第一篇：CO2气体保护焊气孔原因分析
CO2气体保护焊气孔原因分析
CO2气体保护焊会发生很强烈的氧化还原化学反应，所以飞溅比较大，损失热量多，只要那一个环节没有控制好，就容易出气孔,出气孔的主要原因如下：
1、焊缝没清理干净，存在油污，水，锈等等；
2、焊接时没注意防风；
3、气管漏气（漏气在焊接时会形成射吸，把周围空气吸进来）；
4、加热器不工作（纯CO2不加热会带潮气）；
5、焊接时焊摆过宽；
6、焊丝干伸长过大；
7、喷嘴飞溅堵赛,变形严重；
8、焊丝质量问题；
9、气体不纯；
10、导电杆烧穿（没装陶瓷气赛烧穿后会造成喷嘴一边气大一边气小）；
11、送丝小车的电磁阀损坏或者堵塞，导致刚开始焊接时有气，但是气体流量越来越小，直至停止送气；
12、二氧化碳减压表损坏，能加热但是流量不可调节；
13、气体流量过大也会产生紊流，吸入空气，导致气孔；
14、焊道间隙过大，保护气覆盖范围不足也会产生气孔；
15、气体流量太小，气流挺度小产生气孔；
16、管道输送气体，长时间不用，气包中第一包气没有放出，产生气孔；
17、使用不规范的自制绝缘套，长时间使用绝缘套在喷嘴内燃烧，使CO2气体分解，产生气孔；
18、喷嘴歪斜安装，导电咀不在喷嘴中心，即焊丝熔滴不在保护气氛围中心，怎么焊都出气孔；
19、焊枪（OTC）尾部密封圈失效，产生气孔；
20、分流器小孔加工角度不标准，导致保护气在喷嘴内形成紊流，产生气孔；
21、加热器进气口堵塞，里面有个小滤网；
22、气体管线不应存在较大的泄漏，较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气。
这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。
但是，如果保护气体中的水分和其它含氢物质的含量按相关标准要求被控制在一定的范围内，那么CO2气体保护焊和富氩混合气体（80%Ar+20%CO2）保护焊焊缝金属中一般不会产生很多的氢气孔。这是因为CO2气体在电弧高温下将发生分解反应（CO2 = CO + O），分解出来的原子态氧具有较强的氧化性，与气相中的[H]反应生成不溶于液体金属的OH，从而有效地阻止焊缝中氢气孔的产生。
而使用纯CO2气体保护则会产生CO气孔。二氧化碳气体保护焊焊接时会发生如下反应： Fe＋CO2 FeO＋CO FeO＋C ＝ Fe＋CO 这个反应是在熔池内部进行的。由于金属对一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要从熔池中跑出来。若熔池金属结晶完了时，还有一部分一氧化碳没有排出，则在焊缝中就形成气孔。
再有就是CO2气在3500℃的高温电弧下发生分解反应： 2CO2＝2CO＋O2 O2＝2O 这个反应是吸热的，因此二氧化碳气流的冷却作用比较显著，使熔池金属冷却的特别快，加上焊缝成型窄而深，使气体排出条件恶化，所以产生气孔。当二氧化碳气体纯度不够、由于长时间工作导电嘴和导流罩上会积累一些飞溅颗粒，如果清理不及时也会阻碍气体的正常喷出，破坏气流罩的正常保护，加上人为的拉长电弧，致使保护气流产生飘移、流散，使得外界空气进入电弧区。这样产生其他气孔的机遇也比较大。如：氮气孔、氢气孔。
总之焊道产生气孔的原因如下：
(1)焊丝和被焊金属坡口表面上的铁锈、油污或其它杂质。(2)人为的拉长电弧，焊接区域没有得到充分的保护。(3)焊接参数或焊接材料选择不当。(4)保护气体纯度不够。
(5)气体加热器不能正常工作。解决方法
(1)合理的使用焊接参数。在不违反焊接工艺的情况下，焊接电流的大小我认为因人而定，根据个人的使用习惯而调整，不要别人用多大的规范你也用同样的规范。(2)使用合格的焊接材料及保护气体。
(3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。
(4)使用二氧化碳气体保护焊、富氩气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。(5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能形成很好的保护罩。不知以上的回答对你的工作有没有帮助。
二氧化碳纯度
楼上的各位对气孔的产生原因分析的已经很详细了，我单独针对二氧化碳气体纯度方面对焊接气孔的影响发一些资料，希望对楼主有帮组。
1．CO2气体的性质
纯CO2是无色、无味的气体。密度为 1．98kg／m3，比空气重（空气为1．29kg／m3）。是空气的1．5倍。
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CO2有三种状态：固态、液态、气态。
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不加压力冷却时，CO2直接由气体变成固体，叫做干冰。
温度升高时，干冰升华直接变成气体。因空气中的水分不可避免地会凝结在干冰上，使干冰升华时产生的CO2气体中含有大量水分，所以固态CO2不能用于焊接。三维网技术论坛!]+ ~, K-a$!r2 n1 S9
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常温CO2加压至5-7MPa时变成液体。常温下液态CO2比水轻，其沸点三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidwor,caxa时空镇江2 q' {4 x,)b0 [4 s* www.xiexiebang.com, D' ]& K6 }+ Y)S!P9 j为－78℃。
在0℃ 和0.1 MPa时，Ikg的液态CO2可产生
509L的CO2气体。
2．CO2纯度对焊缝质量的影响
CO2气体的纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大的影响。CO2气体中的主要杂质是水分和氮气。氮气一般含量较少，危害较小。水分的危害较大。随着CO2气体中水分的增加，焊缝金属中的扩散氢含量也增加，焊缝金属的塑性变差，容易出现气孔，还可能产生冷裂纹。L D'E3 y5 H "
根据 CO2气体保护焊工艺规程 JB／Z286-87要求，焊接用CO2气体的纯度不应低于99．5％（体积法），其含水量不超过0．005％（重量法）。近年来有些国家要求焊接用CO2的纯度＞99．8％，露点低于－4 0℃。
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3．瓶装CO2气体
工业上使用的瓶装液态CO2既经济又方便。规定钢瓶主体喷成银白色，用黑漆标明“二氧化碳”字样。
容量为40L的标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶容积的80％，其余20％的空间充满了CO2气体，气瓶压力表上指示的就是这部分气体的饱和压力，它的值与环境温度有关。温度高时，饱和气压增高；温度降低时，饱和气压降低。0℃时，饱和气压为3．63MPa（35．57kgf／cm 2）；20℃时，饱和气压为 5．72MPa（56．06kgf／cm 2）； 30℃时，饱和气压达 7．48MPa（73.30kgf／ cm 2）；因此，应防止 CO2气瓶靠近热源或让烈日曝晒，以免发生爆炸事故。当气瓶内的液态CO2全部挥发成气体后，气瓶内的压力
才逐渐下降。
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液态CO2中可溶解约0．05％（按重量）的水，多余的水沉在瓶底，这些水和液态CO2一起挥发后，将混人CO2气体中一起进人焊接区。溶解在液态CO2中的水也可蒸发成水蒸气混入CO2气中，将影响气体的纯度。水蒸气的蒸发量与气瓶中气体的压力有
关，气瓶内压力越低，水蒸气含量越高。
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4．CO2气体的提纯
目前国内焊接使用的CO2气体，主要是酿造厂、化工厂的副产品，含水分较高，纯度不稳定。为保证焊接质量，应对这种瓶装气体进行处理，以减少其中的水分和空气。
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焊接现场采取以下措施，可有效地降低CO2气体中水分的含量：
①更换新气时，先放气2～3min，以排除装瓶时混入的空气和水分。
②将气瓶倒置l～2h后，打开阀门，可排出沉积在下面的自由状态的水。根据瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次。然后将气瓶放正，开
始焊接。
③使用时应在气路中安装加热器，对气体加热。
④气瓶中液态CO2用完后，气体的压力将随气体的消耗而下降。
气瓶中压力降到1MPa时，CO2中所含的水分将增加1倍以上，应停止使用。如果继续使用，焊缝中将产生气孔。焊接对水比较敏感的金属时。当瓶中气压降至1．5MPa时就不宜再用了。
1、CO2气体保护焊的气孔主要是由母材焊接表面的清洁度（油、氧化物）等造成的。
2、还有就是气体的纯度
3、也有可能是气体中的水分太多，看看你的气体的纯度 也有可能是CO气孔，主要是密集型，柱状的
4、这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。解决方法：
(1)合理的使用焊接参数。在不违反焊接工艺的情况下，焊接电流的大小我认为因人而定，根据个人的使用习惯而调整，不要别人用多大的规范你也用同样的规范。(2)使用合格的焊接材料及保护气体。
(3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。
(4)使用二氧化碳气体保护焊、富氩气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。
(5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能形成很好的保护罩。不知以上的回答对你的工作有没有帮助。
5、还要注意周围空气的流动,最好周围的风速不要超过1.5m/s
气体保护焊的二氧化碳加热器
申请号/专利号： 200920201590 本实用新型公开了一种气体保护焊的二氧化碳加热器，主要由高压气进入装置１、加热装置２、减压装置３和低压出气装置４组成，所述的加热装置２包括电热管２１、传热螺管２２、温控器２３，所述的减压装置３包括活门组件３１、活门弹簧３２、减压腔３３、弹性膜片３４，所述的加热装置２安装在所述的低压出气装置４的下部位置；由于将加热装置安置在低压气进去段，气体经减压后，单位体积内的气体量少，加热装置中的电热管的功率可以小一些，从而节约了能源，更为可喜的是，气体在经过减压后，因单位体积内的气体量少，气体经加热后，气体体积膨胀压力要小于在高压区加热的气体压力，提高了操作安全系数，降低了危险性。
第二篇：CO2气体保护焊气孔原因分析
CO2气体保护焊气孔原因分析
CO2气体保护焊会发生很强烈的氧化还原化学反应，所以飞溅比较大，损失热量多，只要那一个环节没有控制好，就容易出气孔,出气孔的主要原因如下：
1、焊缝没清理干净，存在油污，水，锈等等；
2、焊接时没注意防风；
3、气管漏气（漏气在焊接时会形成射吸，把周围空气吸进来）；
4、加热器不工作（纯CO2不加热会带潮气）；
5、焊接时焊摆过宽；
6、焊丝干伸长过大；
7、喷嘴飞溅堵赛,变形严重；
8、焊丝质量问题；
9、气体不纯；
10、导电杆烧穿（没装陶瓷气赛烧穿后会造成喷嘴一边气大一边气小）；
11、送丝小车的电磁阀损坏或者堵塞，导致刚开始焊接时有气，但是气体流量越来越小，直至停止送气；
12、二氧化碳减压表损坏，能加热但是流量不可调节；
13、气体流量过大也会产生紊流，吸入空气，导致气孔；
14、焊道间隙过大，保护气覆盖范围不足也会产生气孔；
15、气体流量太小，气流挺度小产生气孔；
16、管道输送气体，长时间不用，气包中第一包气没有放出，产生气孔；
17、使用不规范的自制绝缘套，长时间使用绝缘套在喷嘴内燃烧，使CO2气体分解，产生气孔；
18、喷嘴歪斜安装，导电咀不在喷嘴中心，即焊丝熔滴不在保护气氛围中心，怎么焊都出气孔；
19、焊枪（OTC）尾部密封圈失效，产生气孔；
20、分流器小孔加工角度不标准，导致保护气在喷嘴内形成紊流，产生气孔；
21、加热器进气口堵塞，里面有个小滤网；
22、气体管线不应存在较大的泄漏，较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气。
这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。
但是，如果保护气体中的水分和其它含氢物质的含量按相关标准要求被控制在一定的范围内，那么CO2气体保护焊和富氩混合气体（80%Ar+20%CO2）保护焊焊缝金属中一般不会产生很多的氢气孔。这是因为CO2气体在电弧高温下将发生分解反应（CO2 = CO + O），分解出来的原子态氧具有较强的氧化性，与气相中的[H]反应生成不溶于液体金属的OH，从而有效地阻止焊缝中氢气孔的产生。
而使用纯CO2气体保护则会产生CO气孔。二氧化碳气体保护焊焊接时会发生如下反应： Fe＋CO2 FeO＋CO FeO＋C ＝ Fe＋CO 这个反应是在熔池内部进行的。由于金属对一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要从熔池中跑出来。若熔池金属结晶完了时，还有一部分一氧化碳没有排出，则在焊缝中就形成气孔。
再有就是CO2气在3500℃的高温电弧下发生分解反应：
2CO2＝2CO＋O2 O2＝2O 这个反应是吸热的，因此二氧化碳气流的冷却作用比较显著，使熔池金属冷却的特别快，加上焊缝成型窄而深，使气体排出条件恶化，所以产生气孔。当二氧化碳气体纯度不够、由于长时间工作导电嘴和导流罩上会积累一些飞溅颗粒，如果清理不及时也会阻碍气体的正常喷出，破坏气流罩的正常保护，加上人为的拉长电弧，致使保护气流产生飘移、流散，使得外界空气进入电弧区。这样产生其他气孔的机遇也比较大。如：氮气孔、氢气孔。
总之焊道产生气孔的原因如下：
(1)焊丝和被焊金属坡口表面上的铁锈、油污或其它杂质。(2)人为的拉长电弧，焊接区域没有得到充分的保护。(3)焊接参数或焊接材料选择不当。(4)保护气体纯度不够。(5)气体加热器不能正常工作。解决方法
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(3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。
(4)使用二氧化碳气体保护焊、富氩气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。(5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能形成很好的保护罩。不知以上的回答对你的工作有没有帮助。
二氧化碳纯度
楼上的各位对气孔的产生原因分析的已经很详细了，我单独针对二氧化碳气体纯度方面对焊接气孔的影响发一些资料，希望对楼主有帮组。
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CO2有三种状态：固态、液态、气态。
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常温CO2加压至5-7MPa时变成液体。常温下液态CO2比水轻，其沸点为－78℃。在0℃ 和0.1 MPa时，Ikg的液态CO2可产生509L的CO2气体。
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3．瓶装CO2气体 工业上使用的瓶装液态CO2既经济又方便。规定钢瓶主体喷成银白色，用黑漆标明“二氧化碳”字样。
容量为40L的标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶容积的80％，其余20％的空间充满了CO2气体，气瓶压力表上指示的就是这部分气体的饱和压力，它的值与环境温度有关。温度高时，饱和气压增高；温度降低时，饱和气压降低。0℃时，饱和气压为3．63MPa（35．57kgf／cm 2）；20℃时，饱和气压为 5．72MPa（56．06kgf／cm 2）； 30℃时，饱和气压达 7．48MPa（73.30kgf／ cm 2）；因此，应防止 CO2气瓶靠近热源或让烈日曝晒，以免发生爆炸事故。当气瓶内的液态CO2全部挥发成气体后，气瓶内的压力才逐渐下
降。
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液态CO2中可溶解约0．05％（按重量）的水，多余的水沉在瓶底，这些水和液态CO2一起挥发后，将混人CO2气体中一起进人焊接区。溶解在液态CO2中的水也可蒸发成水蒸气混入CO2气中，将影响气体的纯度。水蒸气的蒸发量与气瓶中气体的压力有关，气瓶
内压力越低，水蒸气含量越高。
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少其中的水分和空气。
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焊接现场采取以下措施，可有效地降低CO2气体中水分的含量： ①更换新气时，先放气2～3min，以排除装瓶时混入的空气和水分。
②将气瓶倒置l～2h后，打开阀门，可排出沉积在下面的自由状态的水。根据瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次。然后将气瓶放正，开始焊接。
③使用时应在气路中安装加热器，对气体加热。
④气瓶中液态CO2用完后，气体的压力将随气体的消耗而下降。气瓶中压力降到1MPa时，CO2中所含的水分将增加1倍以上，应停止使用。如果继续使用，焊缝中将产生气孔。焊接对水比较敏感的金属时。当瓶中气压降至1．5MPa时就不宜再用了。
第三篇：CO2气体保护焊气孔产生原因及防止措施
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（一般都限制在0.15%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，因工件是负极，熔池表面上的电子过剩，不利于发生H
[H+]+e的反应，阻止氢离解成质子，因而减小了生成气孔的倾向；此外，在电弧功率不变的情况下, 适当放慢焊接速度，可以使熔池的存在时间增长，有利于气体的逸出，可减小气孔的倾向。
（3）N2气孔：CO2气体保护焊时, 电弧区中的N2来自两个方面：一是空气入侵焊接区；二是CO2气体不纯。而正常的CO2气体中N2的含量很少，最多不超过1%（按体积），所以由CO2气体不纯而引起氮气孔的可能性不大。焊缝中产生氮气孔的主要原因是由于保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。造成保护层失效的原因有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大；以及焊接场地有侧向风等。工艺方面的原因有电弧电压太高、焊接速度过大等，均可造成气体保护层失效。
为防止N2气孔的产生可采取以下具体措施：
①保证CO2气体有足够的流量，不能过小。一般情况下，细丝气体流量的范围通常为：5~15L/min；中等规范焊接时通常约为：20L/min；粗丝自动焊时通常为：25~50L/min。
②喷嘴应畅通无阻，避免飞溅物等堵塞喷嘴。
③喷嘴与工件间的距离不应过大, 一般都在10~20mm。
④在侧向风较大的场合下施工时应设挡风板。
⑤采用直流反极性可减小焊缝中的含氮量，这主要是与氮的溶解机构有关。
⑥在同样的规范下，增加焊丝直径可使焊缝含氮量下降，这是由于熔滴变粗的缘故。
⑦增加焊丝中的含碳量可以减低焊缝中的含氮量，这是因为碳能减低氮在铁中的溶解度。
CO2气体保护焊焊接工艺理论已经趋于成熟，但是在真正的施焊过程中还存在气孔和飞溅等问题，只有在整个施焊过程中综合分析全方位考虑各个方面的因素，才能确保高质量的施焊。
第四篇：CO2气体保护焊气孔成因及预防措施
CO2气体保护焊气孔成因及预防措施
一、氮气孔
产生原因：CO2气流保护不好或CO2纯度不高而造成的。当N2大量地熔于金属熔池中，焊缝金属结晶凝固时，氮在金属中的熔解度突然降低，来不及逸出，从而形成气孔。
控制措施：保证C O2气体流量在15-25L/min以内，实际生产中常用80%Ar+20%CO2。由于Ar的稳定性高，保护效果会更好。
二、CO气孔
产生原因：脱氧不足，以致大量FeO不能还原而熔于金属熔池中，凝固时与C发生反应，生成Fe和CO，CO气体来不及逸出，形成气孔。
控制措施：焊丝有足够的脱氧元素（Si,Mn），严格控制焊丝含碳量，即可减少CO气孔。
三、氢气孔
产生原因：其形成过程与氮气孔形成过程相同，氢的来源和焊件、焊材表面的铁锈、水分、油污等杂物有关，也与CO2气体含水分、酒精等有关。这些水份，油污，酒精在高温作用下会产生H2，在治金冷却过程中来不及逸出，就会产生氢气孔。
控制措施：严格清理焊件与焊丝表面杂物，控制CO2气体纯度，可有效防止氢气孔的产生。
实际操作过程中如果产生气孔：可按如下顺序自查：
1、气体流量不足;
2、风速是否大于1m/ s；
3、焊枪喷嘴是否堵塞；
4、气管是否漏气；
5、焊枪过高；
6、母材表面是否有水，锈，油污等杂物；其中气体流量不足是最重要原因，一般新焊工每天上岗后会忘记开气阀。
第五篇：CO2气保焊出现气孔原因试分析
CO2气保焊出现气孔原因试分析
摘要： CO2气保焊由于操作简单，适合自动焊接和全方位焊接且成本低，被广泛应用于制造行业，但在所有的焊接方式中,或多或少都将存在一定的焊接缺陷,本文主要针对CO2气保焊接中出现气孔的缺陷，简要的分析了气孔产生的影响因素，并阐述了防止产生气孔的工艺措施。
关键词：二氧化碳气体保护焊；CO2；气孔缺陷；防止措施
Abstract：As the simple operation , automatic welding and low cost ,CO2 shielded welding is widely used in manufacturing industry, but in all the welding, more or less there will be some welding defects, the paper mainly for CO2 gas shielded welding holes appear, welding spatter defects too large, comprehensive analysis of the porosity in welding low-alloy steel, the impact of factors that welding spatter, and described the air hole to prevent and reduce the splash process measures.Key words：carbon dioxide gas shielded arc welding;CO2;porosity;prevention measures.Co2气体保护焊是利用co2气体作为保护介质依靠焊丝和焊件产生的电弧来融化金属的一种电弧焊方法，由于其操作简单，生产效率高，焊接变形小，电弧可见性好，适合自动焊接和全方位焊接且成本低等特点，已被广泛用于机车车辆、汽车、摩托车、船舶、煤矿机械及锅炉制造行业。但CO2气保焊也存在很多缺陷，常见的有未焊透、气孔、咬边、焊穿、飞溅等，本文针对CO2气保焊接中出现气孔的缺陷，简要的分析了气孔产生的影响因素，并阐述了防止产生气孔的工艺措施。CO2气体保护焊原理及常用焊接设备
二氧化碳气体保护焊是采用CO2 气体作为保护介质，焊接时CO2 气体通过焊枪的喷嘴，沿焊丝周围喷射出来，在电弧周围形成气体保护层，机械地将焊接电弧及熔池与空气隔离开来，从而避免了有害气体的侵入，保证焊接过程稳定，以获得优质的焊缝。
常用的焊接设备结构如图1所示：
CO2 气体保护焊的设备主要由焊接电源、送丝系统、焊枪、供气系统和控制系统等组成。
1）.焊接电源 CO2 气体保护焊的电源均为直流，具有平硬外特性曲线。
2）.送丝系统 在CO2 气体保护焊中送丝系统是焊机的重要组成部分。送丝系统要能维持并保证送丝均匀和平稳，送丝机构应尽可能地结构简单和轻巧，并且维修及使用方便。
3）． 焊枪 焊枪的主要作用是向熔池和电弧区输送保护气流和稳定可靠向焊丝导电。焊枪应结构紧凑，操作方便，连接件、易损件便于更换。焊枪的主要易损件是导电嘴和喷嘴。
4）． 供气系统 供气系统的作用是将保存在钢瓶中呈液态的CO2 在需用时变成有一定流量的气态CO2。供气系统包括：气瓶、预热器、干燥器、减压器和流量计及电磁气阀。
5）． 控制系统 CO2 气体保护焊的控制系统是对送丝系统、供气系统和焊接电源的控制，以及对焊件运转或焊接机头行走的控制。
２ CO2气体保护焊气孔的特点及危害
气孔是焊接时熔池中的气体在凝固时未能逸出而残留在焊缝金属中所形成的空穴，是CO2气保焊时常见的也是主要的一种焊接缺陷。其形状有球形、椭圆形、旋风形和条虫状等。在焊缝内部的称内部气孔，露在焊缝表面的称外部气孔。气孔的大小不等，有时是单个存在，有时是密集在一起或是沿焊缝连续分布。常见的有氢气孔、氮气孔、一氧化碳气孔等。
气孔是体积性缺陷，对焊缝的性能影响很大。其危害性主要是会降低焊缝的承载能力。因为这些缺陷占据了焊缝金属一定的体积，使焊缝的有效工作截面积减小，因而也
图1 二氧化碳气体保护焊
就相应降低了焊缝的力学性能，使焊缝的塑性，特别是弯曲和冲击韧度降低得更多。如果气孔穿透焊缝表面，特别是穿透接触介质的焊缝表面，介质积存在孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深，变大，以至腐蚀穿孔而泄漏。从而破坏了焊缝的致密性，严重时会由此而引起整个金属结构的破坏。所以，防止焊缝中产生气孔，保证焊缝的焊接质量，是非常值得注意的问题。CO2气体保护焊气孔形成原因分析
焊接过程中，熔池的周围充满着成分复杂的各种气体（主要来自周围的空气），焊件上的杂质如铁锈、油漆、油脂受热后所产生的气体等，所有这些都不断地与金属熔池发生作用。一些气体通过化学反应或溶解等形式进入熔池，使熔池的液体金属吸收了相当多的气体。如果这些气体排出较快，熔池结晶较慢，就不会形成气孔。但是如果气体的产生正处在熔池的结晶过程中，而结晶过程进行较快时，气体来不及排出熔池，就会残留在焊缝中形成气孔。
常见的气孔有一氧化碳气孔，氮气孔，氢气孔。（１）一氧化碳气孔：
使用纯CO2气体保护有可能会产生CO气孔，焊接时会发生如下反应Fe＋CO2＝ FeO＋CO，FeO＋C ＝ Fe＋CO这个反应是在熔池内部进行的。由于金属对一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要从熔池中跑出来。若熔池金属结晶完了时，还有一部分一氧化碳没有排出，则在焊缝中就形成气孔。再有就是CO2气在3500℃的高温电弧下发生分解反应：2CO2＝2CO＋O2，这个反应是吸热的，因此二氧化碳气流的冷却作用比较显著，使熔池金属冷却的特别快，加上焊缝成型窄而深，使气体排出条件恶化，所以产生气孔。
（２）氢气孔
如果熔池在高温时溶入了大量氢气，在结晶过程中又不能充分排出，则留在焊缝金属中形成气孔。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。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氢气。减少熔池中氢的溶解量，不仅可防止氢气孔，而且可提高焊缝金属的塑性。所以，一方面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。
（3）氮气孔
在电弧高温下。熔池金属对氮有很大的溶解度。但当熔池温度下降时，氮在液态金属中的溶解度便迅速减小，就会析出大量氮，若未能逸出熔池，便生成氮气孔。氮气孔常出现在焊缝近表面的部位，呈蜂窝状分布，严重时还会以细小气孔的形式广泛分布在焊缝金属之中。这种细小气孔往往在金相检验中才能被发现，或者在水压试验时被扩大成渗透性缺陷而表露出来。氮气孔产生的主要原因是保护气层遭到破坏，使大量空气侵入焊接区。造成保护气层破坏的因素有：使用的CO2保护气体纯度不合要求；CO2气体流量过小；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件距离过大及焊接场地有侧向风等。CO2气体保护焊气孔的控制
针对气孔的形成原因从以下几个方面进行控制： 1)选择合理焊丝
CO2气保焊焊丝的种类很多，按用途分有高强钢焊丝、低合金焊丝、有色金属焊丝等；按形态分有实芯焊丝、药心焊丝；按加工工艺分有镀铜焊丝、镀锌焊丝等。焊丝种类的如此繁多，但真正影响焊缝产生气孔的因素是焊丝本身所含的化学成分。焊丝含碳量过高，在焊接过程中会因还原作用剧烈会引起较大的飞溅、并产生气孔。焊丝中含H原子过多，也极容易使焊缝产生H气孔。若选用的焊丝成分符合标准并含有足够的脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中的焊碳量，就可以有效的抑制溶池中FeO和C进行的反映，防止CO气孔的产生。
2)选择合理的焊接速度
焊接速度是主要的焊接工艺参数之一。焊接速度过快时，由于空气阻力对保护气层的影响；或遇侧向气流的侵袭，会使保护气层偏离焊丝和熔池，从而使保护效果变差，产生气孔。
3)选择合理的电流电压
CO2气体保护焊是以CO2气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。焊接电流的大小、电源的特性都直接影响着电弧的稳定性。而电弧稳定又是控制气孔产生的有效保证。在使用交流电源时，焊接飞溅多，特别是采用短路过渡形式时，在焊接过
程会产生大量的金属飞溅。同时，飞溅的产生降低了电弧的稳定性，加大了焊缝产生气孔的几率，严重影响焊接质量。此外采用短路过渡的CO2气保焊还存在焊缝成形差的工艺缺点。主要表现为焊缝表面不光滑、熔深浅、有气孔、焊缝成形窄而高，容易出现熔合的焊接缺陷等等。因此建议CO2气体保护焊最好选用平硬特性的直流电源或焊机，并要求具有良好的动特性，才可以确保符合电弧燃烧稳定的要求。焊接电流过小，在焊缝区域的能量就小，焊缝结晶也就越快，自然就容易产生气孔。电流的大小选用必须以母材和焊丝的要求为根据。
4)合理的控制供气系统
合理的供气系统的控制分为三个过程进行：第一步提前送气1～2秒，这样可排除引弧区周围的空气，保证引弧质量，然后引弧；第二步在焊接过程中保证气流均匀；第三步在收弧时滞后2～3秒断气，继续保护弧坑区的熔化金属凝固和冷却，防止在没有气体保护层的时候进行焊接。
5)选择合理的气体流量
在选择气体流量时要选择合适的气体流量，当气体流量较小时，CO2 气体未能有效保护熔池，将使焊缝中产生气孔的倾向加大，尤其是N2 孔。但保护气体流量过大时又会引起紊流，吸入空气，导致气孔产生。另一方面，要保证焊枪（OTC）尾部密封圈密封有效，尽可能减小紊流吸入空气造成气孔的几率。
６）保证管道畅通
喷嘴或输气管路被堵：CO2 气保焊时，喷嘴内壁易被飞溅堵塞，影响气体的正常流通，破坏原有的保护效果，易出现气孔缺陷。所以，焊接过程中应及时清理喷嘴，使其能够保持良好的气体保护效果。另外，还应注意检查输气管路有无堵塞现象，以免因CO2 气体的欠缺而导致气孔的产生。
７）焊丝伸出长度的控制
CO2 气保焊时，焊丝伸出长度增加，焊丝上电阻增加，熔化速度增加快、生产率提高。但过大时，会发生焊丝过热，使焊丝成段熔断、造成飞溅，破坏焊接过程的稳定性，并使气体保护效果下降；伸出长度过小时，不但会阻挡焊工的视线，而且喷嘴易堵塞，同样会破坏过程稳定和降低气体保护效果。所以，焊丝伸出长度要适当，通常焊丝伸出
长度以10～12 倍焊丝直径为宜，一般都在10～20mm范围内，焊接过程中应尽可能维持焊丝伸出长度不变。另外，施焊时在不影响焊工操作视线的情况下，应尽可能采用短弧焊接，一般焊丝与熔池的距离（即电弧的长度）为2～8mm。电弧过长，增大了喷嘴与焊件之间的距离，保护效果变差，易产生气孔。电弧过短，焊丝与母材易碰撞发生短路，焊接无法正常进行。
８）其他因素的控制
CO2气保焊时，由于气体保护层是柔性的，极易受到外界气流因素的扰动而遭破坏，产生气孔，因此焊接场地或通风设施风力不宜太大；焊接管道时，封闭管口，严禁穿堂风；在焊接有密闭空间的结构时，要在密闭空间处留通气孔，避免在焊接过程中密闭空气因焊接热量膨胀从焊缝跑出，破坏保护气层，产生气孔；焊缝要清理干净，避免存在油污，水，锈等杂志造成气孔的出现；选用CO2气体时要选用正规的，各项指标符合要求的汽瓶，尽量不要用完气瓶内的气体，至少应留有1-2MPa的气体，这样一是因剩余少量的气常富含多种杂质、以及水分；二是压力太低很难确保有效的保护作用；二氧化碳气体加热装臵要运行正常有效，未经加热的CO2气体会在熔池处带入潮气，造成气孔出现；要检查气体管线是否存在较大的泄漏，较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气，增加气孔出现的概率。结语
产生气孔的因素很多，既有熔池冶金因素，又有焊接工艺因素，在某些条件下还受环境介质的影响。任何一个环节的疏忽都将导致气孔的产生，尽管不同气孔产生的条件有差异，但选用正确的焊接工艺，采取合适的措施，就能有效的防止气孔产生，提高焊缝一次合格率，获得满意的焊接质量。
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