“PEDAGOGS”
international research journal ISSN:
2181-3027
_SJIF:
5.449
https://scientific-jl.com/ped
Volume-83, Issue-1, June -2025
307
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ
Холбекова Хонзодабегим -
студентка 4-го курса
Андижанского Государственного Технического Института
Научный руководитель:
Муйдинов А.Ш.
доцент
Андижанский Государственный Технический Институт
Ключевые слова
: восстановление деталей, защитные газы, сварка в
углекислом газе, наплавка, полуавтоматическая сварка, CO₂, газовые смеси,
сварочные проволоки, Св-08Г2С, защитная атмосфера, дуговая сварка,
восстановление машин, сварочное оборудование, инертные газы, активные газы,
машиностроение, технологии ремонта, автоматизация сварки, наплавляемый
металл.
Аннотация:
Восстановление изношенных и поврежденных деталей
является важным направлением в техническом обслуживании и ремонте
подвижного состава, машин и металлоконструкций. Одним из наиболее
эффективных и технологически оправданных методов является наплавка и
сварка в среде защитных газов. Использование защитных газов позволяет
обеспечить высокое качество сварных соединений, минимизировать дефекты
шва и повысить производительность процесса.
Принцип процесса и классификация газов
Суть метода заключается в подаче в зону сварочной дуги защитного газа,
который вытесняет воздух и предотвращает контакт расплавленного металла с
кислородом и азотом. Это предотвращает окисление, порообразование и
образование трещин в наплавленном слое. В зависимости от используемых газов
различают сварку в
инертных
(аргон, гелий) и
активных
(углекислый газ,
водород, кислород) средах.
Наиболее широкое применение при восстановлении деталей получила
сварка в среде
углекислого газа (CO₂)
. Это связано с его доступностью, низкой
стоимостью и удовлетворительными защитными свойствами при сварке
углеродистых и низколегированных сталей.
Особенности сварки в среде CO₂
При дуговой сварке в среде углекислого газа из сопла сварочной горелки
под давлением подается газ, который окружает плавящуюся электродную
проволоку и защищает сварочную ванну от воздуха. Однако при температурах,
достигающих
6000 °C
, углекислый газ частично разлагается по реакции:
2CO2
⇌
2CO+O22CO₂
⇌
2CO + O₂2CO2
⇌
2CO+O2
В результате образуется окислительная газовая среда, в которой происходит
выгорание углерода и легирующих элементов из наплавляемого металла. Для
компенсации этих потерь применяются
специальные сварочные проволоки
с
раскислителями — кремнием (0,6–1,0%) и марганцем (1–2%). Они связывают
окислы железа и способствуют образованию плотного шва без пор и включений.
“PEDAGOGS”
international research journal ISSN:
2181-3027
_SJIF:
5.449
https://scientific-jl.com/ped
Volume-83, Issue-1, June -2025
308
Наибольшее распространение получили проволоки марок
Св-08ГС, Св-
10ГС, Св-08Г2С
, а также
порошковые проволоки
типа
ПП-АН4, ПП-АН8
и
др.
Преимущества метода
Сварка и наплавка в среде углекислого газа обладают рядом существенных
преимуществ:
1.
Ровный и плотный сварной шов
без шлаковой корки, не
требующий последующей механической обработки.
2.
Высокая производительность труда
— в 1,5–2,5 раза выше по
сравнению с ручной дуговой сваркой.
3.
Хорошие условия наблюдения
за процессом формирования шва,
что упрощает контроль качества.
4.
Минимальное коробление деталей
благодаря охлаждающему
действию потока газа и высокой локализации тепла.
5.
Возможность автоматизации
и применения в различных
пространственных положениях.
6.
Низкая чувствительность к загрязнению поверхности
основного
металла (ржавчина, масло и др.).
Оборудование и организация процесса
На ремонтных предприятиях широкое применение нашли полуавтоматы
А-
547-У
и
А-577-У
. Первый предназначен для сварки металла толщиной 0,8–4,0 мм
и работает с проволокой диаметром 0,6–1,2 мм. Второй используется для
проволоки диаметром 1,6–2,0 мм и обеспечивает сварочный ток до 500 А. В
качестве источников питания применяются выпрямители с жесткой внешней
характеристикой:
ПСГ-500-1, ВС-300, ВДГ-502
и др.
Важным
элементом
системы
является
подогреватель
газа
,
предотвращающий замерзание влаги в газопроводе при выходе CO₂ из баллона.
Осушение газа производится с использованием
осушителя с силикагелем
или
медным купоросом.
Газовые смеси как альтернатива
“PEDAGOGS”
international research journal ISSN:
2181-3027
_SJIF:
5.449
https://scientific-jl.com/ped
Volume-83, Issue-1, June -2025
309
Современная практика всё шире использует
газовые смеси
, например
аргон + CO₂
, которые обеспечивают более стабильное горение дуги и снижают
разбрызгивание. Благодаря улучшенному контролю сварочной ванны, при
использовании таких смесей:
снижаются потери металла на разбрызгивание до 70–80%
;
повышается производительность
до
2 раз
;
уменьшается расход электроэнергии и сварочных материалов на 10–
15%
.
Сварка осуществляется на обратной полярности, что обеспечивает лучший
перенос металла в сварочную ванну. Расход газа составляет в среднем 7–10
л/мин, а при интенсивных режимах — до 400–500 л/ч. Вылет электрода
регулируется в пределах 8–15 мм в зависимости от диаметра проволоки и силы
тока.
Заключение
Наплавка и сварка в среде защитных газов, особенно в среде углекислого
газа, представляет собой высокоэффективный метод восстановления
металлических деталей. Простота оборудования, экономичность процесса и
возможность его механизации делают этот способ незаменимым в условиях
серийного и капитального ремонта подвижного состава, строительной техники и
других отраслей машиностроения. В перспективе всё большее значение будут
приобретать
газовые смеси
, позволяющие улучшить качество и экономику
процесса.
Использованная литература:
1-
Козлов, Н. И. Сварка и наплавка в машиностроении. — М.: Машиностроение,
2015. — 336 с.
2-
Елисеев, Ю. А. Технология восстановления деталей машин. — М.: Высшая
школа, 2013. — 288 с.
3-
Данчин, А. И. Методы и средства восстановления деталей машин. — СПб.:
Питер, 2016. — 272 с.
4-
ГОСТ 14771-76. Сварка в углекислом газе. Общие технические требования.
5-
Производственная документация и технические паспорта оборудования:
полуавтоматы А-547У, А-577У, источники питания ВС-300, ВДГ-502 и др.
