Дуговая сварка в защитных газах.

Таким способом можно соединять вручную, автоматически или же полуавтоматически различные металла и сплавы, толщина которых варьируется от десятых долей до десятков миллиметров, причем все это возможно в различных пространственных положениях.

Сущность способа дуговой сварки в защитных газах.

Во время сварочных работ в зону дуги через сопло постоянно подается защитный газ. Основной металл расплавляется теплотой дуги, а если сварка выполняется при помощи плавящегося электрода, то расплавляется и электродная проволока. Кристаллизуясь, расплавленный металл сварочной ванны, образует шов. Если же работа происходит неплавящимся электродом, то расход электрода происходит за счет испарения металла или же частичного его расплавления при повышенном допустимом сварочном токе.

Шов образуется при этом за счет расплавления кромок основного металла или дополнительно вводимого присадочного металла. В качестве защитных газов применяются смеси (Аг + Не, Аг + СО2, Аг + О2, СО2 + О2 и др.), инертные аргон и гелий и активные (углекислый газ, водород, кислород и азот). По отношению к электроду газ подается сбоку или центрально. Если при больших скоростях сварки центральная защита газом нарушается из-за обдувания газа неподвижным воздухом, применяется подача газа сбоку. Ветер или сквозняки при сварке, сдувают струю защитного газа, и это может значительно ухудшить качество сварного шва или соединения. Существуют случаи, когда используется защита двумя концентрическими потоками газа, к примеру, при использовании вольфрамовых электродов. Это делается для получения необходимых технологических свойств дуги и с целью экономии дефицитных и дорогих инертных газов.

Форма швов и технологические свойства дуги напрямую зависят от свойств защитных газов. К примеру, гелий, если сравнивать его с аргоном, имеет большую теплопроводность и высокий потенциал ионизации при температурах плазмы. Именно поэтому гелий имеет более «мягкую» дугу. Кроме этого при равных условиях дуга в гелии обладает более высоким напряжением, а шов, который образуется при сварке, имеет большую ширину и меньшую глубину проплавления. Эти свойства гелия наиболее целесообразно использовать при сварке тонких листов металла. Кроме уже перечисленных свойств гелия, он имеет меньшую массу, чем воздух или аргон, а это требует большего расхода для наилучшей защиты при сварке примерно в 1,5 – 3 раза. Влияние углекислого газа при формировании шва промежуточное.

Диапазон применяемых для защиты при сварке газов довольно широк, они имеют различные теплофизические свойства, а это значительно увеличивает технологические возможности защитного способа сварки как в отношении толщины свариваемых металлов (от 0,1мм до десятков миллиметров), так и их физических свойств (практически всех). Сварка может выполняться любыми – плавящимися или неплавящимися (угольными, вольфрамовыми) электродами.

Если сравнивать сварку с защитными газами с другими способами сварки, то этот способ имеет большое количество преимуществ:
- существует возможность сварки металлов в любых пространственных положениях;
- высокое качество сварных соединений на сплавах различной толщины и разнообразных металлах;
- отсутствие шлаков, работы по засыпке и уборке флюса;
-существует возможность визуального наблюдения за формированием шва, а это достаточно важно при полуавтоматической сварке;
- легкость автоматизации и механизации, а также высокая производительность;
- невысокая стоимость при использовании активных защитных газов.

Недостатком сварочных работ с защитными газами считается необходимость применения защитных мер против тепловой и световой радиации дуги.