郭香敏　刘鹏飞　尹嘉辉　任鹏宇　王喆

摘 要：二氧化碳气体保护焊是以二氧化碳气隔绝空气，保护熔池的一种先进的焊接方法，其具有焊接成本低、操作方便、焊接效率高、焊接质量高等多种优点，因此其在建筑领域钢結构施工中的应用越来越广泛。

关键词：二氧化碳气体保护焊；中厚板焊接；钢结构

一、CO2气体保护焊概述

CO2气体保护焊具有高效、节能、焊接变形小、焊缝成形美观等优点，因此 CO2气体保护焊对我国的钢结构行业整体水平的提高起着重要的作用。CO2焊实心焊丝药芯焊丝随着工业技术的迅猛发展，工业生产能力不断扩大，钢结构的应用范围也在不断扩大，通过广大科技工作者和生产企业的积极努力，钢结构生产技术也逐步走向成熟。钢结构所选用钢材一般强度级别较低，对钢结构生产企业来说，焊接工艺、设备已不是什么难事，关键是如何在生产过程中提高生产率，降低生产成本。

CO2焊作为一种高效节能的焊接方法，很值得在钢结构生产企业中推广。钢结构生产在完成放样、下料、装配等工序后，主要的工作量就是焊接。原则上，手工电弧焊、埋弧自动焊、CO2气保焊等均可选用。对于低碳钢和低合金钢应首选气保焊，因为低合金高强钢焊接的主要问题是焊接裂纹和热影响区的脆化和软化，而气保焊最大特点是低氢焊、易控制热输入，而且气保焊效率高、成本低，因为CO2成本低廉，焊丝熔化效率高，作业中不用清渣换焊条，坡口小，坡口加工量少。

二、CO2气体保护焊在钢结构中的参数选择

合理的选择焊接参数可以达到焊接过程稳定，飞溅小，焊接质量无气孔、夹渣、裂纹等质量缺陷，焊接外观饱满等效果，在钢结构过程中应确定以下参数。

（一）焊丝及焊丝直径选择

钢结构工程所用板厚一般为8～35mm，其中绝大多数板厚在25mm以内，少数为25～35mm，在焊丝选择过程中应结合原材料化学成分分析报告、车间制作焊接工艺评定报告并按照等强匹配与等韧性匹配的原则以及现成所购置的焊接设备输出功率，才能确定现场使用的焊丝型号、焊丝品牌、焊丝直径。

（二）焊接电流、电弧电压的选择

现场焊接一般采用直流反接的接入方式，即构件接电源正极，其特点是电弧稳定、飞溅小、熔深大。焊接电流大小主要由焊接板厚、焊丝直径、坡口形式等确定。电弧电压会直接影响到焊接过程中的稳定性，对焊接质量和力学性能有很大的影响，因此在选择焊接参数时，一定要做到焊接电流与电弧电压相匹配。对焊接电流和电弧电压的参数选择应参考表1、2。

（三）焊接速度

焊接速度对焊缝的焊接质量和外观质量均有一定的影响，焊接过快，会使熔深降低，二氧化碳气体保护不严密，容易产生未焊透等质量缺陷。焊接速度过慢，容易出现焊穿、焊接变形大等缺陷。按照焊丝融化速度与焊接电流约成正比关系。

（四）极性

反极性特点：电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。正极性特点：熔深较浅，成形不好，余高较大，飞溅很大，焊丝熔化速度快，只在堆焊时使用。

（五）干伸长度

焊丝从导电咀到工件的距离。当焊接电流小于300A时，干伸长度L（10-15）倍焊丝直径。当焊接电流大于300A时，干伸长度L为（10-15）+5倍焊丝直径。干伸长度过长时，气体保护效果不好，易产生气孔、引弧性能差、电弧不稳定、飞溅加大、熔深变浅、成形变坏；过短时，看不清电弧，喷咀易被飞溅物堵塞、飞溅大、熔深变深、焊丝易与导电咀粘连。

（六）短路过渡

短路过渡采用细焊丝，常用焊丝直径为Φ0.8mm～ Φ1.6mm，随着焊丝直径增大，飞溅颗粒都相应增大。

（七）细颗粒过渡

细颗粒过渡大都采用较粗的焊丝，常用的是Φ1.6和Φ2.0两种，几种直径焊丝采用细颗粒过渡时的最低电流值和电弧电压范围，表3。

作者简介：郭香敏，齐齐哈尔工程学院机电工程系，讲师。