CO2焊接常见问题

1、成形差成形差 气孔气孔 常见焊接缺陷 CO2焊是生产中最常用的一种焊接方式。在焊接过程中，由于焊接参数选择 不当 、施工条件、焊接操作手法等原因，焊缝质量常会出现各种缺陷，从而影 响整车的焊接强度，造成整车质量下降。针对CO2焊主要缺陷进行成因分析，并 对焊接操作做出要求，预防焊接缺陷的产生。 CO2焊常见的焊接缺陷有： 未焊透未焊透 烧穿烧穿 夹渣夹渣咬边咬边 弧坑弧坑 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 焊缝尺寸偏差焊缝尺寸偏差 焊缝成形美观 是焊接操作的一个基本要求。焊缝成形均匀、光滑的好处不 仅是视觉上效果，焊缝内部的应力分布也较为均匀，因此成形好的焊缝力学性 能也好，抗拉

2、强度和疲劳强度都有很好的保证。 成形差成形差 成形差的危害性成形差的危害性 成形尺寸不均匀，强度不平衡，极易发生焊缝断裂；成形尺寸过 大，造成应力集中，焊缝疲劳强度降低，在客车运行振动扭曲后，同 样容易发生断裂。 一般来说，焊缝成形差焊缝成形差 主要体现在以下几方面：焊缝尺寸偏差，焊缝塌陷 或者出现焊瘤等。从焊缝外形上我们也能很容易的分辨出来，此类缺陷的特征 有：焊缝宽窄不均，余高差较大，焊角尺寸不等，直线度未保证等。 焊缝尺寸偏差是生产中常出现的问题，我们常见到粗细不一、扭扭歪歪、 忽高忽低的焊缝，就是上面说的几种缺陷特征的体现。 如果焊接基本功不够扎实，则很容易出现上述问题。焊接时要双手持

3、枪，双手持枪， 保证干伸长度保证干伸长度，手不能发抖、沿着间隙中心平稳运枪手不能发抖、沿着间隙中心平稳运枪是最基本的要求，任何焊 工平时都应该加强平板平焊的基本功练习，保证手法的稳定性。 如果焊接规范参数选择不当、间隙坡口设计不当也会导致焊缝成形差，生 产中时常可见异型管组对间隙过大，焊后成形效果也很差。 成形差成形差 尺寸偏差的危害性尺寸偏差的危害性 成形尺寸小，强度降低，极易发生焊缝断裂；成形尺寸过大，造 成应力集中，焊缝疲劳强度降低，在客车多次运行振动后，同样容易 发生断裂。 焊瘤焊瘤 大致分类的话，焊瘤也是“焊缝成形差”的一种，但危害性很大。 焊接时，熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材

4、上形成金属瘤的现象叫 焊瘤焊瘤，上面的示意图，在焊瘤处多有 局部未熔合！局部未熔合！ 焊瘤是由填充金属过多引起的，这与间隙或坡口尺寸小、焊接参数选择过 大或者干伸长度大等有关。 另外在焊接腹板垂直的角焊缝时，若焊丝位置或角度不当，则在腹板上形 成咬边的同时在底板上形成焊瘤，这也是不可忽视的一个原因。 焊瘤的危害性焊瘤的危害性 焊缝截面突变，形成尖角，造成应力集中，降低接头的疲劳强度！ 焊缝处局部多有未熔合，表面上形成虚焊、假焊，严重影响焊缝的可靠性！ 成形差成形差 焊缝塌陷焊缝塌陷是指焊缝无余高，低于母材平面以下的现象，焊接时行走速度过快 或者工件组对间隙不均匀，焊后会出现焊缝塌陷。焊接时运枪

5、偏离焊缝中心线 ，导致熔化金属大部分偏在一侧母材上，形成 焊偏焊偏缺陷。 以上两种缺陷同样影响焊缝强度，出现此类缺陷的焊缝极易发生断裂。 成形差成形差 焊偏焊偏 焊缝塌陷焊缝塌陷 解决措施解决措施 加强焊工的基本功练习，提高规范操作的意识。焊接时尽量持枪手臂有 一处支点，运枪平稳，沿着焊缝中心线匀速焊接，保证干伸长度和焊枪 角度始终一致。 1.提高工件组对间隙的精度。如间隙过大，可以加工艺连接件或采用先断 续点焊、再连续焊接的方式进行。 2 2气孔气孔 生产中出现的气孔情况生产中出现的气孔情况 焊接时，焊缝中产生的有害气体会不断逸出，如果焊接速度较快就会在 焊缝表面形成 成串成串气孔气孔；若焊

6、接速度过快，也有部分气体来不及逸出，于 是在焊缝内部形成 深层气孔深层气孔，需打磨或无损探伤后方可发现，因其肉眼无 法观察，即使有缺陷也无从得知，因此深层气孔的危害性更大。 气孔的危害性气孔的危害性 气孔的存在减小了焊缝的有效截面，降低接头的致密性，从而气孔的存在减小了焊缝的有效截面，降低接头的致密性，从而 导致接头承载能力和疲劳强度的降低。导致接头承载能力和疲劳强度的降低。 2 2 气孔示意图气孔示意图 气孔气孔 CO2焊接时，不像手工电弧焊，熔池表面没有熔渣药皮之类的渣相保护 层覆盖，而CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固比较快，容易在焊缝 中产生气孔。气孔主要有三种：CO气孔、氢气孔和氮

7、气孔，实际生产中 的气孔多为 氮气孔和氢气孔氮气孔和氢气孔。 空气侵入焊接区将引起氮气孔，主要原因有：CO2气体流量过小；喷嘴气体流量过小；喷嘴 被飞溅物堵塞；喷嘴与工件距离过大；焊接场地有侧向风等。被飞溅物堵塞；喷嘴与工件距离过大；焊接场地有侧向风等。 生产中的焊件表面常有铁锈、底漆、油污、水等杂质，不纯的CO2气体 中也会含有少量水分，这些杂质都会对氢气孔的产生提供“便利条件” 。 底漆、油污为碳氢化合物，铁锈中含有结晶水，它们在电弧高温下都能 分解出H2，形成氢气孔，因此焊前一定清除工件和焊丝表面的油污和铁 锈，同时使用纯度高的CO2气体，均可以减少氢气孔的产生。 2 2 焊丝及工件表面

8、的油污必须予以去除，这不仅是为了防止气孔产生，也可 避免油污在送丝软管内造成堵塞，以及减少焊接时的烟雾等。 气孔气孔 气孔的产生多与气体保护效果不好有关。 另外，诸如 U、等焊接规范参数 对气孔的产生也有很大的影响。 电弧电压。电弧电压。实践表明，U越高，空气进入CO2保护气层的可能性越大，导 致焊缝中的含氮量增加。焊接冶金学证明，焊缝中N元素含量增加，即使 不出现气孔，焊缝金属的塑性也将显著降低！焊缝金属的塑性也将显著降低！ 1.焊接速度。焊接速度。 的变化主要是影响了熔化金属的结晶速度。 加快时，熔化 金属的结晶也加快，那么焊缝中产生的气体就比较难于排出了，于是在 焊缝内部就形成危害性极强

9、的 深层气孔深层气孔！ 特别说明特别说明 2 2 蜂窝状气孔蜂窝状气孔是气孔缺陷中最严重的一种，此类缺陷往往气孔成串相连，可谓 惨不忍睹，焊接操作新手常出现此类问题。此类气孔产生原因：根本没有保 护气体，喷嘴堵塞、气管漏气或者气阀门未打开等。 解决措施解决措施 焊前清理焊缝周围，去除油污、水分、铁锈，焊时将工件表面底漆层灼 烧蒸发后再开始焊接。 选择合适的焊接规范参数。I和U要配合适当的，使母材熔化均匀，使焊 接中产生的气体能够顺利排出。 操作者要及时清理喷嘴，保证保护气体流通顺畅。 1.检查瓶中气压、气体流量是否符合要求，气管是否有漏气、打折，场地 风力是否过大。 最严重的气孔缺陷最严重的气

10、孔缺陷蜂窝状气孔蜂窝状气孔 3 3咬边咬边 在沿着焊趾的母材部位，烧熔形成凹陷或沟槽的现象叫 咬边咬边。 咬边的危害性咬边的危害性 减小焊缝的有效截面，在母材边缘形成尖锐缺口，造成应力高度集中，降减小焊缝的有效截面，在母材边缘形成尖锐缺口，造成应力高度集中，降 低接头强度和承载能力。低接头强度和承载能力。 咬边产生原因分析咬边产生原因分析 平焊位大电流高速焊时，焊接线能量输入大，最容易出现咬边。 焊对接接头时，操作者的手不稳，使焊丝端头触到焊件边缘，导致母材迅 速熔化，形成咬边，这是客车生产时出现咬边的主要原因。（见前图1） 腹板处于垂直位置的角焊，若一次焊接产生的焊脚过大或电压过高时，在 腹

11、板上也会产生咬边。（见前图2） 1.图3中也是常见的一种咬边，平板与角板对接时容易在角板的折弯处发生 咬边。 3 3 解决措施解决措施 在保证正常焊接的前提下，尽量减小I和U。 1.工人要加强焊接基本功练习，焊接时双手持枪，沿着焊缝中心运枪，焊丝 干伸长度保持适当，持枪的胳膊尽量有一处支点，保持焊接的稳定性。 咬边咬边 熔焊时熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的现象叫 烧穿烧穿。出现烧穿的有 三种可能：焊接线能量过大；装配间隙或坡口尺寸过大，焊速过慢。 解决措施解决措施 减小焊接线能量的输入。减小送丝速度和U，使熔化金属和热输入量减少； 提高行走速度，保证适当熔深时，使熔化金属均匀分布到尽可能长

12、的焊缝 长度上。 1.减小组对间隙，控制在4mm以内。间隙大的要采用分道焊接，避免一次将 缝隙添满。 4 4烧穿烧穿 熔焊时，焊接能源输入到单位长度焊缝上的热量，称为 焊接线能量焊接线能量。 线能量的计算公式：q = I * U / v 其中：q线能量 J/cm； I 焊接电流 A ； U电弧电压 V ； v焊接速度 cm/s 请大家根据公式思考焊接规范参数对输入热量的影响。 相关名词：焊接线能量相关名词：焊接线能量 熔焊时，接头根部未完全焊透的现象叫 未焊透未焊透。此类问题与 “烧穿烧穿” 是 相对的，但危害性更大。发生此类缺陷时，焊缝通常只与母材局部连接在一起 ，原本设计的焊接接头需满足一

13、定的强度，但因为母材没有被焊缝完全连接在 一起，因此焊缝的强度远远达不到设计要求，而且很容易发生断裂！ 请大家注意，平焊缝的单面焊和双面焊无背面渗透时都可能产生这种缺陷 ，尤其是采用细焊丝短路过渡的CO2焊！（客车生产中常用1.0和1.2的细焊丝 ） 若工件热输入不够，则很容易发生未焊透的现象。 5 5未焊透未焊透 咬边的危害性咬边的危害性 形成尖锐缺口，造成应力集中，严重影响接头的疲劳强度，是形成尖锐缺口，造成应力集中，严重影响接头的疲劳强度，是CO2中最为中最为 严重的焊接缺陷。严重的焊接缺陷。 出现未焊透缺陷的原因有以下几点： 焊接线能量输入不够；焊接线能量输入不够； 焊枪角度不对，工人

14、操作手法不当； 间隙或坡口不合适； 焊速过快； 解决措施解决措施 提高焊接线能量的输入。提高送丝速度和U，增加焊丝的熔化量和电弧热 量；减小行走速度，使单位长度上的热输入量足够熔化两侧母材金属。 工人焊接时要左右摆枪或直线往复运枪，使熔化金属均匀添满整个间隙， 如果发现母材没有完全熔透，则要进行焊接规范参数的调整。 1.平对接位焊时，工件组对时要留出2-3mm的间隙，如果工件较厚（厚度大 于6mm）则加大间隙或考虑开坡口。 5 5未焊透未焊透 实际中，肉眼观察即可发现未焊透的缺陷，常说的“薄薄的焊了一层薄薄的焊了一层”就是 此类问题。焊缝过窄、过矮都容易发生未焊透缺陷，就是因为焊接线能量输 入

15、不够，不但焊缝成形差，而且会出现其他“伴生”的缺陷。 q = I U / v 焊接过程进行到收尾时，若焊接电流过大又收弧过快，就会在焊缝末端出现弧 坑。此类缺陷很容易判断，操作者自己即可发现。 解决措施解决措施 选择合适的焊接规范参数，I、U不能过大。 收弧时要稍做停顿或画圈点焊或原地再补焊一枪，待留有足够填充金属后 再收弧。 保证焊枪断电后，滞后送气保护，保证弧坑处高温金属不被氧化。 6 6弧坑弧坑 焊缝保护方式有3种气相、渣相和真空保护。CO2焊为气相保护，而不 是手弧焊、埋弧焊的渣相保护，因此理论上，CO2焊不会出现夹渣。 但在CO2焊接时，焊缝表面会形成发亮的氧化膜，随着焊枪的前进，后续 焊缝熔化时会将先前焊缝表面的氧化膜一同搅进熔池，如果焊接速度快，氧化 膜来不及上浮焊缝就已经凝固，于是形成了夹渣。 同样的原因，工件表面如果有杂质或漆层，在焊接时也会被搅入焊缝金属 中形成夹渣缺陷。 7 7 夹渣的危害性夹渣的危害性 减小焊缝有效截面，降低接头强度、冲击韧性等。减小焊缝有效截面，降低接头强度、冲击韧性等。 夹渣夹渣 “手弧焊点固、CO2满焊”的方法在组对焊接时广泛应用。通常手弧 焊点固后，工人多有不清理焊点表面药渣的习惯不清理焊点表面药渣的习惯，这样在后面的CO2焊 接中，当焊缝覆盖原先的手弧焊点