Углекислый газ (С02) при этом методе сварки и наплавки подается в зону сварки, тем самым оттесняет воздух и предохраняет металл от воздействия кислорода и азота. Схема наплавки в углекислом газе приведена на рисунке 8. Наплавку в среде углекислого газа целесообразно применять для восстановления наружных и внутренних поверхностей деталей цилиндрической формы небольшого диаметра.
Сварку в среде углекислого газа применяют при ремонте тонколистовых конструкций. Наибольшее применение этот сварочный процесс получил для заварки трещин и приварки заплат при ремонте облицовки, кабин тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.
Сварка и наплавка в углекислом газе осуществляются автоматическим и полуавтоматическим способами. При полуавтоматической сварке и наплавке механизированы только операции подачи углекислого газа и электродной проволоки, при автоматической сварке механизирована также операция перемещения электрода относительно детали.
Материалы. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа применяют проволоки следующих марок: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС, Св-10ХГ2С, Св-18ХГСА, Нп-ЗОХГСА, ПП-АН4, ПП-АН5, ПП-АН8, ПП-ЗХ2В8Т, ПП-Р18Т, ПП-Х12ВФТ и другие. Выбор электродной проволоки производится по содержанию элементов раскислителей. Основные раскислители в проволоке для сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей — кремний и марганец. Сварка и наплавка проволокой, не содержащей достаточного количества раскислителей и с большим содержанием углерода, сопровождается повышенным разбрызгиванием, металл шва становится пористым, появляется опасность возникновения трещин.
Для обеспечения защитной среды углекислый газ получают обычно из пищевой углекислоты или специальной осушенной углекислоты. В баллонах содержится 20... 25 кг жидкой углекислоты под давлением 5,0... 6,0 МПа. В нормальных условиях из одного килограмма углекислоты при ее испарении получают 509 л СОг.
Оборудование. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа выпускаются комплекты специального оборудования различных конструкций. В комплект входят автоматическая головка, подающий механизм, пульт управления, подогреватель, осушитель. Пост автоматической и полуавтоматической сварки и наплавки в углекислом газе, кроме узлов, входящих в комплект, дополнительно оборудуется понижающим редуктором, баллоном с СО2, резиновыми шлангами для подачи газа к горелкам, расходомером для определения расхода газа при сварке или наплавке
Для сварки и наплавки в углекислом газе используют аппараты А-547-Р, А-547-У, А-929, ПДПГ-300, А-577-У
Полуавтомат А-547-Р предназначен для сварки и наплавки электродной проволокой диаметром 0,5... 1,2 мм. Скорость подачи проволоки можно регулировать в пределах 120 ... 140 м/ч. В качестве источника питания полуавтомат комплектуется селеновым сварочным выпрямителем ВС-200, рассчитанным на номинальный ток 200 А и напряжение 17 ... 25 В.
Полуавтомат А-547-У. Диаметр применяемой электродной проволоки 0,6... 1,2 мм. Скорость подачи ее 140... 600 м/ч. Номинальный сварочный ток 300 А. Источник питания — выпрямитель ВС-300. Полуавтомат обеспечивает качественную сварку металла толщиной 0,8 ... 4 мм.
Полуавтомат А-929. Диаметр электродной проволоки 1...2 мм. Скорость подачи проволоки 120... 620 м/ч. Толщина свариваемого металла 1 ... 8 . мм. Номинальный сварочный ток питания дуги 350 А, напряжение 17... 30 В. А-929 работает от сварочного преобразователя ПСГ-500.
Аппарат ПДПГ-300 работает с электродной проволокой диаметром 0,8 ... 2 мм. Скорость ее подачи 90... 960 м/ч. Номинальный ток 300 А. Толщина свариваемого металла 0,8 ... 6 мм.
Аппарат А-577-У работает с электродной проволокой диаметром 1,6 ... 2 мм. Скорость ее подачи 80 ... 600 м/ч. Ток питания дуги 500 А. Толщина свариваемого металла свыше 3 мм.
Специально для сварки в среде углекислого газа выпускаются сварочные преобразователи ПСГ-300, ПСГ-500, сварочные выпрямители ВС-200, ВС-300, ВС-500, ВС-600 и др.
Для поворота узлов и деталей в удобное для сварки или наплавки положение используют наплавочные станки или манипуляторы. Установки для автоматической наплавки в среде углекислого газа монтируют также на токарных станках. Наплавляемую деталь закрепляют в патроне станка, на суппорте станка устанавливают наплавочный аппарат, к которому подводят мундштук для подачи углекислого газа в зону наплавки. Для наплавки деталей используют любую автоматическую головку со специальным мундштуком.
При выходе из баллона температура углекислого газа резко падает, так как жидкая углекислота испаряется и поглощает тепло. Снижение температуры углекислого газа может привести к замерзанию влаги и закупорке каналов вентиля и редуктора и перекрытию доступа газа к соплу горелки. В связи с этим углекислый газ подогревают с помощью электрических подогревателей. Для удаления влаги из углекислого газа применяют осушители. Реагенты (силикагель или медный купорос), заполняющие осушитель, нужно периодически (не менее одного раза в неделю) прокаливать при температуре 200... 250 °С в течение двух часов.
Режимы сварки и наплавки. Качество сварного шва и наплавленного слоя, их химический состав и структура зависят не только от материала наплавочной проволоки, но и от режимов сварки и наплавки. Основные параметры режимов: сила сварочного тока, напряжение дуги, диаметр, величина вылета и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки, расход углекислого газа.
Сварка и наплавка в среде углекислого газа производятся на постоянном токе обратной полярности. Сварочный ток и диаметр электродной проволоки определяют в зависимости от химического состава и толщины свариваемого металла, числа слоев шва и применяемого сварочного оборудования. В зависимости от величины, сварочного тока, напряжения дуги, диаметра и химического состава электродной проволоки выбирают скорость подачи электродной проволоки с таким расчетом, чтобы обеспечить устойчивое горение дуги.
Вылет электрода должен быть в пределах 8... 14 мм. Он зависит от удельного электрического сопротивления проволоки, ее диаметра, силы тока и существенно влияет на качество сварного шва. Расход углекислого газа, достаточный для защиты зоны сварки от воздуха, составляет 7... 10 л/мин, с возрастанием плотности тока расход газа увеличивается.

Толщина металла, мм	Диаметр электродной проволоки, мм	Сила сварочного тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи проволоки, м/ч	Скорость сварки, м/ч
1,0...1,5	0,8	70....110	17...19	110...120	30...40
1,5...2,5	0,8	100....150	18...21	120...150	25...35
1,0...2,0	1,0	100...180	18...22	110...150	30...40
2,0...3,0	1,0	125...180	19...22	130...160	30...40
3,0...4,0	1,0	150...270	18...22	150...300	25...30
2,0...3,0	1,2	140...250	20...23	250...220	30...45
3,0...4,0	1,2	170...300	22...28	200...300	30...40

Механизированную наплавку в среде углекислого газа целесообразно применять для восстановления цилиндрических деталей диаметром 10... 40 мм и глубоких отверстий, когда затруднительно применять другие способы. Наплавку во всех случаях проводят при напряжении 17... 20 В, силе тока 75... 90 А. Электродную проволоку применяют диаметром 0,8 ... 1,0 мм, вылет электрода составляет 8 ... 15 мм, смещение электрода должно быть в пределах 3... 8 мм, скорость подачи проволоки 175... 230 м/ч. Скорость наплавки — 35... 45 м/ч, шаг — 2,5— 3,5 мм, толщина наплавленного слоя достигает 0,8 ... 1,0 мм. Применяя данные режимы, этот способ широко используют для восстановления гладких и шлицевых валов. Наплавка деталей, для которых требуется высокая твердость (до HRC 50), осуществляется проволоками Нп-ЗОХГСА, Св-18ХГСА и другими с последующей закалкой токами высокой частоты. Наряду с проволокой сплошного сечения применяются порошковые проволоки с введением титана и углерода.

Основные способы наплавки и примеры их использования