dlaczego CO2 jest używany w spawaniu?

spawanie MIG (GMAW) gazem osłonowym i elektrodą z drutu litego powoduje czyste, wolne od żużla spoiny bez konieczności ciągłego zatrzymywania spawania przed wymianą elektrody, jak w przypadku spawania Drążkowego. Zwiększona produktywność i mniejsze sprzątanie to tylko dwie z zalet tego procesu.

Sprawdź najlepsze usługi wytwarzania metalu w Melbourne-Austgen

gaz osłonowy może odgrywać znaczącą rolę w poprawie lub utrudnianiu spawania.

aby osiągnąć te wyniki w konkretnym zastosowaniu, pomaga to jednak zrozumieć rolę gazu ekranującego, różne dostępne gazy ekranujące i ich unikalne właściwości.

podstawowym celem gazu osłonowego jest zapobieganie narażeniu stopionego zbiornika spawalniczego na tlen, azot i wodór zawarte w atmosferze powietrza. Reakcja tych elementów z jeziorkiem spawalniczym może powodować wiele problemów, w tym porowatość (otwory w stopce spoiny) i nadmierne rozpryski.

różne gazy osłonowe odgrywają również ważną rolę w określaniu profili penetracji spoiny, stabilności łuku, właściwości mechanicznych gotowej spoiny, używanego procesu przenoszenia i innych.

wybór materiałów eksploatacyjnych do pistoletów MIG, które zapewniają równomierne i płynne dostarczanie gazu osłonowego, jest również ważny dla skutecznego spawania MIG.

dlaczego tak ważny jest wybór odpowiedniego gazu?

wiele aplikacji spawalniczych MIG nadaje się do różnych wyborów gazów osłonowych, a ty musisz ocenić swoje cele spawania, aby wybrać odpowiedni dla konkretnego zastosowania. Przy wyborze gazu osłonowego należy wziąć pod uwagę koszt gazu, właściwości spoiny gotowej, przygotowanie i oczyszczanie po spawaniu, Materiał podstawowy, proces przenoszenia spoiny i cele produktywności.

Argon, hel, dwutlenek węgla i tlen to cztery najczęstsze gazy osłonowe stosowane w spawaniu MIG, z których każdy zapewnia wyjątkowe korzyści i wady w dowolnym zastosowaniu.

porowatość, jak widać na powierzchni czołowej i wewnętrznej spoiny, może być spowodowana nieodpowiednim gazem ekranującym i może znacznie osłabić spoinę.

dwutlenek węgla (CO2) jest najczęstszym z reaktywnych gazów stosowanych w spawaniu MIG i jedynym, który może być stosowany w czystej postaci bez dodatku gazu obojętnego. CO2 jest również najtańszym z powszechnie stosowanych gazów osłonowych, co stanowi atrakcyjny wybór, gdy głównym priorytetem są koszty materiałów. Czysty CO2 zapewnia bardzo głęboką penetrację spoiny, co jest przydatne do spawania grubego materiału; jednak wytwarza również mniej stabilny łuk i więcej odprysków niż w przypadku mieszania z innymi gazami. Jest on również ograniczony tylko do procesu zwarcia.

dla wielu firm, w tym tych, które kładą nacisk na jakość spawania, wygląd i zmniejszenie oczyszczania po spawaniu, mieszanina pomiędzy 75-95 procent argonu i 5 – 25 procent CO2 zapewni bardziej pożądane połączenie stabilności łuku, kontroli kałuży i zmniejszonego rozprysku niż czysty CO2. Ta mieszanka pozwala również na zastosowanie procesu natryskiwania, który może uzyskać wyższe wskaźniki wydajności i bardziej atrakcyjne wizualnie spoiny. Argon wytwarza również węższy profil penetracji, który jest przydatny do spoin pachwinowych i doczołowych. Jeśli spawasz metal nieżelazny-aluminium, magnez lub tytan – musisz użyć 100% argonu.

tlen, również Gaz reaktywny, jest zwykle stosowany w dawkach wynoszących dziewięć procent lub mniej, aby poprawić płynność basenu spawalniczego, penetrację i stabilność łuku w łagodnym węglu, niskostopowej i stali nierdzewnej. Powoduje utlenianie metalu spoiny, dlatego nie jest zalecany do stosowania z aluminium, magnezem, miedzią lub innymi metalami egzotycznymi.

Hel, podobnie jak czysty Argon, jest zwykle stosowany z metalami nieżelaznymi, ale także ze stalami nierdzewnymi. Ponieważ wytwarza szeroki, głęboki profil penetracji, Hel dobrze współpracuje z grubymi materiałami i jest zwykle stosowany w proporcjach między 25 — 75 procent Helu a 75 — 25 procent argonu. Dostosowanie tych współczynników zmieni penetrację, profil zgrubienia i prędkość jazdy. Hel tworzy “gorętszy” łuk, który pozwala na szybsze prędkości jazdy i wyższe wskaźniki wydajności. Jest jednak droższy i wymaga większego natężenia przepływu niż Argon, więc musisz obliczyć wartość wzrostu wydajności w stosunku do zwiększonego kosztu gazu. W przypadku stali nierdzewnych hel jest zwykle stosowany w formule tri-mix argonu i CO2.

ta grafika pokazuje różnicę, jaką materiały eksploatacyjne mogą zrobić w osłonie gazu ekranującego. Zdjęcie po lewej stronie pokazuje dobre pokrycie, podczas gdy pokrycie na zdjęciu po prawej pozwala środowisku powietrznemu zanieczyścić Gaz ekranujący.

czy można umieścić gaz w basenie spawalniczym?

wszystkie twoje wysiłki związane z wyborem odpowiedniego gazu ekranującego zostaną zmarnowane, jeśli jednak twój sprzęt nie doprowadza gazu do spoiny. Materiały eksploatacyjne do pistoletów MIG, składające się z dyfuzora, końcówki stykowej i Dyszy, odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu właściwej ochrony zbiornika spawalniczego przed atmosferą powietrzną.

jeśli wybierzesz dyszę zbyt wąską do zastosowania lub na przykład dyfuzor zostanie zatkany rozpryskami, do zbiornika spawalniczego może przedostać się zbyt mało gazu ekranującego. Podobnie źle zaprojektowany dyfuzor może nie kierować prawidłowo gazu ekranującego, powodując turbulentny, niezrównoważony przepływ gazu. Oba scenariusze mogą pozwolić na przedostanie się powietrza do gazu osłonowego i prowadzić do nadmiernego porowatości rozprysków i zanieczyszczenia spoin.

ten wycięcie pokazuje System materiałów eksploatacyjnych, w którym końcówka stykowa jest osadzona w dyfuzorze i utrzymywana na miejscu przez osłonę odprysków wewnątrz dyszy. Wybierając Materiały eksploatacyjne do pistoletów MIG, wybierz te, które są odporne na rozpryskiwanie i zapewniają wystarczająco szeroki otwór dyszy, aby zapewnić odpowiednie pokrycie gazem osłonowym. Niektóre firmy oferują dysze z wbudowaną osłoną odprysków, która dodaje również drugą fazę dyfuzji gazu ekranującego, co zapewnia jeszcze płynniejszy i bardziej spójny przepływ gazu ekranującego.

wybór odpowiedniego gazu osłonowego do konkretnego zastosowania będzie wymagał dokładnej analizy rodzaju spawania, a także priorytetów operacyjnych. Korzystanie z powyższych wytycznych powinno zapewnić dobry początek procesu uczenia się, ale przed podjęciem ostatecznej decyzji należy skonsultować się z lokalnym dystrybutorem spawalniczym.

dwutlenek węgla jest często używany jako gaz osłonowy do spawania GMA stali węglowych. W przypadku innych metali może powodować utlenianie spoin, pogarszając atrybuty metalurgiczne. Mimo to, w stalach węglowych zawartość tlenu pomaga w osiągnięciu pewnych przydatnych właściwości spoiny, a nie pogarsza spoiny. Używanie ekranowania dwutlenkiem węgla w stalach węglowych może nie wytwarzać eleganckich spoin. Mimo to zastosowanie niektórych innych gazów (np. argonu) w połączeniu z dwutlenkiem węgla powoduje poprawę niektórych innych czynników, takich jak stabilność łuku, płynność basenu spawalniczego itp. aby poprawić solidność i jakość spoin.

podczas gdy tradycyjni spawacze drążków niewiele wiedzieli o gazach podczas spawania, rozwój spawarek MIG i TIG w ciągu ostatnich 70-80 lat spowodował zapotrzebowanie na gaz jako powszechny towar w większości warsztatów.

wkraczając w czołówkę gazów i mieszanin stosowanych w świecie spawania, fascynujące jest poznanie, jak wiele osiągnęliśmy w krótkim czasie od momentu ich pierwszego wdrożenia. Postęp jest ogromny, a to, co czeka na nowe gazy lub nowe sposoby ich wykorzystania, jest ekscytujące.

Sprawdź Austgens DESIGN CAD / CAM

jaki jest cel gazu w spawaniu?

gaz jest używany na wiele różnych sposobów. Obejmują one ekranowanie łuku przed zanieczyszczeniami, takimi jak powietrze, kurz i inne gazy; utrzymywanie spoin w czystości Na spodzie szwu naprzeciwko Łuku (lub czyszczenie); i ogrzewanie metalu. Gazy osłonowe są również używane do ochrony metalu po procesie spawania.

jakie są różne rodzaje gazów stosowanych w spawaniu?

gazy obojętne i reaktywne

gazy występują w dwóch kategoriach: obojętne lub reaktywne. Gazy obojętne nie zmieniają się ani nie powodują zmian w kontakcie z innymi substancjami lub temperaturami. Reaktywne gazy robią odwrotnie. Reagują w różnych okolicznościach, tworząc zmianę stanu w innych substancjach i/lub samych sobie.

gazy obojętne są użyteczne, ponieważ umożliwiają uzyskanie spoin w sposób naturalny bez niepożądanych zdarzeń osłabiających lub zniekształcających spoinę. Reaktywne gazy zapewniają dodatnią zmianę podczas procesu spawania, co poprawia sposób topienia materiału.

gaz osłonowy

gdy powietrze dostaje się do łuku podczas spawania, powoduje to powstawanie pęcherzyków powietrza w stopionym metalu, tworząc słabą i bardzo brzydką spoinę. Nie można spawać metodą MIG lub TIG bez gazu osłonowego, chyba że używany materiał wypełniający jest rdzeniem topnikowym lub powłoką topnikową. Służy To temu samemu celowi, co gaz osłonowy, utrzymując zanieczyszczenia na zewnątrz, ale w inny sposób.

większość gazów osłonowych jest obojętna, co czyni je idealnymi do ekranowania procesu spawania, ponieważ pozostają stabilne w ekstremalnych warunkach spawania. Pielęgnują również spoinę na różne sposoby, w zależności od użytego gazu, w tym większą penetrację, większą płynność po stopieniu i gładszą powierzchnię na zgrubieniu.

Gaz oczyszczający

gazy oczyszczające służą do pokrywania spodu spawanego materiału w taki sam sposób, jak gaz osłonowy, i tylko odbywa się to oddzielnie od naturalnego procesu spawania.

podczas spawania górnej części złącza dno złącza jest uszczelnione i ma przepływ gazu, który je oczyszcza. Jest często używany z przedmiotami ze stali nierdzewnej i może to być ten sam rodzaj gazu lub inny gaz niż ten, który jest używany na górze złącza.

Gaz grzewczy

niektóre spawanie, takie jak spawanie gazowe i lutowanie, wymaga gazu do podgrzania metalu lub prętów wypełniających w celu osiągnięcia spawania. To zastępuje potrzebę łuku.

specyficzne rodzaje spawania wymagają wstępnego podgrzania metalu przed spawaniem, do czego służy ten gaz. Gaz jest po prostu paliwem zmieszanym z powietrzem lub tlenem, które jest zapalane płomieniem w celu ogrzania lub stopienia metalu.

blanketing Gaz

Blanketing to proces, w którym zbiorniki i zamknięte przestrzenie są wypełniane gazem po ich zakończeniu, aby zapobiec uszkodzeniu lub zabrudzeniu gotowego produktu przez powietrze i inne zanieczyszczenia.

czasami jest używany do pełnego wypełnienia ukończonych projektów. Innym razem gaz jest dodawany do zbiornika wypełnionego powietrzem, tworząc mieszaninę, aby utrzymać zbiornik w czystości przed innymi gazami lub reakcjami.

jakie są powody stosowania dwutlenku węgla w spawaniu?

oto kilka głównych powodów stosowania osłon dwutlenku węgla w spawaniu łukowym stali węglowych.

lepsza penetracja

ekranowanie dwutlenkiem węgla zapewnia lepszą penetrację połączenia, ponieważ promuje wysokie napięcie łuku podczas spawania. W ten sposób można osiągnąć dobre wyniki dla penetracji ściany bocznej i korzeni.

koszt-korzyść

zaleta niskiego kosztu zwiększa jego wartość wśród innych gazów ekranujących. Zastosowanie ekranowania dwutlenku węgla zamiast tlenu nie pozwoli na utlenianie w metalu spoiny, tak jak robi to tlen. Będąc cięższym, zapewnia lepsze właściwości ekranowania. Chociaż jest tańszy niż Argon i Hel, ale uzyskuje się stosunkowo mniej spoin jakościowych.

dodatek utleniający

ze względu na łuk wysokotemperaturowy dwutlenek węgla dysocjuje na tlenek węgla i tlen, który zachęca do utleniania. W tym przypadku trochę utleniania może okazać się towarzyszem do spawania GMA stali węglowych, poprzez zmniejszenie plam polarnych podczas procesu, ponieważ tworzenie plam polarnych może powodować niestabilny łuk i odpryski podczas spawania. W trybie natryskowym elektrody są podłączane do dodatnich zacisków (anoda) źródła zasilania i przedmiotu obrabianego z ujemnymi (katoda), tego typu ustawienia stanowią odwrotną polaryzację.

utlenianie może zmniejszyć odtleniacze materiałów eksploatacyjnych, na przykład zawartość krzemu może być zmniejszona, aw rezultacie w spoinie powstaje szklisty żużel (czarny kolor). Tak kontrolowane utlenianie jest kluczem do osiągnięcia dobrej penetracji, definicji spoiny. Z drugiej strony dwutlenek węgla może pomóc w zapewnieniu topnika i zapobieganiu porowatości poprzez wyeliminowanie wszelkich zanieczyszczeń obecnych na złączu.

połączenie z innymi gazami

w trybie przenoszenia rozpylania dwutlenek węgla nie daje lepszych wyników i może powodować poważne rozpryski. Rozwijając związek z innymi gazami, można osiągnąć obopólne korzyści. Na przykład, w połączeniu z gazami obojętnymi (takimi jak Argon), płynne przenoszenie natrysku uzyskuje się przy ustawieniach niskiego napięcia, eliminując problem rozpryskiwania i niestabilności łuku.

zapobieganie podcięciu

ponieważ stwierdzono, że dwutlenek węgla jest gęstszym gazem i może ekranować dźwięk. Zdolność do zapobiegania poważnym niedoskonałościom spoin, takim jak podcięcie, a w rezultacie powstają dobre profilowane koraliki spawalnicze.

Sprawdź Projektowanie i produkcję niestandardowych urządzeń metalowych

bezpieczeństwo

cóż, bezpieczeństwo to kolejny problem z ekranowaniem dwutlenku węgla. Mniej niebezpieczne w miejscu pracy, jednak groźne zachowanie uwalnianego tlenku węgla może okazać się niebezpieczne. Odpowiednia wentylacja w miejscu pracy jest zalecanym krokiem, aby procedury były bezpieczniejsze.

Usuwanie rdzy

ten gaz pomaga w usuwaniu rdzy obecnej na stawie. Eliminuje rdzewienie poprzez reakcję z tlenkami rdzy, w ten sposób usuwane są również inne zanieczyszczenia. Oprócz ochrony atmosferycznej pomaga również zapobiegać wadom spawania, takim jak porowatość, brak fuzji, brak penetracji w spoinie metalowej.

poprawa wytrzymałości

w procedurze spawania, odpowiedni skład gazów i odpowiednie materiały eksploatacyjne są głównymi problemami, aby uzyskać wymaganą wytrzymałość w spawanych metalach. Dwutlenek węgla, w połączeniu z innymi gazami, pomaga również zwiększyć wytrzymałość spawania.

zmniejszenie napięcia powierzchniowego

napięcie powierzchniowe to kolejny problem w stalach węglowych, który powoduje mniejszą penetrację. Stopiona spoina zyskuje wysokie napięcie powierzchniowe, którego nie można zmniejszyć przez zastosowanie gazów obojętnych, takich jak Hel, Argon itp. Tylko w takim przypadku dwutlenek węgla jest jedynym gazem osłonowym, który zmniejsza intensywność napięcia powierzchniowego i zapewnia lepsze wyniki penetracji. To sprawia, że dwutlenek węgla jest bardziej wyjątkowy w stalach węglowych.

spawanie gazowe polega na użyciu palnika płomiennego zasilanego gazem do ogrzewania metalowego przedmiotu obrabianego i materiału wypełniającego w celu utworzenia spoiny. Gaz jest na ogół mieszaniną gazu opałowego i tlenu w celu wytworzenia czystego, gorącego płomienia. Wiele różnych gazów może być używanych jako paliwo do spawania gazowego, a energia elektryczna nie jest potrzebna do zasilania systemu spawania, co skutkuje elastyczną i przenośną metodą produkcji. Wszystkie techniki spawania gazowego wymagają odpowiedniego sprzętu bezpieczeństwa dla spawacza i magazynowania gazów spawalniczych.

spawanie tlenowo-acetylenowe

spawanie tlenowo-acetylenowe wykorzystuje mieszaninę acetylenu i gazu tlenowego do zasilania palnika spawalniczego. Spawanie tlenowo-acetylenowe jest najczęściej stosowaną techniką spawania gazowego. Ta mieszanka gazów zapewnia również najwyższą temperaturę płomienia spośród dostępnych gazów palnych. Jednak acetylen jest na ogół najdroższym ze wszystkich gazów opałowych. Acetylen jest gazem niestabilnym i wymaga specjalnych procedur obsługi i przechowywania.

spawanie tlenowo-benzynowe

Benzyna pod ciśnieniem jest stosowana jako paliwo spawalnicze, w których problemem są koszty produkcji, szczególnie w miejscach, w których kanistry acetylenowe nie są dostępne. Palniki benzynowe mogą być bardziej skuteczne niż acetylen do cięcia palników grubych blach stalowych. Benzyna może być ręcznie pompowana z cylindra ciśnieniowego, co jest powszechną praktyką producentów biżuterii w zubożałych obszarach.

spawanie gazowe MAPP

Metyloacetylen-propadien-ropa naftowa (MAPP) jest mieszaniną gazu, która jest znacznie bardziej obojętna niż inne mieszaniny gazów, dzięki czemu jest bezpieczniejsza dla hobbystów i spawaczy rekreacyjnych w użyciu i przechowywaniu. MAPP może być również stosowany przy bardzo wysokich ciśnieniach, dzięki czemu może być stosowany w operacjach cięcia o dużej objętości.

spawanie butanem/propanem

Butan i propan są podobnymi gazami, które mogą być stosowane samodzielnie jako gazy opałowe lub mieszane razem. Butan i propan mają niższą temperaturę płomienia niż acetylen, ale są tańsze i łatwiejsze w transporcie. Palniki propanowe są częściej używane do lutowania, gięcia i podgrzewania. Propan wymaga innego rodzaju końcówki palnika niż końcówka wtryskiwacza, ponieważ jest to cięższy Gaz.

Sprawdź, jak spawać wytwarzanie aluminium i metalu

spawanie wodorowe

wodór może być stosowany przy wyższych ciśnieniach niż inne gazy palne, dzięki czemu jest szczególnie przydatny w procesach spawania pod wodą. Niektóre urządzenia do spawania Wodorem działa elektrolizy przez podział wody na wodór i tlen do wykorzystania w procesie spawania. Ten rodzaj elektrolizy jest często stosowany do małych palników, takich jak te stosowane w procesach produkcji biżuterii.

jak spawać gazem Mapp?

MAPP jest mieszaniną gazu stworzoną przez Dow Chemical Company, która jest kombinacją skroplonego gazu ropopochodnego (LPG) zmieszanego z metyloacetylenem-propadienem. Gaz MAPP może być pod wysokim ciśnieniem i magazynowany w taki sam sposób, jak LPG, i jest ulubionym spawaczem hobbystycznym. Jednak palniki MAPP zapewniają bardzo gorący płomień, prawie tak gorący jak oksy-acetylen, a gaz może być używany do przemysłowych operacji cięcia metalu. MAPP nie powinien być stosowany do spawania stali, ponieważ wodór w mieszaninie gazów może powodować kruche spoiny.

Dopasuj Części do spawania i sprawdź wyrównanie. Zapal Palnik spawalniczy i wyreguluj płomień. Niektóre palniki MAPP używają oddzielnej butli z tlenem, inne polegają na powietrzu, aby dostarczyć tlen do płomienia. Dotknij płomienia do przedmiotów obrabianych i poruszaj się małym kółkiem, aby stopić materiał w strefie spawania.

Przesuń palnik, aby przesunąć pulę stopionego metalu do przodu i w razie potrzeby dodaj materiał wypełniający do spoiny za pomocą pręta wypełniającego. Metal nieszlachetny powinien być wystarczająco gorący, aby pręt wypełniający stopił się jak lut po dotknięciu przedmiotu obrabianego.

kontynuuj przesuwanie spoiny do przodu, aż zostanie zakończona. Gdy obrabiany przedmiot nagrzewa się, dostosuj prędkość spawania, aby uniknąć przepalenia metalu. Pozostawić spoinę do ostygnięcia po zakończeniu.

czy korzystanie z gazu jest bezpieczne?

wszystkie gazy stosowane w spawaniu mają unikalne zagrożenia w zależności od ich właściwości. Podczas gdy większość z nich nie jest łatwopalna, każdy łatwopalny gaz używany w spawalni musi być traktowany z najwyższą ostrożnością, zwłaszcza acetylen.

trzymaj łatwopalne gazy z dala od obszaru spawania, chyba że jesteś w trakcie ich używania. Podczas korzystania z nich należy mieć w pobliżu gaśnicę klasy B. Jeśli Gaśnica nie ma na niej oznaczenia klasy, Gaśnica klasy B zostanie napełniona C02 lub jakimś suchym środkiem chemicznym.

podczas gdy gazy obojętne stanowią niewielkie zagrożenie ze względu na brak palności i nie reagują z niczym, mogą powodować uduszenie, jeśli spawasz w zamkniętej przestrzeni zbyt długo. Jeśli musisz spawać w ograniczonym środowisku, upewnij się, że masz odpowiednie środki ostrożności. Detektory gazu, wentylatory wyciągowe, wykrywacz spawania i regularne przerwy to świetne sposoby na zminimalizowanie niebezpieczeństwa.