原理：
二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）的保护气体是二氧化碳（有时采用CO2＋O2的混合气体）。由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的优质质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。 二氧化碳焊设备由弧焊电源、控制箱、送丝机构、焊炬及供气系统组成。自动CO2焊设备还配有行车小车或悬臂梁等，而送丝机构及焊炬均安装在小车上或悬臂梁的机头上。大电流CO2焊设备还配有水冷系统。
特点：
1）二保焊机焊接成本低，CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，来源广，价格低，其综合成本大概是手工电弧焊的1/2。
2）生产效率高，CO2气体气体保护焊使用较大的电流密度（200A/mm2左右），比手工电弧焊（10-20A/mm2左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.2-3.8倍，对10mm以下的钢板可以不开坡口，对于厚板可以减少坡口加大钝边进行焊接，同时具有焊丝熔化快，不用清理熔渣等特点，效率可比手弧焊提高2.5-4倍。
3）焊后变形小，CO2气体气体保护焊的电弧热量集中，加热面积小，CO2气流有冷却作用，因此焊件焊后变形小，特别是薄板的焊接更为突出。
4）抗锈能力强，CO2气体气体保护焊和埋弧焊相比，具有较高的抗锈能力，所以焊前对焊件表面的清洁工作要求不高，可以节省生产中大量的辅助时间。
焊接设备：
（1）电源：
按焊接电源分为直流和脉冲两大类，按其特性类型分为平特性（恒压）、陡降型（恒流）（细丝通常采用平特性电源配等速送丝系统、粗丝通常用陡降型电源配变速送丝系统），逆变电源使用越来越广泛，成为主流。
粗丝二氧化碳焊设备要求使用陡降外特性的电源，采用弧压反馈调节来保持弧长的稳定，细丝二氧化碳焊设备要求使用具有缓降外特性或平特性的弧焊电源，采用自调节作用来保持弧长的稳定。二氧化碳焊设备仅采用直流电源，焊接时一般采用反极性接法。
（2）控制系统：
控制箱中装有焊接时序控制电路。其主要用途是控制焊丝的自动送进提前送气、滞后停气、引弧、电流通断、电流衷减、冷却水流的通断等。对于自动焊机，还要控制小车或其他的机构的行走。
（3）送丝系统：
送丝系统主要由送丝机、送丝软管、焊丝盘等组成，根据送丝方式的不同，分为三类：推丝式、拉丝式、推拉式。
推丝式是半自动熔化极气体保护焊应用最广泛的送丝方式之一。这种送丝方式的焊枪结构简单、轻便、操作和维修都比较方便，但焊丝送进的阻力较大，软管越长，送丝稳定性越差。
拉丝式系统主要分为三种：一种是焊丝盘与焊枪分开，两者通过送丝软管连接，一种是焊丝盘直接装在焊枪上，另一种是焊丝盘与焊枪分开，并且送丝电动机与焊枪也分开（前两种适用于半自动焊接、后一种适用于自动焊接）。
（4）焊枪：
焊枪可分为水冷或气冷及鹅颈式或手枪式，主要有导电嘴、气体保护喷嘴、焊接软管、导丝管、气管、水管、焊接电缆、开关组成。
气冷式焊枪（CO₂焊）时可使用最大600A的电流（CO₂气体本身具有冷却作用），氩气或氦气保护焊只限于200A电流，超过上述电流应使用水冷式焊枪。
半自动焊枪通常有鹅颈式、手枪式，鹅颈式使用广泛，适用于细焊丝，使用灵活方便，可达性好，手枪式适用于较粗焊丝且常常采用水冷式。
常见焊枪样式：
（5）供气系统和冷却系统：
供气系统除了一般气体保护焊供气系统中必须有的气瓶、减压阀、流量计、软管及气阀以外，二氧化碳焊机的供气系统有时还需安装预热器及干燥器。 安装预热器是为了防止二氧化碳不断气体，气体过程中要吸收大量的热而且钢瓶中的二氧化碳是高压的，经过减压阀减压后，也会使气体温度下降；气体流量越大，温度下降越明显。因此，气体流量较大时（大于10L/min），在减压阀之前必须安装加热器，以防止气体中的水分结构。通常采用电热式加热器，其结构比较简单，只需将套有绝缘瓷管的加热电阻丝套在通二氧化碳气体的紫铜管上即可。 气路中安装干燥器是为了减少焊缝中的含氢量。一般市售的二氧化碳气体中含有一定量的水分，因此需在气路中安装干燥器，以去除水分，减少焊缝中的含氢量。干燥器有两种：高压干燥器和低压干燥器。高压干燥器安装在减压阀前，低压干燥器安装在减压阀之后。一般情况下，只需安装高压干燥器。如果对焊缝质量的要求不高，也可不加干燥器。
冷却系统通以冷却水，用于冷却焊炬及电缆。通常水路中设有水压开关，当水压太低或断水时，水压开关将断开控制系统电源，使焊机停止工作，保护焊炬不被损坏。
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