Haben Sie sich jemals gefragt, was Schweißgase so wichtig und gleichzeitig so komplex macht? Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen Arten von Schweißgasen, ihrer Rolle beim Schutz und der Stabilisierung von Schweißnähten und den entscheidenden Auswirkungen, die sie auf Schweißprozesse haben. Sie werden die einzigartigen Eigenschaften von Gasen wie Argon, Kohlendioxid und Acetylen kennenlernen und erfahren, wie Sie das richtige Gas für verschiedene Schweiß- und Schneidanwendungen auswählen. Am Ende werden Sie die Bedeutung der einzelnen Gase verstehen und wissen, wie sie die Effizienz und Qualität des Schweißens verbessern.
Schweißgas bezieht sich hauptsächlich auf das Schutzgas, das beim Schutzgasschweißen (wie Kohlendioxid-Schutzgasschweißen und Schutzgasschweißen) verwendet wird, sowie auf das Gas, das beim Gasschweißen und Schneiden. Dazu gehören Gase wie Kohlendioxid (CO2), Argon (Ar), Helium (He), Sauerstoff (O2), brennbares Gas, Mischgas, usw.
Beim Schweißen dient das Schutzgas nicht nur als Schutzmedium im Schweißbereich, sondern auch als das den Lichtbogen erzeugende Gasmedium.
Das Gasschweißen und -schneiden beruht in erster Linie auf der Hochtemperaturflamme mit konzentrierter Hitze, die bei der Gasverbrennung entsteht.
Daher wirken sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Gases nicht nur auf die Schutzwirkung aus, sondern beeinflussen auch die Zündung des Lichtbogens und die Stabilität des Schweiß- und Schneidprozesses.
Der Begriff Schweißgas bezieht sich auf verschiedene Gase, die beim Schweißen oder Schneiden verwendet werden. Je nach ihrer Rolle im Prozess können Schweißgase in zwei Arten unterteilt werden: Schutzgas und Gas zum Gasschweißen und -schneiden.
(1) Schutzgas:
Schutzgas wird verwendet in Schutzgasschweißen um das Schweißbad vor der umgebenden Atmosphäre zu schützen. Zu den üblicherweise verwendeten Schutzgasen gehören Kohlendioxid (CO2), Argon (Ar), Helium (He), Sauerstoff (O2), Stickstoff (N2), Wasserstoff (H2) und ihre Gemische (z. B. Ar + He, Ar + CO2, Ar + CO2 + O2, usw.).
Das International Institute of Welding klassifiziert Schutzgase nach ihrem Oxidationspotenzial: inertes oder reduzierendes Gas (Klasse I), schwach oxidierendes Gas (Klasse M1), mittel oxidierendes Gas (Klasse M2) und stark oxidierendes Gas (Klassen M3 und C).
(2) Gas zum Gasschweißen und -schneiden:
Gas zum Gasschweißen und -schneiden wird aufgrund seiner Beschaffenheit in zwei Arten eingeteilt: Verbrennungshilfsgas (O2) und brennbarem Gas. Wenn brennbares Gas und Sauerstoff gemischt und verbrannt werden, setzen sie eine erhebliche Wärmemenge frei und erzeugen eine Hochtemperaturflamme mit konzentrierter Hitze, die das Metall schmelzen kann.
Acetylen (C2H2) ist das am häufigsten verwendete brennbare Gas beim Gasschweißen und -schneiden, während andere häufig verwendete Gase Propan (C3H8), Propylen (C3H6), Erdgas (hauptsächlich Methan CH4), und Flüssiggas (hauptsächlich Propan).
Die Rolle des Gases bei den verschiedenen Schweiß- oder Schneidverfahren ist unterschiedlich, und die Auswahl des Gases hängt von der Art des zu schweißenden Materials ab. Die Auswahl des Gases hängt von der Art des zu schweißenden Materials ab. Dies erfordert die Wahl eines Gases mit spezifischen physikalischen oder chemischen Eigenschaften oder sogar einer Mischung aus mehreren Gasen, je nach Anlass.
Tabelle 1 gibt einen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften und Verwendungszwecke von Gasen, die in der Regel beim Schweißen und Schneiden verwendet werden, während Tabelle 2 die Eigenschaften der verschiedenen Gase während des Schweißprozesses veranschaulicht. Schweißverfahren.
Tabelle 1 Haupteigenschaften und Verwendungszwecke der gebräuchlichen Schweißgase
| Gas | Symbol | Wichtigste Eigenschaften | Anwendung beim Schweißen |
|---|---|---|---|
| Kohlendioxid | CO2 | Stabile chemische Eigenschaften; nicht verbrennend und nicht verbrennungsfördernd; Es kann sich bei hohen Temperaturen in CO und o zersetzen und hat eine gewisse Oxidationsfähigkeit gegenüber Metallen; Kann sich verflüssigen;Wenn flüssiges CO2 verdampft, nimmt es viel Wärme auf und kann sich zu festem Kohlendioxid verfestigen, das gemeinhin als Trockeneis bekannt ist | Schweißdraht kann als Schutzgas beim Schweißen verwendet werden, wie z. B. CO2-Schutzgasschweißen und CO2 + O2, CO2 + ein Mischgas-Schutzgasschweißen |
| Argon | Ar | Inertes Gas; Die chemische Eigenschaft ist nicht aktiv, und es spielt keine chemische Rolle mit anderen Elementen bei Raumtemperatur und hoher Temperatur. | Es wird als Schutzgas für den mechanischen Schutz beim Lichtbogenschweißen verwendet, Plasmaschweißen und Schneiden. |
| Sauerstoff | O2 | Farbloses Gas; verbrennungsfördernd; es ist bei hohen Temperaturen sehr aktiv und verbindet sich direkt mit vielen Elementen; Beim Schweißen oxidiert der in das Schmelzbad eintretende Sauerstoff Metallelemente und eine schädliche Rolle spielen. | Durch die gemischte Verbrennung von Sauerstoff und brennbarem Gas können extrem hohe Temperaturen beim Schweißen und Schneiden erreicht werden, z. B. Sauerstoff-Acetylen-Flamme und Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme. Es kann mit Argon und Kohlendioxid im Verhältnis für gemischte Gas-Schutzgas-Schweißen gemischt werden |
| Acetylen | C2H2 | Allgemein bekannt als Kalziumkarbidgas; weniger löslich in Wasser, löslich in Alkohol, eine große Menge löslich in Aceton; gemischt mit Luft und Sauerstoff, um ein explosives Gasgemisch zu bilden; Es verbrennt in Sauerstoff und gibt 3500 ℃ hohe Temperatur und starkes Licht ab | Für Autogen Flammenschweißen und Schneiden |
| Wasserstoff | H2 | Kann brennen;Es ist bei Raumtemperatur nicht aktiv und bei hoher Temperatur sehr aktiv;Es kann als Reduktionsmittel für Metallerz und Metalloxid verwendet werden; Beim Schweißen kann sich beim Abkühlen eine große Menge geschmolzenen Metalls absetzen, wodurch sich leicht Poren bilden können. | Wasserstoff wird beim Schweißen als reduzierendes Schutzgas verwendet. Die gemischte Verbrennung mit Sauerstoff kann als Wärmequelle beim Gasschweißen verwendet werden. |
| Stickstoff | N2 | Inaktive chemische Eigenschaften; es kann sich bei hohen Temperaturen direkt mit Wasserstoff und Sauerstoff verbinden; das Eindringen in das Schmelzbad während des Schweißens ist schädlich; Es reagiert grundsätzlich nicht mit Kupfer und kann als Schutzgas verwendet werden | Beim Stickstofflichtbogenschweißen können Kupfer und Edelstahl mit Stickstoff als Schutzgas geschweißt werden. Stickstoff wird auch häufig verwendet in Plasmaschneiden als äußeres Schutzgas. |
Tabelle 2: Eigenschaften der verschiedenen Gase beim Schweißen
| Gas | rein | Neigung der Säulenposition | Stabilität des Lichtbogens | Eigenschaften von Metallübergängen | Chemische Eigenschaften | Eindringen der Schweißnaht Form | Heizverhalten |
| CO2 | 99.90% | hoch | zufrieden | zufrieden, aber einige Spritzer | Starke Oxidation | Flache Form, große Eindringtiefe | |
| Ar | 99.995% | niedrig | gut | zufrieden | Pilzförmig | ||
| Er | 99.99% | hoch | zufrieden | zufrieden | Flache Form | Der Wärmeeintrag beim Stumpfschweißen ist höher als beim reinen Schweißen. | |
| N2 | 99.90% | hoch | schlecht | schlecht | Poren und Nitride entstehen in Stahl | Flache Form |
Die entsprechenden Gase sollten für die Verwendung von CO2 Schutzgasschweißen, Schutzgasschweißen, Mischgasschweißen, Plasmaschweißen, Hartlöten in einer Schutzatmosphäre, Sauerstoff-Acetylen-Gasschweißen und Schneiden.
Die Wahl des Schweißgases hängt in erster Linie von den eingesetzten Schweiß- und Schneidverfahren ab. Darüber hinaus wird sie auch von den Eigenschaften des geschweißten Metalls, den Qualitätsstandards der geschweißte Verbindungdie Dicke der geschweißten Struktur, die Schweißposition und das angewandte Verfahren.
3.1. Gas entsprechend dem Schweißverfahren auswählen
Die zum Schweißen, Schneiden oder Schutzgasschweißen verwendeten Gase variieren je nach den verschiedenen Schweißverfahren, die während der Schweißverfahren.
Tabelle 3 enthält Informationen über die Auswahl der Schweißverfahren und der entsprechenden Schweißgase. Tabelle 4 gibt einen Überblick über die Auswahl der gängigen Hartlöten Gase, die in Schutzatmosphären verwendet werden. Tabelle 5 zeigt die Eignung der verschiedenen Gase für das Plasmaschneiden.
Tabelle 3: Auswahl der Schweißverfahren und Schweißgase
| Verfahren zum Schweißen | Schweissgas | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gasschweißen | C2H2+O2 | H2 | ||||
| Brennschneiden | C2H2+O2 | Flüssiggas+O2 | Kohlegas+O2 | Erdgas+O2 | ||
| Plasmaschneiden | Luft | N2 | Ar+N2 | Ar+H2 | N2+H2 | |
| Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) | Ar | Er | Ar+He | |||
| Volldraht | Inertes Gas Metallbogen Schweißen (MIG) | Ar | Er | Ar+He | ||
| Aktives Metall-Schutzgasschweißen (MAG) | Ar+O2 | Ar+CO2 | Ar+CO2+O2 | |||
| CO2 Schutzgasschweißen | CO2 | CO2+O2 | ||||
| Fülldraht | CO2 | Ar+O2 | Ar+CO2 | |||
Tabelle 4 Auswahl üblicher Hartlötgase in Schutzatmosphäre
| Gas | Natur | Chemische Zusammensetzung und Reinheitsanforderungen | Zweck |
| Argon | Trägheit | Argon > 99.99% | Legierter StahlWärmebeständige Legierung, Kupfer und Kupferlegierung |
| Wasserstoff | Redundanz | Wasserstoff 100% | Legierter Stahl, warmfeste Legierung und sauerstofffreies Kupfer |
| Zersetzendes Ammoniak | Redundanz | Wasserstoff 75% Stickstoff 25% | Kohlenstoffstahl, niedrig legierter Stahl und wasserstofffreies Kupfer |
| Zersetzendes Ammoniak bei unzureichender Verdichtung | Redundanz | Wasserstoff 7% ~ 20% und anderer Stickstoff | Baustahl |
| Stickstoff | Es ist inert im Vergleich zu Kupfer | Stickstoff 100% | Kupfer und Kupferlegierungen |
Tabelle 5 Verwendbarkeit verschiedener Gase beim Plasmaschneiden
| Gas | Hauptzweck | Bemerkungen |
| Ar,Ar+H2， Ar+N2， Ar+H2+N2 | Schneiden von rostfreiem StahlNichteisen-Metalle oder -Legierungen | Ar wird nur zum Schneiden dünner Metalle verwendet |
| N2, N2+H2 | N2als Arbeitsgas des Wasser-Rekompressions-Plasmalichtbogens, kann auch zum Schneiden von Kohlenstoffstahl verwendet werden | |
| O2, Luft | Schneiden von Kohlenstoffstahl und niedrig legiertem Stahl, auch zum Schneiden von rostfreiem Stahl und Aluminium geeignet | Wichtige Strukturteile aus Aluminiumlegierungen werden im Allgemeinen nicht verwendet. |
| Kohlendioxid | Zersetzendes Ammoniak | Ar+CO2 |
| Stickstoff | C2H2+O2 | CO2+02 |
| Argon | LPG + O2 | Ar+O2 |
| Sauerstoff | Ar+N2 | Ar+H2+N2 |
| Acetylen | N2+H2 | Schweissmischung |
| Wasserstoff | Ar+H2 | Ar+He |
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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