Наплавка в среде углекислого газа

Процесс наплавки в среде защитных газов отличается тем, что в зону горения электрической дуги под давлением подается защитный газ, и столб дуги, а также расплавленная сварочная ванна изолируются от кислорода и азота воздуха. Для создания защитной атмосферы используют пищевую углекислоту или сва­рочный углекислый газ, чистый аргон.

Наиболее распространена наплавка в среде углекислого газа плавящимся электродом

Она в 1,2—1,5 раза эконо­мичнее наплавки под слоем флюса, а производительность при этом на 25—30% выше. Наплавка в С0₂ обеспечивает хорошее формирование шва, наплавленный металл получается плотным, зона термического влияния невелика. Благодаря последнему преимуществу этот способ применяют для наплавки нежестких деталей малого диаметра.

Питание углекислым газом осуществляют по схеме баллон — подогреватель — осушитель — понижающий редуктор — рота­метр — наплавочный аппарат (горелка). Подогрев и осушение углекислого газа необходимы для предотвращения возможной закупорки льдом отверстий в редукторе вследствие расширения газа и увеличения влажности. Для снижения давления СО₂, по­даваемого в зону дуги, с 5,0...5,5 до 0,05...0,20 МПа используют понижающий редуктор с манометрами высокого и низкого дав­ления. По шкале ротаметра определяют расход газа.

Известны два варианта механизации анализируемой наплав­ки.

- В первом случае механизированы все действия, включая по­дачу СО₂ и электродной проволоки, относительное перемещение горелки и наплавляемой детали.

- В другом — механизирована подача СО₂ и электродной проволоки, а относительное перемеще­ние горелки и наплавляемой детали осуществляют вручную.

Сварку (наплавку) в углекислом газе, как правило, проводят при постоянном токе обратной полярности с жесткой внешней характеристикой источника тока.

Основными технологическими параметрами наплавки в среде СО₂ являются:

-состав электродного материала,

- напряжение дуги,

- сила и полярность тока,

- скорость наплавки и подачи электрод­ного материала,

-шаг наплавки,

- диаметр и вылет электрода

- рас­ход защитного газа.

Состав электродного материала выбирают с учетом требуемых физико-механических свойств наплавленного покрытия.

На ряде предприятий для восстановления деталей машин используют автоматическую наплавку в среде углекислого газа с направленным охлаждением. Сущность способа заключается в том, что на наплавленный в среде углекислого газа металл(температура его должна быть равна или выше температуры закалки) подается охлаждающая жидкость (5%-ный раствор кальцинированной соды в воде), которая обеспечивает закалку нанесенного слоя. Изменяя место подвода охлаждающей жидкости в зависимости от химического состава электродной проволоки можно регулировать твердость наплавленного металла в пределах 27...51 HRC (без дополнительной термообработки).

Наплавка в среде углекислого газа занимает ведущее место среди других способов наплавки. Это объясняется ее существен­ными преимуществами:

- хорошим формированием шва (наплав­ленный металл плотный);

-интенсивным отводом тепла из зоны сварки (деталь нагревается незначительно, что обеспечивает воз­можность наплавки тонкостенных и нежестких изделий без де­формации и разрушения);

- высокой производительностью про­цесса в связи с отсутствием потерь тепла на плавление флюса (на 25...30% выше, чем при наплавке под флюсом);

- экономично­стью, простотой конструкции оборудования;

- отсутствием необ­ходимости удаления шлаковой корки, дестабилизирующей горе­ние дуги.

Недостатками технологии наплавки в среде СО₂ являются:

-разбрызгивание металла,

- сравнительно низкие твердость и изно­состойкость наплавки, так как легирование наплавляемого ме­талла через флюс не имеет места;

- окисляющее действие СО₂ требует применения специальной проволоки, легированной кремнием и марганцем;

- необходимость транспортировки баллона с СО₂;

- необходимость защиты сварщика от излучения электри­ческой дуги.