CO2气体保护焊的焊接参数优化方法

CO₂气体保护焊焊接参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压（弧长）、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性、焊接回路电感值及焊枪倾角等。

1.焊丝直径

焊丝直径越粗，允许使用的焊接电流越大。通常根据焊件的厚度、施焊位置及生产效率来选择。焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用直径1.6mm以下的焊丝。焊丝直径的选择见表11-1。

表11-1 焊丝直径的选择

2.焊接电流

焊接电流是重要的焊接参数之一，应根据焊件厚度、材质、焊丝直径、施焊位置、熔滴过渡形式和生产率来选择。

半自动焊通常直径为0.8～1.2mm的焊丝，短路过渡的焊接电流在40～230A范围内，细颗粒过渡的焊接电流在250～320A范围内。

焊接电流对熔深、焊丝熔化速度及工作效率影响最大。当焊接电流逐渐增大时，熔深显著增加，熔宽和余高略有增加。由于熔深的大小不同，熔敷金属对母材的稀释率也不同，因而熔敷金属的性质也随之不同。在大电流单层焊的情况下，母材稀释率大，熔敷金属容易受到母材成分的影响。在小电流多层焊的情况下，熔深小，母材稀释率小，对熔敷金属性质的影响也就小。

3.电弧电压

电弧电压是重要的焊接参数之一。电弧电压一般根据焊丝直径、焊接电流和熔滴过渡形式来选择。送丝速度不变时，调节电源外特性，此时焊接电流几乎不变，弧长将发生变化，电弧电压也会变化。为保证焊缝成形良好，电弧电压必须与焊接电流配合适当。因此，焊接时应根据选择的焊接电流来调节电弧电压，使之与焊接电流配合适当。

4.焊接速度

焊接速度也是重要的焊接参数之一，它和焊接电流、电弧电压一样是焊接热输入的三大要素。它对熔深和焊道形状影响最大。对焊缝区的力学性能以及是否产生裂纹、气孔等也有一定影响。

5.焊丝伸出长度

焊丝伸出长度是指从导电端部到焊件的距离。保持焊丝伸出长度不变是保证焊接过程稳定的基本条件之一。因为CO₂气体保护焊采用的电流密度较高，伸出长度越大，焊丝的预热作用越强，反之亦然。(www.xing528.com)

预热作用的大小与焊丝的电阻率、焊接电流和焊丝直径有关。对于不同直径、不同材料的焊丝，允许使用的焊丝伸出长度也不同。焊丝伸出长度的允许值见表11-2。

表11-2 焊丝伸出长度的允许值 （单位：mm）

焊丝伸出长度小时，电阻预热作用小，电弧功率大，熔深大，飞减小；焊丝伸出长度大时，电阻对焊丝的预热作用强，电弧功率小，熔深浅，飞溅多。

6.CO₂气体的流量

CO₂气体的流量应根据焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接位置等来选取，流量过大或过小都影响保护效果。通常，细丝CO₂气体保护焊时气体流量为8～15L/min；粗丝CO₂气体保护焊时为15～25L/min。

7.电源极性

1）CO₂气体保护焊通常采用直流反接（反极性），即焊件接阴极，焊丝接阳极，焊接过程稳定，飞溅小，熔深大。

2）直流正接时（正极性），即焊件截阳极，焊丝接阴极，在焊接电流相同时，焊丝熔化速度快（其熔化速度是反极性的1.6倍），熔深较浅，堆高大，稀释率较小，但飞溅较大。根据这些特点，直流正接主要用于堆焊、铸铁补焊及大电流高速CO₂气体保护焊。

8.焊接回路电感值

短路过渡需要在焊接回路中有合适的电感值，用以调节短路电流增长速度，使焊接过程中飞溅最小。通常细丝CO₂气体保护焊焊丝的熔化速度快，熔滴过渡周期短，需要较大的焊接电流增长速度；而粗丝CO₂气体保护焊则需要较小的焊接电流增长速度。此外，通过调节焊接回路电感值，还可以调节电弧燃烧时间，进而控制母材的熔深。增大电感值则过渡频率降低，燃烧时间增长，熔深增大。

9.焊枪倾角

1）当焊枪倾角小于10°时，不论是前倾还是后倾，对焊接过程及焊缝成形都没有明显的影响；但倾角过大（如前倾角大于25°）时，将增加熔宽并减小熔深，还会增加飞溅。

2）当焊枪与焊件成后倾角时，焊缝窄，余高大，熔深较大，焊缝成形不好；当焊枪与焊件成前倾角时，焊缝宽，余高小，熔深较浅，焊缝成形好。