Распространенные защитные газы для дуговой сварки


Я — преподаватель в сельскохозяйственном училище и в следующем году в первый раз проведу курс по дуговой сварке. Для дуговой сварки используется множество газовых смесей и я абсолютно не понимаю, когда какой использовать. Что бы вы могли порекомендовать?

 

Действительно, обилие используемых в отрасли дуговой сварки защитных газов может сбить с толку. Тем не менее, выбор подходящего защитного газа является обязательным условием для многих процессов, потому что он необходим для защиты дуги и сварочной ванны от окружающего воздуха. Защитный газ также может сделать поверхность сварного шва более гладкой и улучшить сварочно-технологические характеристики. Но это приводит к усложнению сварочного оборудования из-за необходимости во внешнем источнике сжатого или объемного газа и целом комплекте другого газового оборудования (редукторе и газовых шлангах), не говоря уже о дополнительных сложностях при смене защитного газа для работы с другим материалом / процессом сварки.  В некоторых случаях для сварки одного и того же материала можно использовать разные защитные газы, каждый из которых будет иметь свои преимущества и недостатки. 

Для некоторых процессов дуговой сварки внешний источник защитного газа не требуется. Вместо этого используется другая система газовой защиты — с помощью слоя шлака или газов, образующихся в ходе химических реакций в дуге. Сюда относятся процессы ручной дуговой сварки (MMA), сварки самозащитной порошковой проволокой (FCAW-S) и сварки под флюсом (SAW). И напротив, внешняя газовая защита нужна для аргонодуговой сварки (TIG), сварки в защитных/инертных газах (MIG/MAG), сварки металлопорошковой проволокой (GMAW-C) и газозащитной порошковой проволокой (FCAW-G). Для этих процессов используется множество защитных газов и их двух- или трехкомпонентных смесей. Кроме того, выбор защитных газов зависит от части света, в которой Вы живете. Поэтому, чтобы не усложнять эту статью, мы обсудим только самые популярные защитные газы на рынке.

Самые распространенные защитные газы для этих трех процессов включают аргон (Ar), гелий (He), двуокись углерода (CO2) и кислород (O2). Хотя в некоторых случаях Ar, He и CO2 можно использовать по отдельности (т. е. с содержанием 100%), в других случаях эти газы смешиваются в различных комбинациях. Такие смеси записываются в виде процентного содержания (например, 75% Ar / 25% CO2 или 75Ar/25CO2). Иногда запись сокращают до формата «75/25», но это допустимо только если читателю точно известно, о каких газах идет речь (они не всегда совпадают, как, например, в случае 75/25 для углеродистой стали и 75/25 для никелевых сплавов).

Каждый из них имеет свои особенности, от которых зависит поведение газа под воздействием сварочной дуги. Сюда относятся реактивность, ионизационный потенциал и теплопроводимость. Например, реактивность отражает, насколько легко газ или газовая смесь вступает в реакцию с определенными материалами. Эти свойства также влияют на целый ряд эксплуатационных характеристик защитного газа, внешний вид сварного шва и глубину проплавления. В этой статье мы не сможем подробно описать все эти свойства и преимущества каждой газовой смеси. Но Вы можете найти подробную информацию о защитных газах в издании «GMAW Welding Guide» (буклет C4.200) на страницах 12–15. Его можно загрузить по ссылке: Загрузить GMAW Welding Guide

В Таблице 1 перечислены основные защитные газы в зависимости от основного металла. В случае сварки MIG и сварки металлопорошковой проволокой выбор защитного газа также зависит от метода переноса металла. В сносках даны распространенные альтернативные газы. Эту таблицу не стоит считать полным руководством по защитным газам для дуговой сварки. В отрасли сварки также используются многие другие газы (например, водород) и их смеси. Таблица 1 — это просто краткий обзор самых распространенных защитных газов для сварки распространенных материалов.