Выбор сварочного защитного газа

Защитный газ – важная составляющая работы сварочных полуавтоматов. Его характеристики усиливают либо снижают перенос частиц металла, в результате чего изменяются плотность и геометрия шва, задымленность зоны MIG MAG и т.п.

Защитные газы, особенности их применения

При сварке аппаратами Hamer применяются чистые элементы и смеси.

Чистые летучие вещества.

• Аргон (Ar). Под ним MIG аппаратами варят алюминий. Вследствие химической инертности чистый аргон пригоден для обработки тугоплавких металлов и обладающих химической активностью. При этом получается характерный, узкий и глубокий, шов. Это объясняется малым показателем теплопроводности и, следовательно, слабой передачей тепла во внешнюю зону дуги.   
• Гелий (He). У этого инертного газа (по сравнению с Ar) выше потенциал ионизации. Он имеет высокий коэффициент теплопроводности. В результате получается шов с широким профилем и смачиванием по его краю.
• Углекислый газ (CO₂). Сварочный полуавтомат MAG использует его в работе двумя способами: короткой дугой и при помощи порошковой проволоки. CO₂ применяется самостоятельно, остальные активные вещества требуют добавки инертной составляющей. Преимущества CO₂: дешевизна, глубокое проплавление (важно для соединения толстых деталей). Недостатки: дуга не стабильна, из-за чего усиленно образуются брызги; его нельзя использовать в процессе струйного переноса.

Характеристики газов, используемых как компоненты сварочных смесей

Смеси готовят исходя из свойств обрабатываемых материалов и технологического процесса. В их состав кроме основных компонентов входят кислород (О₂), водород (Н₂), и реже азот.

Активный кислород добавляют в смесь при MIG MAG сварке аппаратами Hamer. Концентрация ниже 10%. Профиль шва в этом случае очень широкий, а проплавление неглубокое. При этом металл получает высокое тепловложение. Составы кислорода с аргоном, О₂  + Ar + СО₂ образуют своеобразную форму и характерные свойства шва. В последнем случае (О₂, Ar, СО₂) в процессе участвует струйный перенос, и появляется возможность использовать его преимущества.

Водород – также активный компонент, его концентрация не превышает 10%. Его добавляют при сварке аустенитных нержавеющих сталей. Н₂ повышает тепловложение, вступает в реакцию с оксидами, удаляя их. Шов широкий с увеличенным проплавлением. Наличие водорода в защитной среде приводит к образованию трещин в ферритных и мартенситных сталях.

Реже других компонентов для защиты ванны в работе сварочным полуавтоматом используется азот. Его функция – повышение коррозионной устойчивости дуплексной стали.

Сварочные смеси

Учитывая высокую стоимость аргона и других чистых элементов, на практике используют различные сочетания. Состав смеси зависит от химических свойств металла. Распространены составы с аргоном и гелием, кислородом и углекислым газом. Они дают хорошие результаты.

Особенности применения смесей.

• Присутствие аргона обеспечивает стабильное горение дуги. Аргоновые смеси легче воздуха, что предъявляет строгие требования к углу сварки и вылету проволоки.
• Смеси, в основе которых содержится СО₂, отличаются низкой ценой. Они упрощают формирование шва и процесс удаления шлака. СО₂ снижает разбрызгивание.
• Различие в составе диктуется свойствами обрабатываемого металла. Так, для сталей и нержавеющих сплавов используют Ar+СО₂; Ar+О₂; Ar+He; Ar+He+СО₂. Алюминий варят в среде Ar+He либо чистых элементов по отдельности.

Видео, как варят трубы сварочными аппаратми и полуавтоматами

Верный выбор газа, его качество может снизить расход материалов для сварочных полуавтоматов. Защитная среда влияет на геометрию шва, затраты на его обработку после сварки.