Октябрь 09 2019 0Комментариев
Углекислый газ и сварка в среде защитных газов

Углекислый газ и сварка в среде защитных газов

Сварка в среде защитных газов сегодня применяется практически для всех металлов, включая углеродистую и нержавеющую стали, алюминий, медь и титан. Теплотой дуги расплавляется основной металл и проволока или присадочный пруток, если сварку выполняют неплавящимся электродом. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует шов. При сварке в зону дуги непрерывно подаётся защитный газ. В качестве защитных газов применяют углекислый газ (CO2) и инертные газы, такие как аргон (Ar), гелий (He) и их смеси: Ar+He, Ar+CO2, Ar+O2, CO2+O2, Ar+H2 и др.

По сравнению с другими способами сварка в среде защитных газов обладает рядом преимуществ:

  • высокое качество сварных соединений на разнообразных металлах и сплавах различной толщины в виду широкого диапазона используемых защитных газов и газовых смесей, обладающих значительно различающимися теплофизическими свойствами;
  • относительная простота процесса сварки и возможность применения механизированной сварки в различных пространственных положениях;
  • возможность визуального наблюдения за образованием шва, что особенно важно при полуавтоматической сварке;
  • отсутствие операций по засыпке и уборке флюса и удалению шлака;
  • низкая стоимость, высокая производительность сварных работ.

Изначально наибольшее распространение получила сварка в среде CO2. Такой способ является самым дешёвым при сварке углеродистых и низколегированных сталей.

Сварке в среде CO2 свойственны следующие достоинства: высокая степень концентрации дуги и плотности тока, дающие минимальную зону структурных изменений металла; большая степень защиты сварочной ванны от воздействия внешней среды; высокая производительность; возможность сварки металлов различной толщины (от десятых долей до десятков мм); незначительная чувствительность к ржавчине и другим загрязнителям основного металла.

Однако необходимо принимать во внимание и недостатки: сильное разбрызгивание металла, требующее значительных трудовых затрат на зачистку сварного соединения и околошовной зоны; сварные соединения обладают малой энергоёмкостью разрушения; при высоких температурах сварочной дуги CO2 разлагается на оксид углерода (CO) и кислород (O2), который, если не принять специальных мер, приводит к окислению свариваемого металла и легирующих элементов; требуется специальная проволока, в состав которой входят в качестве раскислителей кремний (0,6 — 1,0 %) и марганец (1,0 — 2,0 %).

Дальнейшим этапом повышения эффективности сварки при изготовлении сварных металлоконструкций стало применение газовых смесей на основе углекислого газа (CO2) и аргона (Ar). Предлагаемые технологии сварки в смесях с использованием CO2 и аргона позволяют значительно улучшить, в сравнении со сваркой в CO2, технологические параметры процесса сварки.

Преимущества применения газовых сварочных смесей по сравнению с CO2 таковы:

  • увеличение количества наплавленного металла за единицу времени, а также снижение потерь электродного металла на разбрызгивание;
  • уменьшение количества брызг (набрызгивания) в районе сварного соединения и, как следствие, уменьшение до 95 % трудоёмкости при их удалении;
  • повышение плотности и пластичности металла шва;
  • повышение прочности сварного соединения;
  • процесс сварки стабилен даже при некоторой неравномерности подачи сварочной проволоки, а также наличия на её поверхности следов технологической смазки и ржавчины;
  • гигиенические условия труда на рабочем месте сварщика улучшаются за счёт значительного уменьшения количества выделяющихся сварочных аэрозолей и дымов.

Сварочные смеси на основе углекислого газа являются наиболее распространёнными среди смесей, применяемых для сварки углеродистых конструкционных сталей.

 

Написать Отзыв или Комментарий