Что лучше: углекислота или сварочная смесь?

Защитные газы, применяемые при сварке, подаются к месту образования сварочного шва и обеспечивают защиту дуги и сварочной ванны от атмосферных газов. Это позволяет повысить качество соединения. К тому же защитные газы, влияя на состав шва, увеличивают его плотность и глубину провара, улучшают микроструктуру металла.

В сварочных работах используется два вида защитных газов: чистая углекислота без примесей и газовые смеси. Каждый из вариантов характеризуется своими особенностями, имеет свои достоинства и недостатки, свою область применения, которые необходимо учитывать при выборе.

От выбора защитного газа зависит и рабочий процесс, и результат работы. Следует помнить, что для разных видов сварки выбор защитного газа влияет на эффективность и качество работы. Именно выбор защитного газа сказывается на глубине плавления, пористости и надежности шва, выделении дыма и других характеристиках.

Применение углекислоты

Углекислота (двуокись углерода CO₂) — единственное вещество, которое используют при сварке в чистом виде, то есть без добавления инертного газа. К тому же этот вариант защиты один из самых недорогих, поэтому он достаточно популярен в случаях, когда материальная сторона стоит на первом месте. Углекислота является наиболее часто применяемым из химически активных газов при MAG методе, используемом при сварке заготовок из не легированных, низколегированных и коррозионно-устойчивых сталей. Она позволяет получить значительный тепловой эффект, что необходимо при работе с металлическими заготовками большой толщины. Однако дуга при этом не особо стабильна, а это приводит к разбрызгиванию металла. Поэтому используют углекислоту в чистом виде только при работе на короткой дуге.

Чистый углекислый газ более плотный, чем воздух, подаваемый в зону сварки, вытесняет воздух, создавая защитную среду. Двуокись углерода можно использовать при ручной, полуавтоматической и автоматической сварке. Чаще всего ее применяют при полуавтоматической сварке.

Железо и углерод, входящие в состав стали свариваемых деталей, под действием углекислого газа при сварке в его среде окисляются. Поэтому при формировании шва для предотвращения окисления металла используют специальную присадочную проволоку, содержащую марганец и кремний. Расход углекислоты зависит от: толщины соединяемых металлических деталей, диаметра присадочной проволоки и параметров подаваемого на электрод тока.

Применение сварочных смесей

Существенно повысить качество и эффективность сварочных работ позволяет применение сварочных защитных смесей, составленных в определенной пропорции. Применение правильно подобранной сварочной смеси не только повышает производительность, но и позволяет получить более качественные и надежные швы, благодаря таким особенностям:

• повышение стабильности дуги;
• возрастание скорости наплавления металла;
• снижение разбрызгивания;
• повышение пластичности и плотности шва;
• уменьшение задымленности.

Для того, чтобы сделать выбор между углекислотой и определенной сварочной смесью, необходимо учесть сложность предстоящей сварочной работы, требуемое качество шва, целесообразность и возможность материальных затрат.

Основные виды защитных газовых сварочных смесей

Основу защитных сварочных смесей составляет инертный газ аргон, который можно смешивать как с другими инертными газами, так и с газами активными. Наиболее распространенными являются следующие защитные сварочные смеси:

• Аргон с углекислотой. Применяется для сварки заготовок из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Смесь облегчает перенос материала электрода, позволяет получить ровный и пластичный шов, снижает образования пор;
• Аргон с кислородом (O₂ до 5 %). Применяется для сварки изделий из низколегированных и легированных сталей. За счет снижения пористости металла повышается плотность шва, облегчается струйный перенос материала электрода. Позволяет применять присадочную проволоку более широкого ассортимента;
• Аргон с водородом. Применяют при соединении заготовок из никелевых сплавов и нержавеющей стали методом TIG. Так же может использоваться как формовочный газ.
• Аргон с гелием. В такой абсолютно инертной среде производят сварку деталей из алюминия, титана, меди, хромоникелевой стали методами MIG и TIG.
• Аргон и активные газы. Такое сочетание обеспечивает двукратную экономию. Используется в ручной и автоматической MAG сварке легированных сталей.
• Углекислота с кислородом. Применяется при сварке из углеродистых и низколегированных сталей. Обеспечивает формирование более ровного шва за счет снижения разбрызгивания металла. Существенное повышение температуры в зоне сварки позволяет повысить производительность работ. Однако повышенное окисление металла снижает прочностные характеристики соединения.
• Универсальный защитный газ. Представляет собой аргон высокой частоты. Газ универсален в своем применении, но наибольшее распространение получил при сварке алюминия и других цветных металлов.

Способы смешивания газа

Для получения газовой защитной смеси используются два способе — производственный и непосредственно на рабочем месте.

При производственном методе получения смеси используются специальные газовые смесители, позволяющие смешивать 2–3 различных компонента. Получения заданного процентного соотношения обеспечивается подбором соответствующих диаметров расходных отверстий и тарировкой самого смесителя.

Простой способ смешивания, выполняемый на рабочем месте, использует ротаметр. Состав смеси аргона и-углекислоты или углекислоты и кислорода регулируется с помощью редукторов на газовых баллонах. Регулируя расход и контролируя показания ротаметра, добиваются требуемого соотношения используемых составляющих. Однако такой метод не позволяет обеспечивает максимальной точности, что сказывается на качестве шва.

Выводы: сварочная смесь или углекислота — что же лучше?

Основные различия между чистой углекислотой и сварочными смесями:

• углекислоту можно использовать только при сварке ограниченного вида металлов — углеродистых и низколегированных сталей, а сварочные смеси имеют более широкую сферу применения — их применяют при сварке различных цветных металлов и сплавов;
• углекислота — однородный газ, а сварочные смеси получают смешиванием в определенных пропорциях разных газов, для чего нужно специальное оборудование;
• производительность сварки в защитной среде из сварочных смесей значительно выше, чем в среде углекислого газа.

Общее у этих защитных газовых сред — улучшение качества и повышение производительности сварочных работ.

Основной вывод: преимущества сварочных смесей перед углекислотой заключается в возможности работать с различными материалами, более высокая производительность и более высокое качество соединений. Однако использование углекислого газа предпочтительнее при работе с определенными материалами и полуавтоматической сварке.