气体保护电弧焊属于以电弧为热源的熔化焊接方法。在焊接过程中，为得到质量优良的焊缝，必须有效地保护焊接区，防止空气中有害气体的侵入，以满足焊接冶金过程中的需要。但电弧熔焊过程的保护形式有所区别，手工电弧焊、埋弧自动焊是采用渣-气联合保护，而气体保护电弧焊是采用气保护的形式。

气体保护电弧焊是采用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊接方法，它是直接依靠从喷嘴中连续送出的气流，在电弧周围形成局部的气体保护层，使电极端部熔滴和熔池金属处于保护罩内，机械地将空气与焊接区隔绝，以保证焊接过程的稳定性，并获得质量优良的焊缝。

气体保护焊按所用的电极材料，分为两类：一是采用非熔化电极（钨极）的电弧焊，称为非熔化极气体保护焊；二是采用熔化电极（如焊丝）的电弧焊，称为熔化极气体保护电弧焊。本文重点讨论的就是熔化极CO2气体保护焊中飞溅的成因。

CO2气体保护焊是CO2作为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种气体保护焊方法。电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时CO2气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。

随焊枪的移动，熔池金属冷却并凝固形成焊缝，从而将被焊的焊件连成一体。在CO2焊接过程中，熔化的金属颗粒和熔渣常常发生向周围飞散的现象。

CO2焊时的飞溅形式大致有三种：

一为由短路引起的飞溅；

二为由气体析出引起的飞溅；

三为由自由过渡时引起的飞溅。

在熔滴短路的后期形成金属小桥，由于电爆炸引起的飞溅，也称正常短路飞溅。这种飞溅在小电流时很细小，飞溅量也少。

在电流较大时，常常发生瞬时短路，即在短路前期形成液体金属小桥，往往引起较大的电爆炸飞溅。

在大电流时，回路电感较小，一旦短路易造成熔滴与熔池的强烈的飞溅。

在大电流、粗焊丝和低电压条件下，往往为潜弧焊，一旦发生短路，往往将熔池中的钢液冲出而形成飞溅。

由于引弧或送丝过快将造成焊丝与熔池固体短路，这时焊丝可能发生成段爆断，引起飞溅。

焊接时由冶金因素引起，在熔池和熔滴中充满CO2(或CO)气体，由于内压力过大而引起气体逸出或爆破，常常伴随着飞溅。

在自由过渡中，由于CO2电弧的收缩作用，电弧集中作用在熔滴的底部而引起熔滴偏离焊丝轴线，使得熔滴脱落时以旋转形式飞离或在熔滴与焊丝间的细颈通以较大电流而爆炸，从而出现图h、k中的飞溅形式。

CO2焊飞溅产生的原因与减小措施

产生飞溅主要有两个途径“”

1）短路小桥电爆炸而引起的飞溅;

2）冶金因素而引起的飞溅。

前苏联学者宾丘克试验发现，在短路小桥中通过大电流时，短路小桥将发生过热爆炸，而产生一飞溅。其能量是在爆炸前的100~150us时间内积聚起来的。这种电爆炸飞溅，在正常短路时(短路时间>2ms )短路小桥发生在焊丝与熔滴之间，小桥破坏时大量液体被推向熔池，只有少量的细小的熔滴成为飞溅。

通常短路电流峰值小时飞溅较小:相反，该值大时飞溅较大。而瞬时短路时〔短路时间《2ms),短路小桥发生在熔滴与熔池之间(如图b所示)，小桥过热爆炸时，该爆炸力将熔滴金属抛向四方，常常产生较大颗粒的飞溅，这种飞溅易粘附在工件表面上，而难以清除，甚至破坏工件表面的光洁度。显然，这种电爆炸飞溅的减少途径，首先应避免瞬时短路，即在短路前期，减小电流(如抑制短路电流的上升速度)。

其次减小正常短路的峰值电流。常常是降低短路电流上升速度，还有在短路后期迅速降低短路电流，而依靠金属表面张力拉断小桥，这时将实现无飞溅过渡。

另一种由气体逸出甚至爆破而引起的飞溅往往与焊接冶金过程的特点有关。减少措施为采用脱氧焊丝，应含有足够的硅、锰元素，要求高时还可使用含有铝和钛的焊丝。它们可抑制CO气体的生成。另外，应注意焊丝与工件表面的清理、注意除锈和除油污。

CO2气体保护焊的方法在生产过程中的应用越来越广，而这种焊接方式总是伴随着飞溅的产生，如何减少焊接飞溅成了从事CO2气体保护焊工作的技术人员一项重要的研究课题。实际上产生飞溅的原因除了上述的分析外，与CO2气体的纯度以及气体保护焊丝的质量也有直接的关系。

文章来源： 焊接技术 ，焊接之家