Сегодня я решил поделиться с вами информацией о том, какие процессы происходят в сварочной ванне при дуговой сварке плавящимся электродом в среде CO₂ или смеси Ar+CO₂.
Каждый, кто сталкивался с механизированной сваркой в среде защитного газа (МП, MIG/MAG), думаю, замечал коричневые или желтые следы на поверхности сварного шва. Что же это такое и откуда они взялись? Ниже представлено несколько примеров таких следов.
Сразу отвечу на вопрос, что это — шлак. Теперь, когда мы разобрались с тем, что это, давайте разберемся, плохо это или хорошо, и откуда он взялся.
Если рассмотреть процесс дуговой сварки в CO₂, то можно сказать, что сварочная проволока, намотанная в катушку, автоматически подается в сварочную горелку с помощью подающего механизма. Сварочная проволока через контактный наконечник становится электродом, зажигающим дугу между собой и основным металлом. Тепло дуги расплавляет проволоку и основной металл, сваривая части основного металла. В этом случае, чтобы предотвратить воздействие кислорода и азота из атмосферы на сварочную ванну, из сопла сварочной горелки подается газ – CO₂. Схема процесса показана ниже.
Железо становится хрупким при соединении с азотом, который в больших количествах присутствует в атмосфере окружающей среды. Поэтому для защиты сварочной ванны от негативного воздействия окружающей среды часто используют углекислый газ (CO₂). Однако углекислый газ в области, близкой к дуге, может разлагаться под воздействием тепла на CO и O. Разложившийся кислород соединяется с расплавленным железом в сварочной ванне, образуя оксид железа FeO.
Также в сварочную ванну попадает и газ CO. Постепенно углерод, содержащийся в стали, начинает соединяться с кислородом. Углерод легче соединяется с кислородом, чем железо, и отнимает кислород у оксида железа FeO, образуя газ CO. Что же касается CO, то он склонен оставаться в сварочном шве и образовывать поры, что не очень хорошо. И тут приходит на помощь она – проволока, содержащая элементы-раскислители.
Для сварки в среде CO₂ всегда обязательно применяется сварочная проволока, содержащая элементы-раскислители. Основными раскислителями при сварке сталей являются кремний (Si) и марганец (Mn), поэтому используется проволока Св-08Г2С, Св-08ГС и т.д. Кстати, те же кремний и марганец используют для раскисления стали. Вы могли видеть маркировку металла Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп. Обозначения кп, пс и сп используют для обозначения степени раскисления. Ну, вернёмся к сварке, а то я что-то увлёкся...
Кремний (Si) и марганец (Mn) в свою очередь обладают большим сродством к кислороду (O). И в этом случае кислород (O) в оксиде железа (FeO) соединяется не с углеродом (C), а с кремнием (Si) и марганцем (Mn) и всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак из SiO₂ и MnO. Несмотря на образование шлака, сварочный металл становится качественным, без пор.
Помимо кремния и марганца, предотвращающих образование газовых пор, в сварочную проволоку добавляются другие химические элементы, чтобы придать металлу шва необходимую прочность, ударную вязкость, коррозионную стойкость и другие свойства.
Поэтому те желтые и коричневые следы, которые вы видите на поверхности сварного шва, – это шлак, образовавшийся в процессе раскисления сварочной ванны. Именно благодаря этому процессу можно выполнять качественную сварку в среде CO₂ без образования пор. Помните простые правила при сварке в CO₂:
- Используйте проволоку с содержанием кремния и марганца.
- Не переусердствуйте с расходом газа при сварке, ведь в данном случае количество CO и O увеличивается, а содержание Si и Mn нет. Если вам нужно и хочется увеличить расход газа, и это не связано со сваркой на сквозняке, когда часть газа сдувается ветром, то не забудьте увеличить диаметр проволоки, чтобы увеличить содержание элементов раскислителей.
- Не забывайте тщательно подготавливать кромки перед сваркой, очищайте их от загрязнений и влаги, которая образуется на поверхности, ведь кислород в сварочную ванну может попасть не только из газа.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на мой Дзен-канал, ставьте лайки и оставляйте комментарии. До новых встреч! 🔥✨