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摘要：介绍了实芯焊丝CO2焊的熔敷效率测试方法；试验结果表明，在回路电感值不变的条件下，焊接电流、电弧电压和气体流量是影响熔敷效率的主要因素。
关键词：熔敷效率；CO2焊；实芯焊丝
CO2焊作为一种高效焊接工艺，具有生产率高,综合成本低等优点，在造船企业得到推广应用。但是，由于CO2焊的飞溅较大,使得熔敷效率降低，焊接质量难以保证[1] 。因此，研究焊接工艺参数对熔敷效率的影响具有重要意义。
1 试验设备与方法
1.1 试验设备及材料
试验焊机为KRⅡ350型半自动焊机，电源极性为直流反极性；焊丝为实芯焊丝，焊丝牌号ER5026，焊丝直径1.0mm；试板为Q235，尺寸为800mm×80mm×10mm;试验用天平1套，卷尺、记时器各1个。
1.2 试验方法
试验前，将试板表面打磨光滑，清除表面铁锈及油污，用天平称量试板的原始质量m0；在回路电感值不变的条件下，采用不同的工艺参数在试板上进行平敷焊，焊后去除试板上的飞溅及焊渣，称量试板质量m1；用卷尺和天平计量消耗的焊丝质量M0； 采用下列公式计算焊丝的熔敷效率： （图片） 2 工艺参数对熔敷效率的影响
在实芯焊丝的CO2焊中，细焊丝(焊丝直径为0.6～1.4mm)一般采用短路过渡焊接，飞溅损失是造成熔敷效率降低的主要原因。飞溅小，熔敷效率高；反之，则熔敷效率低。在回路电感值不变的条件下，焊接电流、电弧电压和气体流量是影响飞溅的主要因素[2] 。所以，焊接电流、电弧电压和气体流量也会影响熔敷效率。
2.1 焊接电流对熔敷效率的影响
试验条件：
电弧电压20V，气体流量15L/min，焊接速度180mm/min，焊接电流选用120、140、160、180、200A。
焊接电流对熔敷效率的影响如图1所示。（图片） 从图1 可以看出,随着焊接电流的增加,熔敷效率先升后降,焊接电流为160 A 时,熔敷效率最高。表明在回路电感值、电弧电压和气体流量不变的情况下,如果焊接电流匹配得好,可获得较高的熔敷效率。这是由于焊接电流过小,引弧困难,短路过程不稳定;焊接电流过大,则短路峰值电流过大,也会造成短路过程不稳定,使短路过渡频率降低,飞溅增大,熔敷效率降低。只有焊接电流与电弧电压匹配合适时,短路过渡频率最高,过渡的熔滴体积最小,飞溅最小,熔敷效率最高。
2.2 电弧电压对熔敷效率的影响
试验条件：
焊接电160A，气体流量15L/min，焊接速度180mm/min，电弧电压选用16、18、20、22V。
电弧电压对熔敷效率的影响如图2所示。（图片） 从图2可以看出，随着电弧电压的增加，熔敷效率也是先升后降，电弧电压为18V时，熔敷效率最高。表明在回路电感值、焊接电流和气体流量不变的情况下，如果电弧电压匹配得好，可获得较高的熔敷效率。这是由于电弧电压过低，电弧引弧困难，焊接过程也不稳定；电弧电压过高，则由短路过渡转变成大颗粒长弧过渡，焊接过程也不稳定[3]。只有电弧电压与焊接电流匹配得较合适时，才能获得稳定的焊接过程，才能使飞溅减小，熔敷效率提高。
2.3 气体流量对熔敷效率的影响
试验条件：
焊接电流160A，电弧电压18V，焊接速度180mm/min，气体流量选用10、12、15、18L/min。
气体流量对熔敷效率的影响如图3所示。（图片） 从图3看出，随着气体流量的增加，熔敷效率先缓降后快升，气体流量达到15L/min后，熔敷效率增加缓慢；气体流量为18L/min时，熔敷效率最高。表明在回路电感值、焊接电流和电弧电压一定时，气体流量在一定的范围内，飞溅小,熔敷效率较高。这是由于气体流量过低，保护气体的挺度不够，效果不好，焊接过程不稳定；只有气体流量合适时，才能获得较好的气体保护效果和稳定的焊接过程，才能使飞溅减小，熔敷效率提高。
3 结论
焊接电流、电弧电压和气体流量只有相互匹配，才能获得最佳的熔敷效率。
参考文献
1 张贵锋，张建勋，王士元。CO2焊接工艺研究与工程应用进展，电焊机，2004(3)
2 郭大勇，李晓坤，区智明。CO2焊短路过程检测及应用。焊接，1998(7)
3 姜焕中。电弧焊及电渣焊。北京：机械工业出版社，1988：202～205
3/5/2008
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