Жидкая углекислота способна растворять воду; поэтому выделяющийся в баллоне углекислый газ перед подачей в зону дуги должен осушаться; концентрация его должна быть не менее 99%. Если углекислый газ содержит влагу, то неизбежна пористость шва.
Для сварки пользуются специально выпускаемой сварочной углекислотой; можно пользоваться также пищевой углекислотой.
Пищевая углекислота содержит много влаги; поэтому перед сваркой газ следует подвергать сушке пропусканием через патрон, заполненный обезвоженным медным купоросом или через силикагелевый осушитель.
Сварочный углекислый газ отвечает следующим техническим требованиям: для I сорта СО2 не менее 99,5%, II сорта – 99%; водяных паров I сорта не более 0,18%, для II сорта – 0,51%.
При количестве сварочных постов более 20 целесообразно иметь централизованное питание их углекислым газом, подаваемым по трубопроводу от рампы или от газификационной установки. Сварочные посты рекомендуется оборудовать электромагнитными клапанами, позволяющими автоматически перед зажиганием дуги включать подачу газа и после гашения выключить газ. На каждом посту должен быть расходомер (ротаметр).
Особенности сварки в среде углекислого газа.
Углекислый газ является активным газом. При высоких температурах происходит диссоциация (разложение) его с образованием свободного кислорода:
2СО2 -- 2СО + О2
Молекулярный кислород под действием высокой температуря сварочной дуги диссоциирует на атомарный по формуле:
О2 -- 2О
Атомарный кислород, являясь очень активным, вступает в реакцию с железом и примесями, находящимися в стали, по следующим уравнениям:
Fe + O =FeO,
C + O =CO,
Mn + O =MnO,
Si + 2O = SiО2.
Чтобы подавит реакцию окисления углерода и железа при сварке в углекислом газе, в сварочную ванну вводят раскислители (марганец и кремний), которые тормозят реакции окисления и восстанавливают окислы по уровням:
FeO + Mn = MnO + Fe,
2FeO + Si = SiО2 + 2Fe и т.д.
Образующиеся окислы кремния и марганца переходят в шлак.
Исходя из этого при сварке в углекислом газе малоуглеродистых и низкоуглеродистых сталей необходимо применять кремний-марганцовистые проволоки, а для сварки легированных сталей – специальные проволоки.
Сварочные проволоки для сварки малоуглеродистых и легированных сталей
Свариваемый металл
Марки сварочной проволоки
Малоуглеродистые стали
Св-08ГС, Св-08Г2С,
Теплоустойчивые стали 15ХМА, 20ХМА
Св-08ХГ2СМ
Низколегированные стали
Св-08Г2С, Св-18ХГСА, Св-18ХМА
Сталь15Х1М1Ф
Св-08ХГСМФ
Сталь1Х13
Св-08Х14ГТ, Св-10Х17Т
СтальХ18Н9Т
Св-06Х19Н9Т, Св-07Х18Н9ТЮ
Сталь 20ХМФЛ
Св-08ХГСМФ
Подготовка металла под сварку состоит в следующем. Чтобы в наплавленном металле не было пор, кромки сварных соединений необходимо зачищать от ржавчины, грязи, масла и влаги на ширину до 30мм по обе стороны от зазора. В зависимости от степени загрязнения зачищать кромки можно протиркой ветошью, зачисткой стальной щёткой, опескоструиванием, а также обезжириванием с последующим травлением. Следует заметить, что окалина почти не влияет на качество сварного шва, поэтому детали после газовой резки могут свариваться сразу после зачистки шлака.
Разделывают кромки под сварку так же, как и при полуавтоматической сварке под слоем флюса.
Выбор режимов сварки в среде углекислого газа.
К параметрам режима сварки в углекислом газе относятся: род тока и полярность, диаметр электродной проволоки, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, вылет электрода, расход углекислого газа, наклон электрода относительно шва и скорость сварки.
При сварке в углекислом газе обычно применяют постоянный ток обратной полярности, так как сварка током прямой полярности приводит к неустойчивому горению дуги. Переменный ток можно применять только с осциллятором, однако в большинстве случаев рекомендуется применять постоянный ток.
Диаметр электродной проволоки следует выбирать в зависимости от толщины свариваемого металла.
Рекомендуемые диаметры электродной проволоки при сварке стыковых швов в нижнем положении, мм
Толщина свариваемого металла
Рекомендуемый диаметр электродной проволоки
0,6 - 1,0
0,5 - 0,8
1,2 - 2,0
0,8 - 1,0
3,0 - 4,0
1,0 - 1,2
5,0 - 8,0
1,6 - 2,0
9,0 - 12,0
2,0
13 - 18,0
2,0 -2,5
Сварочный ток устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки.
Рекомендуемые величины сварочного тока в зависимости от диаметра электродной проволоки
Показатели
Диаметр электродной проволоки, мм
0,5
0,8
1
1,2
1,6
2
2,5
Рекомендуемые пределы величины тока, а...
30-60
50-100
70-120
90-150
140-300
200-500
300-700
Плотность тока, а/мм2
150
100
85
80
70
65
60
С увеличением силы сварочного тока увеличивается глубина провара и повышается производительность процесса сварки.
Напряжение дуги зависит от длины дуги. Чем длиннее дуга, тем больше напряжения на ней. С увеличением напряжения дуги увеличивается ширина шва и уменьшается глубина его провара. Устанавливается напряжение дуги в зависимости от выбранной силы сварочного тока.
Скорость подачи электродной проволоки подбирают с таким расчётом, чтобы обеспечивалось устойчивое горение дуги при выбранном напряжении на ней.
Вылетом электрода называется длина отрезка электрода между его концом и выходом его из мундштука. Величина вылета оказывает большое влияние на устойчивость процесса сварки и качества сварного шва. С увеличением вылета ухудшается устойчивость горения дуги и формирования шва, а также увеличивается разбрызгивание. При сварке с очень малым вылетом затрудняется наблюдение за процессом сварки и часто подгорает контактный наконечник. Величину вылета рекомендуется выбирать в зависимости от диаметра электродной проволоки.
Рекомендуемые значения вылета электродной проволоки
Диаметр электродной проволоки, мм
0,8
1
1,2
1,6
2
2,5
Вылет электрода, мм
6- 12
7 -13
8 -15
13-20
15-25
15-30
Кроме вылета электрода, необходимо выдерживать определённое расстояние от сопла горелки до изделия, так как с увеличением этого расстояния возможно попадание кислорода и азота воздуха в наплавленный металл и образования пор в шве. Величину расстояния от сопла горелки до изделия следует выдерживать в приведенных значениях.
Рекомендуемые расстояния от сопла горелки до изделия
Диаметр электродной проволоки, мм
0,5; 0,8
1,0; 1,2
