摘要：探討了CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡與飛濺的關(guān)系。結(jié)果表明，存在三種熔滴過(guò)渡形態(tài)：滴狀過(guò)渡、短路過(guò)渡和混合過(guò)渡形態(tài)。三種過(guò)渡形態(tài)的焊接飛濺形式各異，飛濺產(chǎn)生機(jī)理以熔滴內(nèi)部爆炸和液橋爆炸為主因，影響因素中焊絲成分及電流、電壓、極性仍是關(guān)鍵因素。熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系是熔滴的非軸向性、熔滴尺寸，以及熔滴中的氣體含量，三個(gè)參數(shù)數(shù)值高時(shí)焊接飛濺大，反之飛濺小。工程上多種控制熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的方案各具特色，其中應(yīng)用最好的首推CMT工藝，已經(jīng)為眾多企業(yè)贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：焊接飛濺;熔滴過(guò)渡;實(shí)心焊絲;CO2氣體保護(hù)焊

中圖分類號(hào)：TG444+.73，TG403 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-2303（2020）02-0006-08

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.02.02

0 前言

CO2氣體保護(hù)焊雖然存在飛濺大、氣孔敏感、氧化性強(qiáng)等缺點(diǎn)，但作為一種先進(jìn)的高效、自動(dòng)化焊接工藝方法， 多年來(lái)在普通鋼結(jié)構(gòu)制作中獲得了廣泛應(yīng)用，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，其主要原因是該工藝方法操作簡(jiǎn)便、CO2氣體容易獲得、價(jià)格便宜。CO2氣體保護(hù)焊工藝的應(yīng)用主要采用熔滴短路過(guò)渡形態(tài)，較少采用滴狀過(guò)渡形態(tài)。數(shù)十年以來(lái)，在CO2氣體保護(hù)焊工藝方面取得了許多進(jìn)展，涉及短路過(guò)渡的文獻(xiàn)有之[1]，涉及焊接飛濺的文獻(xiàn)有之[2]，但專題性探討CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡與飛濺關(guān)系的文獻(xiàn)罕見(jiàn)。為此，作者基于多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理、歸納，并引用文獻(xiàn)中部分試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)，將CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡與飛濺形式相聯(lián)系，探討飛濺的影響因素及形成機(jī)理，進(jìn)而論證CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡與飛濺的關(guān)系，并對(duì)工程應(yīng)用中CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的控制解決方案展開(kāi)綜合評(píng)述。該項(xiàng)研究對(duì)進(jìn)一步完善CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡理論，揭示CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系，并與工程解決方案相對(duì)接，促進(jìn)控制焊接飛濺技術(shù)的新突破，提供了一定的理論分析基礎(chǔ);對(duì)CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)一步推廣應(yīng)用，具有一定參考價(jià)值和理論意義。

1 CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形態(tài)及影響因素

1.1 CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形態(tài)

1.1.1 滴狀過(guò)渡

在純CO2氣體保護(hù)焊中，當(dāng)弧長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，電弧在熔滴下方呈現(xiàn)連續(xù)、活動(dòng)、集中型（見(jiàn)圖1）。也就是電弧斑點(diǎn)面積比較小，而且隨焊絲端熔滴急速擺動(dòng)而飄移不定，電弧不穩(wěn)定[3]。這是CO2氣體在電弧中的理化特性決定的。由于CO2高溫分解吸熱，對(duì)電弧產(chǎn)生冷卻作用，造成電弧和斑點(diǎn)面積收縮（熱收縮效應(yīng)），電流密度提高，電場(chǎng)強(qiáng)度也提高。

由圖1可知，熔滴粗大、不規(guī)則，呈非軸向排斥過(guò)渡形態(tài)，且過(guò)渡頻率較低。這都源于電弧中熔滴上的作用力。首先是熔滴下方的斑點(diǎn)壓力，由于熔滴下方的弧根面積小，斑點(diǎn)壓力方向向上;還有CO2高溫分解為CO+1/2O2氣體體積膨脹產(chǎn)生的向上的氣動(dòng)力，2種向上的作用力再加上熔滴的表面張力，把正在長(zhǎng)大的熔滴推離焊絲軸線（見(jiàn)圖1c）。非軸向大熔滴排斥過(guò)渡是熔滴的重力克服了若干向上反作用力的結(jié)果。因此，該種熔滴過(guò)渡的主導(dǎo)力應(yīng)當(dāng)是熔滴的重力。這種過(guò)渡形態(tài)的焊接飛濺較大，主要是因CO2的氧化性、CO2高溫分解的體積膨脹，以及大熔滴非軸向排斥過(guò)渡所引起的（見(jiàn)圖2b第3、4幀）。由于熔滴粗大，過(guò)渡頻率低，焊縫波紋較粗、成形差;加之CO2的氧化性、CO2的冷卻作用，以及焊縫熔深較大，焊縫中氣體逸出條件受限等因素，致使其對(duì)氣孔較為敏感。

1.1.2 短路過(guò)渡

當(dāng)弧長(zhǎng)比較短時(shí)，熔滴長(zhǎng)大到一定程度就被迫與熔池金屬短路。但即使在即將過(guò)渡、尚未滅弧，或者短路后再引燃期間，熔滴下方的電弧仍呈現(xiàn)為斷續(xù)、活動(dòng)、集中型（見(jiàn)圖3）。此時(shí)，熔滴的非軸向性傾向略有弱化，因?yàn)殡娀≥^短，電弧電壓較低，熔滴活動(dòng)的空間和時(shí)間受到限制，熔滴很快就與液態(tài)熔池接觸，如圖3所示。熔滴的短路過(guò)渡是熔滴的向下表面張力（與熔池金屬熔合后）克服向上的表面張力的結(jié)果。因此，該種熔滴過(guò)渡的主導(dǎo)力應(yīng)當(dāng)是熔滴的向下表面張力。短路過(guò)渡中的焊接飛濺也比較明顯（圖2a第4幀）。主要原因是短路瞬間短路電流增長(zhǎng)速度過(guò)大或過(guò)小引起的。同樣由于熔滴粗大，過(guò)渡頻率低，以及CO2的冷卻作用，焊縫成形波紋較粗且余高較大。短路過(guò)渡的氣孔敏感性亦不可小覷。

1.1.3 混合過(guò)渡

當(dāng)弧長(zhǎng)為中等長(zhǎng)度時(shí)，CO2電弧中可能出現(xiàn)兩種過(guò)渡形態(tài)共存現(xiàn)象，即滴狀過(guò)渡和短路過(guò)渡，但二者比例隨機(jī)變化。

在中等長(zhǎng)度弧長(zhǎng)時(shí)，由于焊接電流相應(yīng)變化，如φ1.2 mm焊絲，電流180～250 A、電弧電壓22～26 V時(shí)，電流較小時(shí)，熔滴粗大，發(fā)生短路過(guò)渡的幾率較大;隨著電流增大，熔滴被細(xì)化，短路過(guò)渡的比例減少。既然有短路發(fā)生，混合過(guò)渡時(shí)熔滴下方的電弧形態(tài)就呈現(xiàn)為斷續(xù)、活動(dòng)、集中型。這種過(guò)渡形態(tài)焊絲的工藝質(zhì)量繼承了前兩種過(guò)渡形態(tài)的問(wèn)題，即飛濺大、成形差、對(duì)氣孔敏感。

1.2 CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形態(tài)影響因素

1.2.1 焊絲成分的影響

如前所述，CO2高溫分解為CO+1/2O2，電弧中存在CO2、CO和O2三種氣體。CO既不溶于金屬，也不參與反應(yīng);CO2和O2使Fe和Mn（合金元素）氧化燒損。為此采用高M(jìn)n、高Si聯(lián)合脫氧方式。典型的低碳鋼用實(shí)心焊絲ER49-1（H08Mn2SiA）化學(xué)成分如表1所示。含C量小于0.10%和增加脫氧元素，以減少CO氣體，防止熔滴中氣體膨脹引起飛濺。即使如此，CO2保護(hù)焊電弧特性所決定的非軸向排斥主流過(guò)渡形態(tài)依然是無(wú)法改變的。但是一種在焊絲表面涂有低電離活性元素的所謂活性焊絲，可以提高焊絲的電子發(fā)射能力，使弧柱擴(kuò)展，弧根面積擴(kuò)大，對(duì)焊絲的非軸向排斥傾向有所抑制[5]。

1.2.2 工藝因素的影響

由于純CO2滴狀過(guò)渡形態(tài)的飛濺大、工藝質(zhì)量很差，工程應(yīng)用很少，論文主要討論純CO2短路過(guò)渡的工藝因素影響。由表2可知，在涉及的多種工藝參數(shù)中，關(guān)鍵參數(shù)是焊接電流、電弧電壓、電源極性及其匹配。一旦匹配失當(dāng)，熔滴過(guò)渡形態(tài)惡化，或嚴(yán)重影響焊接工藝質(zhì)量。

2 CO2氣體保護(hù)焊焊接飛濺及影響因素

2.1 飛濺類型及產(chǎn)生機(jī)理

2.1.1 飛濺類型

滴狀過(guò)渡時(shí)電弧電壓較高，焊絲端懸掛的大熔滴在電弧中不停地運(yùn)動(dòng)，此時(shí)存在下列幾種飛濺形式（見(jiàn)圖4a～4e）：圖4a是熔池或熔滴析出氣體引起的柱狀隆起飛濺;圖4b是懸浮于電弧空間的熔化金屬發(fā)生爆炸引起的飛濺;圖4c是電弧推力熔滴上撓產(chǎn)生的大顆粒飛濺;圖4d是熔滴在電弧空間形成串聯(lián)電弧，兩個(gè)推力作用下產(chǎn)生的大顆粒飛濺;圖4e是熔滴脫離焊絲之際“熔斷作用”引起的飛濺。

短路過(guò)渡時(shí)電弧電壓較低，熔滴與熔池金屬接觸發(fā)生短路時(shí)，熔滴向下的表面張力將液態(tài)熔滴從焊絲末端拉斷進(jìn)入熔池，這期間存在下列幾種飛濺形式（見(jiàn)圖4f～4h）：圖4f是短路過(guò)渡時(shí)短路“液橋”的“熔斷作用”引起的飛濺;圖4g是大熔滴短路后在引燃時(shí)，由大電流產(chǎn)生的電弧力引起過(guò)渡金屬的飛濺;圖4h是在潛弧狀態(tài)下，短路后再引燃時(shí)，熔池整體顯著隆起而產(chǎn)生的飛濺。

混合過(guò)渡電弧電壓介于滴狀與短路過(guò)渡之間，既有大滴狀過(guò)渡又有短路過(guò)渡，它們各自的飛濺形式（見(jiàn)圖4）都可能在混合過(guò)渡形態(tài)中出現(xiàn)。

2.1.2 飛濺產(chǎn)生機(jī)理

（1）滴狀過(guò)渡時(shí)的飛濺。焊絲與熔池不接觸，主要是大熔滴中形成的飛濺，兩個(gè)原因：一是熔滴內(nèi)部氣體膨脹;二是被排斥大熔滴頸縮處電流密度過(guò)大，“熔斷作用”引起的大顆粒飛濺。

（2）短路過(guò)渡時(shí)的飛濺。焊絲與熔池接觸，發(fā)生短路時(shí)，短路電流突然增大，在焊絲與熔池之間“液橋”的溫度急劇升高，熱量被聚集，“液橋”被氣化并發(fā)生爆炸。

總之，純CO2焊接飛濺的產(chǎn)生與該方法的焊接冶金特性、熔滴過(guò)渡形態(tài)及焊接參數(shù)的不適當(dāng)密不可分。前者CO2在高溫分解的CO以及氣體的體積膨脹是引起飛濺的必要條件，而后者（熔滴過(guò)渡及焊接參數(shù)）則是充分條件。二者缺一不可。

2.2 CO2氣體保護(hù)焊接飛濺影響因素

2.2.1 焊絲成分的影響

文獻(xiàn)[4]研究了焊絲中的微量元素對(duì)飛濺產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明，在300 A電流和合適的電壓時(shí)，由于焊絲中添加Ti的強(qiáng)脫氧作用具有抑制短路爆炸的效果，隨Ti含量增大（W1增至W4），飛濺率明顯降低（見(jiàn)圖5）;由于短路次數(shù)減少，當(dāng)含Ti量較高時(shí)（如W3、W4），隨電弧電壓在適用范圍（31～35 V）升高，飛濺率也在下降（見(jiàn)圖5）。與其他添加物相比，焊絲中添加K具有穩(wěn)定電弧的作用，使其飛濺率變得最小（見(jiàn)圖6）;同時(shí)，在31～35 V范圍提高電弧電壓時(shí)，它的穩(wěn)弧作用使得飛濺率進(jìn)一步減?。ㄒ?jiàn)圖6）。相反，焊絲中添加REM或Ca，可能抵消了焊絲中Ti強(qiáng)脫氧作用的發(fā)揮，熔滴長(zhǎng)得較大，熔滴內(nèi)氣體較多，由于電弧擴(kuò)展和伴隨熔滴的爆炸分離，會(huì)導(dǎo)致大顆粒飛濺增加（見(jiàn)圖6、圖7）。

焊絲成分對(duì)飛濺的影響如表3所示。由表3可知，對(duì)于鍍銅實(shí)心焊絲，含碳量的降低以及強(qiáng)脫氧元素的采用，可以抑制焊接飛濺;對(duì)于無(wú)鍍銅實(shí)心焊絲，由于非鍍銅涂層成分的多樣性，有穩(wěn)弧方面的活性元素，也有導(dǎo)電方面的其他元素等，可以抑制CO2焊接時(shí)電流密度高、電弧被壓縮、熔滴被排斥、易長(zhǎng)大等不利影響，使得飛濺減小約25%，而且也是顆粒細(xì)小的飛濺占多數(shù)（見(jiàn)圖8[7]）。如果采用藥芯焊絲，它的冶金反應(yīng)有利于穩(wěn)定電弧、細(xì)化熔滴，對(duì)于減小飛濺的控制更加有效[6]。

2.2.2 工藝因素的影響

CO2焊接短路過(guò)渡時(shí)的常用規(guī)范參數(shù)如表4和圖9所示。對(duì)于φ1.2 mm焊絲，焊接電流為120～250 A、電弧電壓為20～26 V時(shí)，熔滴過(guò)渡形態(tài)為短路過(guò)渡和混合過(guò)渡。鑒于CO2電源特性所決定的焊接電流與電弧電壓的關(guān)系，即隨焊接電流增大電弧電壓適當(dāng)提高的匹配關(guān)系，分析CO2焊接電流對(duì)飛濺的影響，如圖10所示。以φ1.2 mm為例可以看出，焊接電流在120～250 A范圍增加時(shí)，飛濺明顯增大。這是因?yàn)楹附与娏髟龃髸r(shí)電弧電壓隨之升高，電弧中大熔滴排斥現(xiàn)象加劇，電弧更加不穩(wěn)，大熔滴飛濺嚴(yán)重。

電弧電壓對(duì)飛濺的影響如圖11所示[8]。可以看出，隨電弧電壓增大，短路次數(shù)曲線先升后降，在20 V電弧電壓附近出現(xiàn)峰值。從熔滴尺寸看，隨電流增大熔滴被細(xì)化。從焊接飛濺情況看，隨電弧電壓升高（15～20 V），過(guò)渡頻率曲線上升，飛濺減小;電弧電壓到達(dá)20 V時(shí)，熔滴最細(xì)，過(guò)渡頻率最高，飛濺最小;繼續(xù)提高電弧電壓（20～30 V），過(guò)渡頻率反而下降，熔滴粗化，飛濺增大。這是因?yàn)殡S著電弧電壓在一定范圍適度提高，電弧較穩(wěn)定，熔滴尚未長(zhǎng)太大之前就發(fā)生短路，過(guò)渡頻率提高，此時(shí)無(wú)論是熔滴還是熔池中的冶金反應(yīng)都不太劇烈，焊接飛濺減小。電弧電壓20 V時(shí)過(guò)渡頻率最大，熔滴相對(duì)最小，電弧最穩(wěn)，飛濺最小。電弧電壓繼續(xù)提高時(shí)，熔滴非軸向長(zhǎng)大，電弧不穩(wěn)，熔滴或熔池冶金反應(yīng)劇烈，焊接飛濺增大。熔滴過(guò)渡頻率的先升后降趨勢(shì)是由電源特性決定的。

此外，焊絲干伸長(zhǎng)太長(zhǎng)或太短、直流正極性、焊絲直徑增大，以及回路電感量過(guò)小或過(guò)大，都會(huì)導(dǎo)致飛濺增大（見(jiàn)表2）。除了表2所列焊接參數(shù)影響之外，焊工的操作技術(shù)，如焊槍角度等因素對(duì)飛濺亦有一定影響。總之，CO2焊接飛濺是多因素影響結(jié)果，然而關(guān)鍵工藝因素仍然是焊接電流、電弧電壓以及電源極性。

3 CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺的關(guān)系

CO2氣體保護(hù)焊接常用的焊接規(guī)范內(nèi)有兩種熔滴過(guò)渡形態(tài)，即短路過(guò)渡和混合過(guò)渡（短路+滴狀）。CO2氣體保護(hù)焊接熔滴過(guò)渡與飛濺的關(guān)系如表5所示。可以看出，混合過(guò)渡時(shí)的總飛濺率比短路過(guò)渡的更大。這是因?yàn)榛旌线^(guò)渡形態(tài)時(shí)熔滴尺寸很大，熔滴的非軸向性更加劇烈，電弧更加不穩(wěn)，產(chǎn)生飛濺的形式更多所致。

兩種熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系是熔滴尺寸、熔滴的非軸向性，以及熔滴中的氣體含量。三個(gè)參數(shù)數(shù)值高時(shí)焊接飛濺大，反之飛濺小。熔滴的非軸向性是CO2保護(hù)氣體性質(zhì)所決定的;熔滴尺寸受控于熔滴的非軸向性及焊接規(guī)范參數(shù);熔滴中的氣體含量受控于焊絲成分及CO2焊接電弧中的冶金反應(yīng);熔滴爆炸傾向受控于回路串聯(lián)電感量。這些指標(biāo)的變化直接影響飛濺的形成。

4 工程應(yīng)用中CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡與飛濺關(guān)系的控制方案

從工程上大量使用的工藝特征上看，CO2氣體保護(hù)焊熔滴過(guò)渡與飛濺關(guān)系的控制可以歸納為表6所列幾種方案。方案①是開(kāi)發(fā)使用含有稀土（ERM）或活化元素的焊絲?？梢栽诤附z中加入稀土（REM）或K、Na、Ba、Ti活化元素，或在焊絲涂層加入活性元素，增大弧根面積，改善電弧穩(wěn)定性，減弱或限制熔滴的非軸向性，細(xì)化熔滴，減少短路次數(shù)，減少熔滴中氣體含量，消除了短路爆炸和氣體膨脹爆炸引起的飛濺。方案②是采用藥芯焊絲。在藥芯中加入K、Na等穩(wěn)弧劑和加入Mn、Ti、Si等脫氧劑，電流較大（電壓相應(yīng)提高）時(shí)熔滴的非軸向性減弱，熔滴被細(xì)化，同時(shí)考慮熔滴沿渣柱過(guò)渡特性，焊接飛濺明顯減小。方案③采用STT（表面張力過(guò)渡）工藝技術(shù)。STT（表面張力過(guò)渡）工藝是美國(guó)林肯電氣推出的、基于高速逆變技術(shù)、電流控制的全位置焊接新工藝。該工藝的特點(diǎn)是：對(duì)熔滴與熔池接觸和熔滴脫離焊絲端部瞬間的短路電流進(jìn)行精確控制，利用表面張力進(jìn)行熔滴過(guò)渡。消除了熔滴的非軸向性，熔滴被細(xì)化，熔滴中的氣體含量很少，飛濺率非常低，飛濺減少了90%左右[9]。方案④采用CMT（冷金屬過(guò)渡）工藝技術(shù)。CMT（冷金屬過(guò)渡）工藝是奧地利Fonius公司開(kāi)發(fā)的一種低熱輸入焊接工藝。該工藝的特點(diǎn)是將熔滴的過(guò)渡過(guò)程與運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，即在熔滴短路時(shí)，電源輸出電流幾乎為零，同時(shí)焊絲回抽幫助熔滴脫落（過(guò)渡），消除了熔滴的非軸向性，熔滴被細(xì)化，熔滴中的氣體含量很少。不僅實(shí)現(xiàn)熔滴“冷”過(guò)渡，大大降低了焊接過(guò)程的熱輸入，而且真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)飛濺焊接[10]。方案⑤采用磁控CO2技術(shù)。所謂磁控CO2短路焊接技術(shù)，是采用外加磁場(chǎng)對(duì)CO2焊接電弧進(jìn)行控制，改善電弧形態(tài)、促進(jìn)熔滴過(guò)渡的一種新工藝。該工藝的特點(diǎn)是：外加磁場(chǎng)產(chǎn)生的洛倫茲力促使電弧旋轉(zhuǎn)，改變電弧特性，有效控制熔滴的非軸向性，提高電弧的挺度和穩(wěn)定性，使熔滴細(xì)化，降低短路峰值電流，在最佳外加磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍（見(jiàn)圖12），飛濺率可減少10%～50%或以上（平均減少26%）[11]。

在工程應(yīng)用方面，盡管相關(guān)研究報(bào)道中涉及到了方案①，但未形成標(biāo)準(zhǔn)或定型產(chǎn)品，推廣應(yīng)用信息不多。方案②藥芯焊絲已被廣泛應(yīng)用，但施工現(xiàn)場(chǎng)幾乎沒(méi)有采用短路過(guò)渡形態(tài)的，因?yàn)樵摵附z的短路過(guò)渡形態(tài)飛濺比滴狀過(guò)渡更大，其工藝質(zhì)量比后者差[12]。方案③STT（表面張力過(guò)渡）工藝存在兩大缺點(diǎn)：一是STT的平均能量較低，熔深很淺，厚板焊接能量不足，僅適于20 mm以下板的焊接;二是所使用的焊接規(guī)范范圍較窄，如使用φ1.2 mm焊絲，焊接電流大于180 A，焊絲干伸長(zhǎng)變化較大時(shí)，飛濺量增加，焊接穩(wěn)定性被破壞。國(guó)外應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)應(yīng)用的報(bào)道文獻(xiàn)不多。方案④CMT（冷金屬過(guò)渡）工藝主要用于0.3～3.0 mm薄板的焊接，且送絲系統(tǒng)較昂貴，但由于具有完全的無(wú)飛濺、熱輸入小、變形小、焊接速度快、節(jié)能高效等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，特別適合汽車零部件一類薄板結(jié)構(gòu)的焊接，已為眾多企業(yè)贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益[13]。方案⑤磁控CO2短路焊接技術(shù)的研究型文獻(xiàn)不少，但工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用文獻(xiàn)鮮見(jiàn)。文獻(xiàn)[14]認(rèn)為，磁控對(duì)電弧及熔滴的作用機(jī)理十分復(fù)雜、難以控制，該項(xiàng)目仍需進(jìn)行深入研究。

5? ?結(jié)論

（1）CO2氣體保護(hù)焊存在三種熔滴過(guò)渡形態(tài)：弧長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)的滴狀過(guò)渡、弧長(zhǎng)較短時(shí)的短路過(guò)渡，以及中等弧長(zhǎng)時(shí)的混合過(guò)渡形態(tài)。短路過(guò)渡影響因素中焊絲成分及電流、電壓、極性是關(guān)鍵因素。

（2）三種過(guò)渡形態(tài)的焊接飛濺形式各異，飛濺產(chǎn)生機(jī)理以熔滴內(nèi)部爆炸和液橋爆炸為主因，影響因素中焊絲成分及電流、電壓、極性仍是關(guān)鍵因素。

（3）熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系是熔滴的非軸向性、熔滴尺寸，以及熔滴中的氣體含量。三個(gè)參數(shù)數(shù)值高時(shí)焊接飛濺大，反之飛濺小。

（4）工程上可供選用的多種控制熔滴過(guò)渡形態(tài)與飛濺關(guān)系的方案各具特色，其中應(yīng)用最好的首推CMT工藝，已為眾多企業(yè)贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 安藤弘平，長(zhǎng)谷川光雄. 焊接電弧現(xiàn)象[M]. 施雨湘 譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

[2] 王寶，宋永倫. 焊接材料工藝性的信息化技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018：173-191.

[3] 孫咸. 焊絲直徑和保護(hù)氣體對(duì)GMAW熔滴過(guò)渡形態(tài)的影響[J]. 電焊機(jī)，2017，47（8）：9-14.

[4] Kataoka T，Ikeda R，Yasuda K. Influence of Minor Elements in Electrode Wire on Spattering Phenomena in CO2Gas Shielded Arc Welding[J]. 溶接學(xué)會(huì)論文集，2007，25（3）：410-415.

[5] 孫咸. 無(wú)鍍銅焊絲熔滴過(guò)渡形態(tài)與工藝質(zhì)量的關(guān)系[J]. 電焊機(jī)，2017，47（5）：1-7.

[6] 孫咸. 鈦型渣系氣保護(hù)藥芯焊絲研究進(jìn)展[J]. 焊接，2012（6）：6-12.

[7] Kobelco. Advanced MAG and MIG Welding Wires：Meeting Car Manufacturing Requirements for Fast and EfficientWelding[EB/OL]. Technical Highlight Vol.12. http：//www.kobelco-welding.jp/education-center/technical-highlight/vol12.html.

[8] Kobe Steel，Ltd. Essential Factors In Gas Shielded Metal Arc Welding （Fourth Edition）[EB/OL]. http：//www.kobelcowelding.jp/images/education-center/pdf/GMAW_4Ed.pdf.

[9] 徐玉強(qiáng). STT焊接技術(shù)及其在海洋工程中的應(yīng)用[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/00852b3d1711cc7931b716d2.html.

[10] 黃興，楊修榮. CMT工藝與CO2氣體的完美組合[J]. 現(xiàn)代制造，2009（1）：44-47.

[11] 江淑園，鄭曉芳，陳煥明，等. 外加磁場(chǎng)對(duì)CO2焊飛濺的控制機(jī)理[J]. 焊接學(xué)報(bào)，2004，25（3）：65-68.

[12] 孫咸. 鈦型氣保護(hù)藥芯焊絲焊接飛濺與氣孔的關(guān)系[J].電焊機(jī)，2015，45（10）：11-16.

[13] Fronius. 高效熔化極氣體保護(hù)焊[EB/OL]. https：//wenku.baidu.com/view/35b802f9e009581b6ad9eb16.html.

[14] 陳濤，薛松柏，孫子建，等. CO2氣體保護(hù)焊短路過(guò)渡控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 材料導(dǎo)報(bào)（A），2019，33（5）：1431-1442.