第七节 半自动CO2气体保护焊的操作要点
1.板的平对接焊
（1）焊前准备：
①设备：NBC1－300型CO2半自动焊机，CO2气瓶，301－1型浮子式流量计，QD－2型减压器，一体式预热干燥器（功率100～120W）。
②实习焊件：低碳钢板，每组两块，长度为250mm，宽度为120mm，厚度为8mm。
③焊丝：H08Mn2Si，直径为1.2mm。
④CO2气体，其纯度为：CO2＞99.5%，O2＜0.1%，H2O＝1～2g/m3
⑤设备检查：CO2气体保护焊的设备，尤其是控制线路比较复杂，如果焊接过程中机械或电气部分出现故障就不能正常进行焊接。因此对焊机要进行经常性的检查维护，尤其是在焊前要着重进行以下几项检查和清理：
A.送丝机构是最容易出故障的地方，送丝滚轮压力是否合适，焊丝与导电嘴接触是否良好，送丝软管是否畅通等，都要仔细检查。
B.焊枪喷嘴的清理。CO2气体保护焊的飞溅较大，所以喷嘴使用时，必然沾上许多飞溅金属，这将影响气体的保护效果。为防止飞溅金属粘附在喷嘴上，可在喷嘴上涂点硅油，或者采用机械方法清理。
C.为了保证继电器触点接触良好，焊接之前应检查触点，若有烧伤时应仔细打磨烧伤处，使其接触良好，同时应注意防尘。
⑥焊丝盘绕：将烘干过的焊丝按顺序盘绕在焊丝盘内，以免使用时紊乱，发生缠绕，影响正常送丝。
2.工艺参数
焊丝：H08Mn2Si，直径1.2mm。
焊接电流：130～140A。
电弧电压：22～24V。
焊接速度：18～30m/h。
CO2气体流量：10～12L/min。
3.操作要点
（1）焊前清理：CO2气体保护半自动焊时，对焊件与焊丝表面的清洁度的要求要比手工电弧焊严。为了获得稳定的焊接质量，焊前应对焊件、焊丝表面的油、锈、水分等进行仔细清理。
（2）装配定位焊：两头定位，定位焊缝长度10～15mm，定位焊可使用优质焊条进行手工电弧焊或直接采用CO2气体保护半自动焊；正常焊接时，定位焊的长度和间距根据板材厚度和焊件的结构形式而定。一般定位焊缝长度为30～250mm为宜，间距以100～300mm为宜。
（3）操作姿势：根据工作台的高度，身体呈站立或下蹲姿势，上半身稍向前倾，脚要站稳，肩部用力使臂膀抬至水平位置并保持，右手握焊枪，但不要握得太死，要自然，并用手控制枪柄上的开关，左手持面罩，准备焊接。
（4）引弧：采用直接短路过渡法引弧。由于电源空载电压低，引弧比较困难。引弧时焊丝与焊件不要接触太紧，如果接触太紧或接触不良都会引起焊丝成段烧断，为此引弧前要求焊丝端头与焊件保持2～3mm距离。还要注意剪掉粗大的焊丝球状端头，因为球状端头的存在等于加粗了焊丝直径，并在该球状端头表面上覆盖了一层氧化膜，对引弧不利。为了消除未焊透、气孔等引弧的缺陷，对接焊应采用引弧板，或在距板材端部2～4mm处引弧，然后缓慢引向接缝端，待焊缝金属熔合后，再以正常焊接速度前进。通过引弧练习，做到引弧准，使电弧稳定燃烧。
（5）运丝：
A.直线移动焊丝焊接法：所谓直线移动是指焊丝沿焊缝中心作直线运动不作摆动，焊出的焊道宽度稍窄。
起始端在一般情况下，焊道要高些而熔深浅些，因为焊件正处于较低的温度，这样会影响焊缝的强度。为了克服这一点，可采取一种特别的移动法，即在引弧之后，先将电弧稍微拉长一些，以此达到对焊道端部适当预热的目的，然后再压缩电弧进行起端的焊接。这样可以获得有一定熔深和成形比较整齐的焊道，如图3－12（a）（b）所示，而图3－12（c）未拉长电弧的焊道成形就不整齐。
图3－12 起始端运丝法对焊道成形的影响示意图
要采用短路过渡法进行焊接。为了保持短路过渡过程稳定，对直径1.2mm的焊丝要严格控制电弧电压不要大于24V，否则易产生熔滴自由飞落，形成滴状过渡，这样电弧将不稳，飞溅将增大，焊道成形将变差。只有维持稳定的短路过渡，才能使焊道成形整齐而美观。
引弧并使焊道的起始端充分熔合后，要使焊丝保持一定的高度和角度，并以稳定的速度沿焊缝中心向前移动。
根据焊丝的运动方向可分为右向焊法和左向焊法两种。右向焊时，熔池能得到良好的保护，且加热集中，热量可以充分利用；并由于电弧吹力的物理作用，将熔池金属推向后方，可以得到外形比较饱满的焊道。但右向焊法不易准确掌握焊接方向，容易焊偏，尤其是对接焊时更明显。左向焊时，电弧对焊件金属有预热作用，能得到较大的熔深，焊缝形状得到改善；左向焊时，虽然观察熔池困难，但能清楚地掌握焊接方向，不易焊偏。一般CO2半自动焊时都采用带有前倾角的左向焊法，前倾角10°～15°，如图3－13所示。
图3－13 带有前倾角的左向焊法示意图
一条焊道焊完后，应注意将收尾处的弧坑填满。如果收尾时立即断弧，则会形成低于焊件表面的弧坑。过深的弧坑会使焊道收尾处的强度减弱，并且容易造成应力集中而产生裂纹。
本节由于采用细丝CO2气体保护短路过渡焊接，其电弧长度短，弧坑较小，无须做专门的处理，只要按焊机的操作程序收弧即可。若采用粗丝大电流（直径大于1.6mm时）长弧焊时，由于电弧电流及电弧吹力都较大，如果收弧过快，会像前述分析的一样，产生弧坑缺陷。所以在收弧时应在弧坑处稍做停留，然后缓慢地抬起焊枪，在熔池凝固前必须继续送气。
焊道接头一般采用退焊法，其操作要领与后弧焊接头法相似。
B.横向摆动和往复摆动运丝焊接法：CO2气体保护焊焊接时，为了获得较宽的焊道，往往采用横向摆动运丝焊接法。这种运丝方式是沿焊接方向，在焊道中心线（即准线）两侧作横向交叉摆动。结合CO2气体保护半自动焊的特点，有锯齿形、月牙形、正三角形、斜圆圈形等几种摆动方式。如图3－14所示。
图3－14 CO2气体保护半自动焊时焊枪的各种摆动方式示意图
横向摆动运丝角度和起始端的运丝要领和直线焊接时完全一样。
横向摆动运丝有以下基本要求：
①运丝时以手腕辅助，以手臂操作为主来控制和掌握运丝角度。
②左右摆动的幅度要一样，若不一样时，会出现熔深不良的现象，如图3－15。但CO2气体保护焊摆动的幅度要比手工电弧焊小些。
图3－15 摆动不匀时对熔深的影响示意图
③锯齿形和月牙形等摆动时，为了避免焊缝中心过热，摆动到中心时，要加快速度，而到两侧时，则应稍微停顿一下。
④为了降低熔池温度，避免铁水漫流，有时焊丝可以作小幅度的前后摆动。进行这种摆动时，也要注意摆动均匀，并控制向前移动焊丝的速度，此速度也要均匀。
二、开坡口板的平焊
1.焊前准备
对板厚8mm的焊件沿250mm方向用机械加工法切削出如图3－16所示的V形坡口，然后用E4303焊条，直径4mm，以180～210A的焊接电流，用手工电弧焊将实习焊件（两块一组）定位焊到长度为300mm、宽度为100mm、厚度为2mm的低碳钢垫板上。如图3－17所示。
图3－16 焊件的坡口尺寸示意图
2.工艺参数
焊丝：H08Mn2Si，直径1.2mm。
图3－17 焊件装配定位焊示意图
焊接电流：130～140A。
电弧电压：22～24V。
焊接速度：14～28m/h。
CO2气体流量：15L/min。
3.操作要点：采用左向焊法
焊丝中心线前倾角为10°～15°。第一层采用直线移动运丝法进行焊接，以后各层采用月牙形或锯齿形摆动运丝法焊接。焊到倒数第二层时，焊道应比焊件金属表面低0.5～1.0mm，以免坡口边缘熔化，导致盖面焊道产生咬边或焊偏现象。
必须注意，若焊接薄板时，焊丝只作直线移动。特别对1mm厚的薄板对接焊时，为了避免烧穿，不作摆动。
多层焊时，要注意防止未熔合、气孔等缺陷。若发现缺陷应采取措施及时排除，以保证焊接质量。
为了减少焊接变形，可按手工电弧焊的方式采用分段焊。
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