Perché la CO2 viene utilizzata nella saldatura?

La saldatura MIG (GMAW) con gas di protezione e un elettrodo a filo solido produce una saldatura pulita e priva di scorie senza la necessità di interrompere continuamente la saldatura dalla sostituzione dell’elettrodo, come nella saldatura a bastone. L’aumento della produttività e la riduzione della pulizia sono solo due dei vantaggi possibili con questo processo.

Scopri i migliori servizi di fabbricazione dei metalli di Melbourne – Austgen

Il gas di protezione può svolgere un ruolo significativo nel migliorare o impedire le prestazioni di saldatura.

Per ottenere questi risultati nell’applicazione specifica, tuttavia, aiuta a comprendere il ruolo dei gas di schermatura, i diversi gas di schermatura disponibili e le loro proprietà uniche.

Lo scopo principale del gas di protezione è quello di prevenire l’esposizione del bagno di saldatura fuso all’ossigeno, all’azoto e all’idrogeno contenuti nell’atmosfera dell’aria. La reazione di questi elementi con il bagno di saldatura può creare una serie di problemi, tra cui porosità (fori all’interno del cordone di saldatura) e spruzzi eccessivi.

Diversi gas di schermatura svolgono anche un ruolo importante nel determinare i profili di penetrazione della saldatura, la stabilità dell’arco, le proprietà meccaniche della saldatura finita, il processo di trasferimento utilizzato e altro ancora.

La scelta di materiali di consumo per pistola MIG che forniscono una fornitura di gas di protezione uniforme e uniforme è anche importante per realizzare saldature MIG di successo.

Perché è importante scegliere il gas giusto?

Molte applicazioni di saldatura MIG si prestano a una varietà di scelte di gas di schermatura e devi valutare i tuoi obiettivi di saldatura per scegliere quello corretto per la tua specifica applicazione. Il costo del gas, le proprietà di saldatura finite, la preparazione e la pulizia post-saldatura, il materiale di base, il processo di trasferimento della saldatura e gli obiettivi di produttività devono essere presi in considerazione quando si seleziona un gas di protezione.

Argon, elio,anidride carbonica e ossigeno sono i quattro gas di schermatura più comuni utilizzati nella saldatura MIG, ognuno dei quali offre vantaggi e svantaggi unici in qualsiasi applicazione.

La porosità, come si può vedere sulla faccia e all’interno del cordone di saldatura, può essere causata da gas di protezione inadeguati e può indebolire drasticamente la saldatura.

L’anidride carbonica (CO2) è il più comune dei gas reattivi utilizzati nella saldatura MIG e l’unico che può essere utilizzato nella sua forma pura senza l’aggiunta di gas inerte. CO2 è anche il meno costoso dei gas di protezione comuni, facendo una scelta interessante quando i costi dei materiali sono la priorità principale. La CO2 pura fornisce una penetrazione di saldatura molto profonda, utile per la saldatura di materiali spessi; tuttavia, produce anche un arco meno stabile e più spruzzi rispetto a quando viene miscelato con altri gas. È anche limitato al solo processo di cortocircuito.

Per molte aziende, comprese quelle che pongono l’accento sulla qualità della saldatura, sull’aspetto e sulla riduzione della pulizia post-saldatura, una miscela tra il 75-95% di Argon e il 5-25% di CO2 fornirà una combinazione più desiderabile di stabilità dell’arco, controllo della pozzanghera e spruzzi ridotti rispetto alla CO2 pura. Questa miscela consente anche l’uso di un processo di trasferimento a spruzzo, che può produrre tassi di produttività più elevati e saldature più visivamente accattivanti. L’argon produce anche un profilo di penetrazione più stretto, utile per saldature di raccordo e testa a testa. Se stai saldando un metallo non ferroso-alluminio, magnesio o titanio-dovrai usare il 100% di Argon.

L’ossigeno, anche un gas reattivo, viene tipicamente utilizzato in razioni del nove percento o meno per migliorare la fluidità del bagno di saldatura, la penetrazione e la stabilità dell’arco in carbonio lieve, bassa lega e acciaio inossidabile. Tuttavia, causa l’ossidazione del metallo saldato, quindi non è raccomandato per l’uso con alluminio, magnesio, rame o altri metalli esotici.

L’elio, come l’Argon puro, viene generalmente utilizzato con metalli non ferrosi, ma anche con acciai inossidabili. Poiché produce un profilo di penetrazione ampio e profondo, l’elio funziona bene con materiali spessi e viene solitamente utilizzato in rapporti tra il 25-75% di elio e il 75-25% di Argon. La regolazione di questi rapporti cambierà la penetrazione, il profilo del tallone e la velocità di viaggio. L’elio crea un arco “più caldo”, che consente velocità di viaggio più elevate e tassi di produttività più elevati. Tuttavia, è più costoso e richiede una portata più elevata rispetto all’Argon, quindi è necessario calcolare il valore dell’aumento della produttività rispetto all’aumento del costo del gas. Con gli acciai inossidabili, l’elio è utilizzato tipicamente in una formula della tri-miscela di Argon e di CO2.

Questo grafico mostra la differenza che i materiali di consumo possono fare nella copertura del gas di schermatura. La foto a sinistra mostra una buona copertura, mentre la copertura nella foto a destra consente all’ambiente aereo di contaminare il gas di protezione.

È giusto posizionare il gas nel bagno di saldatura?

Tutti i vostri sforzi selezionando il giusto gas di protezione saranno sprecati, tuttavia, se la vostra attrezzatura non sta ottenendo il gas alla saldatura. I materiali di consumo della pistola MIG, costituiti da diffusore, punta di contatto e ugello, svolgono un ruolo cruciale nel garantire che il bagno di saldatura sia adeguatamente protetto dall’atmosfera dell’aria.

Se si sceglie un ugello troppo stretto per l’applicazione o se il diffusore si ostruisce con spruzzi, ad esempio, potrebbe esserci troppo poco gas di protezione che arriva al bagno di saldatura. Allo stesso modo, un diffusore mal progettato potrebbe non incanalare correttamente il gas di protezione, con conseguente flusso di gas turbolento e sbilanciato. Entrambi gli scenari possono consentire sacche di aria nel gas di protezione e portare a un’eccessiva porosità degli spruzzi e contaminazione della saldatura.

Questo spaccato mostra un sistema di consumo in cui la punta di contatto è inserita nel diffusore e tenuta in posizione dalla protezione spruzzi all’interno dell’ugello. Quando si selezionano i materiali di consumo della pistola MIG, scegliere quelli che resistono all’accumulo di schizzi e forniscono un foro dell’ugello abbastanza ampio da garantire un’adeguata copertura del gas di protezione. Alcune aziende offrono ugelli con un built-in protezione spruzzi che aggiunge anche una seconda fase di diffusione del gas di schermatura, con conseguente ancora più liscia, flusso di gas di schermatura più coerente.

La scelta del giusto gas di protezione per la vostra specifica applicazione richiederà un’attenta analisi del tipo di saldatura che state facendo e delle vostre priorità operative. Utilizzando le linee guida di cui sopra dovrebbe fornire un buon inizio per il processo di apprendimento, ma essere sicuri di consultare il distributore locale di saldatura prima di prendere una decisione finale.

L’anidride carbonica è spesso utilizzata come gas di protezione per la saldatura GMA di acciai al carbonio. Nel caso di altri metalli, può provocare l’ossidazione della saldatura, compromettendo gli attributi metallurgici. Tuttavia, negli acciai al carbonio, il contenuto di ossigeno aiuta a raggiungere alcune caratteristiche di saldatura utili piuttosto che a viziare la saldatura. Utilizzando anidride carbonica schermatura in acciai al carbonio, non può produrre eleganti saldature. Tuttavia, l’uso di alcuni altri gas (come l’Argon) in combinazione con l’anidride carbonica, rende il miglioramento di alcuni altri fattori come la stabilità dell’arco, la fluidità del bagno di saldatura ecc. per migliorare la solidità e la qualità delle saldature.

Mentre i saldatori a bastone tradizionali conoscevano molto poco dei gas con la loro saldatura, l’ascesa delle saldatrici MIG e TIG negli ultimi 70-80 anni ha portato la necessità di gas come merce comune nella maggior parte delle officine.

Mentre ci immergiamo nei principali gas e miscele utilizzati nel mondo della saldatura, è affascinante scoprire quanto abbiamo progredito nel breve periodo da quando sono stati implementati per la prima volta. La progressione è enorme, e ciò che è in serbo per nuovi gas, o nuovi modi di utilizzare questi gas, è eccitante.

Scopri Austgens DESIGN CAD / CAM

Qual è lo scopo del gas nella saldatura?

Il gas viene utilizzato in una gamma di modi diversi. Questi includono la schermatura dell’arco da impurità come aria, polvere e altri gas; mantenere pulite le saldature sul lato inferiore della cucitura opposta all’arco (o spurgo); e riscaldare il metallo. I gas di rivestimento vengono anche utilizzati per proteggere il metallo dopo il processo di saldatura.

Quali sono i diversi tipi di gas utilizzati nella saldatura?

Gas inerti e reattivi

I gas sono di due categorie: inerti o reattivi. I gas inerti non cambiano o creano cambiamenti a contatto con altre sostanze o temperature. I gas reattivi fanno il contrario. Reagiscono in circostanze diverse, creando un cambiamento di stato nelle altre sostanze e/o loro stessi.

I gas inerti sono utili, in quanto consentono di ottenere saldature in modo naturale senza eventi indesiderati che indeboliscono o distorcono la saldatura. I gas reattivi forniscono un cambiamento positivo durante il processo della saldatura, che migliora il modo in cui il materiale è fuso.

Gas di protezione

Quando l’aria entra nell’arco mentre si sta saldando, provoca la formazione di bolle d’aria all’interno del metallo fuso, creando una saldatura debole e molto brutta. Non è possibile saldare MIG o TIG senza un gas di protezione a meno che il materiale di riempimento utilizzato sia animato o rivestito di flusso. Questo ha lo stesso scopo di un gas di protezione, mantenendo le impurità fuori, ma in un modo diverso.

La maggior parte dei gas di schermatura sono inerti, il che li rende ideali per schermare un processo di saldatura in quanto rimangono stabili nelle condizioni estreme della saldatura. Inoltre alimentano la saldatura in modi diversi, a seconda del gas utilizzato, tra cui più penetrazione, più fluidità quando fuso e una superficie più liscia sul tallone.

Gas di spurgo

I gas di spurgo vengono utilizzati per coprire la parte inferiore del materiale che si sta saldando allo stesso modo di un gas di protezione, e solo è fatto separatamente dal processo naturale della saldatura.

Mentre si salda la parte superiore di un giunto, il fondo del giunto è sigillato e ha un flusso di gas che lo spurgo. Viene spesso utilizzato con articoli in acciaio inossidabile e può essere lo stesso tipo di gas o un gas diverso da quello utilizzato sulla parte superiore del giunto.

Gas di riscaldamento

Alcune saldature, come la saldatura a gas e la brasatura, richiedono gas per riscaldare il metallo o le barre di riempimento per ottenere la saldatura. Questo sostituisce la necessità di un arco.

Tipi specifici di saldatura richiedono il preriscaldamento del metallo prima della saldatura, per cui viene utilizzato questo gas. Il gas è semplicemente un combustibile mescolato con aria o ossigeno, che viene illuminato da una fiamma per riscaldare o fondere il metallo.

Blanketing gas

Blanketing è un processo in cui i serbatoi e gli spazi ristretti vengono riempiti di gas dopo il completamento per impedire all’aria e ad altri contaminanti di danneggiare o macchiare il prodotto finito.

A volte viene utilizzato per riempire completamente i progetti completati. Altre volte, il gas viene aggiunto al serbatoio pieno d’aria, creando una miscela per mantenere il serbatoio puro contro altri gas o reazioni.

Quali sono le ragioni per l’utilizzo di anidride carbonica nella saldatura?

Ecco alcuni motivi principali per l’utilizzo di schermatura di anidride carbonica nella saldatura ad arco di gas metallo di acciai al carbonio.

Penetrazione migliorata

La schermatura di anidride carbonica fornisce una migliore penetrazione articolare in quanto promuove l’alta tensione dell’arco durante la saldatura. In questo modo, è possibile ottenere buoni risultati per la penetrazione della parete laterale e della radice.

Costi-benefici

Il vantaggio del basso costo aumenta il suo valore tra gli altri gas di schermatura. Utilizzando anidride carbonica schermatura invece di ossigeno, non permetterà l’ossidazione nel metallo di saldatura, come fa l’ossigeno. Essendo più pesante, fornisce migliori caratteristiche di schermatura. Anche se è più economico di Argon ed elio, ma relativamente meno saldature di qualità si ottengono.

Add-on ossidante

A causa dell’arco ad alta temperatura, l’anidride carbonica si dissocia in monossido di carbonio e ossigeno che favorisce l’ossidazione. In questo caso, un po ‘ ossidante può rivelarsi un accompagnamento alla saldatura GMA di acciai al carbonio, riducendo le macchie polari durante il processo in quanto la formazione di macchie polari può causare archi instabili e spruzzi durante la saldatura. Durante la modalità di trasferimento a spruzzo gli elettrodi sono collegati ai terminali positivi (anodo) della fonte di alimentazione e del pezzo con negativo (catodo), questo tipo di impostazioni costituisce l’inversione di polarità.

L’ossidazione può ridurre i disossidanti per i materiali di consumo, ad esempio, il contenuto di silicio può essere diminuito e, di conseguenza, si sviluppano scorie vetrose (di colore nero) nella saldatura. Quindi l’ossidazione controllata è una chiave per ottenere una buona penetrazione, la definizione del cordone di saldatura. D’altra parte, l’anidride carbonica può aiutare a fornire il flusso e prevenire la porosità eliminando qualsiasi impurità presente su un giunto.

Combinazione con altri gas

Nella modalità di trasferimento a spruzzo, l’anidride carbonica singolarmente non dà risultati migliori e può causare gravi spruzzi. Sviluppando un’associazione con altri gas, si possono ottenere benefici reciproci. Ad esempio, in combinazione con gas inerti (come l’Argon), si ottiene un trasferimento uniforme dello spruzzo con impostazioni di bassa tensione, eliminando il problema degli spruzzi e dell’instabilità dell’arco.

Prevenzione del sottosquadro

Poiché si afferma che l’anidride carbonica è un gas più denso e capace di schermare il suono. Avendo la capacità di prevenire gravi imperfezioni di saldatura come sottosquadro e di conseguenza, vengono realizzati buoni profili di saldatura.

Scopri progettazione e produzione di attrezzature metalliche personalizzate

Sicurezza

Bene, la sicurezza è un’altra preoccupazione con la schermatura dell’anidride carbonica. Meno pericoloso sul posto di lavoro, tuttavia, il comportamento minaccioso del monossido di carbonio rilasciato può rivelarsi pericoloso. Una corretta ventilazione sul posto di lavoro è il passo raccomandato al fine di rendere le procedure più sicure.

Rimozione della ruggine

Questo gas aiuta nella rimozione della ruggine presente sul giunto. Elimina la ruggine reagendo con ossidi di ruggine e in questo modo vengono rimosse anche altre impurità. Oltre alla protezione atmosferica, aiuta anche a prevenire difetti di saldatura come porosità, mancanza di fusione, mancanza di penetrazione nel metallo saldato.

Miglioramento della tenacità

In una procedura di saldatura, la composizione adeguata dei gas e dei materiali di consumo adatti sono le preoccupazioni principali, per produrre la tenacità richiesta nei metalli di saldatura. L’anidride carbonica, in combinazione con altri gas, aiuta anche a migliorare la durezza della saldatura.

Riduzione della tensione superficiale

La tensione superficiale è un altro problema negli acciai al carbonio che causa una minore penetrazione. La saldatura fusa guadagna un’elevata tensione superficiale che non può essere ridotta dall’uso di gas inerti come elio, Argon ecc. Solo in questo caso l’anidride carbonica è l’unico gas di protezione che riduce l’intensità della tensione superficiale e fornisce migliori risultati di penetrazione. Ciò rende l’anidride carbonica più eccezionale negli acciai al carbonio.

La saldatura a gas prevede l’uso di una torcia a fiamma alimentata a gas per riscaldare il pezzo in metallo e il materiale di riempimento per creare una saldatura. Il gas è generalmente una miscela di gas combustibile e ossigeno per creare una fiamma pulita e calda. Molti gas diversi possono essere utilizzati come combustibile per la saldatura a gas e l’elettricità non è necessaria per alimentare il sistema di saldatura, risultando in un metodo di fabbricazione flessibile e portatile. Tutte le tecniche di saldatura a gas richiedono attrezzature di sicurezza adeguate per il saldatore e lo stoccaggio dei gas di saldatura.

Saldatura ossi-acetilene

La saldatura ossi-acetilene utilizza una miscela di gas acetilene e gas ossigeno per alimentare la torcia di saldatura. La saldatura ossi-acetilene è la tecnica di saldatura a gas più comunemente utilizzata. Questa miscela di gas fornisce anche la più alta temperatura di fiamma dei gas combustibili disponibili. Tuttavia, l’acetilene è generalmente il più costoso di tutti i gas combustibili. L’acetilene è un gas instabile e richiede procedure specifiche di manipolazione e stoccaggio.

Saldatura ossi-benzina

La benzina pressurizzata viene utilizzata come combustibile di saldatura dove i costi di fabbricazione sono un problema, in particolare in luoghi in cui non sono disponibili contenitori di acetilene. Le torce a benzina possono essere più efficaci dell’acetilene per il taglio di lamiere di acciaio spesse. La benzina può essere pompata a mano da un cilindro a pressione, una pratica comune da produttori di gioielli in aree impoverite.

MAPP Gas Welding

Methylacetylene-propadiene-petroleum (MAPP) è una miscela di gas che è molto più inerte di altre miscele di gas, rendendo più sicuro per hobbisti e saldatori ricreativi da utilizzare e conservare. MAPP può essere utilizzato anche a pressioni molto elevate, consentendo di essere utilizzato in operazioni di taglio ad alto volume.

Saldatura butano/propano

Il butano e il propano sono gas simili che possono essere usati da soli come gas combustibili o mescolati insieme. Il butano e il propano hanno una temperatura della fiamma più bassa dell’acetilene ma sono meno costosi e più facili da trasportare. Le torce a propano sono più frequentemente utilizzate per la saldatura, la piegatura e il riscaldamento. Propano richiede un diverso tipo di punta della torcia per essere utilizzato rispetto a una punta iniettore perché è un gas più pesante.

Scopri come saldare la fabbricazione di alluminio – metallo

Saldatura a idrogeno

L’idrogeno può essere utilizzato a pressioni più elevate rispetto ad altri gas combustibili, rendendolo particolarmente utile per i processi di saldatura subacquea. Alcune apparecchiature di saldatura a idrogeno funziona elettrolisi dividendo l’acqua in idrogeno e ossigeno da utilizzare nel processo di saldatura. Questo tipo di elettrolisi viene spesso utilizzato per piccole torce, come quelle utilizzate nei processi di produzione di gioielli.

Come saldare con Mapp gas?

MAPP è una miscela di gas creata dalla Dow Chemical Company che è una combinazione di gas di petrolio liquefatto (GPL) mescolato con metilacetilene-propadiene. MAPP gas può essere altamente pressurizzato e immagazzinato allo stesso modo del GPL, ed è uno dei preferiti dei saldatori per hobby. Tuttavia, le torce MAPP forniscono una fiamma molto calda, quasi calda come ossi-acetilene, e il gas può essere utilizzato per operazioni industriali di taglio dei metalli. MAPP non deve essere utilizzato per la saldatura dell’acciaio perché l’idrogeno nella miscela di gas può causare saldature fragili.

Montare le parti da saldare insieme e verificare l’allineamento. Accendere la torcia di saldatura e regolare la fiamma. Alcune torce MAPP utilizzano una bombola di ossigeno separata; altri si basano su aria per fornire ossigeno alla fiamma. Toccare la fiamma sui pezzi e spostarsi in un piccolo cerchio per fondere il materiale nella zona di saldatura.

Spostare la torcia per spostare in avanti la piscina di metallo fuso e aggiungere materiale di riempimento alla saldatura con l’asta di riempimento, se necessario. Il metallo di base dovrebbe essere abbastanza caldo per l’asta di riempimento per fondere come saldatura quando viene toccato al pezzo.

Continuare a spostare la saldatura in avanti fino al completamento. Quando il pezzo si riscalda, regolare la velocità di saldatura per evitare di bruciare attraverso il metallo. Lasciare raffreddare la saldatura al termine.

È sicuro usare il gas?

Tutti i gas utilizzati nella saldatura presentano pericoli unici in base alle loro caratteristiche. Mentre la maggior parte non sono infiammabili, qualsiasi gas infiammabile utilizzato in un negozio di saldatura deve essere trattato con estrema cautela, in particolare acetilene.

Mantenere i gas infiammabili ben lontano dalla vostra zona di saldatura a meno che non siete in procinto di usarli. Quando li si utilizza, avere un estintore di classe B nelle vicinanze. Se il vostro estintore non ha classe etichettata su di esso, un estintore di classe B sarà riempito con C02 o una sorta di sostanza chimica secca.

Mentre i gas inerti rappresentano una piccola minaccia a causa della mancanza di infiammabilità e non reagiscono con nulla, possono causare asfissia se si sta saldando in uno spazio chiuso per troppo tempo. Se si deve saldare in un ambiente confinato, assicurarsi di avere le giuste precauzioni in atto. Rilevatori di gas, aspiratori, uno spotter di saldatura e interruzioni regolari sono ottimi modi per ridurre al minimo il pericolo.