Дуговая сварка в ряде случаев требует применения среды различных защитных газов для предотвращения преждевременной коррозии и образования шлаков в месте сварочного шва. В качестве защитной среды очень часто используются различные инертные газы, такие, как аргон и гелий . Однако стоимость данных технических газов достаточно высокая. Это негативно сказывается на себестоимости проводимых производственных операций. Поэтому постоянно ведется активный поиск заменителей инертных газов. Эти вещества должны обладать те ми же защитными свойствами, что и инертные газы и не уступать по степени эффективности защиты. Одним из таких веществ на сегодняшний день является углекислота , двуокись углерода.
Основным преимуществом углекислоты является её доступность по цене. Она на порядок дешевле, чем аргон и гелий. В то же время углекислота обладает высокими защитными свойствами, не требует специального оборудования для своего применения. Недостаток углекислоты в процессе сварки заключается в том, что она содержит высокий процент кислорода, который окисляет поверхность металла в районе сварочного шва. Опытные сварщики компенсируют данный недостаток достаточно просто. Они используют электродную проволоку для раскисления поверхности сварочного шва. Данный расходный материал содержит в своём составе достаточное количество раскислителей, таких, как кремний и марганец. За счет этого коррозийных процессов в результате окисления не происходит.
Общие принципы сварки в защитной среде углекислого газа схожи по своим технологическим моментам с принципами сварки металлов в среде защитных газов. Применяются угольные или плавящиеся электроды, на которые подается постоянный ток. Чаще всего при подаче электрического тока используется принцип обратной полярности. Иногда при таком методе сварки за счет высокого содержания водорода в шве идёт интенсивное образование пористых полостей. Во избежание данного недостатка необходимо применение специальных стабилизационных веществ для электрической дуги.
Сварка в углекислоте совершенно невозможна и нецелесообразна при помощи вольфрамового электрода. Это связано с тем, что углекислота при высоких температурах превращается в очень мощный окислитель и вольфрамовый электрод попросту сгорает. Применение метода сварки в углекислоте возможно в большинстве случаев производственных операций, направленных на создание металлических конструкций их тонкой низкоуглеродистой и низколегированной стали.
Сварочные процессы в углекислоте можно проводить во всех пространственных плоскостях. Это дает возможность применения этого метода на различных производственных объектах. Единственным недостатком при этом является необходимость выполнения потолочных и вертикальных швов с помощью малого тока и с использованием проволоки небольшого диаметра. В остальных сварочных операциях выбор величины сварочного тока и диаметра сварочной проволоки зависит от технических параметров свариваемых металлических деталей.
Для того, чтобы правильно применять на практике для сварки углекислоту, необходимо знать основные её характеристики. В частности, углекислота, которая применяется на производственных площадках для создания защитной сварочной среды, должна отвечать требованиям ГОСТа 8050-76. Данный расходный материал поставляется в специализированных баллонах в жидком состоянии. При снижении оказываемого на углекислоту давления, она переходит в газообразное состояние, в этом виде и используется в сварочном процессе. В процессе охлаждения углекислота превращается в сухой лёд. Интересной особенностью углекислоты является её способность при нагревании переходить сразу же в газообразное состояние, минуя стадию жидкого вещества. При этом, испаряясь, один килограмм углекислоты высвобождает более пятисот литров газа. Это достаточно высокий производственный показатель, который позволяет до настоящего времени углекислоте оставаться самым экономичным газом для проведения сварочных работ в защитной среде. Стандартный баллон с углекислотой содержит 25 килограмм жидкой углекислоты. Это количество дает возможность использования примерно тринадцати кубометров газообразного вещества.
При хранении углекислоты в баллоне очень часто образуется высокая влажность. Это негативно влияет на сварочные процессы. Поэтому необходимо применение специальных приемов, которые способствуют осушению углекислоты перед использованием. В частности, одним из таких приёмов является переворачивание баллона вниз вентилем. В таком положении баллон выдерживают в течение пятнадцати минут. После этого из баллона осторожно спускают воду и выжидают еще такое количество времени. Повторно спускают воду и используют баллон в производственных целях.
Для сварки в углекислоте чаще всего используются полуавтоматические сварочные аппараты, такие как А-547, ПШП-10, А-537 и другие. Каждый из полуавтоматов позволяет производить сварочные операции в среде углекислого газа с использованием подходящей по техническим параметрам сварочной проволоки.
