Доля кислорода в активном газе
Доля кислорода в активном газе определяет смачивание и текучесть сварочной ванны. 1–8 % O₂ улучшают поверхность шва и стабилизируют дугу. Слишком много кислорода окисляет легирующие элементы, создаёт оксидные включения и делает шов хрупким.
Физико-химический механизм действия
Кислород поверхностно-активен: он снижает поверхностное натяжение жидкой стали. За счёт этого сварочная ванна лучше смачивает и растекается площе. Дуга горит спокойнее, перенос капель становится более мелкокапельным. Одновременно кислород реагирует с железом, марганцем и кремнием, образуя оксиды. Эти оксиды всплывают в виде шлака или остаются как включения в структуре. Избыточный кислород может реагировать с углеродом с образованием газа CO и вызывать поры.
Металлургическая значимость и риски при сварке
Слишком мало кислорода (ниже 1 %) приводит к плохому смачиванию, сильному разбрызгиванию и неспокойной дуге. Слишком много кислорода (выше 8 %) окисляет легирующие элементы, такие как марганец и кремний. Шов теряет вязкость, становится хрупким и склонен к порам и горячим трещинам. Сварочный валик показывает сильные цвета побежалости, и механические показатели качества падают.
Практика в мастерской и указания к действию
Для нелегированных и низколегированных сталей обычны доли кислорода 2–5 % в смеси аргона с CO₂. При более толстых листах или струйном переносе доля может возрастать до 8 %. Используй присадочные материалы с достаточными раскислителями (Mn, Si). Контролируй состав газа расходомером и никогда не смешивай сам. Не превышай 8 % O₂, иначе ударная вязкость резко упадёт. Для высоколегированных сталей, таких как CrNi, доля O₂ составляет максимум 2 %, или используют чистый аргон с CO₂.