5.2 Характеристика сварки в углекислом газе

Основная особенность сварки плавящимся электродом заключается в применении электродных проволок с повышенным содержанием элементов -раскислителей (кроме углерода), которые имеют большое сродство с кислородом воздуха, то есть служат для его связывания.

Кроме некоторых специфических преимуществ, сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. К недостаткам способа относится повышенное разбрызгивание и не всегда удовлетворительный вид шва.

Принципиально в углекислом газе может свариваться большинство сталей, удовлетворительно сваривающихся другими способами дуговой сварки - ручной дуговой, под флюсом и др. При сварке в углекислом газе изменение свойств основного металла в околошовной зоне существенно не отличается от изменения свойств при сварке под флюсом. Состав и свойства первых слоёв металла шва при сварке в углекислом газе в большей степени, чем при других способах сварки зависят от состава основного металла вследствие более глубокого его проплавления [12, C.453].

При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, используют электродную проволоку диаметром до 1.2 мм, а при сварке швов, расположенных в нижнем положении - проволоку диаметром 1.2-3.0 мм [10, c.107].

Размер капель электродного металла определяется составом металла и защитного газа, а также направлением и величиной тока. Так при струйном переносе металла сжимающее действие тока становится настолько большим, что расплавленный металл на конце электрода стекает в дуговой промежуток в виде конической струи (рисунок 8).

Рисунок 8 - Схема струйного переноса металла в дуге при сварке плавящимся электродом в среде защитных газов.

5.3 Выбор сварочных материалов

При дуговой сварки в среде защитных газов в качестве электродных и присадочных материалов используются специальные проволоки. Эти проволоки поставляются по ГОСТ 2246-70. Стандарт предусматривает 77 марок сварочной проволоки: низколегированных 6, среднелегированных 30, высоколегированных 41. Этим стандартом введены омедненные проволоки, повышено требование к упаковке и транспортировке. Указанные проволоки предназначены для сварки, наплавки и изготовления электродов [13,C.17].

В проволоке, предназначенной для сварки углеродистых и низколегированных сталей, основными раскислителями являются кремний и марганец.

Рациональными пределами содержания элементов – раскислителей в электродной проволоке, предназначенной для сварки большинства кипящих и спокойных углеродистых и низколегированных сталей на токах до 500 А, являются: 0,05-0,12% углерода, 0,6-1,0% кремния и 1,4-2,4% марганца. Для сварки таких сталей имеются специальные марки электродной проволоки [12, C.454].

Для низкоуглеродистых сталей типа 15ХСНД рекомендуют марки электродов Св-08ГС, Св-08Г2С [12, C.467, табл. 34]. Для сравнения приведём химический состав данных проволок в таблице 5. В сравнении этих двух марок лучше по механическим свойствам металла однослойных швов при автоматической сварке проволока марки Св-08Г2С [12, C.468, табл. 35].

Таблица 5 – Химический состав марок проволок Св-08ГС и Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70)

Марка проволоки	C(не более)	Mn	Si	Cr(не более)	Ni(не более)	S(не более)	P(не более)	A(не более)l
Св-08ГС	0,10	1,40-1,70	0,6-0,85	0,20	0,25	0,03	0,03	0,05
Св-08Г2С	0,11	1,8-2,10	0,7-0,95

Для сварки стали 15ХСНД выберем углекислоту из таблицы 6.

Таблица 6 –Виды углекислого газа (ГОСТ 8050-85)

Наименование газа	Чистота, %
Углекислота (сварочная) 1 сорт		99,5
Углекислота (сварочная) 2 сорт		99
Углекислота пищевая		98,5
Углекислота техническая		98

Таким образом, для сварки данной стали используем сварочную углекислоту 1 сорта по ГОСТ 8050-85, его чистота составляет 99,5%, на остальную долю приходятся различные примеси.

Хранят жидкую углекислоту в баллонах при давлении 5 - 7 МПа. В баллон емкостью 40 л заливают 25 кг жидкой углекислоты, что при испарении составляет 12500 л углекислого газа. При испарении углекислоты и выделении из неё газа резко снижается температура, которая приводит при расходах свыше 1000 к замерзанию влаги в редукторе. Поэтому стараются поглотить осушителем влагу, а затем перед поступлением в редуктор газ подогревают [13, C.33].