Газовая смесь для сварки полуавтоматом: виды, как приготовить

Полуавтомат использует для расплавления металла и присадочного материала электрическую дугу. Но в отличие от стандартной электродуговой сварки, которая происходит при помощи покрытых электродов, здесь используется проволока, не имеющая защитного покрытия. Защиту здесь обеспечивают газовые смеси для сварки. Во время сварки ванна расплавленного металла защищается горящим газом или смесью, образующими надежный щит от проникновения кислорода и водорода из воздуха. Также газовая смесь для сварки полуавтоматом способствует уничтожению оксидов и прочих негативных факторов. В итоге, получается более надежный результат, чем при обыкновенной сварке, но это требует больших затрат труда.

Область применения

Сварочные газовые смеси могут использоваться практически во всех местах, где есть работа с соединением металла. Они предназначаются для сварки с большой ответственностью. Себестоимость создания шва с применением газа намного больше, чем без него, так что данный метод применяется в тех случаях, когда нужна повышенная гарантия надежности соединения. Металлоконструкции на стройках, особенно несущие их части, всегда соединяются при помощи газовых смесей.

Трубы в частной сфере или в промышленных предприятиях соединяются полуавтоматами, так как тут нужно добиться герметичности. Это исключает наличие микротрещин, пор, раковин и прочих дефектов, ухудшающих прочность. Для каждого типа соединений металла, в зависимости от его состава, подбираются свои защитные газы и их сочетание.

Ремонтные мастерские и бытовая область также могут обеспечить применение данным субстанциям, так как среди них есть относительно недорогие и вполне надежные варианты. Широта использования обеспечивается разнообразием сочетаний компонентов в смесях и возможностью использовать их для самых разнообразных случаев.

Преимущества

Каждая газовая смесь для сварки полуавтоматом уникально, но в целом все они имеют ряд преимуществ, чем и заслужили столь широкое использование в сварочной сфере. К основным преимуществам стоит отнести:

• Дает высокое качество шва;
• Увеличивает производительность сварки;
• Повышает эффективность работы;
• Снижает количество брызг расплавленного металла со сварочной ванны;
• Дает стабильное горение дуги;
• Швы становятся более плотными и в то же время пластичными;
• Увеличивает скорость расплавления металла;
• Снижает уровень задымленности.

Недостатки

• Газовые смеси для сварки являются огнеопасными и неправильное хранение баллонов может привести к взрыву;
• Некоторые смеси оказываются вредными для здоровья человека, приводят к удушью или возникновению профессиональных болезней;
• Не всегда есть возможность достать ту или иную разновидность или же сделать ее самостоятельно.

Виды газовых смесей

Выделяют несколько основных типов смесей, которые используются в современной сварки. Смесь газов аргон и углекислота относится к самой распространенной и востребованной разновидности для ответственных работ. Чаще всего ее используют при соединении сталей с низким уровнем легирования. Углекислота позволяет облегчить струйный переход. Использование такой смеси делает швы пластичными, а также снижает вероятность образования пор в них.

Аргон с кислородом также дает более плотную структуру соединения, так как здесь практически не образуются поры. Соотношение между газами в смеси может быть разным, но зачастую уровень аргона достигает около 95%.

Газовая смесь Ar+CO2

Аргон с водородом применяется для высоколегированных сталей, в том числе и нержавеющих, никеля и их сплавов. Это сочетание применяется на практике не только как газ для сварки полуавтоматом, но и как формовочный.

Аргон с гелием рассчитан на работу с цветными металлами и их сплавами. Основными металлами для такой смеси являются алюминий, медь, никель и различные хромоникелевые сплавы.

Аргон с активными газами считается универсальной смесью для работы с широким кругом марок стали. Это могут быть разновидности низкого, среднего и высокого уровня легирования. При своих свойствах данное сочетание имеет относительно невысокую стоимость для своей сферы.

Принцип сварки полуавтоматом газовыми смесями

Сварочные смеси из аргона и углекислого газа, а также прочие разновидности имеют свои особенности использования. Принцип применения основан на обеспечении максимального уровня защиты, но чтобы при этом не повредить металл при сварке. В первую очередь поджигается горелка, с которой подается струя газа на место соединения. Она может предварительно использоваться для подогрева места, если того требует технология.

Потом поджигается дуга неплавким электродом. Сварочные полуавтоматы зачастую используют вольфрамовые электроды. Одновременно с зажиганием дуги включается подача проволоки, защищенной струей горящей газовой смеси. Для качественной сварки нужно правильно рассчитать количество подачи газа и скорость проволоки. Для этого есть режимы, индивидуально подобранные для каждого типа соединения.

Температура горения смеси не должна расплавлять металл и сварочную проволоку, так что при недолгом отдалении горелки с присадочным материал от ванны ее не обязательно отключать. После завершения шва, если ему нужно постепенное остывание, можно осуществлять подогрев тем же горючим из рабочей горелки. При работе требуется обязательно использовать средства индивидуальной защиты.

Заключение

Многокомпонентные газовые составы очень распространены в данной области, так как помогают получить уникальные свойства путем сочетания нескольких элементов. Помимо стандартных вариантов, можно попробовать сделать самостоятельно требуемое сочетание. Существует несколько способов, как приготовить газовую смесь для сварки самостоятельно. В любом случае, на первое место нужно ставить правила техники безопасности при работе с газом и полуавтоматом, так как здесь еще есть опасность поражения током.

Газовая смесь для сварки полуавтоматом в Перми: 8-товаров: бесплатная доставка [перейти]

Партнерская программаПомощь

Пермь

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Детские товары

Детские товары

Электротехника

Электротехника

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Дом и сад

Дом и сад

Мебель и интерьер

Мебель и интерьер

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство

Промышленность

Промышленность

Все категории

ВходИзбранное

18 900

Регуляторы расхода газа GCE Group Двойной сетевой регулятор для аргона и сварочной смеси Uniset TwinFlow 30 л/мин 0768105

ПОДРОБНЕЕ

Смесь газовая К-20 40л. (80%Ar + 20%CO2) Код: 266606

В МАГАЗИН

Сварочная смесь 80А20У 2.5кг/10л

ПОДРОБНЕЕ

Заправка сварочной смесью 10л Тип: баллон

ПОДРОБНЕЕ

Сварочный пост Providus Сварочный пост на смеси газов Providus OXYGEN-GASEX

ПОДРОБНЕЕ

Газовые редукторы ПТК У-30/АР-40-2Р Тип: регулятор, Производитель: ПТК, Тип газа: аргон

ПОДРОБНЕЕ

Заправка сварочной смесью 5 л Тип: баллон

ПОДРОБНЕЕ

Газ сварочный (80% Ar + 20% СО2) \(98% Ar + 2% CO2) 40 л Тип: баллон

ПОДРОБНЕЕ

16 380

Регуляторы расхода газа GCE Group Одиночный сетевой блок для аргона и сварочной смеси Dinset 32 л/мин 14096152

ПОДРОБНЕЕ

Сварочная смесь 20 литров Вид сварки: аргонная, электродуговая

ПОДРОБНЕЕ

20 920

Горелка сварочная для полуавтомата PARKER MULTI-MIG 501W (4м, 500А CO2, 450А в газовой смеси, ж/о)

ПОДРОБНЕЕ

18 900

Регуляторы расхода газа GCE Group Одиночный сетевой блок для аргона и сварочной смеси с ротаметром Dinset Flow 30л/мин 14096163

ПОДРОБНЕЕ

Заправка сварочной смесью (Ar+CO2)

ПОДРОБНЕЕ

Подогреватель газовый ПЭГ-3 (СО2, Ar, А, сварочные смеси) ВРТ Вид сварки: аргонная

ПОДРОБНЕЕ

21 180

Регуляторы расхода газа GCE Group Одиночный сетевой блок для аргона и сварочной смеси Dinset 32 л/мин GCE 14096152

ПОДРОБНЕЕ

29 040

Регуляторы расхода газа GCE Group Двойной сетевой регулятор расхода газа для аргона и сварочной смеси Uniset TwinFlow 30 л/мин GCE 0768105

ПОДРОБНЕЕ

Газовая смесь для сварки полуавтоматом

Сварочные газы: различные типы и их применение

Если вы новичок в сварке, вам может быть интересно, для чего используются все различные сварочные газы.

Сварочные газы являются критически важными элементами для гладкого и стабильного сварного шва.

Мы используем их для защиты сварного шва от нежелательных химических реакций, а также для улучшения внешнего вида и прочности изделия.

В этой статье мы рассмотрим различные типы сварочного газа и их применение.

Инертные и химически активные газы при сварке Объяснение

Прежде чем мы углубимся в типы сварочных газов и их использование, давайте совершим быстрый, но важный экскурс в противопоставление инертных и реактивных газов.

Оба могут использоваться при сварке для получения одинаковых или очень разных эффектов.

Основное различие между инертными и химически активными газами заключается в названиях: 

• Инертные газы – это стабильные газы, химические реакции которых с окружающей средой очень низкие или нулевые. Они действуют строго как защитное средство и не влияют на полученный сварной шов. Гелий и аргон обычно используются в качестве инертных газов для сварки.
• Реактивные газы – хорошо реагируют. Реактивные газы химически соединяются с элементами в сварочной ванне и могут влиять на свойства металлов в сварном шве или изменять их. Вы можете использовать эти газы для изменения характера сварного шва. Активные газы включают азот, кислород, водород и углекислый газ.

Возможно, вы помните термин «благородные газы» из школьного курса химии. Эти шесть элементов в периодической таблице стабильны, с точным балансом электронов, которого хотят атомы. Эти элементы не пытаются соединиться с другими атомами, чтобы получить или потерять электроны, поэтому они, как правило, не реагируют с окружающей средой. Таким образом, инертные газы обычно инертны, хотя некоторые из них могут реагировать при определенных условиях.

Помимо благородных газов, некоторые другие соединения более чем одного элемента также могут стабилизироваться и становиться инертными.

При сварке мы часто комбинируем инертный газ с одним или двумя реактивными газами в очень низкой концентрации. Инертный газ обеспечивает контроль сварного шва и защищает ваши металлы от нежелательных химических процессов. Реактивные газы будут вносить небольшие изменения, например, добавлять больше тепла или изменять консистенцию наполняющих металлов.

В целом, хотя важно понимать разницу между инертными и реактивными газами, важно знать, когда и как их использовать.

Почему при сварке используется газ?

Мы используем газы при сварке по четырем основным причинам:

• Экранирование
• Продувка
• Одеяло
• Отопление

Конечно, при сварке выделяются газы и дым, но речь идет о газах, которые мы активно используем для воздействия на процесс сварки.

По сути, эти газы имеют решающее значение для обеспечения прочного и надежного сварного шва. Вы не можете просто расплавить два металла вместе и на этом закончить.

Чрезвычайно высокая температура, приложенная к сварному шву, вызывает всевозможные потенциальные химические реакции в сварочной ванне и с воздухом вокруг сварного шва.

Если вы не будете точно контролировать окружающую среду, вы можете получить плохой сварной шов или серьезную реакцию.

Давайте рассмотрим различные способы использования газа при сварке, зачем они нам нужны.

Защитный газ

Защитный газ на сегодняшний день является наиболее распространенным применением газов при сварке. Защитные газы делают именно то, на что они похожи — защищают сварной шов от нежелательных загрязнений.

Думайте об этом как о куполообразном газовом щите над сварочной ванной, где металлы сплавляются вместе. Хотя это не происходит физически, это полезная мысленная картина.

Защитные газы можно подавать от внешнего источника или сжигая электрод. Электроды в определенных сварочных процессах имеют покрытие, которое выделяет газ при нагревании. Электрод является проводником.

Зачем сварному шву нужна защита? Для защиты от загрязнений.

Под «загрязняющими веществами» мы подразумеваем свойства, которые будут взаимодействовать с химическими процессами или металлами в сварном шве. В зависимости от типа свариваемых металлов загрязняющие вещества могут включать кислород, азот, водяной пар или другие химические вещества и элементы в окружающей среде.

Каждый из них может ослабить или разрушить хороший сварной шов. Например, если вы свариваете сталь, любой избыток кислорода может образовать угарный газ, когда он смешивается с углеродом. Угарный газ будет создавать медленные пузыри в конечном сварном шве, что сделает его слабым и пористым. Кислород также может взаимодействовать с некоторыми металлами и вызывать окисление или оксиды в виде частиц или пленок, попавших в сварной шов.

Присутствие любых загрязнителей угрожает ослабить сварной шов, что приведет к опасным последствиям в дальнейшем.

Защитные газы вытесняют воздух вокруг сварного шва, эффективно удерживая загрязняющие вещества. Кроме того, химически активные газы могут выполнять двойную функцию и влиять на окончательные свойства сварного шва.

См. также : Стоимость сварочных газов

Продувочный газ

Продувочный газ аналогичен защитному газу, но используется под сварным швом, а не над ним. Вместо защитного экрана продувочный газ отталкивает нежелательные загрязнения от сварного шва.

Продувочный газ в основном используется для нового сварного шва, когда вы впервые соединяете две отдельные детали. Как только вы получите стабильный первый сварной шов, вам, вероятно, больше не понадобится использовать продувочный газ под ним.

Продувку обычно применяют при сварке нержавеющей стали. Для этого вы герметизируете основание соединения, а затем буквально продуваете его продувочным газом, чтобы очистить область от загрязняющих элементов.

Продувочные газы могут быть такими же, как и защитные газы.

Защитный газ

Защитный газ защищает металлы после завершения сварки и во время ее остывания. Подумайте об этом — вы вложили всю эту работу в защиту сварного шва от загрязнений, но когда вы заканчиваете сварку, он все еще очень горячий и все еще подвержен нежелательным реакциям с окружающим воздухом.

Защитный газ можно добавить в резервуар или пространство, где остывает сварной шов. Газ обеспечивает чистоту области вокруг сварного шва и препятствует возникновению нежелательных газов или реакций.

Нагревающий газ

Нагревающий газ предварительно нагревает металлы перед сваркой. Обычно это наблюдается при газовой сварке или пайке, например,

В зависимости от металла в процессе охлаждения могут образоваться трещины, если он охлаждается слишком быстро. Применение тепла перед сваркой обеспечивает более медленное охлаждение металла и сохранение его структуры.

Греющий газ чаще всего применяют при газовой сварке стали, наиболее подверженной образованию холодных трещин.

Связанные материалы: 

Различные типы сварочных газов

Итак, теперь, когда у нас есть представление об основных способах использования газа при сварке, пришло время узнать, какие именно существуют типы газов и как они используются.

Чистые газы

Типы сварочных газов можно разделить на две отдельные категории: чистые газы и смеси. Вы можете использовать чистые газы отдельно или в смесях.

Аргон (Ar)

Аргон — один из шести инертных газов в периодической таблице элементов. Как обсуждалось ранее, аргон как благородный газ химически инертен, то есть не вступает в реакцию с окружающей средой. Эта стабильность делает аргон идеальным для сварки более активных металлов.

Еще одним преимуществом аргона является его низкая теплопроводность. Низкая теплопроводность означает, что он плохо пропускает тепло. При сварке с использованием аргона тепло концентрируется прямо в столбе дуги, где генерируется энергия, что обеспечивает узкое и глубокое проплавление сварного шва.

Аргон поддерживает аэрозольный перенос при использовании в качестве защитного газа. Перенос распылением — это когда проволока распыляет тонкий туман из крошечных капель поперек сварочной дуги. Распылительный перенос способствует глубокому и целенаправленному проникновению и не вызывает разбрызгивания. Легкая уборка!

Недостатком низкотемпературного нагрева является то, что сварной шов может привести к перекосу или подрезанию валика. Накатывание валика происходит, когда расплавленный металл остывает слишком быстро, не полностью сплавляясь с основным металлом. Подрезка почти противоположна – выемка у основания сварного шва, где металл остыл, прежде чем он смог полностью заполниться. .

Гелий (He)

Гелий — еще один благородный газ. Хотя он инертен, как аргон, он оказывает противоположное воздействие на сварной шов из-за его высоких свойств теплопроводности. По сути, гелий переносит тепло через гораздо большую площадь, чем аргон.

Благодаря более широкому тепловому профилю края валика остаются более влажными и легче сплавляются. Вместо аэрозольного переноса гелий способствует глобулярному переносу. Большие «капли» расплавленного электрода падают под действием силы тяжести в сварочную ванну.

Шаровидный перенос обеспечивает более высокую скорость наплавки, то есть количество фунтов присадочного металла, добавляемого к основному металлу в час. Чем выше скорость наплавки, тем эффективнее (и обычно дешевле) сварка. Однако вы можете использовать этот тип сварки только на плоском или горизонтальном основании, и вы также получите больше брызг.

При использовании гелия вам, скорее всего, потребуется более высокая скорость потока, потому что, как мы все знаем, гелий поднимается вверх. Вам нужно будет продолжать подавать больше газа с более высокой скоростью.

Двуокись углерода (CO2)

Как вы помните из уроков химии, двуокись углерода представляет собой молекулу, состоящую из одного атома углерода и двух атомов кислорода, связанных вместе. Хотя углекислый газ обычно инертен, он может стать очень реактивным при воздействии высокой температуры. При сварке можно использовать углекислый газ для создания различных взаимодействий.

Большинство реактивных газов работают в сочетании с инертным газом. Однако мы можем использовать углекислый газ в чистом виде для получения интересных эффектов. Газ производит очень глубокий сварной шов сравнимой ширины. Хотя он не обеспечивает такой точной сварки, как аргон, углекислый газ полезен для очень толстых материалов. Однако он также способствует шаровидному переносу и создает большое количество брызг.

Углекислый газ является самым дешевым из наиболее распространенных защитных газов. Три других наиболее распространенных – это аргон, гелий и кислород.

Газы, используемые в смесях

Некоторые газы необходимо смешивать с другими, прежде чем их можно будет использовать при сварке. Вот три газа, которые мы используем в смесях.

Кислород (O2)

Как обсуждалось ранее, слишком много кислорода в сварном шве может вызвать окисление и ухудшить конечный результат. Однако вы можете использовать кислород в сочетании с другими газами в качестве активного защитного газа, если его концентрация не превышает 10%.

Кислород придает сварному шву высокую энергию и тепло, но создает достаточно широкий, но не глубокий шов. Наибольшее тепло остается на поверхности.

Кислород помогает любому процессу горения, увеличивая температуру и скорость горения, поэтому он используется вместе с газами, описанными на этой странице, в отдельном баллоне.

Азот (N)

Сварщики редко используют азот в качестве защитного газа.

Фактически, это часто один из газов, от которых мы защищаем сварной шов.

Однако в сочетании с аргоном азот может способствовать повышению коррозионной стойкости при сварке стали.

 

Водород (H)

Как и кислород, водород работает в защитных смесях при концентрации ниже 10%.

Кроме того, как и кислород, водород способствует образованию горячего и широкого валика, хотя он обеспечивает лучшее проникновение, чем кислород.

Водород обычно используется для сварки аустенитной нержавеющей стали.

Мы также можем использовать водород в более высоких концентрациях для плазменной резки.

Обычные газовые смеси

Различные газовые смеси по-разному влияют на сварной шов. В зависимости от материалов, которые вы используете, вам нужно будет правильно выбрать смесь.

Давайте рассмотрим наиболее распространенные газовые смеси при сварке, какие процессы использовать для каждого из них и на каком металле их использовать.

Аргон/CO2

Аргон и двуокись углерода могут смешиваться в различных концентрациях, от 5 до 25% двуокиси углерода, для различных уровней контроля и воздействия на сварной шов. Мы используем эти смеси чаще всего для сварки низколегированных или углеродистых сталей, и это популярная газовая смесь для сварки MIG.

Комбинации аргона и CO2 помогают сбалансировать самые экстремальные эффекты каждого газа. Высокое содержание аргона помогает уменьшить разбрызгивание и дым, создаваемые CO2, в то время как высокое содержание CO2 способствует передаче при коротком замыкании и лучшему проникновению более тяжелых металлов. Более высокий уровень CO2 начнет увеличивать истощение сплава, и более 20% станут нестабильными.

Сварщики используют эти газовые смеси в:

• Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) на углеродистой стали
• Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) углеродистой стали
• Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) нержавеющей стали

Аргон/O2

Введение минимальной концентрации кислорода в аргон в защитном газе значительно улучшит недостатки чистого аргона. Способствуя передаче тепла, кислород увеличивает скорость образования капель и удерживает сварочную ванну в расплавленном состоянии в течение более длительного периода времени. Это дополнительное время позволяет металлу более равномерно течь и сплавляться по сварному шву и выравнивает валик.

Используйте смеси аргона/O2 для следующих процессов сварки и металлов:

• Дуговая сварка в среде защитного газа (GMAW) нержавеющих сталей
• Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) на углеродистой стали

Аргон/CO2/O2

Эта тройная смесь невероятно универсальна и может успешно использоваться для обработки металлов различной толщины. CO2 увеличивает глубину проникновения, а кислород повышает эффективность, обеспечивая хороший перенос распыла при более низком напряжении.

Некоторые люди называют это «универсальной смесью», потому что вы можете использовать ее для распыления, короткого замыкания и шарикового переноса. Мы используем его в следующих процессах:

• Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) на углеродистой стали
• Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) на нержавеющей стали в некоторых случаях

Аргон/гелий/CO2

Эта тройная смесь помогает увеличить теплопередачу по сравнению с чистым аргоном, что дает лучший результат сварки и плавления. Добавление гелия работает аналогично аргону и кислороду, но, поскольку гелий инертен, вы не рискуете окислением.

Смеси с большим содержанием гелия (до 90%) способствуют передаче короткого замыкания. Аргон и углекислый газ помогают стабилизировать дугу и увеличить проплавление.

Смеси с большим содержанием аргона (до 80%) способствуют переносу распылением, а гелий обеспечивает более гладкий профиль валика и смачивание.

Аргон/гелий/CO2 лучше всего подходит для следующих процессов:

• Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) на нержавеющей стали
• Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) углеродистой стали
• Дуговая сварка нержавеющей стали порошковой проволокой (FCAW)

Аргон/гелий

Вы увидите смеси аргона/гелия, используемые для обработки химически активных металлов и цветных металлов, таких как медь, никелевые сплавы или алюминий. Обычно вы можете использовать чистый аргон, но более высокие концентрации гелия работают с более тяжелыми материалами, уменьшая проникновение.

Гелий увеличивает нагрев поверхности, делая сварочную ванну более жидкой. Текучесть позволяет пузырькам воздуха или примесям подниматься на поверхность и улетучиваться, уменьшая пористость конечного продукта.

Мы чаще всего используем эту смесь в:

• Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) на алюминии
• Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) нержавеющей стали или алюминия

Аргон/азот

Аргон и азот работают вместе, если поддерживать очень низкую концентрацию азота. Добавленный азот помогает получить полностью аустенитный (низкокоррозионный, немагнитный) сварной шов из нержавеющей стали.

Более высокие уровни азота увеличивают выделение дыма и пористость.

Смеси аргона и азота можно использовать с:

• Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) на нержавеющей стали 347

Аргон/гелий/O2

Смесь аргона, гелия и кислорода может увеличить энергию дуги и поверхностный нагрев при сварке черных металлов. Обычно для этой цели на цветных материалах используется только гелий и аргон.

Эта тройная смесь увеличивает текучесть сварочной ванны, обеспечивая равномерный профиль сварного шва и меньшую пористость.

• Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) черных металлов

Аргон/водород

Аргон и водород — менее распространенная смесь, но ее можно использовать для сварки аустенитной стали с помощью дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), также известной как метод TIG.

Водород добавляется в аргон для увеличения скорости и профиля валика окончательного сварного шва. Это помогает поддерживать узкую и точную дугу, увеличивая теплопередачу.

• Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) аустенитной стали

Аргон/CO2/водород

В аргон можно добавлять небольшое количество двуокиси углерода и водорода для поддержания стабильности дуги, минимизации нагара и увеличения смачивания при сварке нержавеющей стали. Вы не должны использовать эту смесь на низколегированных сталях, так как это вызовет серьезные проблемы с растрескиванием.

• Сварка нержавеющей стали в среде инертного газа (MIG)

Читайте также : Какого размера бывают баллоны со сварочным газом?

Газы при кислородно-топливной сварке

Газокислородная сварка сейчас не так популярна, как раньше, благодаря развитию и широкой доступности дуговой сварки. Этот тип сварки был изобретен в 1903 году и использует простую газовую горелку для сварки металлов.

Электроды для дуговой сварки были разработаны в 1920-х годах и обеспечили более точный и быстрый метод сварки, который также можно было использовать для сварки высокореактивных металлов.

Тем не менее, многие люди по-прежнему используют газокислородную сварку для создания произведений искусства или сварки в небольших или домашних мастерских. При кислородно-топливной сварке используется газ или горючая жидкость для подпитки горения.

Давайте рассмотрим основные виды топлива, используемые в этом типе сварки. Каждый из них в сочетании с кислородом создает пламя.

• Ацетилен – это основное топливо, используемое для кислородно-топливной сварки. Преимуществами являются высокая температура горения, что делает его идеальным для сварки высокопрочных сталей, и зона восстановления вокруг зоны сварки, которая помогает очистить металл.
• Пропан – Пропан имеет гораздо более низкую температуру пламени, чем ацетилен, и не имеет восстановительной зоны. Из-за этого пропан не идеален для сварки, но лучше ацетилена для резки, нагрева или гибки. Для достижения наилучших результатов следует использовать инжекторную горелку.
• Пропилен – Пропилен больше всего похож на пропан и лучше подходит для резки, чем для сварки. Использование пропилена для сварки обычно приводит к хрупкому сварному шву. Пропилен также лучше всего работает с инжекторной горелкой и поддерживает чистоту наконечника.

В целом, большинство сварщиков отказались от кислородно-топливной сварки, но полезно знать основы.

Бонус: Таблица выбора газа в формате PDF 

Если вам нужна удобная таблица выбора газа, вы можете скачать ее по ссылке ниже:

Таблица выбора газа – PDF

Подведение итогов

Как для профессионалов, так и для новичков знание всех типов сварочного газа имеет решающее значение для успешной сварки. Вы можете использовать различные смеси для достижения различных результатов и защиты ваших материалов от повреждений.

Используйте это руководство, чтобы следить за различными газами и смесями при следующей сварочной работе.

Ресурсы:

https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/inert-gases

https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/reactive-gas

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/oxide-inclusion

Избегайте путаницы со смесями защитных газов

Рис. 2: Установка центрального газоснабжения за пределами места проведения работ может облегчить ответственность сварщика за подачу газа.

По мере того, как промышленность по производству тяжелых металлов перемещается из США в оффшорные зоны, мастерские получают более широкий выбор материалов для изготовления и сварки. Поскольку для каждого материала может потребоваться различная смесь защитного газа для дуговой сварки металлическим газом (GMAW), крайне важно, чтобы вы были осведомлены об этих газах и наиболее эффективных методах доставки.

Защитные газы для GMAW обычно поставляются в виде двух- или трехгазовых смесей, состоящих из аргона, двуокиси углерода (CO2) и гелия. В некоторых случаях водород или азот добавляют в смесь с одним или двумя основными газами. Чтобы понять, какая газовая смесь лучше всего подходит для вашего применения, вам необходимо понять каждый газ и его влияние на сварку.

Аргон

Аргон используется для цветных металлов (алюминий, никель, медь и сплавы магния) и химически активных металлов (цирконий и титан). Аргон обеспечивает превосходную стабильность дуговой сварки, проплавление и профиль валика этих основных металлов, поэтому его обычно смешивают с другими газами, такими как кислород, гелий, CO2 или водород, для сварки металлов на основе черных металлов.

Низкий потенциал ионизации аргона помогает создать превосходный путь тока. Кроме того, газ создает суженный столб дуги с высокой плотностью тока, в результате чего энергия дуги концентрируется на небольшой площади поверхности.

CO2

Активный газ, CO2 диссоциирует на монооксид углерода и свободный кислород под действием тепла дуги. Затем кислород соединяется с элементами, перемещающимися по дуге, с образованием оксидов из сварочной ванны в виде шлака и окалины, образуя большое количество дыма и дыма.

Реактивный газ, оказывающий окислительное действие, CO2 часто используется в чистом виде для сварки углеродистой стали, поскольку он легко доступен и дает хорошие, стабильные сварные швы по низкой цене. Однако, поскольку он не поддерживает процессы переноса распылением, его использование ограничено режимами короткого замыкания и шаровидного типа. Фактически, одна из основных Недостатками является резкий шаровидный перенос с характерным разбрызгиванием.

CO2 имеет низкую стоимость за единицу, но это не всегда означает самую низкую стоимость за фут наплавленного шва. Более низкая эффективность наплавки из-за потери разбрызгивания может повлиять на конечную стоимость сварки. В общем процессе сварки стоимость защитного газа очень низкая, обычно от 3 до 5 процентов, в то время как трудозатраты могут превышать 75 процентов стоимости.

Гелий

Гелий — химически инертный газ, используемый для сварочных работ, требующих высоких тепловложений. Это может улучшить глубину проплавления и скорость перемещения, но не даст такой стабильной дуги, как аргон.

Гелий имеет более высокую теплопроводность, чем аргон, и образует более широкий столб дуги, что способствует большей текучести сварочной ванны и лучшему смачиванию. Это преимущество при сварке алюминиевых, магниевых и медных сплавов.

Газовые смеси

Было обнаружено, что различные смеси стандартных газов улучшают процесс GMAW. Диаграмма на рисунке 1 показывает, какие газовые смеси лучше всего подходят для различных целей. Приложения.

Рисунок 3: Газосмесители, установленные в месте использования, могут обеспечивать разные смеси для разных операторов.

Аргон/кислород. Добавление небольшого количества кислорода, обычно от 1 до 5 процентов, в аргон значительно стабилизирует сварочную дугу, увеличивает скорость капель присадочного металла, снижает ток перехода распыления и влияет на форму валика. Сварочная ванна более жидкая и дольше остается расплавленной, позволяя металлу вытекать к краям шва.

Добавление 1% кислорода к аргону дает смесь, используемую в основном для переноса распылением на нержавеющую сталь. Этого количества кислорода обычно достаточно для стабилизации дуги и улучшения скорости образования капель и внешнего вида валика.

При добавлении к аргону 2 процентов кислорода образуется смесь, пригодная для дуговой сварки струйным распылением углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Он обеспечивает большее смачивающее действие, чем 1-процентная кислородная смесь. Механические свойства и коррозионная стойкость сварных швов, выполненных с добавками кислорода 1 и 2 %, близки. Однако внешний вид шариков будет темнее и больше окислено для 2-процентных смесей с нержавеющими сталями.

5-процентный кислород, смешанный с аргоном, дает смесь, которая обеспечивает более текучую, но контролируемую сварочную ванну. Это наиболее часто используемая смесь аргона и кислорода для сварки углеродистой стали. Дополнительный кислород также позволяет более высокие скорости движения.

Аргон/CO2. Смеси аргон/CO2 используются в основном для углеродистых и низколегированных сталей и имеют ограниченное применение для нержавеющих сталей. Добавление CO2 в аргон при высоких уровнях тока увеличивает разбрызгивание при сварке.

В GMAW необходимо достичь несколько более высокого уровня тока при использовании аргона/CO2 для установления и поддержания стабильного переноса распыления. При содержании CO2 более 20 % распыленный перенос становится нестабильным, возникают периодические короткие замыкания и шаровидный перенос.

Добавление 5 процентов CO2 к аргону дает смесь, пригодную для переноса импульсным распылением и переноса методом короткого замыкания на материалах различной толщины. Возникающие дуговые силы придают этой смеси большую устойчивость к прокатной окалине и более контролируемую ванну, чем смесь аргона и кислорода.

Добавление 10% CO2 к аргону дает смесь, аналогичную 5% смеси, но с повышенным тепловложением, что обеспечивает более широкую и жидкую сварочную ванну как при коротком замыкании, так и при струйном переносе.

При добавлении 15 процентов CO2 к аргону получается смесь, используемая для различных применений углеродистой и низколегированной стали. В режиме переноса с коротким циклом эту смесь можно использовать для достижения максимальной производительности на тонколистовых металлах за счет минимизации чрезмерной склонности к проплавлению смесей с более высоким содержанием CO2 при одновременном увеличении скорости наплавки и перемещения. скорости.

Добавление 20 процентов CO2 к аргону дает смесь, которую можно использовать для сварки углеродистой стали коротким замыканием или струйной сваркой, но она может давать больше брызг, чем 15-процентная смесь.

Смесь 25 процентов CO2 и аргона обычно используется для GMAW с переносом короткого замыкания на низкоуглеродистую сталь. Одна из наиболее часто используемых смесей аргона/CO2, она была разработана для обеспечения оптимальной частоты капель при переносе с помощью короткого замыкания с использованием диам. 0,035 и 0,045 дюймов. проволока. Эта смесь хорошо работает в сильноточных приложениях на тяжелом основании. металл. Он обеспечивает хорошую стабильность дуги, контроль сварочной ванны и внешний вид наплавленного валика, но не поддерживает перенос металла в режиме распыления.

При добавлении 40% CO2 к аргону получается смесь, рекомендованная для некоторых порошковых проволок для повышения стабильности дуги и уменьшения разбрызгивания. Эта смесь часто улучшает проплавление при сварке по сравнению с 25-процентной смесью.

Добавление 50 процентов CO2 к аргону дает смесь, которую часто можно использовать для сварки труб короткой дугой, особенно когда на свариваемых поверхностях присутствуют другие загрязняющие вещества.

Аргон/гелий. Гелий часто смешивают с аргоном, чтобы получить преимущества обоих газов. В то время как аргон обеспечивает хорошую стабильность дуги и очищающее действие, добавление гелия способствует смачиванию с широкой шириной проплавления.

Смеси аргона и гелия используются в основном для цветных металлов, таких как алюминий и медь, для увеличения тепловложения. Как правило, чем толще основной металл, тем выше процентное содержание гелия. Небольшие проценты гелия, всего 20 процентов, будут влиять на дугу. По мере увеличения процентного содержания гелия напряжение дуги, разбрызгивание и отношение ширины шва к глубине увеличиваются, в то время как пористость уменьшается. сведен к минимуму в алюминии. При смешивании с гелием содержание аргона должно составлять не менее 20 процентов, чтобы обеспечить и поддерживать стабильный перенос распыления.

Добавление 25 процентов гелия к аргону дает смесь, которая используется для сварки цветных металлов, когда требуется увеличение тепловложения и внешний вид сварного шва имеет первостепенное значение.

Когда к аргону добавляется 50 процентов гелия, смесь пригодна для высокоскоростной механизированной сварки цветных металлов толщиной не более 0,75 дюйма.

75-процентное добавление гелия к аргону дает смесь для механизированной сварки алюминия толщиной более 1 дюйма в плоском положении.

Трехгазовые смеси. Доступны смеси трех газов , но обычно они используются для специальных применений. Аргон является основным газом, используемым в сочетании с другими.

Расходы на поставку газа

Стоимость производства всегда является решающим фактором при выборе наиболее эффективного сварочного процесса; также необходимо учитывать расходы, связанные со смесями защитных газов. Стоимость основных газов и газовых смесей для сварки может сильно различаться. CO2 самый дешевый, а гелий самый дорогой; аргон стоит между ними.

Однако выбор защитного газа не должен основываться исключительно на стоимости кубического фута. Защитный газ — это не просто одноцелевой товар в уравнении сварки; это важнейший элемент в группе основных технологий, из которых состоит процесс сварки.

Защитный газ, как бы он ни был важен для процесса, обычно является одним из менее дорогих элементов. Снижение стоимости рабочей силы, например, окажет гораздо большее влияние на общие расходы, чем выбор более дешевого газа или газовой смеси.

Интересно, что подход к газоснабжению может помочь снизить трудозатраты. Например, установка центрального газоснабжения вне места работы (см. , рис. 2, ) может облегчить ответственность сварщика за подачу газа, что сделает его более эффективным в процессе сварки.

Другим фактором, который следует учитывать, является использование газосмесительных устройств для подачи газов по мере необходимости. Смешанные газы, поставляемые в отдельных баллонах, имеют более высокую цену, что приводит к более высоким общим затратам на процесс. Газосмесители могут быть установлены в точке подачи, что является хорошим выбором, когда многие операторы используют одну и ту же газовую смесь в течение длительного периода времени, или в точке использования (см. Рисунок 3 ), что лучше, если разные операторы будут использовать разные смеси. Если объем газов велик, криогенные сосуды могут быть более рентабельными, чем баллоны со сжатым газом. В криогенных сосудах можно подавать все газы, кроме гелия и водорода.

Использование системы смешивания газов в сочетании с централизованным газоснабжением определяется объемом используемых газов.

Если сварочный защитный газ имеет решающее значение для вашего процесса, возможно, вам придется проанализировать или проверить этот газ. Вы можете запросить сертификат соответствия у поставщика газа для смешанных газов, но когда газы смешиваются на месте, вы должны использовать внешний анализатор.