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052气体保护焊解析
第五章气体保护焊等离子弧焊与切割
第三节熔化极气体保护焊
熔化极气体保护焊是应用最广泛的焊接方法之一。
焊条电弧焊，熔化极气体保护焊以及钨极氩弧焊已经成为机械行业必备的焊接工艺方法。
其中，气体保护焊以其生产效率高，焊接质量好，操作简单，成本最低而得到极其广泛的应用。
可以说，如果掌握了熔化极气体保护焊技术特别是短路过渡气体保护焊技术，就能在机械制造企业立足。
熔化极气体保护焊与钨极氩弧焊的最大区别就在于熔化极气体保护焊的电极在焊接过程中是熔化的，如图示。
为此，熔化极气体保护焊的电源外特性与焊条电弧焊不同，还需要专门的送丝机构用来送进焊丝。
熔化极气体保护焊焊接示意图
熔化极气体保护焊设备示意图
1．熔化极气体保护焊的焊接电源：
绝大多数气体保护焊电源都是平外特性配用等速送丝机构。
下降外特性电源配用变速送丝机构，只有在焊丝直径超过2.0毫米时才使用，多用于厚板铝合金的机器焊。
我们能够实际接触到的都是平特性电源加等速送丝机构。
下降外特性电源加变速送丝，在此就不讨论了。
a．电弧自动调节特性：
熔化极气体保护焊的电弧静特性，位于曲线的上升段。
采用平特性电源，等速送丝机，能够以最小的成本，达到电弧稳定燃烧的目的。
电弧自动调节特性的研究是大学本科的内容，我们不进行深入的讨论。
在这里仅仅说明它的原理。
熔化极气体保护焊电弧在燃烧时，一方面焊丝在不断送进，另一方面，焊丝也在不断的熔化。
电弧稳定燃烧的基本条件和具体特征就是焊丝的送进速度必须等于焊丝的熔化速度。
即：
V送＝V熔
另外，在我们这个熔化极气体保护焊系统中，作出三个假设：
第一，焊接电源是平特性的，无论焊接电流发生多大变化，电源的输出电压维持不变；
第二，把电弧简化为一个大电阻；这也基本符合实际情况，整个焊接回路的电阻实际上就是弧阻；
第三，整个焊接回路的表现符合欧姆定律；U＝IR；焊接回路当中实际上是存在电感和变压器的内阻的，但是，与电弧电阻相比，他们都可以忽略不计。
另外，虽然电弧静特性曲线整体上是U型不是线性的，但是在气体保护焊的范畴，电弧静特性曲线位于上升段，可以认为是线性的。
现在，在焊接过程中，由于外界的干扰，电弧略微拉长，于是，弧阻增大，电压不变，那么根据欧姆定律，电流一定变小，于是，焊丝的熔化速度也就变小，V熔＜V送，焊丝送得快，熔得慢，那么弧长趋向于变短，最后又恢复到V送＝V熔；电弧继续稳定燃烧；
假如，在焊接过程中，由于外界的干扰，电弧略微缩短，于是，弧阻减小，电压不变，那么根据欧姆定律，电流一定增大，于是，焊丝的熔化速度也就增大，V熔＞V送，焊丝熔化快，送进慢，那么电弧又趋向于变长，最终又恢复到V送＝V熔；电弧继续稳定燃烧；
也就是说，平特性电源加等速送丝，焊接过程中的弧长波动可以自动恢复。
这就是电弧的自动调节特性。
在焊丝直径不超过1.6毫米的情况下依靠电弧自动调节特性可以很好地维持电弧稳定燃烧。
b．焊接规范的调节：
熔化极气体保护焊的规范调节与焊条电弧焊和钨极氩弧焊不同，焊条电弧焊，钨极氩弧焊调节电流只需要旋转一个旋钮或者手柄，但是，熔化极气体保护焊的电流调节却需要旋转两个旋钮，它们是：
焊接电压旋钮和送丝速度旋钮。
假定现在熔化极气体保护焊的电弧在稳定燃烧中，弧长保持不变。
如果我们需要增大电流，那么按照欧姆定律，我们要增大焊接电压，所以，要把焊接电压的旋钮向增大方向旋转。
这时弧压升高，电流增大，焊丝熔化速度会加快，V送＝V熔的平衡会打破，如果不加控制的话，电弧会越来越长，最后焊丝和导电嘴熔化在一起，送丝终止，电弧熄灭。
所以，我们在增大电弧电压的情况下要把送丝速度的旋钮也向增大方向旋转，使得焊丝的送进速度也加快，这样就能继续保持V送＝V熔的平衡，电弧长度略微增长，焊接电压升高，焊接电流增大，达到了调节焊接电流的目的。
详细的焊接电流调节方法将在操作技术一节中详细叙述。
c．熔化极气体保护焊的熔滴过渡：
焊丝被电弧熔化后形成熔滴，熔滴从焊丝端部滴落并进入熔池的过程叫做熔滴过渡。
气体保护焊的熔滴过渡可以分为滴状过渡，短路过渡，喷射过渡，旋转喷射过渡和脉冲喷射过渡。
其中，滴状过渡因焊缝成型恶劣不予采用，旋转喷射过渡也应用很少，其他几种过渡形式都广泛得到应用。
我们在操作焊条电弧焊的时候，如果把电弧拉长，用高速摄影拍摄，可以看到一滴滴颗粒比较大的熔滴从焊条端部向熔池中滴落，但是熔滴并不是直接滴入熔池，而是在电弧空间扭曲摇摆着，熔滴的形状也在不断变化，最后，熔滴经过复杂的曲线运动进入熔池。
有些熔滴甚至滴落过程中又返回焊条端部，然后再次滴落下来。
有些则没有进入熔池，直接飞出电弧空间。
如果逐渐压低电弧，这时可以通过高速摄影看到，熔滴尺寸变细，滴落速度加快，当电弧压低到一定程度，熔滴会跟熔池出现短路现象。
这时电弧熄灭，而熔滴就是在电弧熄灭时过渡到熔池中的。
熔滴过渡后，电弧再次引燃，加热和熔化焊条，熔滴又逐渐长大，直到发生再一次的熔滴短路。
这时，焊接电流，焊接电压的波动都比较小，飞溅也较小，焊缝波纹细密，成型优良。
反之，在焊接电流比较小，焊接电压却很高的时候，就是电弧长度拉得很长的情况下，熔滴尺寸很粗大，滴落速度慢，就是过渡频率很低，飞出电弧空间的熔滴很多，也就是飞溅很大。
焊缝成型不好。
熔滴究竟怎样从焊丝端部过渡到熔池中的呢？
熔滴的尺寸和过渡频率是根据什么决定的呢？
熔滴的过渡特性为什么对于电弧稳定性，飞溅的大小，以及焊缝成型为什么有如此显著的影响呢？
或许我们可以想到，焊丝端部熔化的熔滴本身具有一定质量，它是被地球引力吸引到熔池中去的。
但是，焊条电弧焊在仰焊的位置，焊条是向上的，重力方向与熔滴的过渡方向相反，但是仰焊仍然可以顺利操作，把熔滴逆着重力方向过渡到工件上去。
另外，高速摄影证明，熔滴每秒钟可以滴落数百滴，这说明熔滴滴落时的加速度远远高于重力加速度9.8m/s2。
这就让我们认识到，重力或许不是促使熔滴过渡唯一的力，甚至不是主要的力。
熔滴之所以能够从焊丝端部过渡到熔池中，除了重力以外，一定还有其他的力促使熔滴过渡，同时这些力的作用比重力更重要。
虽然上述现象是在焊条电弧焊操作中观察到的，但是在熔化极气体保护焊中同样可以观察到。
现在我们对熔化极气体保护焊的熔滴过渡进行细致的研究，为此我们首先指定氩气作为保护气。
首先研究熔化极氩弧焊的熔滴过渡状况。
研究表明，在熔化极氩弧焊中，影响熔滴形成和过渡的力除了熔滴自身的重力以外，还有表面张力，电磁收缩力（简称电磁力），斑点压力以及等离子流力等等。
熔滴的过渡频率（每秒钟过渡多少滴），过渡形式（喷射过渡还是短路过渡）都是由这些力共同作用的结果来决定的。
附录：
熔滴上的作用力：
1．重力和表面张力：
假如一根悬垂的筷子端头有一滴水，那么这滴水可以悬在筷子端头并不落下来。
在焊丝端部的熔滴也有类似的情况。
由于液体金属表面张力的作用，也会让液体熔滴悬垂在焊丝端部阻止它的过渡。
这时，重力F＝mg是有利于熔滴过渡的。
熔滴悬垂在焊丝端部的表面张力由下式决定：
Fs＝2πσRcosα
式中：
Fs表面张力的轴向分力
R焊丝半径
σ液体金属的表面张力系数（与液体金属种类，气体种类，温度有关）
在长弧焊时，表面张力总是阻碍熔滴脱离焊丝端部，因而是反过渡力。
在短弧焊时，熔滴尚未长大到与熔池接触之前，表面张力也是阻碍熔滴过渡，但是当熔滴与熔池接触之后，由于熔滴与熔池的接触周界长度比与焊丝要大得多，因此表面张力会把熔滴拉入熔池。
在这时，表面张力才成为过渡力。
由此可见，使用细直径的焊丝，改善液体的表面张力系数，有利于熔滴过渡。
不锈钢，高温合金等等高镍铬含量的金属的液体粘度非常大，表面张力系数大，可以超过碳钢的表面张力系数50％，过渡困难。
而铝合金表面张力系数就很小，铝熔滴过渡轻快。
在氩气中掺入少量氧气，也能降低表面张力系数。
焊接不锈钢的时候通常都要加入1％左右的氧气。
2．斑点压力：
我们在讲解电弧的时候，提到过电弧是依靠气体电离和电子发射来作到让气体导电的。
所以在电弧空间充斥着带电的质点，电子和离子。
它们在电场的作用下，电子加速飞向阳极，而正离子飞向阴极。
并且猛烈地撞击在电极的斑点上。
产生了机械撞击力。
这个力称为斑点压力。
可见无论是直流正接还是直流反接，这个力都是阻止熔滴过渡的。
直流正接DCEP，焊丝作为阴极，阴极斑点落在熔滴底部，撞击在熔滴底部阴极斑点上的是氩正离子，它的质量大，撞击力强，所以熔化极气体保护焊时如果使用直流正接，熔滴可以在焊丝端部成长为巨大的熔球，在电弧空间飘荡，几乎无法过渡。
直流反接DCEN，焊丝作为阳极，阴极斑点落在熔池上，沉重的氩正离子砸向熔池，阳极斑点落在熔滴底部，撞击在熔滴底部的是电子，它的质量仅仅是氩正离子的几万分之一，阻止熔滴过渡的斑点压力就小得多。
所以，气体保护焊必须使用直流反接才能正常操作，焊条电弧焊也仅仅是在堆焊打底或者铸铁补焊这类要求少熔化母材的情况下才使用直流正接。
另外，氩正离子砸向熔池，能够破碎熔池表面的氧化物，在铝合金焊接时这是必不可少的条件。
总之，在直流正接的情况下，飞溅大，熔深浅，熔滴氧化严重，几乎不能完成熔滴过渡。
所以，熔化极气体保护焊都采用直流反接。
3．电磁力：
我们在讲解电弧的时候提到过电磁力的概念。
库仑在1820年发现两根通有相同方向电流的平行直导线会互相吸引。
通有相反方向电流的平行直导线则互相排斥。
这可以用中学物理的右手螺旋定则和电动机左手定则来解释。
假定两根平行直导线垂直于纸面，电流流入纸面。
载流导体会产生磁场，两根导线都会产生磁场，磁场方向按照右手螺旋定则确定。
其中一根导线在另一根导线的磁场中，磁场中的载流导体受力方向按照左手定则确定，于是，可以知道这两根平行导线互相吸引。
这是两根载流导体的情况。
任何载流导体，其中所通过的电流都可以认为是由许多导电的电流素线组成，这些电流素线之间也要产生相互的吸引力。
把所有电流素线所产生的吸引力积分起来，就可以得到一个从四周向中心压缩导体的力。
它趋向于把导体的截面变细。
这个力就叫做电磁力。
电磁力的大小与电流的平方成正比。
对于液体导体和气体导体都适用。
但是对于固体导体电磁力比较小，不能导致固体导体截面变细，除非是在雷击的情况下，闪电产生强大磁场，导体中通过极大的电流，所以，被雷电击中的变压器线圈都会被扯断。
但是对于液体导体和气体导体就不同了。
电磁力足以让它们的截面变细。
当焊接电流通过液体金属熔滴时，电磁力对熔滴产生压缩作用，于是熔滴就在某个截面变细，最终从焊丝端部滴落下来。
所以，电磁力如图示在大多数情况下都是过渡力。
电磁力是否是过渡力要看弧根面积的大小。
所谓弧根就是熔滴导电的部位。
熔化极氩弧焊，弧根面积非常大，甚至可以扩散到熔滴的上半部去，但是在二氧化碳气体保护焊，弧根面积很小，所以电磁力在二氧化碳气体保护焊的熔滴滴落过程中贡献不大，但是在熔滴短路之后贡献很大。
4．等离子流力：
电弧中心部分电流密度非常大，温度极高，其中的气体完全电离，这种完全电离了的气体称为电弧等离子体。
导电性能极好。
焊接电弧的形状是锥形，从上向下是发散的，所以在电流素线之间的电磁力会有一个轴向的向下的分力，于是，弧心部位的等离子流体在这个轴向推力的推动下高速向下流动，速度可超过音速，达到103米每秒。
气流流动形成的真空就依靠吸取电弧上方的气体来补充。
这就形成了焊接电弧的等离子流力。
这股超音速气流从焊丝端部进入电弧空间时，可以促使熔滴脱离焊丝端部并加速向熔池滴落。
还能对熔池产生强大的挖掘作用，增加熔深，甚至把熔池金属吹出熔池之外。
即使是钨极氩弧焊，在大电流时也能产生明显的等离子流力。
等离子流力虽然在正接反接都能产生，但是，直流正接时，熔滴非常粗大，还受到斑点压力四处飘荡，从流体力学的角度来说会减弱等离子流力。
电流越大，等离子流力越大，小电流时就不明显了。
现在，以熔化极氩弧焊，直流反接为例说明不同的熔滴过渡状况；
●滴状过渡：
熔化极氩弧焊，以高电压，低送丝速度施焊，这时电弧很长，熔滴直径可以长得很大，基本上依靠重力滴落，听不到电弧声，焊丝端部始终悬垂着液态熔滴，焊缝熔深很浅，宽度很宽，由于电流很小，基本上没有阴极清理作用。
焊缝成型不佳，实际生产不使用。
●喷射过渡：
依然维持高弧压，逐渐增大送丝速度，这时电弧长度缩短，电流增大，等离子流力逐渐增大，电弧声加强，当电流增大到一定程度，而电压高于某个数值时，焊丝端部变尖，熔滴开始以细滴的形式向熔池中喷射，这时能听到电弧声。
看到明显的阴极清理作用。
焊接电压和焊接电流都相当稳定，焊机的电压表和电流表指针基本不摆动。
不同材质不同直径的焊丝喷射过渡临界电流如下表：
不锈钢Φ（mm）
1.0
1.6
2.0
2.5
3.0
临界电流A
190
240
280
320
350
铝合金Φ（mm）
1.2
1.6
2.4
3,2
临界电流A
130
160
200
235
注意，喷射过渡通常用来焊接不锈钢，铝合金，焊接低碳钢则很少采用。
原因是采用喷射过渡必须使用惰性气体作保护气，氧化性气体在保护气中的比率不能太高，否则会造成焊缝的严重氧化。
另外，喷射过渡电弧温度非常高，还必须使用水冷焊枪，只能在平位置施焊而且焊接规范区比较窄，这对于低碳钢显得成本太高而且也太不方便了。
●短路过渡：
熔滴短路过渡与喷射过渡相比焊接规范区相当宽，可以全位置焊接，在碳钢焊接应用极其广泛，但是短路过渡电弧发热量比较低，容易导致焊缝内部的未熔合，在工艺上要采取控制措施。
与喷射过渡时稳定的电压电流不同，短路过渡时电压电流是周期性变化的。
电弧引燃后，焊丝端部开始形成金属液体熔滴并随着熔滴尺寸的长大和焊丝连续不断地送入电弧空间，弧隙缩短，如照片
所示。
焊丝继续向下送进，熔滴与熔池短路，电弧熄灭。
电弧作为焊接回路中最大的负载一旦消失，电弧电压骤降到短路电压的水平，短路电流却很快上升。
熔滴在焊丝和熔池之间形成液体的桥梁，如照片
所示。
由于短路电流的电磁力产生的收缩效应，液桥出现“颈缩”现象。
导电截面缩小，电阻上升，短路电流的上升率趋缓。
如照片
所示。
液桥爆断，电弧恢复燃烧，随着电弧的建立，电压上升到正常的电弧电压，电流从短路电流降低到正常的电弧电流。
如照片
所示。
在液桥爆断的时候，由于液态金属的迅速气化，体积剧烈膨胀，会把部分液体金属炸出电弧空间，形成飞溅。
这种飞溅的颗粒比较小，但数量比较多。
短路电流越大，那么爆断时液桥气化就越迅速，爆炸就越剧烈，飞溅也就越大。
所以，高档焊接电源都能严格控制短路电流值。
实际焊接过程中短路频率是非常高的，每秒大约60到100次。
新型数字逆变电源可以作到在不到百分之一秒的时间内，在0－400A的范围内控制电流的瞬时值。
由此可以得到几乎没有飞溅的短路过渡焊缝。
短路过渡在实际生产中使用最为广泛，所以对它的过渡特性要准确把握。
短路过渡在很宽的电流区间都能稳定工作。
以直径1.2毫米的钢焊丝为例，在90－300安培的焊接电流区间，都能得到良好的焊缝成型。
无论薄板或者厚板都能使用这种过渡方式。
与喷射过渡那样的长弧焊接不同，短路过渡电弧非常短，而且是断续燃烧，单位长度焊缝的热输入量比喷射过渡少得多，熔池凝固很快，不仅是平焊，在立焊，仰焊，横焊位置都可以随心所欲地操作，而这些位置用喷射过渡是根本无法焊接的。
短路过渡时，电弧是断续燃烧的，因而对母材金属加热也呈断续状。
而熔化极气体保护焊特有的高熔敷率在单位时间内填充的金属量非常多，操作者稍有不慎，往往导致母材尚未完全熔化，但是焊丝已经大量熔化过渡到接头中了。
于是就在坡口两侧产生未熔合或者夹渣。
●脉冲喷射过渡：
脉冲喷射过渡是一种低热输入的焊接工艺。
脉冲电弧中的电流分成基值电流和脉冲电流两部分。
基值电流很小，仅仅维持电弧燃烧，预热焊丝端部并使之形成液态熔滴，其值远远小于喷射过渡的临界电流值。
也小于稳定短路过渡的电流值。
也就是说，如果仅仅是基值电流，那么焊接过程是极其不稳定的。
将产生极大的飞溅和焊丝的爆断。
焊缝熔深很浅而且成型非常恶劣。
这是因为基值电流的热输入是很少的。
所以，脉冲喷射过渡是在基值电流上叠加一个非常大的脉冲电流，它远远高于喷射电流的临界值。
所以，每当一个脉冲到来，就产生一次喷射过渡。
在焊接电源的精确控制下，甚至可以作到每一个脉冲过渡一个熔滴。
喷射过渡焊缝成型非常美观，几乎看不到焊接波纹，焊缝熔深大，无飞溅。
但是喷射过渡热输入量太大，容易导致焊接件过热。
晶粒粗大，变形严重。
脉冲喷射过渡就避免了这些缺点。
脉冲电流到来时，突然的热输入使得熔池瞬时高温，热量来不及散失，很好地加热了工件，当熔滴过渡完毕后，脉冲电流消失，避免了对工件不必要的加热。
所以，焊接同样厚度的材料，脉冲喷射过渡比喷射过渡电流要小得多。
工件总的热输入减少了，变形自然就小，晶粒也不易长大。
但是，单凭一台焊接变压器和可控硅技术形成的脉冲喷射过渡精度很差，脉冲电流和基值电流相差不多，脉冲间隔和脉冲宽度也都不可控。
不能作到像图示这样的电流波形。
30年前要想实现图示这样的方波电流需要两台焊接电源，这使得焊机的体积和成本大大增加，缺乏商业价值。
近年来数字控制技术的发展才真正解决了这个问题。
2．熔化极气体保护焊的送丝机构：
送丝机构是熔化极气体保护焊重要的组成部分。
我们前面提到熔化极气体保护焊采用平特性电源和等速送丝，就是假定了送丝速度一经确定必须保持不变，以维持焊丝的熔化速度等于焊丝的送进速度。
保持不变的送丝速度是获得稳定的焊接电弧的最基本的条件。
在实际的焊接生产中，焊缝成型不良，电弧不稳定，大多数情况下都是送丝机构送丝速度不稳定造成的。
送丝机构分为推丝式，拉丝式，推拉送丝式，行星式。
其中，以推丝式结构最简单成本最低，最常用。
拉丝式用于250安培以下的小功率焊接电源，焊丝直径不超过0.8毫米。
常用送丝机外形如图示。
a．送丝机构的组成部分：
以最常用的推丝式为例，送丝机构由送丝电机（日本及国产焊机多采用印刷电机，欧洲厂家采用直流伺服电机），减速机，送丝滚轮，压紧手柄，送丝软管，鹅颈铜管，导电嘴组成。
其中，送丝软管，鹅颈铜管和导电嘴安装在焊枪中。
对于推丝式送丝机构来说，导致送丝不稳的问题多出在送丝软管和导电嘴。
送丝软管可以看作是小直径的弹簧钢管，送进碳钢焊丝，不锈钢焊丝，药芯焊丝都能作到速度稳定。
但是铝合金焊丝不能用钢制的送丝软管。
必须使用聚四氟乙烯软管。
b．送丝机构的工作方式：
操作者按动焊枪上的电气开关，焊接电源上电的同时也会驱动送丝电机，送丝电机带动减速机，驱动送丝滚轮，送丝滚轮可以是两个，其中一个是光轮，起压紧焊丝的作用，另一个是槽轮，带动焊丝送进。
也可以是四个一组，两个光轮两个槽轮，欧洲厂家的送丝机多采用四轮一组，送丝更加可靠。
焊丝被送丝滚轮驱动进入送丝软管，推丝式的送丝软管最长不超过4米。
以2.5米送丝比较好，太短虽然送丝更加稳定，但是使用不够方便。
焊丝经过送丝软管，鹅颈铜管，导电嘴，到达电弧空间。
c．送丝机构的维护：
由于焊丝表面镀铜层会脱落，铜粉聚集在送丝软管中影响送丝稳定性，所以送丝软管要经常清理，拆下用压缩空气吹洗，送丝软管和导电嘴使用中都会磨损，也会导致送丝不稳定。
如果操作者焊接时感觉到手中的焊枪出现振动，那么就可能是送丝软管需要清理或者内部磨损严重需要更换了。
另外，需要送入的焊丝端部必须用钳子剪断，焊丝不能有折弯，不能让焊丝尖锐的尖端刮擦送丝软管内壁，送丝机构要轻拿轻放，不允许拽着焊枪拖拉送丝机构，这就要看操作工的敬业态度了。
仿造日本松下送丝机性能如下表
送丝电压
DC24V/DC18.3V
电磁阀电压
DC24V/AC36V
焊丝直径
0.8/1.0或1.2/1.6
适用丝类型
软钢/实芯
送丝速度范围
1.5-15m/min
适用焊丝盘
Φ300×Φ50×103mm
焊丝盘最大容量
20kg
额定牵引力
980N
整机质量
9kg
体积
460×200×280mm
3．熔化极气体保护焊的焊枪：
与焊条电弧焊简单的电焊钳不同，熔化极气体保护焊需要结构复杂的焊枪，用来送进焊丝，传导焊接电流，输送保护气体。
所以，焊枪是熔化极气体保护焊设备的重要组成部分。
大致可分为半自动焊枪，自动焊枪两大类。
我们在此主要研究半自动焊枪。
图示为半自动焊枪的外形图，主要包括喷嘴，气电分离器，绝缘体，导电嘴，鹅颈导管，握把，焊接电缆，微动开关。
焊接电缆用橡胶整体包裹，不仅用来传导焊接电流，而且保护气管道，送丝软管也一同包裹在内。
焊工只要轻轻按动微动开关，焊接电源就会按照程序开始供电，送气，送丝。
整个焊枪总成消耗量最大的配件是导电嘴。
导电嘴的功能是把焊接电流传导给焊丝。
焊丝在导电嘴中心的导丝孔中滑动，由于传导的电流很大，焊丝与导电嘴的接触电阻很大，当然跟电弧电阻相比仍然可忽略不计。
焊丝既要从导丝孔中滑过，又要可靠地传导电流。
这就要求导丝孔直径必须与焊丝直径匹配，直径太大与焊丝接触不好，导电不可靠，经常断弧。
直径太小把焊丝卡得太紧送丝阻力太大，严重时甚至会在送丝轮部位导致焊丝折弯，焊丝停止，电弧断弧。
正常的情况应该是导丝孔直径比焊丝直径大0.2毫米。
导电嘴用紫铜制造。
长度大约在40毫米左右。
轴线上贯通的导丝孔其直径最大不超过1.8毫米。
同轴度，直线度要求都很高，如果加工精度不足，那么焊接过程中送丝不稳定。
过去的20年，中国国产焊枪导电嘴加工精度始终不过关。
正规的制造工艺应当是用模具整体挤压成型，包括中间的导丝孔。
由于工艺难度很大，所以一些非正规小厂的导电嘴用钻头加工，内壁不平整，送丝时很快就磨损报废不能使用了。
焊枪总成消耗量排第二的配件是喷嘴，喷嘴也是紫铜整体挤压成型的，表面镀铬，内壁十分光滑。
用矩形螺纹与后面的绝缘体相连接。
造成喷嘴损坏的有两个因素，第一是飞溅物烧坏喷嘴出口部分，第二是矩形螺纹损坏。
这两点都跟焊工的操作技术和责任心有关。
焊枪总成另一个薄弱环节就是握把上的微动开关。
如果焊枪经常磕碰，摔打，那么即使微动开关没有损坏，但塑料握把变形，开裂也会导致导电不正常，经常断弧。
4．供气系统和供水系统：
供气系统包括高压气瓶，减压加热流量计，气管，气阀（通常安装在焊接电源或者送丝机构）减压加热流量计是CO2气体保护焊必不可少的，并且CO2气体保护焊电源还设置了专门的气体加热电源插座，用于给保护气加热。
二氧化碳从高压气瓶中放出时，体积膨胀，压力降低，会吸收大量的热，气体温度会降低到零度以下，气体管路中温度过低会结冰。
即使不堵塞气流，也会使得气体中含水量剧增，容易引起焊接气孔。
供水系统用于喷射过渡的熔化极氩弧焊。
由水箱，水泵，循环水管组成。
需要和水冷焊枪配套使用。
5．控制系统：
熔化极气体保护焊控制系统保证焊接过程按照设定的程序进行。
已经由厂家设定好，使用者一般情况下是不能调节的。
但是，高档逆变焊机，许多参数可以由使用者调节。
焊接程序：
以半自动焊接为例；操作者按下微动开关按钮――气阀提前送气――送丝机上电送丝――焊丝与工件短路――电弧引燃――开始焊接；操作者抬起微动开关按钮――焊接电源进入收弧坑子程序，焊接电压逐渐降低，送丝逐渐变慢，电流逐渐变小――焊接电源断电，送丝机断电――气阀延时送气数秒钟――气阀关闭
第四节二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊
一．二氧化碳气体保护焊的特点：
二氧化碳气体保护焊是应用最为广泛的气体保护焊工艺方法。
它具有焊接成本低，生产效率高，焊缝抗氢气孔能力强，适合全位置焊接等优点。
但是，二氧化碳气体保护焊飞溅比较大，焊缝中氧含量过高，焊缝冲击韧性特别是低温冲击韧性较差。
另外，也容易导致未熔合。
所以，纯二氧化碳气体保护焊在压力容器行业很少使用。
1．二氧化碳气体的特点：
二氧化碳在地球大气中的含量是0.03％，摄氏0℃时一个大气压下的气体密度为1.9768g/L，为空气的1.5倍，在通常状况下是一种无色，无臭，无味的气体能溶于水，溶解度为0.144g/100ml水（25℃）。
在20℃时，将二氧化碳加压到5
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