如何降低CO2气体保护焊的飞溅

焦相臣

CO2气体保护焊成本低，全位置焊接时适应性好，焊接效率高，易于实现焊接自动化，在全国已普遍推广，但CO2气体保护焊的飞溅大，给生产和工作带来很多不利影响，必须认真研究解决。

一 CO2气体保护焊飞溅大的危害

1.容易烧伤焊工身体，还可能会引发火灾，CO2气体保护焊，在焊接过程中，由于CO2气体分解后具有强烈的氧化性，产生大量的CO气体，CO气体受热后急剧膨胀，使焊接熔滴爆破，产生大量飞溅，这种飞溅弹射力大，速度快，如果操作者防护不当，会崩到身体各个部位，使操作者身体受损，如果工作场地有易燃物品，如防护不当，会在操作者不经意的情况下引燃易燃物品，造成火灾。

2.由于CO2气体保护焊的飞溅大，在焊接过程中，飞溅会大面积附着在焊件表面，因飞溅颗粒的温度比较高，附着在焊体表面比较坚固，给焊件清理带来困难，并加大了焊工的工作量，从而增加了焊接辅助工时。

3.在焊接过程中，金属飞溅损失约占焊丝熔金属的10%左右，飞溅损失增大，会增加焊丝及电能消耗，降低焊接生产率，增加焊接成本。而且，金属飞溅物粘到导电嘴端面和喷嘴内壁上后，会使送丝不畅而影响电弧稳定性，降低CO2气体的保护作用，恶化焊缝成形质量，并产生气孔，影响焊接强度。

二 CO2气体保护焊飞溅的形成原因及应对措施

要想杜绝CO2气体保护焊焊接时产生的飞溅是不可能的，但如何减少飞溅是值得我们去研究的。在进行CO2焊接时，有一些炽热的熔化金属微粒从熔池飞散，这种现象称之为飞溅。引起飞溅的因素很多，如果要减少飞溅，就要认真分析产生飞溅的原因，根据不同实际情况采取有针对性的措施。

1.CO2气体保护焊采用直流正接时，由于焊丝是阴极，受到的电极斑点压力较大，在冲击力的作用下熔滴变得粗大，飞溅会明显增加。因此，在实践中CO2气体保护焊应采用直流反接，这样有利于减少飞溅。

2.由于CO2气体的氧化性，生成的CO不能及时逸出熔池，随着温度的升高，CO气体体积膨胀，若从熔滴或熔池中的外逸受到阻碍，就可能在局部范围爆破，从而产生大量的细颗粒飞溅金属。经研究实践表明，在CO2中加入活化剂(Ar)是减少金属飞溅的最有效方法。在CO2气体中加入Ar气体后，改变了纯二氧化碳气体的物理性质和化学性质，随着Ar气体比例增大，飞溅逐渐减少。CO2+Ar混合气体除克服飞溅外，也改善了焊缝成型，对焊缝熔深、焊缝余高都有影响。当含Ar气体达60%时，可明显地使过渡熔滴的尺寸变细，甚至得到喷射过渡，改善了熔滴过渡特性，减小金属飞溅。

3.焊接材料不当会增加飞溅。为此，应注意焊接材料的选择和应用。

①选用实芯焊丝。在保证机械性能的前提下，应尽可能降低其中含碳量，在焊丝表面添加K、CS等易电离物质，构成活性焊丝，使得电弧柱横向尺寸增大，减小阻碍熔滴脱落的电磁力。由于电弧稳定，电弧活性斑点稳定在电极的端部，使得熔滴温度升高，表面张力减小而易于脱落，从而减小飞溅。

②选用药芯焊丝。由于药芯焊丝加入稳弧剂和脱氧剂，而使电弧稳定燃烧。熔滴为均匀的喷射状过渡，所以焊接飞溅很小，与实芯焊丝比较有许多优点，其飞溅小，成型好，效率高，抗风能力强，更适合于野外焊接，药芯焊丝的金属飞溅率为实芯焊丝的1/3。

4.选择工艺参数不当，会导致飞溅增大。在实践中，工艺参数的选择必须得当。

5.引起飞溅的其它因素及解决对策。

①焊接区域有油、锈、水分等会导致较大的飞溅。因此在焊接前应及时清理工件，达到符合焊接要求，从而达到减小飞溅的目的。

②导电嘴与焊丝不匹配，或导电嘴磨损严重时，致使电弧不稳定，焊接飞溅大。因此，施焊前应检查导电嘴是否与焊丝匹配。在焊接过程中，也应该注意观察，如果发现导电嘴磨损严重，应及时更换导电嘴。

③送丝不均匀导致焊接电弧无法稳定，使飞溅加剧。此时应对送丝机构进行检查，重点查一下送丝轮是否压紧、送丝软管是否被堵或存在急弯等现象。

④焊枪角度垂直时，飞溅量最小，倾斜角度越大，飞溅量就会越多。因此，操作时焊枪前倾或后倾最好不要超过20度。

⑤焊丝伸出长度对飞溅也有影响。因此，对焊丝长度应尽可能缩短，以保证减小飞溅。

CO2气体保护焊产生飞溅的因素是多方面的。为了减少飞溅的产生，除选择合适的焊接工艺参数，性能优良的焊机及过硬的操作技能外，还应细心观察与分析，在工作中不断总结经验，找出更多解决问题的方法。