基于气泡浮出速度理论的CO2气体保护焊焊缝中气孔倾向探讨

摘要：CO2气体保护焊焊缝中气孔类型可以归纳为两大类（冶金反应型和析出型），气孔的性质分别为CO气孔、氢气孔及氮气孔。气孔的形成由气泡生核、长大、逸出三个阶段组成。CO2气体保护焊对气孔的敏感性是该工艺方法冶金特性所决定的。在工艺影响因素中，对气孔倾向影响较大的主要是焊接电流、电弧电压、气体流量、电源极性及焊接速度。“ 焊接飞溅小与气孔倾向大 ”的不协调关系，与熔滴过渡形态及熔滴携带气体行为相关。严格控制焊材成分、母材成分及坡口清洁度是控制焊缝中气孔的必要条件，而采用正确的工艺参数、辅助工艺及操作技术则是控制气孔的充分条件。

关键词：焊缝中气孔;CO2气体保护焊;气泡浮出速度理论; 气体氧化性

中图分类号：TG444+.73      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）06-0018-09

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.06.04

0    前言

CO2气体保护焊是一种重要的、高效的自动化焊接方法，在主要工业国家中被广泛应用于造船、汽车、管道、压力容器及金属结构制造等工业部门。尽管CO2气体保护焊存在飞溅大、气孔敏感、氧化性强等缺点;尽管经过数十年的生产实践及潜心研究，在控制CO2气体保护焊焊接飞溅等方面研发了多种新技术，如采用混合气体、药芯焊丝、STT技术、CMT技术及磁控技术等，可以说在控制焊接飞溅方面取得了决定性进展。然而，在一些工业应用部门，这些控制焊接飞溅的新技术并没有完全取代纯CO2气体保护焊。换言之，使用纯CO2的气体保护焊依然异常活跃。更有报道，在日本GMAW方法中使用CO2几乎取代了典型的Ar+CO2混合气体。……