Дуговая сварка под флюсом. При автоматической и механизированной сварке под флюсом сварочная дуга горит во флюсогазовом пузыре, заполненном раскаленными газами столба дуги и парами флюса. Условия протекания металлургических про­цессов отличаются рядом особенностей:

более эффективная защита сварочной ванны от кислорода и азота воздуха (в швах, выполненных под флюсом, содержание азота не превышает 0,008%),

объем сварочной ванны больше, чем при ручной дуговой сварке, больше и время пребывания ее в расплавленном состоянии, что способствует более полному протеканию химических реакций между жидким металлом и шлаком;

более устойчивая зависимость между режимом сварки и химическим составом расплавляемого металла, что позволяет с достаточной точностью и стабильностью получать заданный состав металла швов.

Одной из особенностей металлургических процессов при сварке под флюсом является леги]ювание шва марганцем и кремнием за счет восстановления их из оксидов МпО и Si02, находящихся во флюсе. В зоне сварки с высокой температурой протекают восста­новительные реакции:

2Fe + Si02^ 2FeO + Si Fe + MnO^^FeO + Mil

Образовавшийся оксид FeO частично всплывает в шлак, частично растворяется в жидком металле. Марганец и кремний полностью растворяются в металле.

В хвостовой части сварочной ванны в зоне пониженных темпе­ратур протекают реакции раскисления за счет Мп и Si, имеющих большее сродство к кислороду в этих условиях, чем железо:

2FeO + Si Si02 + 2Fc FeO + Mn ^=^MnO + Fc

Получающиеся при этом оксиды соединяются между собой в комплексные легкоплавкие силикаты марганца и железа, легко всплывающие в шлак.

Дуговая сварка в защитных газах. Из активных защитных газов наибольшее распространение получил углекислый газС02. Особен­ность металлургических процессов в этом случае обусловлена его сильным окислительным действием. Газовая среда в дуге, горящей в С02, имеет более оксилительный характер (33% 02), чем при горении ее на воздухе (21% 02). Поэтому наблюдается сильное окисление сварочной ванны по реакции Fe + C02^=^Fe0 + СО.

Одновременно происходит диссоциация углекислого газа. Ато­марный кислород также окисляет в сварочной ванне железо и другие примеси: кремний, марганец, углерод и др. Эти реакции происходят как в период перехода капель электродного металла в дуге, так и на поверхности самой ванны. Для управления реакцией окисления, а также пополнения потерь элементов применяют электродные проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния

(Св-08ГС, Св-08Г2С и др.). При использовании этих проволок в зоне понижения температуры в сварочной ванне протекают реакции раскисления:

2FeO + Si ^=t2Fe + SiO?

FeO + Mn Fe + MnO

Образующиеся оксиды марганца и кремния всплывают на поверх­ность сварочной ванны.

Инертные защитные газы (аргон, гелий) не растворяются в расплавленном металле и не образуют в ванне химических соединений.

Окислению сварочной ванны способствуют находящиеся примеси в защитном газе в виде свободного кислорода и паров воды. При этом окисляется в основном углерод с образованием газооб­разного оксида СО. Для подавления реакции окисления углерода в сварочной ванне должно находиться достаточное количество раскислителей кремния, марганца. С этой целью при сварке угле­родистых сталей используют те же электродные проволоки, что и при сварке в углекислом газе,—с повышенным содержанием раскислителей.