㈠ 什麼叫C02焊接
二氧化碳氣體保護焊是焊接方法中的一種，是以二氧化碳氣為保護氣體，進行焊接的方法
㈡ CO2的焊接原理
二氧化碳氣體保護電弧焊（簡稱CO2焊）的保護氣體是二氧化碳（有時採用CO2＋O2的混合氣體）. 二氧化碳氣體保護電弧焊（簡稱CO2焊）的保護氣體是二氧化碳（有時採用CO2＋O2的混合氣體）。由於二氧化碳氣體的0熱物理性能的特殊影響，使用常規焊接電源時，焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向自由過渡，通常需要採用短路和熔滴縮頸爆斷、因此，與MIG焊自由過渡相比，飛濺較多。但如採用優質焊機，參數選擇合適，可以得到很穩定的焊接過程，使飛濺降低到最小的程度。由於所用保護氣體價格低廉，採用短路過渡時焊縫成形良好，加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內部缺陷的劉質量焊接接頭。因此這種焊接方法目前已成為黑色金屬材料最重要焊接方法之一。CO2的原理是以CO2氣體做保護的溶化極焊接的方法，在實際操作當中焊機的好壞占很大的作用，主要是焊機送絲的平穩性能的好壞，建議用松下的焊機。其次就是焊工的技術的要求了，焊接當中容易出現氣孔，裂紋，主要是氣體保護要好，做好防風工作，CO2氣表要帶加熱的功能、
㈢ CO2焊接是什麼樣的
CO2電弧焊是利用CO2作為保護氣體的氣體保護電弧焊。
CO2電弧焊原理圖如圖1所示，圖中給出了CO2焊所需要的焊接設備和焊接材料。與其他的氣體保護電弧焊一樣，
焊接設備主要由焊槍、送絲機構和平特性直流電源組成。焊接材料主要由焊絲和CO2氣體組成。
當焊絲與工件短路引燃電弧後，電弧及其周圍區域得到CO2氣體的保護，避免了熔滴和熔池金屬被空氣氧化和氮化。同時，在電弧高溫下，CO2氣體發生分解：
CO2==CO+�0�5O2-Q
分解產物的體積比分解前增加一半，這有利於增強保護效果；另一方面，分解反應是吸熱反應，對電弧產生強烈的冷卻作用，引起弧柱收縮，使電弧熱量集中，焊絲的熔化率高，母材的熔透深度大，焊接速度快，能夠顯著地提高焊接效率。
CO2保護電弧焊時，根據焊絲直徑和焊接參數的不同，熔滴過渡形式也不同。人們通常根據焊絲直徑採用如下的焊接參數和熔滴過渡形式：
（1）細絲（焊絲直徑為1.2mm）一般以小電流、低電弧電壓的短路過渡進行焊接。這時焊絲端部的熔滴以與熔池短路接觸的形式向熔池過渡。
（2）中絲（焊絲直徑為1.6～2.4mm）大都採用較大電流和較高電壓進行焊接，熔滴過渡呈細滴排斥過渡，甚至射滴過渡。這是一種自由過渡形式。
（3）粗絲（焊絲直徑為2.4～5mm） 常採用大電流和較低電壓進行焊接。這時電弧基本上潛入熔池凹坑內，熔滴呈射滴過渡，甚至射流過渡。
2 和其他焊接方法相比，CO2電弧焊有哪些優點？
由於採用CO2作為焊接保護氣體，該方法具有如下優點：
1）生產效率高和節省能量。由於該法焊接電流密度較大，通常為100～300A/mm2，因此，電弧能量集中，焊絲的熔化效率高，母材的熔透深度大，焊接速度快，同時，焊後不需要清渣，是一種高效節能的焊接方法。生產率可比焊條電弧焊高1～3倍。
2）焊接成本低。由於CO2氣體和焊絲價格低廉，對於焊前的生產准備要求不高，焊後清理和校正工時少；同時，避免了焊條電弧焊中頻繁更換焊條的缺點。CO2電弧焊的成本只有焊條電弧焊的40%～50%。
3）焊接變形小。由於CO2電弧焊時，電弧熱量集中，熱輸入低和CO2氣體具有較強的冷卻作用，使焊接工件受熱面積小，變形小。特點是焊接薄板時，CO2焊的變形比其他焊接方法時的變形小。
4）對油和銹的敏感性很低。
5）由於保護氣體的氧化性，焊縫中含氫量少，提高了焊接低合金高強度鋼抗冷裂紋的能力。
6）當CO2電弧焊採用短路過渡形式時，可用於立焊、仰焊和全位置焊接。
7）電弧可見性好，有利於觀察，使焊絲對准焊縫位置。尤其是在半自動焊時可以較容易地實現短焊縫和曲線焊縫的焊接工作。
8）操作簡單，容易掌握。
3 CO2電弧焊能焊接哪些金屬？
CO2電弧焊主要用於焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬。對於不銹鋼，焊縫金屬有增碳現象，影響抗晶間腐蝕性能，只能用於對焊縫性能要求不高的不銹鋼焊件。
4 焊接用CO2氣體有哪些特性？如何正確使用CO2氣體？
CO2有固態、液態和氣態3種狀態。液態CO2是無色液體，其沸點很低，在1個標准大氣壓下，約為-78℃，所以工業用CO2都是使用液態的，常溫下它自己就氣化。
使用液態CO2很經濟、方便。容量為40L的標准鋼瓶可以灌入25㎏的液態CO2。25㎏液態CO2約占鋼瓶容積的80%，其餘20%左右的空間則充滿了氣化的CO2。氣瓶壓力表上所指示的壓力值，就是這部分氣體的飽和壓力。此壓力大小和環境溫度有關，溫度升高，飽和氣壓增高；溫度降低，飽和氣壓亦降低。例如：在室溫20℃時，氣體的飽滿和壓力約為57.2×105Pa，只有當氣瓶內液態CO2已全部揮發成氣體後，瓶內氣體的壓力才會隨著CO2氣體的消耗而逐漸下降。
液態CO2中可溶解質量分數約為0.05%的水，其餘的水則成自由狀態沉於瓶底。這些水分在焊接過程中隨著CO2一起揮發，水蒸汽混入CO2氣體中一起進入焊接區。CO2氣體中的主要有害雜質是水分和氮氣，氮氣一般含量較少，危害大的是水分。隨著CO2氣體中水分的增加，焊縫中的含氫量亦增加，嚴重時還可能出現氣孔。焊接用CO2的純度應大於99.5%。
市售CO2氣體如果含水量較高，可在焊接現場做如下減少水分的措施：
1）將新灌氣瓶倒立靜置1～2h，然後開啟閥門，把沉積在下部的自由狀態水排出。根據瓶中含水量的不同，可放水2～3次，每隔30min左右放一次。放水結束後，將氣瓶正置。
2）經倒置放水後的氣瓶，在使用前仍須先放氣2～3min，放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多的空氣和水分，這些空氣和水分主要是灌瓶時混入瓶內的。
3）在氣路中設置高壓乾燥器和低壓乾燥器，進一步減少CO2氣體中的水分。一般用硅膠或脫水硫酸銅做乾燥器，用過的乾燥器經烘乾後可重復使用。
4）瓶中氣壓降到980kPa時，不再使用。
在環境溫度不變的情況下，只要瓶中存在著液態CO2，則液態CO2上方的氣體壓力就不會變化（指平衡狀態下），CO2氣體中的水分含量也無變化。但當液態CO2揮發完後，氣體的壓力將隨著氣體的消耗而下降。氣體壓力越低，水氣分解越是相對增大，水分揮發量越多。當瓶內氣體壓力下降到980kPa以下時，CO2氣體中所含水分將比飽和壓力下增加3倍左右。如再繼續使用，焊縫中將產生氣孔。
5 CO2焊中的氣孔是如何產生的？如何避免氣孔的產生？
CO2電弧焊時，由於熔池表面沒有熔渣蓋覆，CO2氣流又有較強的冷卻作用，因而熔池金屬凝固比較快，但其中氣體來不及逸出時，就容易在焊縫中產生氣孔。
可能產生的氣孔主要有3種：一氧化碳氣孔、氫氣孔和氮氣孔。
1）、一氧化碳氣孔
產生CO氣孔的原因，主要是熔池中的FeO和C發生如下的還原反應：
FeO+C==Fe+CO
該反應在熔池處於結晶溫度時，進行得比較劇烈，由於這時熔池已開始凝固，CO氣體不易逸出，於是在焊縫中形成CO氣孔。
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碳量，就可以抑制上述的還原反應，有效地防止CO氣孔的產生。所以CO2電弧焊中，只要焊絲選擇適當，產生CO氣孔的可能性是很小的。
2）、氫氣孔
如果熔池在高溫時溶入了大量氫氣，在結晶過程中又不能充分排出，則留在焊縫金屬中形成氣孔。
電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹，以及CO2氣體中所含的水分。油污為碳氫化合物，鐵銹中含有結晶水，它們在電弧高溫下都能分解出氫氣。減少熔池中氫的溶解量，不僅可防止氫氣孔，而且可提高焊縫金屬的塑性。所以，一方面焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹，另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。
另外，氫是以離子形態溶解於熔池的。直流反極性時，熔池為負極，它發射大量電子，使熔池表面的氫離子又復合為原子，因而減少了進入熔池的氫離子的數量。所以直流反極性時，焊縫中含氫量為正極性時的1/3～1/5，產生氫氣孔的傾向也比正極性時小。
3）、氮氣孔
氮氣的來源：一是空氣侵入焊接區；二是CO2氣體不純。試驗表明：在短路過渡時CO2氣體中加入φ（N2）=3%的氮氣，射流過渡時CO2氣體中加入φ（N2）=4%的氮氣，仍不會產生氮氣孔。而正常氣體中含氮氣很少，φ（N2）≤1%。由上述可推斷，由於CO2氣體不純引起氮氣孔的可能性不大，焊縫中產生氮氣孔的主要原因是保護氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區所致。
造成保護氣層失效的因素有：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，以及焊接場地有側向風等。
因此，適當增加CO2保護氣體流量，保證氣路暢通和氣層的穩定、可靠，是防止焊縫中氮氣孔的關鍵。
另外，工藝因素對氣孔的產生也有影響。電弧電壓越高，空氣侵入的可能性越大，就越可能產生氣孔。焊接速度主要影響熔池的結晶速度。焊接速度慢，熔池結晶也慢，氣體容易逸出；焊接速度快，熔池結晶快，則氣體不易排出，易產生氣孔。
6 CO2焊的冶金特點是什麼?
由於CO2氣體的氧化性，在電弧高溫下將發生強烈的氧化反應，為避免由此帶來的CO氣孔等問題，必須在焊絲中加入合金成分，達到脫氧的目的。因此，CO2焊的冶金特點，主要表現為以下兩點：
1）、CO2氣體的分解及氧化反應
CO2氣體在電弧高溫下可按下式分解：
CO2==CO+1/2 O2
分解度與溫度有關，如圖2所示。實際上在電弧區中只有40%～60%左右的CO2氣體分解，因此在電弧氣氛中同時有CO2、O2和CO存在。在高溫下O2進一步分解為氧原子：
O2==2O
所以CO2氣體在高溫時有強烈的氧化性。
CO2電弧可以從兩個方面使Fe氧化：
1）與CO2直接作用：
CO2+Fe==FeO+CO
2）與高溫分解出的原子氧作用：
O+Fe==FeO
上述氧化反應既發生在熔滴中，也發生在熔池中。反應生成物CO氣體因具有表面性質（這時C的氣體反應是在液體金屬的表面進行的）而逸出到氣相中去，不會引起焊縫氣孔，只是使C受到燒損。至於FeO則按分配律：一部分成雜質浮於熔池表面；另一部分溶入液態金屬中，與液態金屬中的C發生還原反應：
FeO+C==FeCO
這時生成的CO若不及時逸出，則留在焊縫金屬中成為氣孔。溶入熔滴的FeO與碳元素作用生成的CO氣體，則在電弧高溫下急劇膨脹，使熔滴爆破而引起金屬飛濺。
2）、脫氧反應及焊縫金屬的合金化
從上述可以看出，在CO2電弧中，溶入液態金屬中的FeO是引起氣孔、飛濺的主要因素。同時，FeO殘留在焊縫金屬中將使焊縫金屬的含氧量增加而降低力學性能。因此，應在焊絲中加入一定量的脫氧劑，即和氧的親和力比Fe大的合金元素，使FeO中的Fe還原。常用的脫氧元素有Si和Mn。Si和Mn脫氧的反應方程式如下：
2FeO+Si==2Fe+SiO2
FeO+Mn==Fe+MnO
SiO2和MnO還能結合成復合化合物MnO·SiO2（硅酸鹽），其熔點只有1543K，密度也較小（3.6g/cm3），且能凝聚成大塊，易浮出熔池，凝固後成為渣殼覆蓋在焊縫表面。
加入到焊絲中的Si和Mn，在焊接過程中一部分被直接氧化掉和蒸發掉，另一部分消耗於FeO的脫氧，其餘部分則剩餘留在焊縫
金屬中充做合金元素。
7 為什麼CO2電弧焊有時要和O2或Ar混合使用？
CO2氣體保護氣氛具有很強的氧化性，但焊接過程還不夠穩定。在CO2中加入一定量O2，將進一步增強保護氣氛的氧化性，通過放熱反應產生較大熱量，降低液態金屬的表面張力，改善其流動性。同時，O2的加入使得冶金反應更加強烈，使焊縫中含氫量更低，從而提高了焊接接頭的抗裂紋能力。
通常在CO2氣體中加入φ（O2）=15%～20%的O2為宜，加入O2過多時，將使飛濺大、氣孔多和惡化焊縫成形。
CO2+O2混合氣體的氧化性比純CO2更強，必然使合金元素大量燒損，為此焊絲中必須加入足夠的脫氧元素。通常在CO2焊用的焊絲基礎上，還需加入較多的Mn和少量的Ti等合金元素。
CO2氣體在電弧溫度區間熱導率較高，加上分解吸熱，消耗電弧大量熱能，從而引起弧柱及電弧斑點強烈收縮。即使增大電流，弧柱和斑點直徑也很難擴展，從而容易產生飛濺，這是由CO2氣體本身物理性質決定的。在CO2氣體中加入Ar後，改變了純CO2氣體的上述物理性質和化學性質，使弧柱和斑點直徑得到擴展，從而降低了飛濺量。在短路過渡焊中，一般採用50%CO2+50%Ar，非短路過渡焊中，一般採用30%CO2+70%Ar。CO2+Ar混合氣體除降低飛濺外，還改善了焊縫成形，使焊縫熔寬增加、余高降低，但熔深也稍為減少。
8 CO2電弧焊時能否採用H08焊絲？為什麼我國普遍採用H08Mn2SiA焊絲？
由CO2電弧焊的冶金特性得知，由於CO2氣體具有強烈的氧化性，如果焊絲中沒有合金成分，則焊絲熔滴和熔化金屬中的Fe將被強烈氧化，生成的FeO在臨近金屬凝固溫度時被C還原，生成的CO氣體來不及逸出熔池金屬，形成CO氣孔。因此，必須在焊絲中加入還原性比C強的脫氧元素。CO2電弧焊對焊絲化學成分的要求可歸納如下：
1）焊絲必須含有足夠數量的脫氧元素，以減少焊縫金屬中的含氧量和防止產生氣孔。
2）焊絲的含碳量要低，通常要求w（C）＜0.11%，這樣可以減少氣孔和飛濺。
3）保證焊縫金屬具有滿意的力學性能和抗裂性能。
H08Mn2SiA主要化學成分為：w（C）≤0.1%、w（Mn）=1.8%～2.1%、w（S）=0.7%～0.95%。含碳量低，而且有足夠的Mn和Si，除起脫氧作用外，剩餘部分留在焊縫中，提高了焊縫金屬的力學性能和抗裂性能。所以我國普遍採用H08Mn2SiA焊絲來焊接低碳鋼和低合金鋼。
9 CO2焊常用的焊絲直徑有幾種？它們各有什麼工藝特點？
不同的焊絲直徑採用不同的焊接電流、電壓等參數，也表現出不同的熔滴過渡形式和電弧行為。人們通常使用的焊絲直徑有以下3種：
（1）細絲（焊絲直徑≤1.2mm） 這時一般以短路過渡進行焊接。其特點是電壓低、電流小，適合於焊接薄板以及進行全位置焊接。焊接薄板時，生產率高、變形小。而且操作上容易掌握，對焊工技術水平要求不高。此外，由於焊接參數小，焊接過程光輻射、熱輻射以及煙塵等都比較小。因而容易在生產上得到推廣和應用。採用短路過渡焊的焊絲直徑最大用到1.6mm。直徑大於1.6mm的焊絲，如再採用短路過渡焊接，飛濺相當嚴重，所以生產上很少應用。
（2）中絲（焊絲直徑為1.6～2.4mm） 這時熔滴一般以細顆粒過渡進行焊接。其特點是電流較大、電弧電壓較高，熔滴以較小的尺寸自由飛落形式進入熔池。細顆粒過渡時，電弧穿透力強，母材熔深大，適合於焊接中等厚度以及大厚度工件。
（3）粗絲（焊絲直徑為2.4～5mm） 這時一般採用潛弧焊.其特點是大電流、低電弧電壓，焊絲端頭和電弧潛入熔池的凹坑內，熔滴以小於焊絲直徑的細顆粒高速通過電弧空間向熔池過渡。焊接過程平穩，不發生短路，飛濺也較小。
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浜屾哀鍖栫⒊姘斾綋淇濇姢鐢靛姬鐒婏紙綆縐癈O2鐒婏級鐨勪繚鎶ゆ皵浣撴槸浜屾哀鍖栫⒊錛堟湁鏃墮噰鐢–O2錛嫿2鐨勬販鍚堟皵浣擄級銆傜敱浜庝簩姘у寲紕蟲皵浣撶殑0鐑鐗╃悊鎬ц兘鐨勭壒孌婂獎鍝嶏紝浣跨敤甯歌勭剨鎺ョ數婧愭椂錛岀剨涓濈澶寸啍鍖栭噾灞炰笉鍙鑳藉艦鎴愬鉤琛＄殑杞村悜鑷鐢辮繃娓★紝閫氬父闇瑕侀噰鐢ㄧ煭璺鍜岀啍婊寸緝棰堢垎鏂銆佸洜姝わ紝涓嶮IG鐒婅嚜鐢辮繃娓＄浉姣旓紝椋炴簠杈冨氥備絾濡傞噰鐢ㄤ紭璐ㄧ剨鏈猴紝鍙傛暟閫夋嫨鍚堥傦紝鍙浠ュ緱鍒板緢紼沖畾鐨勭剨鎺ヨ繃紼嬶紝浣塊炴簠闄嶄綆鍒版渶灝忕殑紼嬪害銆傜敱浜庢墍鐢ㄤ繚鎶ゆ皵浣撲環鏍間綆寤夛紝閲囩敤鐭璺榪囨浮鏃剁剨緙濇垚褰㈣壇濂斤紝鍔犱笂浣跨敤鍚鑴辨哀鍓傜殑鐒婁笣鍗沖彲鑾峰緱鏃犲唴閮ㄧ己闄風殑鍒樿川閲忕剨鎺ユ帴澶淬傚洜姝よ繖縐嶇剨鎺ユ柟娉曠洰鍓嶅凡鎴愪負榛戣壊閲戝睘鏉愭枡鏈閲嶈佺剨鎺ユ柟娉曚箣涓銆
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涓涓鏄鐢電剨,涓涓鏄姘旂剨
㈤ 什麼叫二氧焊
二氧焊，即二氧化碳氣體保護焊的簡稱。
CO2氣體保護焊是二氧化碳焊機以可熔化的金屬焊絲作電極，並有CO2氣體作保護的電弧焊。是焊接黑色金屬的重要焊接方法之一。
工藝特點
1. CO2焊穿透能力強，焊接電流密度大（100-300A/m2），變形小，生產效率比焊條電弧焊高1-3倍
2. CO2氣體便宜，焊前對工件的清理可以從簡，其焊接成本只有焊條電弧焊的40%-50%
3. 焊縫抗銹能力強，含氫量低，冷裂紋傾向小。
4. 焊接過程中金屬飛濺較多，特別是當工藝參數調節不匹配時，尤為嚴重。
5. 不能焊接易氧化的金屬材料，抗風能力差，野外作業時或漏天作業時，需要有防風措施。
6. 焊接弧光強，注意弧光輻射。
冶金特點
CO2焊焊接過程在冶金方面主要表現在：
1. CO2氣體是一種氧化性氣體，在高溫下分解，具有強烈的氧化作用，把合金元素燒損或造成氣孔和飛濺等。
2.解決CO2氧化性的措施是脫氧，具體做法是在焊絲中加入一定量脫氧劑。實踐表明採用Si-Mn脫氧效果最好，所以目前廣泛採用H08Mn2SiA/H10Mn2Si等焊絲。
焊接材料
保護氣體CO2
用於焊接的CO2氣體，其純度要求≥99.5%，通常CO2是以液態裝入鋼瓶中，容量為40L的標准鋼瓶可灌入25Kg的液態CO2， 25Kg的液態CO2約占鋼瓶容積的80%，其餘20%左右的空間充滿氣化的CO2。氣瓶壓力表上所指的壓力就是這部分飽和壓力。該壓力大小與環境溫度有關，所以正確估算瓶內CO2氣體儲量是採用稱鋼瓶質量的方法。（備註：1Kg的液態CO2可汽化509LCO2氣體）
CO2氣瓶外表漆黑色並寫有黃色字樣
市售CO2氣體含水量較高，焊接時候容易產生氣孔等缺陷，在現場減少水分的措施為：
1) 將氣瓶倒立靜置1-2小時，然後開啟閥門，把沉積在瓶口部的水排出，可放2-3次，每次間隔30分鍾，放後將氣瓶放正。
2) 倒置放水後的氣瓶，使用前先打開閥門放掉瓶上面純度較低的氣體，然後在套上輸氣管。
3) 在氣路中設置高壓乾燥器和低壓乾燥器，另外在氣路中設置氣體預熱裝置，防止CO2氣中水分在減壓器內結冰而堵塞