2.2 Механизированная сварка в среде защитных газов плавящимся электродом

Сварка в защитных газах обладает рядом преимуществ: высокое качество сварных соединений на разнообразных металлах и сплавах различной толщины (от десятых долей до десятков миллиметров); возможность сварки в различных пространственных положениях; возможность визуального наблюдения за образованием шва; отсутствие операций по засыпке и уборке флюса и удалению шлака; высокая производительность и легкость механизации и автоматизации; низкая стоимость при использовании активных защитных газов. К недостаткам относится необходимость применения защитных мер против световой и тепловой радиации дуги [1, с. 47].

Рисунок 2 – Дуговая сварка в защитных газах

При сварке в зону дуги 1 через сопло 2 непрерывно подается защитный газ 3. Теплотой дуги расплавляется основной металл 4 и сварочная проволока 5. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует шов.

Сквозняки или ветер при сварке, сдувая струю защитного газа, могут резко ухудшить качество сварного шва или соединения.

Теплофизические свойства защитных газов оказывают большое влияние на технологически свойства дуги и форму шва.

При сварке низкоуглеродистых сталей для защиты расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны широко используют углекислый газ. В качестве защитных газов находят применение смеси углекислого газа с кислородом (до 30 %) и аргоном (до 50 %). Добавки кислорода, увеличивая окисляющее действие газовой среды на расплавленный металл, позволяют уменьшать концентрацию легирующих элементов в металле шва, несколько уменьшает разбрызгивание расплавленного металла, повышается его жидкотекучесть. Связывая водород, кислород уменьшает его влияние на образование пор. Добавки аргона (иногда в эту смесь вводят кислород) изменяют технологические свойства дуги (глубину проплавления и форму шва, стабильность дуги и др.) и позволяют регулировать концентрацию легирующих элементов в металле шва [1, с.225].

Сварку в углекислом газе и его смесях выполняют плавящимся электродом.

На свойства металла шва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в швах могут образовываться поры. Сварка в углекислом газе менее чувствительна к отрицательному влиянию ржавчины. Увеличение напряжения дуги, повышая угар легирующих элементов, приводит к снижению механических свойств шва. Сварка на повышенных силах тока приводит к получению металла швов с пониженными показателями пластичности и ударной вязкости, что вероятно объясняется повышенными скоростями охлаждения [1, с. 227].

3 Выбор сварочных материалов

Сварочные материалы – присадочный металл и другие вещества, используемые при сварке плавлением с целью получения непрерывного неразъемного соединения, удовлетворяющего определенным требованиям. К сварочным материалам относят сварочную проволоку, присадочные прутки, порошковую проволоку, плавящиеся покрытые электроды, неплавящиеся электроды, различные флюсы, защитные (активные и инертные) газы. Они должны обеспечить требуемые геометрические размеры и свойства сварного шва; хорошие технологические условия ведения процесса сварки; высокую производительность и экономичность процесса; необходимые санитарно-гигиенические условия труда при их производстве и сварке [1, с. 83].