基于机器人CO2气体保护焊的直接堆焊成形研究

二氧化碳气体保护焊技术及焊接质量控制【摘要】二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接方法，在焊接过程中，二氧化碳气体起到保护焊接区域的同时也充当电弧介质的作用。

二氧化碳气体保护焊的生产成本低、工作效率高，同时又能够获得稳定的焊接质量，不容易出现焊接裂纹，目前已成为业内广泛采用的焊接方法之一。

本文就围绕其工作原理、技术特点、关键要素以及质量控制等相关问题进行论述，希望能够为相关人员提供一定的参考。

关键词：二氧化碳气体保护焊接;焊接质量控制1工作原理采用二氧化碳气体作为保护介质，焊接时二氧化碳气体通过焊枪的焊嘴，沿焊丝周围喷射出来，在焊接区域形成气体保护层，机械的将焊接电弧和焊接熔池与大气分隔开，保证焊接过程顺利的进行，最终获得质量优良的焊缝。

2技术特点二氧化碳气体保护焊在焊接中有以下优点。

其一，焊接的电弧热量比较集中，能够获得较大的熔深，可以减少焊接时制作坡口的加工量，在节约焊材的同时也减少了焊接的工作量。

其二，焊接过程中，熔池面积小，母材承受的焊接热输入少，焊后的热影响区和焊接变形也比较小。

其三，熔化速度和熔化系数较高，通常可达到同条件下手工电弧焊接的3倍左右，所以焊接的工作效率较高。

其四，以二氧化碳气体作保护屏障，焊接时的电弧和熔池可见性好，有利于焊接人员实时掌握焊接的情况，保障焊接质量。

其五，焊接中没有固体异物进入焊接区域能有效避免焊缝中夹杂物的产生，没有氢元素进入焊接区域又能有效的防止焊缝中产生裂纹的倾向。

其六，长焊缝可以实现连续焊接，省去中间搭头的环节，既提高了焊材利用率又提高了焊接质量。

其七，操作灵活可用于任意位置焊接，且对油、水及锈的敏感度较低，焊接条件的要求没有其他焊接方法严格。

二氧化碳气体保护焊在应用中也存在不足。

其一，不能在风速较大的环境中进行焊接作业。

其二，不能用于易氧化的有色金属焊接。

其三，焊接产生的金属飞溅比较多，焊后需及时清整焊缝附近飞溅物。

其四，操作者工作条件较差，焊接时电流大、电弧温度高、紫外辐射强、烟尘多，在狭窄空间焊接有二氧化碳窒息中毒的风险。

CO2气体保护焊单面焊双面成型焊接技术研究发布时间：2021-08-30T03:10:58.028Z 来源：《工程管理前沿》2021年5月第13期作者：刘超王兆东[导读] CO2气体保护焊是用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熔化焊方法。

刘超王兆东中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000摘要：CO2气体保护焊是用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熔化焊方法。

它有如下优点：明弧焊接熔池可见度好，便于观察，操作方便；适用范围广，可以进行全位置焊接；焊后变形小；生产效率高。

CO2气体保护焊单面焊双面成形工艺是采用连续击穿焊法，从坡口面进行焊接，在坡口间隙处通过控制焊接时的熔池金属来实现单面焊接双面同时形成均匀焊缝的操作方法。

本文主要就CO2气体保护焊单面焊双面成型技术进行分析研究。

关键词：CO2气体保护焊；单面焊双面成型；焊接技术；引言随着钢结构在项目施工中应用范围的不断扩大，对构件之间的连接强度和连接效率要求不断提高，特别是在关键的承重构件上，要求焊接连接区域能够承受巨大的应力冲击，因此通常采用氩弧焊的方式进行连接。

但在应用中发现在焊接过程中不仅需要多次的翻转构件，而且要在构件的背面进行清根及焊接，施工工序多，施焊效率低。

特别是在空间区域狭小时，焊件背面难以进行彻底的清根，在焊接过程中难以进行观察，导致焊缝夹渣、咬边现象严重，给焊接效率和焊接质量造成了严重的影响。

因此，提出了二氧化碳气体保护焊两面成型工艺。

该工艺在焊接时在工件上设置焊接坡口，然后在坡口的背面设置一个衬垫，从而实现在单个方向上施焊在坡口两侧形成焊缝的效果，该方案无需进行专门的背面清根、无需进行背面焊接，有效提升了狭小区域焊接时效率低、成型质量差的难题。

1坡口形式及组装坡口形式和组装是影响焊缝成形的重要因素，包括焊缝坡口钝边、坡口角度和形式、组对间隙。

CO2（二氧化碳）电弧点焊焊接工艺方法CO2电弧点焊是利用在CO2气体保护中燃烧的电弧来熔化两块相互重叠的金属板材，而在厚度方向上形成焊点。

由于焊接过程中焊枪不移动，焊丝熔化时，在上板的表面形成的焊点与铆钉头的形状相似（见下图）。

▲CO2电弧点焊焊点形状故CO2电弧点焊又称CO2电铆焊。

有时，CO2电弧点焊也用来焊接金属构件相互紧挨的侧面，在长度方向上形成断续的焊点。

1、CO2电弧点焊的特点及应用与电阻点焊相比，CO2电弧点焊有以下优点：（1）不需要特殊加压装置，焊接设备简单，对电源功率要求较小。

（2）不受焊接场所和操作位置的限制，操作灵活、方便。

（3）不受焊点距离及板厚的限制，有较强的适应性。

（4）抗锈能力较强，对工件表面质量要求不高。

（5）焊点尺寸易控制，焊接质量好，焊点强度较高。

CO2电弧点焊主要用来焊接低碳钢、低合金钢的薄板和框架结构，如车辆的外壳、桁架结构及箱体等。

在汽车制造，农业及化工机械制造、造船工业中有着较广泛的应用。

2、CO2电弧点焊设备CO2电弧点焊送丝机构、焊接电源与普通的CO2气体保护焊机大体类似，其不同之处有以下几点：（1）电源的空载电压应选择高一些，一般为70V左右，以保证在焊接过程中，频繁的引弧能够稳定可靠地进行。

（2）要求焊接设备能准确控制电弧的点焊时间及一定的焊丝回烧时间。

（3）CO2电弧点焊焊枪上应安装一支撑喷嘴（见下图）。

▲CO2电弧点焊焊枪的支撑喷嘴1—焊枪2—支撑喷嘴3—导电嘴4—焊丝5—焊接电弧6—上板7—下板其端面形状与焊件表面的形状相符，以便在焊接时能将焊枪垂直压紧在焊件表面上，保证焊点成形质量。

普通的CO2焊设备经适当改装后可用做CO2点焊设备。

3、CO2电弧点焊工艺方法（1）接头形式CO2电弧点焊的常见接头形式如下图所示。

▲CO2电弧点焊的接头形式（2）焊接参数CO2电弧点焊的焊接参数主要有焊丝直径、焊接电流、电弧电压及点焊时间。

焊接电流及电弧电压的选择与一般CO2焊大致相同，一般应根据板厚、接头形式及焊接位置进行选择，板厚越大，选择的焊丝直径、电流及点焊时间也应越大。

二氧化碳气体保护焊摘要：二氧化碳气体保护电弧焊（Carbon-Dioxide Arc Welding）是是利用CO2气体作为保护气体，使用焊丝作为熔化电极的电弧焊方法。

由于这种方法的焊接成本低，生效率高，操作简单，且焊接质量较好，因此目前有及其广泛的应用。

一．二氧化碳气体保护焊的工作原理二氧化碳气体保护焊是目前主流的焊接方法之一，在生产生活中有广泛的应用。

其工作原理如下图，使用CO2 气体保护焊焊接时，在焊丝与焊件之间产生电弧；焊丝自动送进，被电弧熔化形成熔滴并进入熔池；CO2气体经喷嘴喷出，包围电弧和熔池，起着隔绝空气和焊接金属的作用。

同时，CO2气体还参与冶金反应，在高温下的氧化性有助于减少焊缝中的氢。

当然，其高温下的氧化性也有不利之处。

在CO2焊的初期发展阶段，由于CO2气体在高温下的氧化性，难以保证焊接质量。

后来在焊接钢铁材料时，采用含有一定量脱氧剂的焊丝或采用带有脱氧剂成分的药芯焊丝，是脱氧剂在焊接过程中进行冶金脱氧反应，就可以消除CO2气体氧化作用的不利影响。

CO2气体保护焊通常是按采用的焊丝直径来分类：当焊丝直径小于1.6mm时，称为细丝CO2气体保护焊；当焊丝直径大于或等于1.6mm时，称为粗丝CO2气体保护焊。

按操作方式，CO2气体保护焊可分为自动焊及半自动焊两种。

为了适应现代工业某些特殊应用的需要，目前在生产中还派生出了CO2电弧点焊、CO2气体保护立焊、CO2气体保护窄间隙焊以及CO2气体加其它气体（如CO2+O2）等。

二．CO2气体保护焊的特点1.CO2气体保护焊的优点1）CO2气体保护焊是一种高效节能的焊接方法。

例如：水平对接焊10mm厚的低碳钢板是，CO2焊的耗电量比焊条电弧焊低2/3左右，就是与埋弧焊相比也略低些。

同事考虑到高生产率和焊接材料价格低廉等特点，CO2气体保护焊的经济效益是很高的。

2）用粗丝焊接时可以使用较大的焊接电流，此时电流密度较大，焊件的熔深很大，可以不开或开小坡口，另外，该方法基本上没有焊渣，介绍工时，从而提高了生产率。

二氧化碳气体保护焊焊接工艺CO2气体保护焊（二保焊）是一种广泛应用的焊接工艺。

在进行CO2气体保护焊之前，需要进行焊前准备工作，包括了解焊接结构件产品图纸及技术要求，熟悉焊接工艺和施焊方法，检查和调整设备等。

同时，需要选择合适的焊接材料，其中CO2气体纯度要求99.5%，含水量不超过0.1%。

对于焊接工艺参数，主要包括焊丝牌号、直径、气体流量、电流、电压、焊接速度、焊丝伸出长度等。

在选择工艺参数时，需要根据焊件厚度进行调整，以确保焊接质量。

焊接速度的选择也需要注意，过高或过低都容易产生缺陷。

最后，进行焊后清理、检查及焊接缺陷的修补，以及焊接质量检验。

在进行CO2气体保护焊时，需要注意安全问题，避免发生意外事故。

同时，需要了解CO2焊机常见故障及焊接出现焊缝缺陷，产生的原因及排除故障，以及常见问题的图例。

气体流量对焊接质量的影响在半自动焊接过程中，气体流量的大小对焊接质量有着重要的影响。

气体流量太大会浪费气体，同时也会增加对焊接熔池的吹力，加强冷却作用，导致焊接熔池冷却过快，易产生气孔。

而气体流量太小则无法提供足够的保护气体，使得对熔池的保护作用减小，同样也会导致气孔的产生。

因此，在半自动焊接中，通常建议气体流量为8～25L/min。

焊丝伸出长度的控制焊丝伸出长度是指焊丝从导电嘴伸出的距离。

适当增加焊丝伸出长度可以提高焊丝电阻热，使焊丝熔化更快，从而提高生产效率。

然而，焊丝伸出长度过长会使焊接过程不稳定，飞溅严重。

而焊丝伸出长度过短，则会导致喷嘴过热，金属飞溅物易粘住或堵塞喷嘴，影响气体流量。

因此，合理的细丝CO2焊的焊丝伸出长度应为焊丝直径的10～20倍，一般约为8～15mm左右。

电源极性的选择在CO2焊接中，为了减少飞溅并保持电弧稳定燃烧，一般采用直流反接。

但在堆焊或铸铁补焊时，则采用直流正接。

操作注意事项在焊接过程中，需要注意以下事项：不得在工艺装备或产品非焊面上引弧；焊接顺序应先焊对接焊缝后焊角焊缝；对于纵横交错的焊缝应先焊所有横焊缝而后焊纵焊缝；定位焊点高度不得大于焊缝高度的2/3；断续焊缝长度公差不超过-5%～10%。

CO2气体保护焊焊接原理及焊接技术二氧化碳气体保护焊是一种以二氧化碳(CO2)作为保护气体的气体保护电弧焊。

二氧化碳气体保护焊可分为半自动焊和自动焊两类，但是焊丝都是送进的。

半自动焊焊枪的行走是由焊工操纵，自动焊的焊枪装在机头上自动行走，两者焊接原理相同。

二氧化碳气体保护焊是目前应用广泛的熔化极气体保护焊方法，主要有以下优点：其一，二氧化碳气体保护焊焊接电流大，熔深大．没有焊渣，在选用相应直径的焊丝和焊接规范下，既可焊薄板，又可焊厚板，适应性强。

其二，CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，价格低、来源广、成本低。

用CO2气体和焊丝代替手工电弧焊的焊条，其焊接成本为焊条电弧焊焊接成本的40％－50％。

其三，由于二氧化碳气体保护焊为明弧焊，所以便于观察电弧和熔池的情况，随时发现问题及时进行调节。

半自动焊还具有手工电弧焊的灵活性，具有操作简便的特点。

其四，CO2气体对电弧具有较大的冷却作用，使得电弧加热集中，热影响区小，所以焊后焊接应力和焊接变形也小。

其五，二氧化碳气体保护焊对工件上的铁锈、油污及水分等不像其它焊接方法那样敏感，焊前对工件的清理要求不高。

二氧化碳气体保护焊存在的缺点和问题：由于CO2气体在电弧空间内氧化作用强烈，因而需要对焊接熔池脱氧，必须使用含有较多脱氧元素的焊丝，否则焊接时飞溅严重，在焊缝内形成气孔。

一般二氧化碳气体保护焊的飞溅问题要比焊条电弧焊、氩弧焊大得多。

另外，当焊接含碳量低的不锈钢时，会使焊缝金属含碳量增大，降低了抗腐蚀的性能。

二氧化碳气体保护焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢。

一、焊接原理焊接时，以焊丝为一电极，以焊件金属为另一电极。

焊丝与焊件接触发生短路，焊丝端部产生热熔，熔滴在收缩力的作用下，与焊丝端部分离并被转移到焊件上，同时在焊丝与焊件间产生电弧，电弧热使焊丝端部继续热熔并在焊件上形成熔池。

自动送给的焊丝与焊件再次发生短路并进行熔滴的转移，一般每秒要进行100次左右，如此反复，就将焊丝堆积成焊道。

一、概述随着工业化进程的加速和人们生活水平的提高，不锈钢成为了一种广泛应用的材料。

在不锈钢加工中，堆焊是一种常见的工艺，而保护气体对堆焊过程中的焊接质量起着至关重要的作用。

本文旨在对co2气体保护药芯焊丝堆焊不锈钢工艺进行研究，并探讨其在实际应用中的效果。

二、co2气体保护药芯焊丝co2气体保护药芯焊丝是一种现代化的焊接材料，其中药芯中包含了一定量的保护气体，通常是co2气体。

在堆焊不锈钢时，使用co2气体保护药芯焊丝可以提供足够的保护，并且能够在一定程度上提高焊缝的质量，减少气孔和氧化皮的产生。

co2气体保护药芯焊丝在不锈钢堆焊工艺中具有重要的作用。

三、co2气体保护药芯焊丝堆焊不锈钢工艺研究1. 实验材料和设备本研究选取了常见的不锈钢材料作为实验材料，使用了具有一定规格和性能的co2气体保护药芯焊丝。

实验设备包括焊接机、气体保护设备等。

2. 实验方法我们对不同规格的co2气体保护药芯焊丝进行了焊接试验，比较了它们的焊接效果和工艺参数。

选取了一种较为优秀的焊接材料和工艺参数进行了不锈钢堆焊试验，以验证其在堆焊中的实际效果。

3. 实验结果实验结果表明，使用co2气体保护药芯焊丝进行不锈钢堆焊可以获得较好的焊接质量，焊缝密度高、气孔和氧化皮少。

不同规格的焊丝在堆焊中表现出一定的差异，需要根据实际情况选取合适的焊接材料和工艺参数。

4. 实验分析通过实验结果的分析，我们得出了co2气体保护药芯焊丝在不锈钢堆焊工艺中的优点和局限性。

在实际应用中，需要根据具体的堆焊要求和材料性能选择合适的焊接材料和工艺参数，以确保堆焊质量。

四、co2气体保护药芯焊丝堆焊不锈钢工艺的应用1. 工业应用co2气体保护药芯焊丝在不锈钢堆焊工业中得到了广泛应用。

不锈钢制品在工业生产中应用广泛，例如食品加工设备、化工容器等，堆焊工艺的质量直接影响产品的使用寿命和安全性。

co2气体保护药芯焊丝的应用对于提高不锈钢制品的质量和生产效率具有重要意义。

CO2 气体保护焊接（MAG—C 焊）工艺简介1. 定义CO2 气体保护焊接是采用纯度在99.8% （体积法）以上的CO2 气体作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法。

可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接，可用于点焊、立焊、横焊和仰焊以及全位置焊等。

尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。

2. 发展动态二氧化碳气体保护焊是50 年代发展起来的一种新的焊接技术。

半个世纪来，它已发展成为一种重要的熔焊方法。

广泛应用于汽车工业，工程机械制造业，造船业，机车制造业，电梯制造业，锅炉压力容器制造业，各种金属结构和金属加工机械的生产。

二氧化碳气体保护焊焊接质量好，成本低，操作简便，取代大部分手工电弧焊和埋弧焊，已成定局。

且二氧化碳气体保护焊装在机器手或机器人上很容易实现数控焊接，将成为二十一世纪初的主要焊接方法。

目前二氧化碳气体保护焊，使用的保护气体，分CO2 和CO2+Ar 两种。

使用的焊丝主要是锰硅合金焊丝，超低碳合金焊丝及药芯焊丝。

焊丝主要规格有：0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0 等。

3. 特点3.1 焊接成本低，CO2 气体是酿造厂和化工厂的副产品，来源广、价格低，其成本只有埋弧焊和手工电弧焊的40~50% 。

3.2 生产率高，CO2 电弧的穿透力强，熔深大而且焊丝的熔化率高，熔敷速度快，其生产率是手工电弧焊的1~4 倍。

3.3 适用范围广，薄板、中厚板甚至厚板都能焊接，薄板焊接时变形小，并能进行全位置施焊。

3.4 抗锈能力强，焊缝含氢量低，抗裂性好。

3.5 焊后不需清渣。

3.6 由于是明弧，焊接过程中便于监视和控制。

4. CO2 焊接材料4.1 CO 2 气体4.1.1CO 2 气体的性质纯CO 2 气体是无色，略带有酸味的气体。

密度为本 1.97kg/m3 ，比空气重。

在常温下把C02气体加压至5~7Mpa 时变为液体。

常温下液态C02比较轻。

二氧化碳气体保护焊的焊接工艺方法二氧化碳气体保护焊焊接工艺【摘要】通过对CO2 气保焊、富氩气保焊、焊条电弧焊3 种焊接方法进行焊接接头试验和对比分析, 以及在工程机械中的应用, 证明了CO2 气保焊具有成本低, 效率高, 焊接质量好等优点。

介绍了CO2 气保焊焊接操作技术及需注意的一些问题, 对CO2 气保焊焊接工艺设计及其应用具有一定的指导作用。

关键词CO2 气保焊焊接工艺工程机械某制造厂为一大型工程机械公司生产一百多米高的塔式起重机等工程机械部件, 这些部件均为焊接件, 焊接工作量大, 焊接质量要求较高, 技术难度较大。

原采用焊条电弧焊, 焊接变形大且难以控制,生产率低。

通过对CO2 气保焊、富氩气保焊及焊条电弧焊进行对比工艺试验及评定, 决定除对个别有外观要求的焊缝采用富氩气体保护焊外, 其余均采用CO2气保焊。

生产实践证明, 这样既保证了焊接质量, 又提高了劳动生产率, 降低了成本, 取得了较好的经济效益。

1 焊接接头情况及焊缝技术要求1) 焊接接头形式有对接接头、角接接头、T形接头及搭接接头, 其中绝大部分是T形接头。

2) 焊缝形式有对接焊缝及角焊缝, 大部分为角焊缝, 由于板厚不同, 焊脚分别为6mm , 8 mm , 10mm , 12 mm , 15 mm 不等。

3) 母材主要为碳素结构钢板Q 2352A , 规格有6 mm , 8 mm , 10 mm , 12 mm , 20 mm , 25 mm 等几种。

4) 焊缝外观要求焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。

焊缝形状尺寸符合图样要求, 焊缝与母材平滑过渡。

部分焊缝要求超声波探伤合格。

2焊接试验参照JB4708- 2000《压力容器焊接工艺评定》,进行CO2气保焊、富氩气保焊、焊条电弧焊对接接头力学性能试验, T 形接头角焊缝试验及CO2气保焊、富氩气保焊飞溅成形工艺性能, 进行对比分析。

2.1对接接头力学性能试验1) 试验材料Q235-A , 300 mm ×125 mm ×10mm , 2 块; 焊条电弧焊开60V 形坡口, CO2气保焊、富氩气保焊开45V 形坡口, 单面焊双面成形。

二氧化碳气体保护焊工艺分析首先，二氧化碳气体保护焊的原理是利用电弧将电能转化为热能，从而将金属材料加热至熔化状态，形成焊缝。

焊接时，焊枪会喷出二氧化碳气体，起到保护作用，防止空气中的氧、氮等元素对焊缝产生污染，从而保证焊缝质量。

其次，二氧化碳气体保护焊具有以下优点：1.焊缝质量高：二氧化碳气体保护焊能够提供良好的气体保护效果，可以有效地减少焊接过程中的氧化、氮化等不良气氛的产生，从而保证焊缝的质量。

2.操作简便：相比于其他焊接方法，二氧化碳气体保护焊的操作相对简单，只需要将焊枪对准焊接位置，按下电源按钮即可进行焊接，不需要复杂的补充气体、调节电流等操作。

3.成本低：二氧化碳气体是一种常见、廉价的气体，相较于其他焊接气体如氩气，二氧化碳的成本更低，可以大大降低焊接成本。

在实际应用中，二氧化碳气体保护焊主要适用于低碳钢、不锈钢等金属材料的焊接。

对于焊缝要求较高的工件，如金属结构、汽车制造等行业，二氧化碳气体保护焊能够提供稳定的焊接质量和高效的焊接速度，受到广泛应用。

然而，二氧化碳气体保护焊也存在一些缺点：1.焊接变形：由于二氧化碳气体保护焊的热输入较高，焊接过程中会引起工件的变形，需要进行后续的修复和处理。

2.气孔缺陷：二氧化碳气体保护焊容易产生气孔缺陷，主要是由于焊接过程中气体保护不足导致的。

因此，在进行二氧化碳气体保护焊时，需要注意以下几点：1.控制焊接电流和焊接速度：合适的电流和速度可以保证焊接质量和焊接速度的平衡。

2.保证良好的气体保护：二氧化碳气体保护焊需要保证气体的流通性和覆盖性，避免空气和杂质的进入。

3.选用合适的焊丝和焊接参数：根据不同的材料和焊接要求选择合适的焊丝和焊接参数，以保证焊缝质量。

总之，二氧化碳气体保护焊是一种常见且成本较低的焊接方法，在实际应用中具有较广泛的应用前景。

然而，在进行二氧化碳气体保护焊时，需要注意控制焊接参数，保证良好的气体保护，以提高焊缝质量。

基于机器人CO2气体保护焊的直接堆焊成形研究李振岗朱彤张建勋（西安交通大学焊接研究所，710049）摘要：本文基于机器人CO2气体保护焊的堆焊成形技术，研究了焊接线能量对平板堆焊成形焊缝的熔宽及余高的影响规律，探讨了采用直接堆焊方法形成零件的可能性和影响因素，并对堆焊零件的残余应力进行了测试与分析，讨论了基于机器人CO2气体保护焊直接堆焊成形需要注意和改进的问题。

关键词：机器人快速成形堆焊THE PROCESSIING RESEARCH ON THE WELDING-BASED RAPID PROTOTYPING USING CO2 SHIELDED ARC WELDING ROBOT SYSTEMLi Zhengang Zhu Tong Zhang JianxunWelding Research Institute, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, China, 710049Abstract: Based on the welding-based rapid prototyping technology of CO2 shielded arc welding robot system, the influence of welding heat input on the melting width and reinforcement of plate overlaying bead is studied. And the possibility and examples of directly forming parts and the influencing factors are discussed and the residual stresses in the example part are tested and analyzed. Then the improvement of the directly forming part technology using overlaying is discussed.Keywords: welding robot, rapid prototyping, overlaying0 前言快速成形技术（RP），是将先进的计算机辅助设计方法与各种先进的非切削加工直接成形制造技术相结合，借助于计算机辅助三维造型，直接生产出零件的实物和样件。

二氧化碳气体保护焊技术及焊接质量控制摘要：二氧化碳气体保护焊在当前工业生产中得到了广泛的应用，并取得了良好的应用效果。

该技术成本低，生产效率高，焊接时飞溅少，焊后焊缝也具有良好的抗裂性，但在焊接过程中不可避免地不会污染大气环境。

关键词：二氧化碳气体保护焊；焊接质量；控制引言二氧化碳保护焊技术的成本非常低，人们也喜欢并同意这种技术。

本文主要研究和探讨二氧化碳气体保护焊技术，其中重点研究什么是二氧化碳气体保护焊技术以及如何有效控制焊接质量。

1原理和实施在我国的钢结构的制造当中，人们也喜欢应用二氧化碳气体保护焊技术，因为在刚性结构制造中，将二氧化碳气体保护焊技术应用于焊接构件也显示出很强的优势。

二氧化碳气体保护焊技术的应用成本低于其他方法，焊接结构件的抗裂性也更好。

因此，人们在选择焊接方法时倾向于采用二氧化碳气体保护焊技术。

该技术主要用于大型结构件的焊接过程，是一种流行的焊接技术。

1.1 工艺原理概述这种焊接技术使用二氧化碳作为介质，在高温环境中熔化焊件表面，从而将它们焊接在一起。

与传统的焊接工艺相比，这种焊接形式焊接后不会产生大量熔渣。

在焊接过程中，气体将保护焊接区域，以确保焊接过程顺利进行。

该技术常用于高强度合金钢的焊接，操作效率高，能有效保证焊接质量。

1.2 焊接实施焊接前需要检查焊件的质量，检查其材料、规格，都要严格遵守相关标准，且与设计要求相对应。

焊丝的外观必须完好无损。

如果发现损坏、弯曲等现象，则应拆除相应零件。

制备的气体浓度最好达到99.8%，并尽可能排出气体中的水分。

上述准备工作完成后，就可以开始焊接作业。

焊接位置和焊缝的尺寸不同，焊接形式和坡口形式有明显差异。

边缘缺陷限制为3毫米。

如果低于此值时，必须抛光并调平凹槽。

高于此值时，必须进行补焊，然后进行研磨。

焊接时焊缝中不得混入杂质。

注意焊接前后的清洁，保持焊缝清洁。

3分析如何对二氧化碳气体保护焊焊接质量进行控制3.1 人为因素许多焊接操作人员专业水平不达标，对产品结构和工艺流程不熟悉而且对产品的构造、工艺流程等不熟悉。

机器人CO_2气体保护焊工艺参数的实验研究
龚振邦;罗怡;钱晋武;陈勇;郝凌霄;朱方文
【期刊名称】《上海大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1997(0)S1
【摘要】本研究针对ＹＭ－３００ＳＶ焊机，利用ＦＡＮＵＣＳ－５机器人作为运动控制载体，进行ＣＯ２气体保护焊实验．针对焊接电流、电弧电压、焊接速度和保护气流量及成分这四种工艺参数对焊缝质量的影响展开研究，获得一套当焊丝直径为Φ１．２ｍｍ时，适用于２～３ｍｍ的Ａ３钢材的焊接工艺参数．
【总页数】4页(P100-103)
【关键词】机器人;CO₂气体保护焊;焊接工艺参数
【作者】龚振邦;罗怡;钱晋武;陈勇;郝凌霄;朱方文
【作者单位】上海大学机械电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.CO_2气体保护焊单面焊背面成形工艺及应用 [J], 王绪桥
2.超低碳不锈复合钢药芯焊丝CO_2气体保护焊焊接工艺试验与研究 [J], 宋育荣
3.Q235 钢 CO_2 气体保护焊与手工电弧焊的工艺对比 [J], 赵异萍;戴柏林;孙明山
4.CO_2气体保护焊短路过渡过程与电参数的关系 [J], 李桓;杨立军;李俊岳;邓黎丽;张宝红
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在焊接工艺中二氧化碳保护焊的运用分析发表时间：2019-04-17T08:44:13.210Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：吕培帅[导读] 使其在实际的生产运用中受到人们的欢迎。

本文主要探讨了在焊接工艺中二氧化碳保护焊的运用分析天津永大电梯设备有限公司天津 300400摘要：二氧化碳气体保护焊由于其具有生产率高以及成本低和操作方便等优点，而被诸多焊接行业采用，同时还有明弧、抗锈低氢以及无渣等特点，使其在实际的生产运用中受到人们的欢迎。

本文主要探讨了在焊接工艺中二氧化碳保护焊的运用分析关键词：焊接工艺；二氧化碳保护焊；应用CO2 气体保护焊是利用 CO2 作为保护气体，对空气和熔融金属机械进行分离，以防止熔化金属氧化物和氮化物的一种焊接方法。

焊接方法质量好，韧性高，外形好。

随着操作的简便化，生产效率高和焊接成本低等特点在制造业中越来越受到人们的关注。

1.二氧化碳保护焊技术CO2 气体保护焊是以 CO2 为保护气体，依靠连续送丝与焊丝之间发生的熔透极强的电弧，金属之间得到充分融合。

由于电弧和熔池完全受到二氧化碳气体的保护，可以获得优质焊缝。

二氧化碳气体保护焊机的原理见图 1。

图 1 二氧化碳气体保护焊机原理2.CO2 气体保护焊工艺参数CO2 气体焊接质量与焊接的设备和材料有关，还与焊接工艺选择的参数有关系。

焊接过程主要有：焊接速度、操作方式、电流修正、回燃时间、气体流量和功率极性等十种工艺参数。

2.1 焊接电流焊接电流是最重要的参数，当二氧化碳保护焊接电流时，也叫焊接给定电流。

焊接电流的大小决定了熔滴在焊接过程中的过渡形式。

程度对电弧稳定性有很大影响。

同时，焊接电流对熔深和生产率有着决定性的影响。

电流增大，熔深增加熔体宽度略有增大，熔体速度增大，生产率提高，但当电流过大，它会增加飞溅，使其容易燃烧和气孔缺陷。

另一方面，如果电流太小，电弧不稳定，结果不焊接，焊缝形成不良。

焊接电流至少为 15A，最大520A。

对二氧化碳气体保护焊两面成型工艺的研究发布时间：2022-04-24T02:58:56.479Z 来源：《工程建设标准化》2022年1期作者：王英杰张铭越徐丙正[导读] 二氧化碳气体保护焊是目前较为常见的一种焊接技术，在该技术的双面成型焊接工艺当中，王英杰张铭越徐丙正海洋石油工程(青岛)有限公司山东青岛 266520 摘要：二氧化碳气体保护焊是目前较为常见的一种焊接技术，在该技术的双面成型焊接工艺当中，需要把控好各项参数和操作要点，才能够获得良好的焊接效果。

本文通过分析二氧化碳气体保护焊的技术优点与流程，进一步分析了二氧化碳气体保护焊两面成型工艺的相关要点。

关键词：两面成型；保护气体；二氧化碳引言：目前，金属材料构件在许多领域被应用，而金属构件的加工焊接是决定其应用效果的关键，二氧化碳气体保护焊是一种污染较小、焊接外观较好的焊接技术，基于此，本文对该项技术两面成型工艺的操作要点进行了研究。

1.二氧化碳气体保护焊的技术流程二氧化碳气体保护焊的工艺是以二氧化碳气体作为焊接的保护气体，有效促进安全焊接的一种工艺，这种焊接工艺比较适合室内使用。

在许多的黑色金属材质加工的过程中，二氧化碳气体作为保护气体是比较常见的，实际加工时，需要科学设置技术参数，还要选择合适的焊丝、高质量的焊接头，保证整个焊接过程的稳定性，将残渣飞溅降到最低程度，其具体的焊接流程中，先是进行准备，将所需材料准备充分，同时对将要焊接的部分进行预热处理，提升焊接时操作的稳定性；再是具体焊接工序控制，进行两面成型加工时，需将焊丝设置在指定位置上，然后进行明弧操作，充分发挥出二氧化碳气体保护焊具有较高电弧熔度的优点，从单面焊接促使两面成型。

2.二氧化碳气体保护焊的技术优点二氧化碳气体保护焊的技术优点主要是包括以下几点，一是其具有着较高的性价比，这种焊接方式使用效果较好，同时二氧化碳是获取成本较低也比较容易的一种气体，对于一些焊接规模较大的活动来说可以节省不少资金，因此十分适用；二是这种焊接工艺的渗透性是比较强的，单面焊接两面成型对渗透性要求是比较高的，同时与一般的焊接工艺相比，其焊接效率也颇高；三是焊接的质量较佳，传统的焊接工艺当中，接头位置上很容易出现气孔，且实际焊接产生的残渣会飞溅出去，导致最终焊接的质量不佳，而二氧化碳气体保护焊则能够把控焊枪的角度，从而提升焊接的效果，还能够把控接头的操作与熄弧，促使最终焊接质量的提升[1]。

二氧化碳焊接机器人焊接特性试验研究发布时间：2021-04-22T12:30:00.260Z 来源：《科学与技术》2021年3期作者：车家兴[导读] 焊接机器人是焊接技术向自动化方向发展的重要装备之一，车家兴中车齐齐哈尔车辆有限公司黑龙江齐齐哈尔 161002摘要：焊接机器人是焊接技术向自动化方向发展的重要装备之一，通过对焊接过程的自动控制，可以提高生产效率，减少焊接缺陷，避免因劳动力短缺对企业生产造成的损失，因此，焊接机器人在工程实践中得到了广泛的应用。

在焊接过程中，焊接工艺参数的选取对焊接质量有很大影响，操作人员一般根据经验数据进行参数的设计设置，但是，经验数据往往存在一定的取值范围，并不一定是焊接机器人所能达到的最优效果。

由于产品的自动化焊接生产批量较大，焊接工艺参数的精确设置不仅可以确保焊接结构的强度，同时也可以保证品质的一致性。

关键词：二氧化碳；焊接机器人；焊接特性二氧化碳气体保护焊接机器人是一种常见的弧焊机器人。

文中主要通过对不同参数下的Q235钢板焊缝表面形貌进行检测评价，为Q235钢板焊接参数选取提供依据。

1 试验材料及方法1.1 试验材料及设备试验用材料是Q235低碳钢，由于其碳含量适中，焊接后接头塑性和冲击韧性良好，被广泛应用于钢结构焊接中。

试验用材料尺寸200 mm×90 mm×3 mm，采用激光切割的方式完成，用砂纸去除材料表面的铁锈。

试验设备为OTC六轴焊接机器人(图1)，属于DAIHEN弧焊机器人Almega系列，配备CO2气体保护，试验选用直径1.2 mm的焊丝。

图1 OTC焊接机器人1.2 试验方法焊接时板材采用压板定位，2个坡口呈Ⅰ形对接状态，焊枪垂直于工件表面，焊丝伸出长为10mm左右，通过直线插补轨迹编程完成自动焊接试验。

试验过程中电弧电压使用一元调节方法由焊机自动调整，焊接电流、焊接速度各取4个数值共分16组进行比较(表1)。

采用游标卡尺完成焊缝表面尺寸的检测。

实验四气体保护焊的原理及机器人自动焊接工艺一、原理气体保护焊通常按照电极是否熔化和保护气体不同，分为非熔化极惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊。

非熔化极惰性气体保护焊指在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）的一种焊接方法，简称TIG焊。

熔化极气体保护焊指金属熔化极作电极，利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬嘴喷出的气体将焊接区与空气隔绝，通过电弧产生高温熔化母材和焊丝的焊接方法。

1.以高纯氩气Ar≥99.99%作保护气体的称为氩弧焊（MIG焊），可以焊接碳素钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等材料，常用来焊接铝及其合金、铜及铜合金等有色金属。

2.以惰性气体与氧化性气体（氧气，二氧化碳）的混合气为保护气时，或以二氧化碳气体或二氧化碳+氧气的混合气体为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（简称MAG 焊）。

3.以纯度CO2≥99.5%作保护气体的称为CO2体保护焊，二氧化碳气体保护焊按填充焊丝的不同分为实芯二氧化碳气体保护焊和药芯二氧化碳气体保护焊。

实芯二氧化碳气体保护焊可以焊接低碳钢、低合金钢。

药芯二氧化碳气体保护焊（FCAW焊）不仅可以焊接碳素钢、低合金钢、而且可以焊接耐热钢、低温钢、不锈钢等材料。

图1 熔化极气体保护焊图2 非熔化极气体保护焊二、熔化极气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便的进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快，熔敷率较高的优点。

熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属的焊接，包括碳钢，合金钢。

熔化极惰性气体保护电弧焊适用于不锈钢，铝，镁，铜，钛，镐及镍合金。

利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。

1、工作效率高：CO2的电弧穿透力强、熔深池大、焊丝熔化率高、熔敷速度快、，工作效率比手工弧焊高1~3倍；2、焊接成本低：CO2气体是工厂的副产品，来源广、价格低。

其成本只有埋弧焊和手工焊的40%~50%左右。