二氧化碳气体保护焊焊接用材料选择优化建议

1.CO2气体

(1)CO2气体的性质。纯CO2气体是无色，略带有酸味的气体，密度为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。

图11-3　二氧化碳气瓶

(2)瓶装CO2气体。采用40L标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶容积的80%，其余20%的空间充满了CO2气体，如图11-3所示。在0℃时饱和气压为3.63MPa，30℃时饱和气压为7.48 MPa，因此，CO2气瓶要防止烈日曝晒或靠近热源，以免发生爆炸。

(3)CO2气体纯度对焊接质量的影响。CO2气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大影响。焊接用CO2气体纯度不应低于99.5%，其含水量小于0.05%。如果纯度不够，可采用以下措施。

①将CO2钢瓶倒置1～2h，使水分下沉，每隔30min左右放水一次，放2～3次，然后将钢瓶放正，如图11-4所示。

②更换新气时，先放气2～3min，以排出混入瓶内的空气和水分，如图11-5所示。

③在气路中串联预热器和干燥器，以进一步减少CO2气体的水分。

图11-4　CO2钢瓶倒置去除水分

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图11-5　更换新气排出混入瓶内的气体

(4)混合气体。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，主要用来减少实心焊丝的飞溅和焊接重要的低合金高强度钢。混合气体可以由气体商直接供货，也可以由工厂通过气体配比器自行配置。气体配比器如图11-6所示。

图11-6　气体配比器

2.焊丝

(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，一般采用限制碳的质量分数(0.1%以下)，硅锰联合脱氧，如图11-7所示。焊丝直径常用的有φ0.8mm、φ1.0mm、φ1.2mm、φ1.6mm。

(2)药芯焊丝。药芯焊丝用薄钢带卷成圆形管，其中填入一定成分的药粉，拉制而成的焊丝，如图11-8所示。采用药芯焊丝焊接，形成气渣联合保护，焊缝成形好，焊接飞溅少。

图11-7　实心焊丝

图11-8　药芯焊丝