CO2气体保护焊（以下简称CO2焊）是以CO2气体保护焊接区和金属熔池不受空气侵入，依靠焊丝与工件之间产生的电弧来熔化金属的一种熔化极气体保护电弧焊。CO2焊有自动和半自动两种方式。常用的是半自动焊，即焊丝由送丝机构自动送给，并保持弧长，由操作人手持焊枪进行焊接。

1.CO2焊的工作原理

焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出，而CO2气体从喷嘴内以一定流量喷出，这样当焊丝与工件接触引燃电弧后，连续给送的焊丝末端和熔池被CO2气体保护，防止空气对液态金属的有害作用，从而获得高质量的焊缝。CO2焊的焊接装置如图3.22所示。一般情况下无须接干燥器，为了使电弧稳定、飞溅少，CO2焊采用直流反接。

图3.22　CO2气体保护焊设备示意图

1-CO2气瓶；2-预热器；3-高压干燥器；4-气体减压阀；5-气体流量计；6-低压干燥器；7-气阀；8-送丝机构；9-焊枪；10-可调电感；11-焊接电源；12-工件

2.CO2焊的特点

1）成本低

CO2气体价格比较便宜，而且电能消耗小。焊接成本为自动埋弧焊的40%、手工电弧焊的38%～42%。

2）质量好

CO2焊电弧加热集中，焊接速度快，所以焊缝的热影响区和工件变形比埋弧焊和手弧焊都小。CO2焊的焊缝含氢量低，产生裂纹的倾向也小，因此特别适合薄板焊接。

3）生产效率高

由于焊丝进给自动化，焊接电流密度大，且熔敷率高（手弧焊为60%，CO2焊是90%），因此提高了生产效率。另外因无焊渣，多层焊时，节省了手弧焊时的清渣时间。

4）抗锈能力强

CO2焊采用的是高锰高硅的合金焊丝。因为焊丝中有较多的锰、硅脱氧元素，所以有较强的还原和抗铁锈能力，焊缝不易产生气孔。适用于焊接低碳钢以及其他合金钢。

5）焊接性能好

因为CO2焊没有熔渣，是明弧焊接，操作者能清楚地看到焊接过程，同时它具有手工电弧焊的灵活性，适合全位置焊接。

6）焊缝的抗裂性及力学性能强

因为CO2气体在焊接电弧的高温作用下，会被分解成CO和O2，其反应式为2CO2CO+O2。生成的CO和O2对金属具有氧化作用，而熔化焊中主要是防止空气中的氧进入金属熔池。要解决这个问题，就是进行CO2焊时须用高锰（Mn）、高硅（Si）的合金钢丝，因为Mn和Si是很好的脱氧元素，它们既能有效地解决氧化的危害，又可以保证焊缝中合金元素不至于丢失。另外因CO2焊的氧化作用也使得金属中的有害物质硫（S）和磷（P）一同被烧损，使焊缝的抗裂性增强了，力学性能提高了，这也是CO2焊的优越性之一。

7）CO2焊的缺点

CO2焊飞溅较多，成形稍差，抗风能力弱，设备较复杂。(www.daowen.com)

3.CO2焊接工艺

和手工电弧焊相同的是，CO2焊要获得高质量的焊缝，也要选择合适的焊接规范。CO2焊的焊接规范包括焊接电压的设定、焊接电流的选择、干伸长度的多少、焊接速度的快慢还有正负极的接法。与手弧焊不同的是，手弧焊没有焊接电压的选择，因为它的焊接电压是设备在设计时已确定，所以手弧焊只需调整焊接电流，而CO2焊的焊接电流、焊接电压都要调整。CO2焊的焊丝给送是自动的，焊接电流的大小决定了焊丝的熔化速度，焊接电压的高低决定了送丝速度，这两者只有配合好，才能保证焊接的顺利进行。

1）焊接电流的选择

CO2焊的焊接电流大小与焊丝直径密切相关。CO2焊用焊丝，手弧焊用焊条，手弧焊的焊条最细的是1.6 mm，而1.6 mm的焊丝已是CO2焊最粗的焊丝，实际CO2焊最好选用1.0 mm的焊丝。常用的CO2焊丝的材料有：H08Mn2 SiA、H04Mn2 Si Ti A等。

焊丝直径与焊接电流的关系如表3.3所示。

表3.3　焊丝直径与焊接电流

2）焊接电压的确定

根据被焊工件的厚度选择焊接电流，然后按表3.4计算出焊接电压（先试焊再微调）。

表3.4　焊接电流与焊接电压

3）干伸长度

干伸长度是指焊丝由导电嘴到工件间的距离。保持焊丝干伸长度不变是保证焊接过程稳定的重要因素。干伸长度、焊接电流与焊丝直径的关系如表3.5所示。干伸长度在CO2焊规范中是最重要的。

表3.5　干伸长度、焊接电流与焊丝直径

4）焊接速度

在焊接电压和焊接电流一定的情况下，半自动CO2焊的速度为300～600 mm/min，最好是350 mm/min。

5）极性 反极性特点是电弧稳定，焊接过程平稳飞溅小。正极性特点是熔深较浅，余高较大，成形差，焊丝熔化快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时使用。所以，一般CO2焊均采用直流反接。

4.CO2焊操作技术

因CO2焊（半自动）焊丝由送丝机构自动完成，操作者只需要平稳控制焊枪按键即可，所以操作比手弧焊简单。如果右手持枪，则沿焊缝由右向左方向进行焊接效果比较好。

现在CO2焊所用气体并非单一的。工作实践证明，用混合气（CO2+Ar）焊接的保护效果优于单一的CO2气体保护效果。用混合气体（25%的CO2+75%的Ar）的焊接称为MAG。现在用MAG的范围正在不断扩大。