Дуговая сварка в среде углекислого газа. Зарубежные ученые неоднократно предпринимали попытки применить углекислый газ для защиты сварочной зоны, но решить эту задачу им не удалось. Основное затруднение заключалось в том, что при диссоциации углекислого газа, происходящей под действием высокой температуры дуги, образуется свободный кислород, окисляющий жидкий металл в сварочной ванне. Этим обусловлено выгорание кремния, марганца, углерода и др. В результате реакции окисления углерода происходит образование пор в наплавленном металле.
В 1950—1952 гг. К. В. Любавский и Н. М. Новожилов разработали удачный металлургический вариант сварки сталей плавящимся электродом в углекислом газе. Для подавления окислительного влияния углекислого газа они применили сварочные проволоки, содержащие повышенное количество кремния и марганца. Например, для сварки углеродистых и низколегированных сталей рекомендуется проволока, содержащая до 1,7% марганца и до 0,85% кремния.
Лабораторные исследования и опыт практического применения сварки в углекислом газе показали, что производительность этого способа превышает а производительность ручной сварки качественными электродами и автоматической сварки под флюсом.
Механические свойства швов, выполненных в среде углекислого газа, не уступают свойствам швов, полученным при сварке под флюсом. Существенным достоинством этого способа сварки является его экономичность, обусловленная не только высокой производительностью, но и низкой стоимостью углекислого газа.
В настоящее время разработан ряд различных вариантов сварки в углекислом газе. Возможно выполнение сварки плавящимся и неплавящимся электродами, со свободным и принудительным формированием, сплошной и порошковой проволокой, вручную, полуавтоматически и автоматически в любых пространственных положениях не исключая потолочного.
Газы при дуговой сварке выполняют роль защиты зоны сварки от действия воздуха, т. е. до некоторой степени роль электродной обмазки и флюса. В качестве защитного газа наибольшее применение нашел углекислый газ. Применяются также аргон и другие газы.
Автоматическая и полуавтоматическая сварки плавящимися металлическими электродами в атмосфере углекислого газа обеспечивают более высокую производительность, чем автоматическая и полуавтоматическая сварки под флюсом. Поскольку дуга не скрыта под слоем флюса, облегчается наблюдение за ее горением, не требуется приспособления для удержания флюса на свариваемом шве.
При многослойной сварке в атмосфере СО2 устраняется необходимость междуслойной зачистки швов.
Установка для сварки в среде углекислого газа содержит: держатель (с водяным охлаждением или без него); механизм подачи электродной проволоки; баллон с углекислотой; ротаметр (измеритель расхода газа); осушитель газа; редуктор, понижающий давление газа; гибкий шланг, в котором подается электродная проволока к держателю; источник питания дуги — электросварочный генератор постоянного тока.
Сварка производится электродной проволокой малого диаметра (1,6—2 мм) на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).
Сварочный ток 400—420 а; напряжение 30—32 в; расход газа примерно 1 000 л/час.
Для более устойчивого режима сварки применяют электросварочные генераторы с жесткой или возрастающей характеристикой