Газ, применяемый при сварке

Активные газы в процессе сварки взаимодействуют с металлом, растворяясь в нем и образуя химические соединения. Защитное действие активных газов происходит за счет оттеснения из зоны сварки воздуха, при этом важнейшей ролью защитных газов является предупреждение проникновения азота воздуха к металлу, так как удаление азота из сварочной ванны представляет большую трудность по сравнению с удалением кислорода раскислением.

Углекислый газ в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с едва ощутимым запахом. Углекислый газ, предназначенный для сварки, должен соответствовать ГОСТ 8050 – 85, в зависимости от содержания углекислый газ выпускается трех марок: сварочный, пищевой, технический. Для сварки используют углекислоту 1 и 2-го сорта (99,5% и 99%). В баллонах давление должно соответствовать норме 5 – 6 МПа. Баллоны окрашены в черный цвет с желтой надписью «Углекислый газ».

Таблица 9. Требования к чистоте сварочного углекислого газа по ГОСТ 8050 – 64.

Компонент	Содержание
	Первый сорт	Второй сорт
Двуокись углерода, % не менее Водяные пары: При нормальной температуре и давлении, об.% не более по точке росы, 0 °С, не выше	99,5 0,178 - 34	99,0 0,515 - 34

Примечание: Сварочный углекислый газ не должен содержать более 1% примесей, в их числе не более 0,05% растворенной влаги, без воды в свободном состоянии. В нем не должно быть азота, воздуха, разных масел, сернистых соединений и вредных примесей.

Расчет параметров режимов сварки

1. Диаметр сварочной электродной проволоки выбирается в зависимости от толщины и от разделки кромок свариваемого материала:

Таблица 10. Выбор диаметра сварочной проволоки (без скоса кромок).

Толщина, мм	1	1,5	2	2,5	3	4	5	6	8	10
Диаметр проволоки, мм	0,5	0,6	0,8	0,8-1	0,8-1	1,2-1,6	1,2-1,6	1,6-2	1,6-2	2-2,5

Таблица 11. Выбор диаметра сварочной проволоки (со скосом кромок).

Толщина, мм	8	10	12	14
Диаметр проволоки, мм	1,6-2	1,6-2	2	2-2,5

2. Вылет электрода выбирается в зависимости от диаметра сварочной электродной проволоки (табл. 13)

Таблица 12.

Диаметр проволоки, мм	1,6	2	2,5	3
Вылет электрода, мм	15-20	15-20	12-28	20-32

3. Расход газа выбирается в зависимости от толщины свариваемого материала (табл. 14)

Таблица 13.

Толщина, мм	1	1,5-2	2-3	3-4	5-10	˃ 10
V л/мин	5-6	6-8	8-10	12-16	17-18	20-25

4. Ток сварки определяется в зависимости от диаметра сварочной проволоки по формуле:

I_св = 100*d_пр*(d_пр - 0,5) + 50, А (12)

где d_пр - диаметр проволоки, мм.

5. Напряжение на дуге определяется по формуле:

U_д = 8(d_пр + 1,6), В (13)

6. Скорость перемещения дуги (скорость сварки) определяется по формуле:

м/ч (14)

где γ_н - коэффициент наплавки (г/А*ч);

ρ - удельный вес (г/см³), для стали 7,8 г/см³;

F_н – площадь наплавленного металла, мм², при наплавке в CO₂ принимается равным 0,3 – 0,7 см²;

I_св - сила сварочного тока, А.

7. Скорость подачи проволоки определяется по формуле:

м/ч (15)

8. Коэффициент наплавки определяется по формуле:

α_н = ά_р* (1 – ψ), г/А*ч (16) где ψ - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в CO₂, ψ = 0,1 – 0,15;

ά_р - коэффициент расплавления проволоки, г/А*ч;

9. Коэффициент расплавления проволоки определяется по формуле:

ά_р = (3 + 0,08 * I_св)/d²_э, г/А*ч (17)

где d_э – диаметр электродной проволоки, мм.