān)。

⑥在同樣的規(guī)范下，增加焊絲直徑可使焊縫含氮量下降，這是由于熔滴變粗的緣故。

⑦增加焊絲中的含碳量可以減低焊縫中的含氮量，這是因為碳能減低氮在鐵中的溶解度。

CO2氣體保護焊焊接工藝理論已經(jīng)趨于成熟，但是在真正的施焊過程中還存在氣孔和飛濺等問題，只有在整個施焊過程中綜合分析全方位考慮各個方面的因素，才能確保高質(zhì)量的施焊。

第二篇：TIG焊氣孔產(chǎn)生因素及防止措施

摘要：詳細介紹了TIG焊的原理及適用范圍，針對焊接過程中極易出現(xiàn)的氣孔缺陷，分析了氣孔產(chǎn)生的原因并闡述了防止產(chǎn)生氣孔的工藝措施，經(jīng)實踐檢驗是可行的獲得了滿意的焊縫質(zhì)量，有較高的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：鎢極氬弧焊；氣孔缺陷；影響因素；防止措施

鎢極氬弧焊（簡稱TIG）是鎢極惰性氣體保護焊的一種，TIG焊是英文Tungsten Inert-Gas Welding的簡稱，它的中文名稱是鎢極惰性氣體保護焊也稱作GTAW。這種焊接方法從其名稱上可知：它具有兩個顯著的特點：

1、它的電極是用鎢或鎢基合金制作而成

2、采用惰性氣體作為保護介質(zhì)

它是在惰性氣體的保護下，利用鎢電極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化焊件和填充焊絲的一種焊接方法。焊接時保護氣體連續(xù)地從焊槍地噴嘴中噴出，在電弧周圍形成氣體保護層隔絕空氣，以防止其對鎢極&熔池極臨近的熱影響區(qū)的有害影響，從而獲得高質(zhì)量的焊縫。

根據(jù)這種焊接方法的原理它有如下的一些工藝特點：惰性氣體有極好的保護作用，它本身既不與金屬發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，也不溶解于高溫金屬中，使得焊接過程熔池的冶金反應(yīng)簡單和容易控制。對于一般易氧化、氮化的活潑金屬、高熔點的黑色金屬都能進行焊接，應(yīng)用面很廣；電弧在氬氣中燃燒非常穩(wěn)定，在小的焊接電流情況下（<10A）仍然穩(wěn)定燃燒，填充焊絲是通過電弧間接加熱，因而熱輸入容易調(diào)節(jié)。所以適用于薄板及全位置焊接，也是實現(xiàn)單面焊雙面成形的理想焊接方法；由于填充焊絲不通過焊接電流，不存在熔滴過渡問題，焊接過程沒中有飛濺，焊縫成形美觀；氬氣在焊接過程中僅僅只是單純的保護隔離作用，因此對工件表面狀態(tài)要求較高。焊件在焊前要進行表面清洗，除銹、去銹、去灰塵等雜質(zhì)；鎢極承載電流的能力有限，過大的電流會引起鎢棒的熔化和蒸發(fā)，其微粒有可能進入熔池而出現(xiàn)夾鎢，所以TIG焊的焊接電流會受到鎢棒限制，故焊接速度較小，生成效率較低；TIG焊采用的氬氣純度較高，通常要求達到99.8%以上，且氬弧焊機又較復(fù)雜，因此TIG焊的成本較高；氬弧受周圍氣流影響較大，不適宜在室外和有風(fēng)處進行操作。TIG焊可用于幾乎所有金屬和合金的焊接，但由于其成本較高，通常用于鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬以及不銹鋼、耐熱鋼等，由以上分析可知TIG焊是一種可以獲得較高力學(xué)性能且焊縫成形美觀，通常來焊接一些工件厚度較小的薄壁結(jié)構(gòu)零件，而材料大多是不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金。對于鍋爐及壓力容器管道對接進行多層焊時，為了保證第一道焊縫根部焊透以獲得高質(zhì)量的焊縫，打底焊通常采用TIG焊，對于石油化工、電站鍋爐、核電站以及航空航天部門所用的各類管道對接幾乎全都采用全位置氬弧焊方法，當然氬弧焊也有很大的局限性，即只能在室內(nèi)施工，若在室外操作一定要采用必要的防風(fēng)措施。

由于鎢極氬弧焊可以獲得較高力學(xué)性能且焊接質(zhì)量穩(wěn)定焊縫成型較好，所以在許多行業(yè)都得到較廣泛的應(yīng)用，尤其是在鍋爐壓力容器行業(yè)中更是得到大力推廣和應(yīng)用，我公司生產(chǎn)的鍋爐受熱面管子對接焊全都采用TIG焊，并且高壓鍋爐對焊接接頭進行100%X射線無損探傷。但是在TIG焊操作過程中由于采用焊接工藝不當，加之焊工操作水平所限導(dǎo)致焊縫中出現(xiàn)氣孔缺陷的幾率較大，使探傷拍片合格率明顯下降，嚴重影響了焊縫的質(zhì)量，甚至有些操作者遇到氣孔進行返修時束手無策，這些直接導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的提高和生產(chǎn)效率的降低，以下主要根據(jù)在實際工作中總結(jié)的經(jīng)驗針對氣孔缺陷，分析氣孔的特點及產(chǎn)生的原因，闡述了防止出現(xiàn)氣孔的工藝措施，對提高TIG焊接質(zhì)量具有重要和實際意義。

1.氣孔的特點及危害

1.1 氣孔的特點

氣孔是焊接是熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫金屬中所形成的空穴，是TIG焊中常見的也是主要的一種焊接缺陷。其形狀有球形、橢圓形、旋風(fēng)形、條蟲形等。在焊縫內(nèi)部的稱內(nèi)部氣孔，露在焊縫表面的稱外部氣孔。氣孔的大小不等有時是單個的，有時是密集在一起或是沿焊縫連續(xù)分布。

1.2 氣孔的危害

氣孔是體積性缺陷，對焊縫的性能影響很大其危害性主要是會降低焊縫的承載能力。這是因為氣孔占據(jù)了焊縫金屬一定的體積，使焊縫的有效工作截面面積減小，因而也就降低了焊縫的力學(xué)性能，使焊縫的塑性特別是彎曲和沖擊強度降低得更多。如果氣孔穿透焊縫表面，特別是穿透接觸介質(zhì)的焊縫表面，介質(zhì)存在于孔穴內(nèi)，當介質(zhì)有腐蝕性時，將形成集中腐蝕，孔穴逐漸變深、變大，以致腐蝕穿孔而泄漏。從而破壞了焊縫的致密性，嚴重時會由此而引起整個金屬結(jié)構(gòu)的破壞。所以防止焊縫中產(chǎn)生氣孔，保證焊縫的焊接質(zhì)量，應(yīng)引起高度的重視。

2.氣孔的形成及影響因素

2.1 氣孔的形成

焊接過程中熔池的周圍充滿著成分復(fù)雜的各種氣體，這些氣體主要來自周圍的空氣，焊件上的雜質(zhì)如鐵銹、油漆、油脂受熱后所產(chǎn)生的氣體等。所有這些都不斷地與金屬熔池發(fā)生作用。一些氣體通過化學(xué)反應(yīng)或溶解等形式進入熔池，使熔池的液體金屬吸收了相當多的氣體。如果這些氣體排出較快，即使熔池結(jié)晶較快就不會形成氣孔。但是如果氣體的產(chǎn)生在熔池的結(jié)晶過程中，而結(jié)晶過程進行較快時，氣體來不及排出熔池，就會殘留在焊縫中形成氣孔。

2.2 形成氣孔的影響因素

TIG焊縫中氣孔的生成往往是幾種氣體共同作用的結(jié)果，而起主要作用的氣體是H2和N2，以下進行詳細的分析： 2.2.1 H2的影響

焊接區(qū)的H2來自于各個方面，某些組成物的結(jié)晶水和工件表面雜質(zhì)等都含有氫氣的成分，同時由于冶煉鋼總也含有，它們在電弧高溫作用下形成氣泡猛烈地向外排出，在焊縫冷卻過程中來不及浮出的H2便會形成氣孔。2.2.2 N2的影響

N2主要來自空氣，N2在基本金屬和焊絲中的質(zhì)量百分數(shù)不是很大，在鋼中和其他鐵合金中是以氧化物固溶體及其它形式存在。N2在鋼中的溶解度隨溫度下降而劇烈變化，析出的N2形成氣泡從熔池中排出，來不及排出的氣泡殘留在焊縫中形成氣孔。形成氣孔是在沒有足夠充分的保護條件下使電弧和焊接熔池中的金屬受到空氣的作用而造成的。3.防止氣孔產(chǎn)生的措施

盡管產(chǎn)生氣孔的原因是多方面的，但選用正確的焊接工藝，提高焊工的操作技能是防止氣孔產(chǎn)生的基本途徑。

3.1 工件和焊絲的焊前處理

TIG焊對油、銹、水特別敏感，極易產(chǎn)生氣孔，因此對母材的表面質(zhì)量要求較高。焊前必須經(jīng)過嚴格的清理，對待焊工件坡口內(nèi)外10-15mm范圍內(nèi)進行清理打磨，去除表面的氧化膜。油脂和水分等雜質(zhì)，露出金屬光澤，同時對焊絲表面的油脂。鐵銹也要用砂紙進行打磨直到露出金屬光澤。

3.2 氬氣的純度

氬氣是惰性氣體具有高溫下不分解和不與焊縫金屬發(fā)生氧化反應(yīng)的特性，氬弧焊時氬氣純度應(yīng)大于99.95%，另外當氬氣瓶內(nèi)壓力小于2.0MPa時含水量增加應(yīng)停止使用氬氣的流量必須合適，可由下面的經(jīng)驗公式確定：Q=K?D式中Q代表氬氣流量，D為噴嘴直徑，K為系數(shù)（0.8-1.2），所以氬氣流量一般為6-9L/min，還要保證氣路通暢，不得有堵漏現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 噴嘴直徑

噴嘴直徑可由下面的經(jīng)驗公式確定：

D=（2.5-3.2）d

式中D為噴嘴直徑，d為鎢極直徑由上面公式可得噴嘴直徑一般為6-12mm為宜。

3.4 鎢極伸出長度

鎢極伸出長度過大增大了噴嘴與工件之間的距離保護效果變差；伸出長度過小雖然保護效果好但會阻擋焊工視線，鎢極與焊絲易碰撞發(fā)生短路使焊接無法進行。3.5 焊接速度

焊接速度是主要的焊接參數(shù)之一，速度過快會使保護氣體偏離鎢極和熔池是保護效果變差產(chǎn)生氣孔，并且也影響焊縫的成形，所以施焊時必須選擇合適的焊接速度。

3.6 提前送氣滯后關(guān)氣

引弧前3-4S送氬氣可驅(qū)趕管內(nèi)空氣使引弧處在氣體保護中防止鎢極與熔池發(fā)生氧化產(chǎn)生氣孔，滯后關(guān)氣可達到保護熔池緩冷的目的還可避免收弧處出現(xiàn)弧坑、裂紋、氣孔等缺陷，因此必須掌握正確的息弧方法。

3.7 操作技能

操作技能的熟練程度是防止氣孔的重要環(huán)節(jié)，每個焊工要有過硬的基本功。焊槍、焊絲、工件之間要保持正確的位置和相對角度動作要協(xié)調(diào)。施焊時電弧要平穩(wěn)，電弧的高度要均勻一致，嚴禁忽高忽低，防止氣體瞬間進入熔池產(chǎn)生氣孔，同時也要注意觀察熔池的變化，提高對氣孔的排出能力。全位置焊管子時，焊槍、焊絲和工件相互間須保持一定的距離，方向一般為由下向上焊接，即仰--立--平的順序，收弧時要避免出現(xiàn)弧坑和縮孔并保證焊縫不低于母材，可以采用焊縫增加法，即收弧時焊接速度減慢，焊炬向后傾角增大，焊絲送進量增加當熔池溫度過高時，可以熄弧再引弧直至填滿弧坑。

綜合以上分析可得出以下結(jié)論：TIG具有優(yōu)異的特性和廣闊的應(yīng)用前景，通過長時間生產(chǎn)實踐證明采用上述工藝措施可有效的控制氣孔的產(chǎn)生，大幅度的提高一次探傷合格率和焊接接頭的質(zhì)量。

第三篇：CO2氣體保護焊氣孔原因分析

CO2氣體保護焊氣孔原因分析

CO2氣體保護焊會發(fā)生很強烈的氧化還原化學(xué)反應(yīng)，所以飛濺比較大，損失熱量多，只要那一個環(huán)節(jié)沒有控制好，就容易出氣孔,出氣孔的主要原因如下：

1、焊縫沒清理干凈，存在油污，水，銹等等；

2、焊接時沒注意防風(fēng)；

3、氣管漏氣（漏氣在焊接時會形成射吸，把周圍空氣吸進來）；

4、加熱器不工作（純CO2不加熱會帶潮氣）；

5、焊接時焊擺過寬；

6、焊絲干伸長過大；

7、噴嘴飛濺堵賽,變形嚴重；

8、焊絲質(zhì)量問題；

9、氣體不純；

10、導(dǎo)電桿燒穿（沒裝陶瓷氣賽燒穿后會造成噴嘴一邊氣大一邊氣小）；

11、送絲小車的電磁閥損壞或者堵塞，導(dǎo)致剛開始焊接時有氣，但是氣體流量越來越小，直至停止送氣；

12、二氧化碳減壓表損壞，能加熱但是流量不可調(diào)節(jié)；

13、氣體流量過大也會產(chǎn)生紊流，吸入空氣，導(dǎo)致氣孔；

14、焊道間隙過大，保護氣覆蓋范圍不足也會產(chǎn)生氣孔；

15、氣體流量太小，氣流挺度小產(chǎn)生氣孔；

16、管道輸送氣體，長時間不用，氣包中第一包氣沒有放出，產(chǎn)生氣孔；

17、使用不規(guī)范的自制絕緣套，長時間使用絕緣套在噴嘴內(nèi)燃燒，使CO2氣體分解，產(chǎn)生氣孔；

18、噴嘴歪斜安裝，導(dǎo)電咀不在噴嘴中心，即焊絲熔滴不在保護氣氛圍中心，怎么焊都出氣孔；

19、焊槍（OTC）尾部密封圈失效，產(chǎn)生氣孔；

20、分流器小孔加工角度不標準，導(dǎo)致保護氣在噴嘴內(nèi)形成紊流，產(chǎn)生氣孔；

21、加熱器進氣口堵塞，里面有個小濾網(wǎng)；

22、氣體管線不應(yīng)存在較大的泄漏，較大的泄漏會使氣體管線滲入少量空氣。

這是因為，用于保護焊接區(qū)域不受空氣侵害的CO2氣體大都是釀酒廠或酒精廠的副產(chǎn)品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氫物質(zhì)，同時混合氣體中的氬氣也常含有水分。如果保護氣體中的水分和其它含氫物質(zhì)的總含量超過一定限度，那么焊縫金屬中氫氣孔的產(chǎn)生將是必然的。

但是，如果保護氣體中的水分和其它含氫物質(zhì)的含量按相關(guān)標準要求被控制在一定的范圍內(nèi)，那么CO2氣體保護焊和富氬混合氣體（80%Ar+20%CO2）保護焊焊縫金屬中一般不會產(chǎn)生很多的氫氣孔。這是因為CO2氣體在電弧高溫下將發(fā)生分解反應(yīng)（CO2 = CO + O），分解出來的原子態(tài)氧具有較強的氧化性，與氣相中的[H]反應(yīng)生成不溶于液體金屬的OH，從而有效地阻止焊縫中氫氣孔的產(chǎn)生。

而使用純CO2氣體保護則會產(chǎn)生CO氣孔。二氧化碳氣體保護焊焊接時會發(fā)生如下反應(yīng)： Fe＋CO2 FeO＋CO FeO＋C ＝ Fe＋CO 這個反應(yīng)是在熔池內(nèi)部進行的。由于金屬對一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要從熔池中跑出來。若熔池金屬結(jié)晶完了時，還有一部分一氧化碳沒有排出，則在焊縫中就形成氣孔。

再有就是CO2氣在3500℃的高溫電弧下發(fā)生分解反應(yīng)： 2CO2＝2CO＋O2 O2＝2O 這個反應(yīng)是吸熱的，因此二氧化碳氣流的冷卻作用比較顯著，使熔池金屬冷卻的特別快，加上焊縫成型窄而深，使氣體排出條件惡化，所以產(chǎn)生氣孔。當二氧化碳氣體純度不夠、由于長時間工作導(dǎo)電嘴和導(dǎo)流罩上會積累一些飛濺顆粒，如果清理不及時也會阻礙氣體的正常噴出，破壞氣流罩的正常保護，加上人為的拉長電弧，致使保護氣流產(chǎn)生飄移、流散，使得外界空氣進入電弧區(qū)。這樣產(chǎn)生其他氣孔的機遇也比較大。如：氮氣孔、氫氣孔。

總之焊道產(chǎn)生氣孔的原因如下：

(1)焊絲和被焊金屬坡口表面上的鐵銹、油污或其它雜質(zhì)。(2)人為的拉長電弧，焊接區(qū)域沒有得到充分的保護。(3)焊接參數(shù)或焊接材料選擇不當。(4)保護氣體純度不夠。

(5)氣體加熱器不能正常工作。解決方法

(1)合理的使用焊接參數(shù)。在不違反焊接工藝的情況下，焊接電流的大小我認為因人而定，根據(jù)個人的使用習(xí)慣而調(diào)整，不要別人用多大的規(guī)范你也用同樣的規(guī)范。(2)使用合格的焊接材料及保護氣體。

(3)徹底清除焊絲和被焊金屬表面上的水、銹、油污和其它雜質(zhì)。

(4)使用二氧化碳氣體保護焊、富氬氣體保護焊時，要調(diào)整好焊槍與焊件的距離和角度使得焊接熔池得到充分的保護。一定確保氣體加熱器的完好率。(5)氣保焊焊槍的導(dǎo)流罩必須夠長，太短以后保護氣體在流動過程中不能形成很好的保護罩。不知以上的回答對你的工作有沒有幫助。

二氧化碳純度

樓上的各位對氣孔的產(chǎn)生原因分析的已經(jīng)很詳細了，我單獨針對二氧化碳氣體純度方面對焊接氣孔的影響發(fā)一些資料，希望對樓主有幫組。

1．CO2氣體的性質(zhì)

純CO2是無色、無味的氣體。密度為 1．98kg／m3，比空氣重（空氣為1．29kg／m3）。是空氣的1．5倍。

三維網(wǎng)技術(shù)論壇)J, Q9 Q, m7 G9 }: }(`4 W8 u& }2 j(I三維網(wǎng)技術(shù)論壇B, r, b)k-p0 Y9 V' z

CO2有三種狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。

三維|cad|機械汽車技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa-V!D.|.m$ U9 @

不加壓力冷卻時，CO2直接由氣體變成固體，叫做干冰。

溫度升高時，干冰升華直接變成氣體。因空氣中的水分不可避免地會凝結(jié)在干冰上，使干冰升華時產(chǎn)生的CO2氣體中含有大量水分，所以固態(tài)CO2不能用于焊接。三維網(wǎng)技術(shù)論壇!]+ ~, K-a$!r2 n1 S9

三維網(wǎng)技術(shù)論壇0 v9 d-`3 t4 L 3 2 {

常溫CO2加壓至5-7MPa時變成液體。常溫下液態(tài)CO2比水輕，其沸點三維,cad,機械技術(shù)汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidwor,caxa時空鎮(zhèn)江2 q' {4 x,)b0 [4 s* 004km.cn, D' ]& K6 }+ Y)S!P9 j為－78℃。

在0℃ 和0.1 MPa時，Ikg的液態(tài)CO2可產(chǎn)生

509L的CO2氣體。

2．CO2純度對焊縫質(zhì)量的影響

CO2氣體的純度對焊縫金屬的致密性和塑性有很大的影響。CO2氣體中的主要雜質(zhì)是水分和氮氣。氮氣一般含量較少，危害較小。水分的危害較大。隨著CO2氣體中水分的增加，焊縫金屬中的擴散氫含量也增加，焊縫金屬的塑性變差，容易出現(xiàn)氣孔，還可能產(chǎn)生冷裂紋。L D'E3 y5 H "

根據(jù) CO2氣體保護焊工藝規(guī)程 JB／Z286-87要求，焊接用CO2氣體的純度不應(yīng)低于99．5％（體積法），其含水量不超過0．005％（重量法）。近年來有些國家要求焊接用CO2的純度＞99．8％，露點低于－4 0℃。

004km.cn0 M9 S0 m){)U, `* w& P9 p)_ I% A

3．瓶裝CO2氣體

工業(yè)上使用的瓶裝液態(tài)CO2既經(jīng)濟又方便。規(guī)定鋼瓶主體噴成銀白色，用黑漆標明“二氧化碳”字樣。

容量為40L的標準鋼瓶，可灌入25kg液態(tài)的CO2，約占鋼瓶容積的80％，其余20％的空間充滿了CO2氣體，氣瓶壓力表上指示的就是這部分氣體的飽和壓力，它的值與環(huán)境溫度有關(guān)。溫度高時，飽和氣壓增高；溫度降低時，飽和氣壓降低。0℃時，飽和氣壓為3．63MPa（35．57kgf／cm 2）；20℃時，飽和氣壓為 5．72MPa（56．06kgf／cm 2）； 30℃時，飽和氣壓達 7．48MPa（73.30kgf／ cm 2）；因此，應(yīng)防止 CO2氣瓶靠近熱源或讓烈日曝曬，以免發(fā)生爆炸事故。當氣瓶內(nèi)的液態(tài)CO2全部揮發(fā)成氣體后，氣瓶內(nèi)的壓力

才逐漸下降。

三維,cad,機械技術(shù)汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空鎮(zhèn)江6 |-X0 @8 Q$ Y(s)A7 R8 B

液態(tài)CO2中可溶解約0．05％（按重量）的水，多余的水沉在瓶底，這些水和液態(tài)CO2一起揮發(fā)后，將混人CO2氣體中一起進人焊接區(qū)。溶解在液態(tài)CO2中的水也可蒸發(fā)成水蒸氣混入CO2氣中，將影響氣體的純度。水蒸氣的蒸發(fā)量與氣瓶中氣體的壓力有

關(guān)，氣瓶內(nèi)壓力越低，水蒸氣含量越高。

三維網(wǎng)技術(shù)論壇& p9 E1 l7 I# q/ ~

4．CO2氣體的提純

目前國內(nèi)焊接使用的CO2氣體，主要是釀造廠、化工廠的副產(chǎn)品，含水分較高，純度不穩(wěn)定。為保證焊接質(zhì)量，應(yīng)對這種瓶裝氣體進行處理，以減少其中的水分和空氣。

三維網(wǎng)技術(shù)論壇.[+ O;C8 G7 B8 H

三維,cad機械技術(shù)汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空鎮(zhèn)江# |8 t(^: X* A/ w.S6 M& K)C

焊接現(xiàn)場采取以下措施，可有效地降低CO2氣體中水分的含量：

①更換新氣時，先放氣2～3min，以排除裝瓶時混入的空氣和水分。

②將氣瓶倒置l～2h后，打開閥門，可排出沉積在下面的自由狀態(tài)的水。根據(jù)瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次。然后將氣瓶放正，開

始焊接。

③使用時應(yīng)在氣路中安裝加熱器，對氣體加熱。

④氣瓶中液態(tài)CO2用完后，氣體的壓力將隨氣體的消耗而下降。

氣瓶中壓力降到1MPa時，CO2中所含的水分將增加1倍以上，應(yīng)停止使用。如果繼續(xù)使用，焊縫中將產(chǎn)生氣孔。焊接對水比較敏感的金屬時。當瓶中氣壓降至1．5MPa時就不宜再用了。

1、CO2氣體保護焊的氣孔主要是由母材焊接表面的清潔度（油、氧化物）等造成的。

2、還有就是氣體的純度

3、也有可能是氣體中的水分太多，看看你的氣體的純度 也有可能是CO氣孔，主要是密集型，柱狀的

4、這是因為，用于保護焊接區(qū)域不受空氣侵害的CO2氣體大都是釀酒廠或酒精廠的副產(chǎn)品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氫物質(zhì)，同時混合氣體中的氬氣也常含有水分。如果保護氣體中的水分和其它含氫物質(zhì)的總含量超過一定限度，那么焊縫金屬中氫氣孔的產(chǎn)生將是必然的。解決方法：

(1)合理的使用焊接參數(shù)。在不違反焊接工藝的情況下，焊接電流的大小我認為因人而定，根據(jù)個人的使用習(xí)慣而調(diào)整，不要別人用多大的規(guī)范你也用同樣的規(guī)范。(2)使用合格的焊接材料及保護氣體。

(3)徹底清除焊絲和被焊金屬表面上的水、銹、油污和其它雜質(zhì)。

(4)使用二氧化碳氣體保護焊、富氬氣體保護焊時，要調(diào)整好焊槍與焊件的距離和角度使得焊接熔池得到充分的保護。一定確保氣體加熱器的完好率。

(5)氣保焊焊槍的導(dǎo)流罩必須夠長，太短以后保護氣體在流動過程中不能形成很好的保護罩。不知以上的回答對你的工作有沒有幫助。

5、還要注意周圍空氣的流動,最好周圍的風(fēng)速不要超過1.5m/s

氣體保護焊的二氧化碳加熱器

申請?zhí)?專利號： 200920201590 本實用新型公開了一種氣體保護焊的二氧化碳加熱器，主要由高壓氣進入裝置１、加熱裝置２、減壓裝置３和低壓出氣裝置４組成，所述的加熱裝置２包括電熱管２１、傳熱螺管２２、溫控器２３，所述的減壓裝置３包括活門組件３１、活門彈簧３２、減壓腔３３、彈性膜片３４，所述的加熱裝置２安裝在所述的低壓出氣裝置４的下部位置；由于將加熱裝置安置在低壓氣進去段，氣體經(jīng)減壓后，單位體積內(nèi)的氣體量少，加熱裝置中的電熱管的功率可以小一些，從而節(jié)約了能源，更為可喜的是，氣體在經(jīng)過減壓后，因單位體積內(nèi)的氣體量少，氣體經(jīng)加熱后，氣體體積膨脹壓力要小于在高壓區(qū)加熱的氣體壓力，提高了操作安全系數(shù)，降低了危險性。

第四篇：CO2氣體保護焊氣孔原因分析

CO2氣體保護焊氣孔原因分析

CO2氣體保護焊會發(fā)生很強烈的氧化還原化學(xué)反應(yīng)，所以飛濺比較大，損失熱量多，只要那一個環(huán)節(jié)沒有控制好，就容易出氣孔,出氣孔的主要原因如下：

1、焊縫沒清理干凈，存在油污，水，銹等等；

2、焊接時沒注意防風(fēng)；

3、氣管漏氣（漏氣在焊接時會形成射吸，把周圍空氣吸進來）；

4、加熱器不工作（純CO2不加熱會帶潮氣）；

5、焊接時焊擺過寬；

6、焊絲干伸長過大；

7、噴嘴飛濺堵賽,變形嚴重；

8、焊絲質(zhì)量問題；

9、氣體不純；

10、導(dǎo)電桿燒穿（沒裝陶瓷氣賽燒穿后會造成噴嘴一邊氣大一邊氣?。?；

11、送絲小車的電磁閥損壞或者堵塞，導(dǎo)致剛開始焊接時有氣，但是氣體流量越來越小，直至停止送氣；

12、二氧化碳減壓表損壞，能加熱但是流量不可調(diào)節(jié)；

13、氣體流量過大也會產(chǎn)生紊流，吸入空氣，導(dǎo)致氣孔；

14、焊道間隙過大，保護氣覆蓋范圍不足也會產(chǎn)生氣孔；

15、氣體流量太小，氣流挺度小產(chǎn)生氣孔；

16、管道輸送氣體，長時間不用，氣包中第一包氣沒有放出，產(chǎn)生氣孔；

17、使用不規(guī)范的自制絕緣套，長時間使用絕緣套在噴嘴內(nèi)燃燒，使CO2氣體分解，產(chǎn)生氣孔；

18、噴嘴歪斜安裝，導(dǎo)電咀不在噴嘴中心，即焊絲熔滴不在保護氣氛圍中心，怎么焊都出氣孔；

19、焊槍（OTC）尾部密封圈失效，產(chǎn)生氣孔；

20、分流器小孔加工角度不標準，導(dǎo)致保護氣在噴嘴內(nèi)形成紊流，產(chǎn)生氣孔；

21、加熱器進氣口堵塞，里面有個小濾網(wǎng)；

22、氣體管線不應(yīng)存在較大的泄漏，較大的泄漏會使氣體管線滲入少量空氣。

這是因為，用于保護焊接區(qū)域不受空氣侵害的CO2氣體大都是釀酒廠或酒精廠的副產(chǎn)品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氫物質(zhì)，同時混合氣體中的氬氣也常含有水分。如果保護氣體中的水分和其它含氫物質(zhì)的總含量超過一定限度，那么焊縫金屬中氫氣孔的產(chǎn)生將是必然的。

但是，如果保護氣體中的水分和其它含氫物質(zhì)的含量按相關(guān)標準要求被控制在一定的范圍內(nèi)，那么CO2氣體保護焊和富氬混合氣體（80%Ar+20%CO2）保護焊焊縫金屬中一般不會產(chǎn)生很多的氫氣孔。這是因為CO2氣體在電弧高溫下將發(fā)生分解反應(yīng)（CO2 = CO + O），分解出來的原子態(tài)氧具有較強的氧化性，與氣相中的[H]反應(yīng)生成不溶于液體金屬的OH，從而有效地阻止焊縫中氫氣孔的產(chǎn)生。

而使用純CO2氣體保護則會產(chǎn)生CO氣孔。二氧化碳氣體保護焊焊接時會發(fā)生如下反應(yīng)： Fe＋CO2 FeO＋CO FeO＋C ＝ Fe＋CO 這個反應(yīng)是在熔池內(nèi)部進行的。由于金屬對一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要從熔池中跑出來。若熔池金屬結(jié)晶完了時，還有一部分一氧化碳沒有排出，則在焊縫中就形成氣孔。

再有就是CO2氣在3500℃的高溫電弧下發(fā)生分解反應(yīng)：

2CO2＝2CO＋O2 O2＝2O 這個反應(yīng)是吸熱的，因此二氧化碳氣流的冷卻作用比較顯著，使熔池金屬冷卻的特別快，加上焊縫成型窄而深，使氣體排出條件惡化，所以產(chǎn)生氣孔。當二氧化碳氣體純度不夠、由于長時間工作導(dǎo)電嘴和導(dǎo)流罩上會積累一些飛濺顆粒，如果清理不及時也會阻礙氣體的正常噴出，破壞氣流罩的正常保護，加上人為的拉長電弧，致使保護氣流產(chǎn)生飄移、流散，使得外界空氣進入電弧區(qū)。這樣產(chǎn)生其他氣孔的機遇也比較大。如：氮氣孔、氫氣孔。

總之焊道產(chǎn)生氣孔的原因如下：

(1)焊絲和被焊金屬坡口表面上的鐵銹、油污或其它雜質(zhì)。(2)人為的拉長電弧，焊接區(qū)域沒有得到充分的保護。(3)焊接參數(shù)或焊接材料選擇不當。(4)保護氣體純度不夠。(5)氣體加熱器不能正常工作。解決方法

(1)合理的使用焊接參數(shù)。在不違反焊接工藝的情況下，焊接電流的大小我認為因人而定，根據(jù)個人的使用習(xí)慣而調(diào)整，不要別人用多大的規(guī)范你也用同樣的規(guī)范。(2)使用合格的焊接材料及保護氣體。

(3)徹底清除焊絲和被焊金屬表面上的水、銹、油污和其它雜質(zhì)。

(4)使用二氧化碳氣體保護焊、富氬氣體保護焊時，要調(diào)整好焊槍與焊件的距離和角度使得焊接熔池得到充分的保護。一定確保氣體加熱器的完好率。(5)氣保焊焊槍的導(dǎo)流罩必須夠長，太短以后保護氣體在流動過程中不能形成很好的保護罩。不知以上的回答對你的工作有沒有幫助。

二氧化碳純度

樓上的各位對氣孔的產(chǎn)生原因分析的已經(jīng)很詳細了，我單獨針對二氧化碳氣體純度方面對焊接氣孔的影響發(fā)一些資料，希望對樓主有幫組。

1．CO2氣體的性質(zhì) 純CO2是無色、無味的氣體。密度為 1．98kg／m3，比空氣重（空氣為1．29kg／m3）。是空氣的1．5倍。

三維網(wǎng)技術(shù)論壇)J, Q9 Q, m7 G9 }: }(`4 W8 u& }2 j w(I三維網(wǎng)技術(shù)論壇 B, r, b)k-p0 Y9 V' z

CO2有三種狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。

三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa-V!D.|.m$ U9 @ 不加壓力冷卻時，CO2直接由氣體變成固體，叫做干冰。溫度升高時，干冰升華直接變成氣體。因空氣中的水分不可避免地會凝結(jié)在干冰上，使干冰升華時產(chǎn)生的CO2氣體中含有大量水分，所以固態(tài)CO2不能用于焊接。三維網(wǎng)技術(shù)論壇!]+ ~, K-S a$ W!r2 n1 S9

三維網(wǎng)技術(shù)論壇0 v9 d-`3 t4 L N3 2 {

常溫CO2加壓至5-7MPa時變成液體。常溫下液態(tài)CO2比水輕，其沸點為－78℃。在0℃ 和0.1 MPa時，Ikg的液態(tài)CO2可產(chǎn)生509L的CO2氣體。

三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidwor,caxa,時空,鎮(zhèn)江2 q' {4 x,)b0 [4 s* 004km.cn0 M9 S0 m){)U, `* w& P9 p)_ I% A

3．瓶裝CO2氣體 工業(yè)上使用的瓶裝液態(tài)CO2既經(jīng)濟又方便。規(guī)定鋼瓶主體噴成銀白色，用黑漆標明“二氧化碳”字樣。

容量為40L的標準鋼瓶，可灌入25kg液態(tài)的CO2，約占鋼瓶容積的80％，其余20％的空間充滿了CO2氣體，氣瓶壓力表上指示的就是這部分氣體的飽和壓力，它的值與環(huán)境溫度有關(guān)。溫度高時，飽和氣壓增高；溫度降低時，飽和氣壓降低。0℃時，飽和氣壓為3．63MPa（35．57kgf／cm 2）；20℃時，飽和氣壓為 5．72MPa（56．06kgf／cm 2）； 30℃時，飽和氣壓達 7．48MPa（73.30kgf／ cm 2）；因此，應(yīng)防止 CO2氣瓶靠近熱源或讓烈日曝曬，以免發(fā)生爆炸事故。當氣瓶內(nèi)的液態(tài)CO2全部揮發(fā)成氣體后，氣瓶內(nèi)的壓力才逐漸下

降。

三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江6 |-X0 @8 Q$ Y(s)A7 R8 B

液態(tài)CO2中可溶解約0．05％（按重量）的水，多余的水沉在瓶底，這些水和液態(tài)CO2一起揮發(fā)后，將混人CO2氣體中一起進人焊接區(qū)。溶解在液態(tài)CO2中的水也可蒸發(fā)成水蒸氣混入CO2氣中，將影響氣體的純度。水蒸氣的蒸發(fā)量與氣瓶中氣體的壓力有關(guān)，氣瓶

內(nèi)壓力越低，水蒸氣含量越高。

三維網(wǎng)技術(shù)論壇& p9 E1 l7 I# q/ ~& 4．CO2氣體的提純 目前國內(nèi)焊接使用的CO2氣體，主要是釀造廠、化工廠的副產(chǎn)品，含水分較高，純度不穩(wěn)定。為保證焊接質(zhì)量，應(yīng)對這種瓶裝氣體進行處理，以減

少其中的水分和空氣。

三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江# |8 t(^: X* A/ w.S6 M& K)C

三維網(wǎng)技術(shù)論壇.[+ O;C8 G7 B8 H

焊接現(xiàn)場采取以下措施，可有效地降低CO2氣體中水分的含量： ①更換新氣時，先放氣2～3min，以排除裝瓶時混入的空氣和水分。

②將氣瓶倒置l～2h后，打開閥門，可排出沉積在下面的自由狀態(tài)的水。根據(jù)瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次。然后將氣瓶放正，開始焊接。

③使用時應(yīng)在氣路中安裝加熱器，對氣體加熱。

④氣瓶中液態(tài)CO2用完后，氣體的壓力將隨氣體的消耗而下降。氣瓶中壓力降到1MPa時，CO2中所含的水分將增加1倍以上，應(yīng)停止使用。如果繼續(xù)使用，焊縫中將產(chǎn)生氣孔。焊接對水比較敏感的金屬時。當瓶中氣壓降至1．5MPa時就不宜再用了。

第五篇：二氧化碳氣體保護焊常見缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施

二氧化碳氣體保護焊常見缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施

一、焊縫成形不良

焊縫成形不良主要表現(xiàn)為焊縫彎曲不直、成形差等方面，主要原因如下： 1)電弧、電壓選擇不當。

2)焊接電源與電弧電壓不匹配。3)焊接回路電感值選擇不合適。

4)送絲不均勻，送絲輪壓緊力小，焊絲有卷曲現(xiàn)象。5)導(dǎo)電嘴磨損嚴重。6)操作不熟練。

防止措施：選擇合理的焊接參數(shù)；檢查送絲輪并做相應(yīng)調(diào)整；更換導(dǎo)電嘴；提高操作技能。

二、飛濺

飛濺是二氧化碳氣體保護焊一種常見現(xiàn)象，但由于各種原因會造成飛濺較多 1)短路過渡焊接時，直流回路電感值不合適，太小會產(chǎn)生小顆粒飛濺，過大會產(chǎn)生大顆粒飛濺。

2)電弧電壓選擇不當，電弧電壓太高會使飛濺增多。3)焊絲含炭量太高也會產(chǎn)生飛濺。

4)導(dǎo)電嘴磨損嚴重和焊絲表面不干凈也會造成飛濺過多。

防止措施：選擇合適的回路電感值；調(diào)節(jié)電弧電壓；選擇優(yōu)質(zhì)焊條；更換導(dǎo)電嘴。

三、氣孔

二氧化碳氣體保護焊產(chǎn)生氣孔原因如下： 1)氣體純度不夠，水分太多。

2)氣體流量不夠，包括氣閥、流量計、減壓閥調(diào)節(jié)不當或損壞；氣路有泄漏或堵塞；噴嘴形狀或直徑選擇不當；噴嘴被飛濺物堵塞;焊絲伸出長度太長。3)焊接操作不熟練，焊接參數(shù)選擇不當。4)周圍空氣對流太大。

5)焊絲質(zhì)量差，焊件表面清理不干凈。

防止措施：徹底清理焊件表面銹、水、油；更換氣體；檢查或串聯(lián)預(yù)熱器；清除覆著噴嘴內(nèi)壁飛濺物；檢查氣路有無堵塞和折彎處；采取擋風(fēng)措施減少空氣對流。

四、裂紋

二氧化碳氣體保護焊產(chǎn)生裂紋原因如下：

1)焊件或焊絲中P、S含量高，Mn含量低，在焊接過程中容易產(chǎn)生熱裂紋。2)焊件表面清理不干凈

3)焊接參數(shù)選擇不當，如熔深大而熔寬窄，以及焊接速度快，使熔化金屬冷卻速度增加，這些都會產(chǎn)生裂紋。防止措施：嚴格控制焊件及焊絲的P、S等含量；嚴格清理焊件表面；選擇合理的焊接參數(shù)；對結(jié)構(gòu)剛度較大的焊件可更改結(jié)構(gòu)或采取焊前預(yù)熱、焊后消氫處理。

五、咬邊

咬邊主要原因是焊件邊緣或焊件與焊縫交界處，在焊接過程由于焊接池?zé)崃考?，溫度過高而產(chǎn)生的凹陷。

二氧化碳氣體保護焊產(chǎn)生咬邊原因如下：

1)焊接參數(shù)選擇不當，如電弧電壓過大，焊接電流過大，焊接速度太慢時會造成咬邊。

2)操作不熟練。

防止措施：選擇適當?shù)暮附訁?shù)：提高操作技能。

六、燒穿

二氧化碳氣體保護焊產(chǎn)生燒穿原因如下：

1)焊接參數(shù)選擇不當，如焊接電流過大或焊接速 度過慢。

2)操作不當。

3)根部間隙過大。

防止措施：選擇適當?shù)暮附訁?shù)；盡量采用短弧焊接；提高操作技能；在操作時，焊絲可做適當?shù)闹本€往復(fù)運動；保證焊件的裝配質(zhì)量。

七、未焊透

二氧化碳氣體保護焊產(chǎn)生未焊透原因如下： 1)焊接參數(shù)選擇不當，如電弧電壓太低，焊接電 流太小，送絲速度不均勻，焊接速度太快等均會造成 未焊透。2)操作不當，如搖動不均勻等。

3)焊件坡口角度太小，鈍邊太大，根部間隙太小。

防止措施：選擇適當?shù)暮附訁?shù)；提高操作技能；保證焊件坡口加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量。