文档介绍：CO2气体保护焊气孔产生原因及防止措施
山东聚力焊接材料有限公司    程付朋 
      [摘要] 本文主要介绍了CO2气体保护焊气孔缺陷产生的原因和防止CO气孔、H2气孔和N2气孔缺陷应采取的具体措施。
      [关键词] CO2气保焊;气孔缺陷;防止措施
        CO2气体保护焊的主要特点是,电弧的穿透力强、熔敷速度快、适应各种位置和不同板厚的焊接、抗锈能力强。
        CO2电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。对于不锈钢,由于焊缝有增碳现象,因此只能用于对焊缝质量要求不高的不锈钢焊件。目前CO2电弧焊已在我国机车车辆、汽车、造船、石油化工、工程机械、农业机械等工业部门中获得日益广泛的应用。
        由于CO2气体的物理化学性质,给焊接带来一些问题,例如:合金元素烧损、CO气孔、飞溅是CO2电弧焊中三个主要问题,而这三个方面的问题都和CO2气体的氧化性有关。对于合金元素的烧损,通过选择合适的焊丝就可以得到弥补,目前,国产焊丝基本都具有这个能力。而气孔和飞溅是CO2 电弧焊中常见的两个缺陷。下面就气孔产生的原因及采取的措施做一浅析:
        CO2电弧焊时产生气孔的主要原因是,焊接时熔池表面没有熔渣覆盖,CO2气流又有冷却作用,因而熔池凝固较快,容易在焊缝中产生气孔。可能产生的气孔有3种:即CO、H2以及N2气孔。
      (1)CO气孔:产生CO气孔的原因主要是熔池中的FeO和C会进行下列反应:
        FeO+C        Fe+CO
        这个反应在熔池处于结晶温度时, 进行得比较剧烈。由于这时熔池已经开始凝固,CO气体不容易逸出,于是在焊缝中形成气孔。
        对于防止CO气孔来说主要是正确地选择焊丝,如果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(%以下),就可以抑制熔池中的FeO和C生成CO的反应,从而有效地防止了CO气孔的产生。所以,在CO2电弧焊中,只要焊丝选择适当,产生CO气孔的可能性是很小的。
       (2)H2气孔:电弧区中的氢主要来自CO2气体中的水分以及来自焊丝、工件表面的油污及铁锈,他们在电弧的高温下都能分解出氢气。如果熔池在高温下吸收了大量的氢,那么在它结晶时由于氢的溶解度突然下降,使氢处于过饱和的状态,这将促使如下反应得到发展:
        2[H]=H2
        反应生成的分子氢不溶于金属,于是在液体金属中形成气泡。当气泡外逸速度小于结晶速度时就形成了气孔。
        为防止氢气孔的产生,应着重做好如下几个方面的工作:
        ①作好焊前的清理工作:焊前要适当的清除工件和焊丝表面的油污、铁锈等脏物;
        ②使用高纯度的CO2气体:CO2气体中主要的有害杂质是水分和氮气,氮气含量一般较小,危害大的还是水分;
        ③控制焊接规范:采用直流反接时,可减小产生氢气孔的倾向。许多实践表明,氢是以质子的形式溶解在液体金属中,在形成质子的同时,由原子释放出一个电子:
        H        [H+]+e
        当液体金属的表面上电子过剩时, 可使上述反应向左进行,即阻碍氢向金属中溶解,直流反接时