CO2焊接的气孔问题及解决措施

卡丁车

　　CO2焊时，熔池表面只有很少量熔渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固较快，使焊接时产生的气体来不及上逸，故增大了产生气孔的可能性。

　　CO2焊焊缝金属中的气孔通常由下述情况造成：

（一）CO气孔

　　CO气孔多是由于焊丝的化学成分选择不当造成。当焊丝金属中含脱氧元素不足时，焊接过程中就会有较多的FeO溶于熔池金属中，并与C发生可逆反应，产物为Fe和CO气体。该反应在熔池处于结晶温度时进行得比较剧烈，由于此时熔池已开始凝固，CO气体不易逸出，于是在焊缝中形成气孔。

　　若焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中的含C量，就可以抑制上述反应，有效地防止气体的产生。所以在CO2焊中只要焊丝选择适当，产生CO气体的可能性是很小的。

　　CO气孔常出现在焊缝根部与表面，且多呈针尖状。


　　（二）氮气孔

　　氮气的来源：一是由于保护效果不良，空气侵入焊接区；二是CO2气体不纯。近年的研究试验表明：由于CO2气体不纯而引起氮气孔的可能性不大，焊缝中的氮气孔主要是由于保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。

　　造成保护气层失效的因素有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工作距离过大，以及焊接场地有侧向风等。

　　因此，避免产生氮气孔的主要措施是应增强气体的保护效果；另外，选用含有固氮元素（如Ti和Al)的焊丝，也有助于防止产生氮气孔。

　　此外，电弧电压越高，空气侵入的可能性越大。随着电弧电压的增大，焊缝中含氮量增加，电弧电压达一定值后，焊缝中就出现氮气孔。焊缝中含氮量增加，即使不出现气孔，也将显著降低焊缝金属的塑性。




　　（三）氢气孔

　　电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈，以及CO2气体中所含的水分。所以焊前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈，另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。

　　生产实践表明，除非在钢板表面已锈蚀有一层黄锈时，焊前一般不必除锈，但焊丝表面的油污，必须用汽油等溶剂擦掉。这不仅是为防止气孔，也可避免油污在送丝软管内造成堵塞，以及减少焊接中的烟雾等。

　　减少CO2气体中的水分可不仅可减少氢气孔，也可以提高焊缝金属的塑性。液态CO2中可溶解约占0.05%的水分，另外还有一部分自由状态的水分沉于钢瓶的底部。试验表明，在焊接现场采取以下措施，对减少气体中的水分可得到显著效果：

　　1）将新灌气瓶倒立静置1～2小时，然后打开阀门，把沉积在下部的自由状态的水排出。根据瓶中含水量的不同，可放水2～3次，每隔30分钟左右放一次。放水结束后，将气瓶放正。

　　2）经放水处理后的气瓶，在使用前先放气2～3分钟，以放掉气瓶上面部分的气体。因为这部分气体通常含有较多的空气和水分，这些空气和水分主要是装瓶时混入的。

　　3）在气路系统中设置高压干燥器和低压干燥器（根据需要，低压干燥器可增至2～3个），可进一步减少CO2气体中的水分。可用硅胶或脱水硫酸铜作干燥剂，用过的干燥剂经烘干后可反复使用。

　　4）瓶中气压降到10个大气压时，不再使用。

　　另外，由于氢是以离子形态溶于熔池的，而直流反接（即工件接负极）时，熔池为负极，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子又复合为原子，因而减少进入熔池的氢离子数量。所以，采用直流反接时，焊缝中含氢量为直流正接时的1/3～1/5，产生氢气孔的倾向也比直流正接时小。