Вы когда-нибудь задумывались, что делает сварочные газы такими важными и одновременно сложными? В этой статье рассматриваются различные типы сварочных газов, их роль в защите и стабилизации сварных швов, а также критическое влияние, которое они оказывают на сварочные процессы. Вы узнаете об уникальных свойствах таких газов, как аргон, углекислый газ и ацетилен, а также научитесь выбирать подходящий газ для различных видов сварки и резки. К концу курса вы поймете значение каждого газа и то, как они повышают эффективность и качество сварки.
Сварочный газ в основном относится к защитному газу, используемому при сварке в газовой защите (например, сварка в защитной среде углекислого газа и сварка в защитной среде инертного газа), а также к газу, используемому в газовая сварка и резки. К ним относятся такие газы, как углекислый газ (CO2), аргон (Ar), гелий (He), кислород (O2), горючий газ, смешанный газ и т.д.
Во время сварки защитный газ служит не только в качестве защитной среды в зоне сварки, но и в качестве газовой среды, создающей дугу.
Газовая сварка и резка в основном опираются на высокотемпературное пламя с концентрированным теплом, образующимся при сгорании газа.
Поэтому физико-химические характеристики газа влияют не только на защитный эффект, но и на зажигание дуги и стабильность процесса сварки и резки.
Сварочный газ относится к различным газам, используемым при сварке или резке. В зависимости от их роли в процессе сварки сварочные газы можно разделить на два типа: защитный газ и газ для газовой сварки и резки.
(1) Экранирующий газ:
Экранирующий газ используется в сварка в газовой среде для обеспечения защиты сварочной ванны от окружающей атмосферы. Обычно используются такие защитные газы, как углекислый газ (CO2), аргон (Ar), гелий (He), кислород (O2), азот (N2), водород (H2), а также их смеси (например, Ar + He, Ar + CO2, Ar + CO2 + O2, и т.д.).
Международный институт сварки классифицирует защитные газы в зависимости от их окислительного потенциала: инертный или восстановительный газ (класс I), слабый окислительный газ (класс M1), средний окислительный газ (класс M2) и сильный окислительный газ (классы M3 и C).
(2) Газ для газовой сварки и резки:
Газ для газовой сварки и резки классифицируется по своей природе на два типа: газ, поддерживающий горение (O2) и горючий газ. Когда горючий газ и кислород смешиваются и сгорают, они выделяют значительное количество тепла, создавая высокотемпературное пламя с концентрированным теплом, которое может расплавить металл.
Ацетилен (C2H2) является наиболее часто используемым горючим газом при газовой сварке и резке, в то время как другие широко используемые газы включают пропан (C3H8), пропилен (C3H6), природный газ (в основном метан CH4), и сжиженный нефтяной газ (в основном пропан).
Роль газа в различных процессах сварки или резки неодинакова, а выбор газа зависит от типа свариваемого материала. Для этого необходимо выбрать газ с определенными физическими или химическими свойствами, или даже смесь нескольких газов, в зависимости от случая.
В таблице 1 приведены основные свойства и области применения газов, обычно используемых при сварке и резке, а в таблице 2 показаны характеристики различных газов в процессе сварки и резки. процесс сварки.
Таблица 1 Основные характеристики и области применения распространенных сварочных газов
| Газ | Символ | Основные свойства | Применение в сварке |
|---|---|---|---|
| Углекислый газ | CO2 | Стабильные химические свойства; не горит и не поддерживает горение; Он может разлагаться на CO и O при высокой температуре и обладает определенной окисляемостью по отношению к металлам; Может сжижаться;Когда жидкий CO2 испаряется, он поглощает много тепла и может превратиться в твердый углекислый газ, широко известный как сухой лед | Сварочная проволока может быть использована в качестве защитного газа во время сварки, такие как CO2 сварки в защитной среде и CO2 + O2, CO2 + смешанный газ сварки в защитной среде |
| Аргон | Ar | Инертный газ; химические свойства не активны, и он не играет химической роли с другими элементами при комнатной и высокой температуре. | Используется в качестве защитного газа для механической защиты при дуговой сварке, плазменная сварка и резки. |
| Кислород | O2 | Бесцветный газ; способствует горению; очень активен при высокой температуре и непосредственно соединяется со многими элементами; Во время сварки кислород, поступающий в расплавленную ванну, окисляет металлические элементы и играют вредную роль. | Смешанное горение кислорода и горючего газа позволяет получить чрезвычайно высокую температуру для сварки и резки, например, кислородно-ацетиленовое пламя и водородно-кислородное пламя. Его можно смешивать с аргоном и углекислым газом в пропорции для сварки в смешанной газовой защите |
| Ацетилен | C2H2 | Известен как газообразный карбид кальция; мало растворим в воде, растворим в спирте, в большом количестве растворим в ацетоне; при смешивании с воздухом и кислородом образует взрывоопасную газовую смесь; Он горит в кислороде и излучает 3500 ℃ высокой температуры и сильного света | Для оксиацетилена пламенная сварка и резка |
| Водород | H2 | Может гореть; Не активен при комнатной температуре и очень активен при высокой температуре; Может использоваться в качестве восстановителя металлической руды и оксида металла; Во время сварки при охлаждении может выпасть большое количество расплавленного металла, который легко образует поры. | Водород используется в качестве восстановительного защитного газа при сварке. Смешанное горение с кислородом может быть использовано в качестве источника тепла при газовой сварке |
| Азот | N2 | Неактивные химические свойства; при высокой температуре может соединяться с водородом и кислородом; попадание в расплавленную ванну во время сварки вредно; Он практически не вступает в реакцию с медью и может использоваться в качестве защитного газа | При азотной дуговой сварке медь и нержавеющая сталь могут свариваться с использованием азота в качестве защитного газа. Азот также широко используется в плазменно-дуговая резка в качестве внешнего защитного газа. |
Таблица 2 Характеристики различных газов при сварке
| Газ | чистый | Градиент положения колонок | Устойчивость дуги | Характеристики металлических переходов | Химические свойства | Проварка сварного шва форма | Характеристики нагрева |
| CO2 | 99.90% | высокий | довольны | доволен, но некоторые брызги | Сильное окисление | Плоская форма, большая проникающая способность | |
| Ar | 99.995% | низкий | хорошо | довольны | В форме гриба | ||
| Он | 99.99% | высокий | довольны | довольны | Плоская форма | Теплоемкость стыковой сварки выше, чем у чистой ар | |
| N2 | 99.90% | высокий | плохой | плохой | Поры и нитриды образуются в стали | Плоская форма |
Для CO2 сварка в среде защитного газа, сварка в среде инертного газа, сварка в среде смешанного газа, плазменно-дуговая сварка, пайка в защитной атмосфере, кислородно-ацетиленовая газовая сварка и резка.
Выбор сварочного газа в первую очередь зависит от применяемых методов сварки и резки. Кроме того, на него также влияют свойства свариваемого металла, стандарты качества сварное соединениетолщина свариваемой конструкции, положение сварки и используемый процесс.
3.1. Выберите газ в соответствии с методом сварки
Газы, используемые для сварки, резки или сварки в газовой защите, зависят от различных методов сварки, применяемых в процессе работы. процесс сварки.
В таблице 3 приведена информация о выборе методов сварки и соответствующих сварочных газов. Кроме того, в табл. 4 приведены сведения о выборе распространенных пайка газы, используемые в защитных атмосферах. В таблице 5 показана пригодность различных газов для плазменно-дуговой резки.
Таблица 3 Выбор методов сварки и сварочных газов
| Метод сварки | Сварочный газ | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Газовая сварка | C2H2+O2 | H2 | ||||
| Газовая резка | C2H2+O2 | Сжиженный нефтяной газ+O2 | угольный газ+O2 | природный газ+O2 | ||
| Плазменно-дуговая резка | воздух | N2 | Ar+N2 | Ar+H2 | N2+H2 | |
| Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) | Ar | Он | Ar+He | |||
| Сплошной провод | Инертный газ металлическая дуга сварка (MIG) | Ar | Он | Ar+He | ||
| Дуговая сварка в среде активного газа (MAG) | Ar+O2 | Ar+CO2 | Ar+CO2+O2 | |||
| CO2 сварка в газовой среде | CO2 | CO2+O2 | ||||
| Порошковая проволока | CO2 | Ar+O2 | Ar+CO2 | |||
Таблица 4 Выбор распространенных газов для пайки в защитной атмосфере
| Газ | Природа | Химический состав и требования к чистоте | Назначение |
| Аргон | инерция | Аргон > 99.99% | Легированная сталь, термостойкий сплав, медь и медный сплав |
| Водород | Редуцируемость | Водород 100% | Легированная сталь, термостойкий сплав и бескислородная медь |
| Разложение аммиака | Редуцируемость | Водород 75% азот 25% | Углеродистая сталь, низколегированная сталь и медь без водорода |
| Разложение аммиака при недостаточном сжатии | Редуцируемость | Водород 7% ~ 20% и другие азоты | низкоуглеродистая сталь |
| Азот | Он инертен по отношению к меди | Азот 100% | Медь и медные сплавы |
Таблица 5 Применимость различных газов в плазменно-дуговой резке
| Газ | Основная цель | Примечания |
| Ar,Ar+H2， Ar+N2， Ar+H2+N2 | Резка нержавеющей сталицветные металлы или сплавы | Ar используется только для резки тонких металлов |
| N2, N2+H2 | N2в качестве рабочего газа для плазменной дуги с рекомпрессией воды, может также использоваться для резки углеродистой стали | |
| O2, Воздух | Резка углеродистой и низколегированной стали, также используется для резки нержавеющей стали и алюминия | Конструктивные детали из алюминиевого сплава, как правило, не используются |
| Углекислый газ | Разложение аммиака | Ar+CO2 |
| Азот | C2H2+O2 | CO2+02 |
| Аргон | LPG + O2 | Ar+O2 |
| Кислород | Ar+N2 | Ar+H2+N2 |
| Ацетилен | N2+H2 | Сварочная смесь |
| Водород | Ar+H2 | Ar+He |
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO