Защитные газы в сварочном деле при использовани сварочных аппаратов Kemppi

Защитные газы – исторически проверенный способ предотвратить работу современных сварочных инверторов в режиме вредного влияния окружающей среды на сам дуговой факел, ванну расплава и кристаллизующийся шов.

Защитные газы – исторически проверенный способ предотвратить работу современных сварочных инверторов в режиме вредного влияния окружающей среды на сам дуговой факел, ванну расплава и кристаллизующийся шов. В сварочном деле следует различать понятия «защитный газ» и «инертный газ»:

К инертным относятся те газовые смеси, которые не взаимодействуют с нагретым и расплавленным металлом в сколь-нибудь заметных массовых долях. Их атомы и молекулы неспособны растворяться и/или внедряться в кристаллическую структуру термических новообразований. К таковым относятся элементы VIII подгруппы элементов – аргон, гелий и ряд аргоно-гелиевых смесей. Инертность к металлургическому воздействию на свариваемый металл вовсе не означает «безразличия» к основным составляющим атмосферного воздуха. Напротив, с азотом, кислородом и азотом Ar и He активно взаимодействуют по мере роста температуры, оттесняя их от ЗТВ, предотвращая окисление расплава, неуправляемые флюктуации дуги и т.п. Гелий и аргон совместимы с работой плавящимися электродными стержнями и неплавящимися электродами, что используется для универсализации возможностей оборудования. На технологиях защиты пламени и ванны инертной газовой атмосферой работают многие бренды инверторного оборудования – EWM, Linkoln, Kemppi сварочный аппарат и ряд других фирм с меньшей известностью.

Эффективность защитных свойств инертных газовых смесей заметно увеличивается по мере тщательности предсварочной подготовки – а именно, зачистке свариваемых кромок и непосредственно прилегающих поверхностей деталей. На кромках скапливаются посторонние включения и элементы в таких количествах, что без «зачистки» их диффузия пробивает газовую защиту и оказывает негативное воздействие на процессы расплава и кристаллизации. He и Ar обычно применяются при сварке алюминия и его сплавов, а также при работах по изделиям из магния и титана.

Активные защитные газы вступают в реакцию с металлом в состоянии расплава, способны проникать в жидкую сварочную ванну и делятся на три группы:

• Газы с восстановительными способностями – окись углерода и чистый водород;
• Смеси с окислительными свойствами – углекислота и водяные пары;
• Газы с переменной активностью, к каковым относится азот. Дело в том, что N₂ не взаимодействует с рядом цветных металлов (медными сплавами и др.), но активен к большинству алюминиевых соединений и к «черному» железу.

Деление на активные и инертные газы достаточно условно в плане их практического применения. Многие виды работ дуговой сваркой допускают использование «бинарных» газовых смесей, каждый современный сварочный инвертор на сайте tiberis.ru и других солидных профильных ресурсах снабжается соответствующими пояснениями и инструкциями. Для сваривания наиболее распространенных металлов и сплавов неплавящимися вольфрамовыми электродами применяются такие виды защитных газов:

1. По конструкционным сталям и легированным сплавам с низким содержанием углерода – аргон B либо смесь Ar (70-80 %) и CO₂ (20-30 %);
2. По стальным теплоустойчивым сплавам, по сталям с повышенной коррозийной стойкостью и жаропрочностью – аргон B, гелий и смеси аргона и гелия с превалирование инертного газа (до 80 %);
3. По высоколегированным хромоникелевым сталям, магниевым сплавам – гелий либо аргон;
4. По алюминиевым сплавам – Ar марки B;
5. По меди и ее соединениям - аргон B, смесь Ar (70-80 %) и CO₂ (20-30 %) либо гелий;
6. По титану, молибдену, цирконию, танталу – аргон марки A.

Качественное оборудование для сварки - уровня немецких EWM, шведских ESAB или финских Kemppi - сварочные аппараты использует для работ не только вольфрамовым стержнем, но различными марками плавящихся электродов. При аналогичных физико-химических, конструктивных и технологических особенностях такой сварки состав защитной атмосферы претерпевает изменения:

1. По конструкционным сталям и легированным сплавам с низким содержанием углерода – чистая газообразная углекислота; аргон марки Г; смесь  Ar (75-90 %) и CO₂ (10-25 %);
2. По стальным теплоустойчивым сплавам, по сталям с повышенной коррозийной стойкостью и жаропрочностью – CO₂; Ar B; смесь  Ar (75-90 %) и CO₂ (10-25 %);
3. По высоколегированным хромоникелевым сталям, магниевым сплавам – аргон марки Б либо He;
4. По алюминиевым сплавам – аргоновая смесь марок Б и B либо только Ar B; специальная аргоно-геливаея смесь из примерно 35 % Ar и 65 % He. В некоторых источниках такая бинарная защитная атмосфера именуется «Аргон марки Е»
5. По меди и ее соединениям - аргон B, смесь Ar (70-80 %) и CO₂ (20-30 %) либо гелий;
6. По титану, молибдену, цирконию, танталу – тот же самый аргон марки A что и для сварки этих металлов неплавящимся электродом.

Кроме того, ограниченно используется ряд особых газовых смесей для локального улучшения технологических параметров сварки. Например, добавление в чистый CO₂ незначительного процента кислорода (от 2 до 4 %) приводит к заметному снижению разбрызгивания при сварке некоторых сталей и облегчает мелкокапельный перенос расплава. При работах по конструкционным сталям с узкими и глубокими зазорами отмечались хорошие результаты при формировании защиты из 25 % углекислого газа и 75 % аргона. Смесь из 75 % Не и 25 % Аr становится оптимальна с ростом толщины некоторых сортов обрабатываемого алюминия – позволяет сократить время прохода и глубину провара.

При возможной инвариантности использования защитных газов в сварочном деле не лишней будет информация об их порядковой стоимости. В рыночных условиях точные значения цен могут варьироваться, но соотношение стоимости промышленных газов относительно друг друга довольно стабильно. Ниже приведенные данные позволят качественно оценить «расходы на газ» по отношению к стоимости азота:

• Углекислота CO₂ единственная обойдется дешевле, чем азот – в полтора-два раза;
• Кислород дороже N₂ в 2…2.3 раза;
• Водород – в 2.3…2.8 раз;
• Аргон – в зависимости от марки в 25-30 раз;
• Гелий достигает стократной стоимости аналогичного количества азота.

Разумеется, при возможности выбора газового состава следует руководствоваться не только его стоимостью, но и качественными показателями сварки, производительностью, типичным расходом на единицу шва и т.д.

Информация предоставлена интернет-гипермаркетом сварочного оборудования Тиберис - tiberis.ru

к списку всех новостей