1.2 Zváranie v ochrannej atmosfére CO2
Zvára sa len taviacou elektródou (drôtom) pri zvýšených prúdových hustotách jednosmerného prúdu pri obrátenej polarite (obr. 1.1c,d). Zvárací režim je podmienený tými istými zvláštnosťami prenosu kovu z elektródy a formovania zvaru ako pri zváraní taviacou sa elektródou v argóne.
Pri použití CO2 ako ochranného plynu treba brať do úvahy niektoré metalurgické zvláštnosti procesu zvárania spojené s oxidačným účinkom CO2 vzhľadom na roztavený kov. Pri vysokých teplotách zváracieho oblúka CO2 disociuje na CO a O, ktorý, ak sa neurobia osobitné opatrenia, okysličuje zváraný materiál a legujúce prvky. Oxidačné pôsobenie CO2 sa neutralizuje tým, že zvárací drôt obsahuje nadbytočné množstvá odkysličovadiel Mn a Si. Preto na zváranie konštrukčných uhlíkových a nízkolegovaných ocelí v CO2 sa používajú špeciálne druhy zváracích drôtov so zvýšeným obsahom týchto prvkov.
Zváranie v ochrannej atmosfére plynov v závislosti od stupňa mechanizácie procesov podávania prídavného alebo zváracieho drôtu a posuvu zváracieho horáka môže byť ručné, poloautomatické a automatická. Používajú sa všetky rôzne spôsoby zvárania v ochrane argónu, no najrožšírenejšie je ručné zváranie (obr. 1.1a) a automatické (obr. 1.1b) netaviacou elektródou, a aj poloautomatické zváranie tavicou elektródou (obr. 1.1). Zváranie v CO2 sa používa najmä jako poloautomatické zváranie (obr. 1.1d).
Zariadenie pracoviska na zváranie v plynoch sa skladá z horáka, fľaše Ar alebo CO2, plynového (kyslíkového) redukčného ventilu na znižovanie tlaku plynu, ochranného štítu, hadice a zdroja prúdu. Pri poloautomatickom a automatickom zváraní sa zariadenie dopĺňa príslušným mechanizmom podávania alebo automatom s vlastným pohonom. Pri použití CO2 sa dopĺňa zariadenie ohrievačom plynu a jeho sušením. Toto je nevyhnutné, aby sa predišlo zamrznutiu redukčného ventilu v dôsledku absorbovania tepla pri vyparení tekutého CO2 a odstránenia vlahy v plyne.
Podľa systému podávania drôtu do miesta zvaru sú rôzne poloautomaty. Pri poloautomate s tlačením zváracieho drôtu do zváracieho horáka je podávacie zariadenie umiestnené pri zváracom zdroji spolu s fľašou CO2 (obr. 1.2 A). Pracovný okruh je 3 až 5 m od zváracieho zdroja. Aby bol pracovný dosah väčší, podávacie zariadenie je vyňaté zo zdroja a môže byť umiestnené ako samostatná časť až do vzdialenosti 20 m od zváracieho zdroja. Dĺžka hadicového kábla (bowdenu) zostáva 3 až 5 m (obr. 1.2 B). Na obr. 1.2 C je schéma zváracieho automatu.
Obr. 1.2 Schémy zváracích poloautomatov (A, B) a automatu (C)
Oblasti použitia zvárania v ochranných plynoch zaberajú veľmi široký okruh materiálov a výrobkov, pri výrobe ktorých zváranie obalenou elektródou alebo automatické zváranie pod tavivom nezabezpečuje nevyhnutnú kvalitu zvarového spoja, alebo ich nemožno použiť z dôvodu ich ohraničených technologických možností. V porovnaní s uvedenými spôsobmi zváranie v ochranných plynoch má tieto výhody:
- vysoký stupeň ochrany roztaveného kovu od účinku vzduchu,
- neprítomnosť oxidov a troskových vtrúsenín na povrchu zvaru pri použití argónu,
- možnosť zvárať vo všetkých polohách,
- možnosť vizuálne sledovať proces formovania zvaru a jeho reguláciu,
- vyššiu produktivitu procesu ako pri ručnom oblúkovom zváraní,
- nízke náklady pri zváraní v CO2.
Výhody zvárania v ochranných plynoch podmienili oblasti jeho použitia. Zváranie v argóne sa používa pri výrobe konštrukcií z ľahkých kovov (Al a Mg), z Ti, Nb, V, Zr a ich zliatin a najmä konštrukčných legovaných a vysokolegovaných ocelí. V poslednom prípade sa široko používajú zmesi Ar s 3 až 5 % O2 alebo s CO2. Oblúk horiaci v zmesiach plynov má lepšie technologické vlastnosti v porovnaní s čistým Ar: zvyšuje sa stabilita horenia oblúka, zlepšuje sa formovanie zvaru apod. V CO2 sa zvárajú najmä konštrukcie z konštrukčných uhlíkových a nízkolegovaných ocelí (plynovody, naftovody, kostry lodí atď.). Pri tomto sa často používa zmes CO2 s 10 a viac % O2. Výhody poloautomatického zvárania CO2 z hľadiska nákladov a produktivity často vedú k náhrade za ručné oblúkové zváranie obalenými elektródami.
