Основные принципы сварки MAG - дуговой сварки плавящимся электродом в газовой среде (Дуговая сварка в среде CO2)

1. Дуговая сварка в среде CO2

При дуговой сварке в среде СО2 сварочная проволока, свернутая кольцами, автоматически подается на сварочную горелку двигателем подачи проволоки. Сварочная проволока, наэлектризованная токоподводящим наконечником становится электродом, зажигающим дугу между собой и основным металлом. Тепло дуги расплавляет проволоку и основной металл, соединяя две части основного металла. При этом, чтобы основной металл не подвергался воздействию кислорода и азота в атмосфере, из сопла сварочной горелки подается углекислый газ СО2, который защищает сварочную ванну. Схема этого процесса представлена ниже.

2. Принципы

Железо становится хрупким при соединении с азотом, который в большом количестве присутствует в атмосфере. Поэтому газ СО2 часто применяется для защиты сварочной ванны от атмосферного влияния. Под воздействием супервысокой температуры дуги газ СО2 возле сварочной дуги разлагается на монооксид углерода СО и кислород О.

Полученный в результате разложения кислород реагирует с расплавленным железом, формируя оксид железа FeO.

Затем углерод С, содержащийся в стали, который легче соединяется с кислородом О, чем железо Fe, отнимает кислород из оксида FeO и дает монооксид углерода - газ CО, который часто остается в сварочном металле, формируя свищи. Сварочный металл в котором присутствуют свищи, не может считаться прочным.

Для повышения прочности используется сварочная проволока, содержащая кремний Si и марганец Mn, обладающими большим сродством к кислороду; в таком случае кислород в составе оксида FeO соединяется не с углеродом, а с кремнием и марганцем, и поднимается на поверхность сварочной ванны, образуя шлаки SiO2 и MnO. Хотя в процессе и образуется шлак, сварочный металл становится прочным, в нем отсутствуют свищи.

Помимо кремния Si и марганца Mn, которые предотвращают образование свищей, в состав сварочной проволоки добавляются разные другие химические элементы, чтобы придать сварочному металлу нужную прочность, ударную вязкость, устойчивость к коррозии и другие свойства.

3. Характеристики

По сравнению со сваркой защищенной дугой, сварка в среде газа СО2 обладает следующими преимуществами и недостатками.

(1) Преимущества

①

Поскольку диаметр проволоки мал, плотность сварочного тока высокая, следовательно, производительность наплавки велика.

②

Хорошая концентрация дуги дает глубокое проплавление.

③

Эффективность наплавки высокая, при этом формирование шлака незначительно, следовательно, нет необходимости удалять шлак после каждого прохода.

④

Скорость образования дуги высокая, что позволяет снизить себестоимость сварки и делает процесс более экономичным.

⑤

В сварочном металле низкое содержание углерода, что придает ему хорошую устойчивость к растрескиванию и повышает механические свойства.

(2) Недостатки

①

Необходим противоветровой щиток для защиты от сильного потока воздуха со скоростью 2 м/сек и выше.

②

Даже при использовании длинного кабеля-кондуита область подвижности сварщика ограничена.

③

Высокая стоимость источника питания.

При сравнении этих преимуществ и недостатков со свойствами сварки защищенной дугой становится очевидным, что сварка в среде СО2 более эффективна, менее дорогостояща и более экономична. Эти преимущества могут быть максимально использованы при автоматической сварке, в особенности при роботной сварке.

Информация о сварочных материалах по отраслям промышленности
[1(русский)] [2(английский)]

Верх страницы