Как работи заваряването с въглероден диоксид

Теория и химични закони

Технологията на заваряване с въглероден диоксид е създадена в СССР в средата на ХХ век. Впоследствие той получи широко разпространение в промишлеността, строителството, както и в ежедневието, поради ниските разходи за въглероден диоксид, гъвкавостта и високата производителност.

Полуавтоматична машина за работа с въглероден диоксид

Принципът на действие на този метод е следният: въглеродният диоксид навлиза в зоната на заваряване, разлагайки се под въздействието на високи температури на компоненти - кислород (O2) и въглероден оксид (CO).

Формулата за процеса изглежда така: 2CO2 = 2CO + O2.

По този начин в зоната на заваряване присъстват три газа наведнъж: въглероден диоксид, въглероден оксид и кислород. Тази комбинация предпазва метала от нежелани ефекти от въздуха в атмосферата, но също така влиза в активно взаимодействие с въглерода и желязото, съдържащи се в стоманата.

За да се неутрализира въглеродният диоксид, се използва специална заваръчна тел, съдържаща манган и силиций. Те са по-активни от желязото и първо влизат в реакцията на окисление, предотвратявайки окисляването на въглерода и желязото.

Манганът и силицият се въвеждат в съотношение 1,5 към 2, образувайки ниско топящо се съединение по време на процеса на заваряване и се изхвърлят като шлака на повърхността.

Характеристики на полуавтоматично заваряване в среда с въглероден диоксид

В среда с въглероден диоксид металните части се заваряват с постоянен ток с обратна полярност. Защо така? Защото, ако извършвате заваряване с постоянен ток с права полярност, тогава стабилността на електрическата дъга се влошава и в резултат на това шевът се деформира и металът на електродите се изразходва за пръски и отпадъци.

Но ако се извършва напластяване, тогава използването на ток с директна полярност има приоритетна стойност, тъй като има значително по-висока скорост на отлагане (1,6-1,8 пъти) от тока с обратна полярност.

Допустимо е и заваряване с променлив ток. В този случай е препоръчително да използвате осцилатор. DC ток, генериран от твърди токови преобразуватели.

Подготовка на метал за заваряване във въглероден диоксид

Листовете от въглерод или нисколегирана стомана се заваряват добре в газови среди с въглероден диоксид. За дебелини на листа от 0,6 до 1,0 mm се препоръчва фланциране. Ако не се извършва фланциране, тогава разстоянието между заваряваните ръбове не трябва да бъде повече от 0,3-0,5 mm.

При дебелина на листа от 1 до 8 мм, ръбовете не трябва да се режат. Максималната междина, която може да бъде позволена в този случай, е не повече от 1,0 mm. За листове с дебелина от 8 до 12 мм е обичайно да се прави V-образен жлеб, а с дебелина над 12 mm - Х-образен жлеб.

Преди да започнете процеса на заваряване, боята, котлен камък, масло, мръсотия или друго замърсяване трябва да бъдат отстранени от ръба. Това може да се направи ръчно или с помощта на пясъкоструене.

Относно заваръчната тел

Полуавтоматични режими на заваряване, защитени с газ

Изборът на режима се влияе пряко от дебелината на заварения метал. Колкото по-голям е той, толкова по-ниска е скоростта на процеса на заваряване и толкова по-голям ток е необходим. Заваръчната дъга трябва да бъде възможно най-къса (1,5 до 4 mm), в противен случай тя става нестабилна, металните пръски се увеличават, вероятността от азотно насищане и окисляване на течната баня се увеличава.

Газозащитно заваряване

Скоростта на подаване на проводника зависи от напрежението и заваръчния ток. Размерът на неговия надвес също се влияе от диаметъра - със стойност 0,5-1,2 mm, надвесът е 8-15 mm, а с 1,2-3 mm, надвесът се увеличава до 15-35 mm.

Що се отнася до разстоянието от мундщука на горелката до метала, то е равно на 7-15 mm при сила на тока до 150A, а при стойности до 500A - 15-25 mm.

Техника на полуавтоматично заваряване във въглероден диоксид

За да се предотврати рискът от горещи пукнатини по време на заваряване, кореновата заварка е най-добре да се заварява при ниска сила на тока.

Въглероден диоксид заваряване

Можете да заварявате полуавтоматично отдясно наляво ("ъгъл напред") или отляво надясно ("ъгъл назад"). В първия случай се получава широк заваръчен шев и намалена дълбочина на проникване. Тази техника е подходяща за тънкостенни детайли, както и за заваряване на стомани, в които могат да се образуват втвърдени конструкции.

При заваряване с „ъгъл назад“ дълбочината на проникване се увеличава и ширината на шева намалява. Ъгълът, под който трябва да държите горелката към обработвания детайл, е 15 °.

Препоръчва се заваряването да се извърши чрез запълване на кратера с метал, след това да се спре подаването на проводника и да се прекрати текущия поток. Но не трябва да бързате да завършите доставката на въглероден диоксид до момента, в който разтопеният метал се втвърди напълно.

Техники за повишаване на производителността

За да се увеличи производителността на полуавтоматичното заваряване, е позволено да се увеличи стойността на заваръчния ток само при създаване на шевове в долното положение. Тази техника може да се използва за таванни и вертикални шевове само когато скоростта на кристализация на заваръчния басейн се увеличава (например периодично изключване на подаването на тел или трептящи движения по и през шева).

Професионален полуавтомат за заваряване с въглероден диоксид

Друг начин за увеличаване на производителността на полуавтоматично заваряване, извършвано в среда с въглероден диоксид, е увеличаване на изпъкналостта на заваръчната тел.

Тази техника работи най-добре, когато се използва тънка тел. В този случай той се подава в заваръчната зона, която вече е загрята до високи температури, което означава, че скоростта на топене и обемът на разтопения метал се увеличават.

За да се отървете от спонтанни движения на края на телта с дълъг надвес, можете да използвате специални порцеланови или керамични накрайници.

Увеличаването на дължината на надвисналия проводник с 40-50 мм може да увеличи производителността до 30-40%, но това намалява дълбочината на проникване на метала.

Характеристики на импулсното дъгово заваряване в среда с въглероден диоксид

При създаването на различни метални конструкции обемът на работа с филе заварки може да достигне 80%. Поне половината от тях са заварени в наклонено или вертикално положение. Такива шевове се правят "във възход", за да се осигури цялостно проникване в корена на шева. Благодарение на това шевът е подсилен (до 25% от общия участък на шева).

Цилиндри за заваряване на въглероден диоксид

Такава армировка обаче не увеличава здравината на шева и не увеличава производителността на конструкцията, поради което се препоръчва тя да бъде сведена до минимум.

Импулсното дъгово заваряване в среда с въглероден диоксид ви позволява да намалите армировката на шева или да се отървете изобщо от него.

Поради особеностите на изгарянето на дъгата и прехвърлянето на електроден метал е възможно да се извършва автоматично и полуавтоматично заваряване на наклонени и вертикални заварени заварки, както и Т-връзки с дебелина на метала до 12 мм "отгоре надолу" надолу . Това позволява равномерно проникване по цялата дължина на фугата. Тази техника дава възможност да се осигури леко вдлъбната или нормална форма на шева и да се намали разрезът му с 25-30%. В същото време разходът на енергия е значително намален и скоростта на заваряване се увеличава до три пъти.