二氧化碳氣體保焊是利用CO2氣體作為維護氣體的一種電弧焊。CO2氣體自身是一種活性氣體,它的維護作用主要是使焊接區(qū)與空氣隔離,防止空氣中的氮氣對熔池金屬的有害作用,因為一旦焊縫金屬被氮化和氧化,設法脫氧是很簡單實現(xiàn)的,而要脫氮就很困難。CO2氣保焊在CO2維護下能很好地掃除氮氣。在電弧的高溫作用下(5000K以上),CO2氣體全部分化成CO+ O,可使維護氣體增加一倍。一起因為分化吸熱的作用,使電弧因遭到冷卻的作用而產生縮短,弧柱面積縮小,所以維護作用非常好。
二氧化碳氣體維護焊的冶金特點
CO2氣保焊時,合金元素的燒損,焊縫中的氣孔和焊接時的飛濺,這三方面是CO2氣保焊的主要問題,而這些問題都與電弧氣氛的氧化性有關。因為只有當電弧溫度在5000K以上時,CO2氣體才干徹底分化,但在一般的CO2氣保焊電弧氣氛中,往往只有40~60%左右的CO2氣體徹底分化,所以在電弧氣氛中一起存在CO2、
CO和O氣氛對熔池金屬有嚴重的氧化作用。
合金元素的氧化問題
CO2氣體和O對金屬的氧化作用,主要有以下幾種形式:
Fe+ CO2=FeO+CO
Si+2CO2=SiO2+2CO
Mn+ CO2=MnO+CO
Fe+O=FeO
Si+2O=SiO2
Mn+O=MnO
這些氧化反響既發(fā)生在熔滴中,也發(fā)生于深池中。氧化反響的程度取決于合金元素的濃度和對氧的親和力的大小,因為鐵的濃度較大,固鐵的氧化較激烈,Si、Mn、C的濃度雖然較低但與氧的親和力比鐵大,所以大部分數(shù)量被氧化。 以上氧化反響的產物SiO2T MnO結合成為熔點較低的硅酸鹽熔渣,浮于熔池上面,使熔池金屬遭到杰出的維護。反響生成的CO氣體,從熔池中逸到氣相中,不會引起焊縫氣孔,只是使焊縫中的Si、Mn元素燒損。在CO2氣保焊中,與氧親和力較弱的元素Ni、Cr、Mo其過渡系數(shù)較高,燒損較少。