Какой защитный газ применяется при сварке алюминия

Три основных способа сварки алюминия

Известный всем алюминий отличается такими уникальными свойствами, как лёгкость, хорошая теплопроводность и устойчивость к химическим и механическим воздействиям. Специфика структуры этого материала является причиной того, что сварка алюминия и его сплавов имеет ряд сложностей, которые должны приниматься во внимание при организации сварных работ.

Сложности процесса

Свойства алюминия должны учитываться и при проведении сварки в домашних условиях, независимо от того, будет ли металл свариваться газовой горелкой, инвертором или полуавтоматом.

Проблемы в сплавлении этого материала с другими металлами (сварка алюминия и сталью, в частности) объясняются следующими причинами:

сложность тепловой обработки поверхности заготовок, так как она постоянно покрыта тугоплавкой окисной плёнкой, мешающей формированию качественного шва;
высокая текучесть металла в расплавленном состоянии, затрудняющая процесс образования сварочной ванны из алюминиевых сплавов;
наличие в структуре материала водорода и кремния, которые при остывании шва пытаются вырваться наружу и образуют поры и трещины;
высокий коэффициент линейного расширения алюминия, также способствующий образованию трещин.

Для исключения нежелательных последствий принимаются определённые меры защиты зоны сплавления, такие например, как сварка в аргоне, ограничивающем доступ кислорода к месту контакта.

Помимо аргона для этих целей могут применяться и другие газы, замедляющие процесс окисления алюминия и относящиеся к категории инертных (углекислота, например).

Кроме того, для компенсации эффекта текучести расплавленного металла в жидкой ванне специалистами разработаны особые технологии сварки. Они предполагают применение при работе с алюминием специальных подкладок для отвода тепла.

В связи с высокой теплопроводностью материала, согласно требованиям нормативов, сварка алюминия должна осуществляться при больших величинах тока дугового разряда.

В домашних условиях ко всем описанным трудностям добавляется сложность точного определения марки свариваемых материалов и учёта соответствующих требований ГОСТ 14806-80. Последнее обстоятельство заметно затрудняет выбор подходящего режима их обработки, а также используемых при этом методов теплового воздействия.

Известные способы

Сварка сплавов алюминия может быть организовано самыми различными способами, выбор которых определяется условиями работы и особенностями сочленяемых заготовок или изделий. Чаще всего сварка проводится по следующим методикам:

сваривание алюминия в инертной среде посредством электродов с покрытием из вольфрама;
сварка полуавтоматом в среде углекислого газа с автоматической подачей сварочной проволоки;
простое сплавление электродами, обработанными специальным составом (MMA).

Всем желающим сравнить эти методы в части рабочих параметров сварки рекомендуем ознакомиться с таблицей:

Из таблицы следует, что метод сваривания с применением вольфрамовых электродов носит название AC TIG (в переводе на русский язык – просто тиг).

Уже отмечалось, что для получения надежного сочленения алюминия с другими металлами, важно помнить о необходимости разрушения оксидной плёнки, всегда имеющейся на поверхности.

Для решения этой важной задачи в процессе сварки используют постоянный ток, полярность которого меняют на обратный знак. Тем самым добиваются так называемого «катодного» распыления, под воздействием которого тугоплавкое плёночное покрытие постепенно разрушается. При работе на постоянном токе, полярность которого не меняется, указанного эффекта добиться не удаётся.

Подготовка металла

Независимо от способа, которым заготовки из алюминия будут свариваться (посредством инвертора или обычного выпрямителя) – их срезы и кромки перед этим тщательно подготавливают.

При этом, во-первых, с поверхностей всех свариваемых деталей (включая и присадочный материал) удаляют следы масла, жира и грязи. Для этих целей могут применять уайт-спирит, бензин, ацетон или любую другую обезжиривающую жидкость из класса растворителей.

Во-вторых, на этом этапе работ при необходимости осуществляется разделка контактной части свариваемых заготовок. Потребность в дополнительной обработке возникает лишь в тех случаях, когда сваривание алюминиевых деталей толщиной не более 4-х миллиметров организуется с помощью обычных (непокрытых) электродов.

При необходимости сварки листов из алюминия и сплавов толщиной не более чем 1,5 миллиметра – их торцы перед соединением обязательно разделывают.

В-третьих, непосредственно перед сваркой с обрабатываемых поверхностей удаляется имеющаяся на них оксидная плёнка. Для этих целей используют простой напильник или специальную металлическую щётку.

Покрытыми электродами

При проведении особо ответственных сварочных операций (с заготовками толщиной более 4-х миллиметров) применяются специальные электроды по алюминию, обеспечивающие надежность и прочность образующегося соединения.

К недостаткам этого метода сочленения деталей следует отнести сравнительно высокую пористость сварного шва, а также сложность отделения шлака во время работы, нередко приводящую к его коррозии.

Ещё одним минусом такого процесса является сильное разбрызгивание частиц расплавленного металла во время дуговой сварки.

Для организации сварочных работ по алюминию желательно пользоваться хорошо проверенными на практике марками электродов, такими, например, как «УАНА» и «ОЗАНА».

Указанные типы стержней могут применяться как для работы по чистому алюминию, так и при сваривании заготовок из его соединений с кремнием (АЛ-4, 9,11).

При применении «УАНА» и «ОЗАНА» сварные операции по алюминию проводятся на постоянном токе, включаемом в цепь в обратной полярности. Этот факт должен учитываться при выборе оборудования для сварки в любых условиях (производственных или бытовых). При этом специалисты пользуются несложным подсчётом, согласно которому на миллиметр диаметра стержня должно приходиться 25–30 ампер постоянного тока.

При инверторной сварке деталей значительной толщины может потребоваться предварительный локальный прогрев заготовок, осуществляемый посредством обычной газовой горелки. Такая предусмотрительность позволяет минимизировать риски деформаций и образования кристаллизационных трещин в уже готовой конструкции из алюминия.

Ко всему перечисленному следует добавить, что из-за высокой скорости плавления алюминиевых электродов работать с ними следует по возможности быстро, обеспечивая тем самым непрерывность сварочного процесса. Также обращаем внимание на то, что при сварке алюминия не допускается производить электродом какие-либо поперечные колебательные движения.

С применением инертного газа

Согласно ГОСТ 7871 при сварке алюминия в среде защитного газа должна применяться проволока соответствующего состава, предназначенная специально для этих целей. В нём подробно оговариваются марки используемого материала, а также особые условия его применения в процессе работы.

Такая сварка реализуется за счёт использования вольфрамовых электродов соответствующего диаметра, а также специальной присадочной проволоки в виде прутков (так называемого «присадка»). В качестве защитной среды, ограничивающей доступ кислорода, применяются химически чистый гелий или аргон.

При этом для облегчения удаления с алюминия оксидной плёнки используется сварочная дуга, формируемая источником переменного напряжения. Расход аргона, токовые режимы, а также параметры электродов и сварочной проволоки выбираются согласно специальным таблицам.

При наличии собственного расходного материала этот вид монтажных операций вполне реализуем и в домашних условиях с возможностью получения качественного и достаточно надежного соединения.

При этом всегда следует помнить о том, что в процессе сварки алюминия в инертной газовой среде между электродом и поверхностью деталей должен выдерживаться угол, равный примерно 70-80-ти градусам. Сварочная проволока и вольфрамовый электрод располагаются относительно друг друга под углом 90 °, а длина дуги выдерживается в пределах 1,5-2,5 миллиметра.

Полуавтоматом

Хороших результатов при самостоятельной сварке деталей из алюминия и стали можно добиться и при помощи импульсных полуавтоматов. При работе с таким оборудованием оксидная плёнка разбивается за счет воздействия высоковольтного импульса, который к тому же удерживает в границах сварочной ванны частицы расплавленного металла.

Стоимость импульсного аппарата достаточно велика, так что частники нередко используют обычное оборудование, переделывая его в полуавтомат.

Надо отметить, что при работе с алюминием в любых режимах сварки необходимо учитывать два важных момента, связанных с подачей проволоки в зону сочленения.

Во-первых, относительно мягкий проволочный материал при поступлении в зону сварки по направляющему рукаву может образовывать петли. Для предотвращения этого припой поступает к рабочему месту через укороченный подающий канал с вкладышем из тефлона, заметно снижающим эффект трения.

Во-вторых, скорость перемещения алюминиевой проволоки, порог плавления которой ниже нормы, в режиме сварки без аргона должна быть больше, чем у обычной стальной. При нарушении этого условия она будет расплавляться прежде, чем достигнет рабочей зоны.

Источник: https://svaring.com/welding/soedinenie/svarka-aljuminija

Сварка алюминия полуавтоматом с газом (аргоном) и без

Устройства, в которых выступающая в качестве электрода проволока и защитный газ подаются в сварочный пистолет при нажатии на кнопку или курок, появились уже довольно давно. Их изначально высокая цена постепенно снизилась.

Они появились не только в арсенале крупных предприятий, но и стали доступны людям, желающим приобрести подобное оборудование для собственных нужд.

И все же, несмотря на значительное количество размещенных в сети статей и видео, условия, в которых протекает этот процесс, для многих остаются не слишком понятными.

Развеем мифы

Попытаемся разъяснить интересующую многих тему. А чтобы не возникло недопонимания, постараемся, для начала, избавиться от домыслов и мифов, которые преследуют популярную технологию.

Чистый алюминий практически никогда не употребляется в производстве, поскольку не обладает всеми необходимыми механическими свойствами. В большинстве случаев изготовителям приходится иметь дело со сплавами алюминия или, как минимум, металлом, насыщенным различными добавками.
Чистый алюминий токсичен, но не способен нанести человеку вред при контакте, поскольку практически мгновенно покрывается оксидной пленкой. Таким образом, мы вступаем в контакт уже с оксидом алюминия и утверждение о том, что перед сваркой металла с его поверхности следует удалить окислы, теряет всякий смысл. На самом деле, поверхность свариваемых деталей должна быть очищена от загрязнений.
В атмосферных условиях сварка алюминия полуавтоматом без газа невозможна. Место, где накладывается шов, должно быть защищено от воздействия внешней среды. Даже в том случае, когда газ не подается вместе со сварочной проволокой, он возникает при сгорании используемого флюса, создавая, таким образом, необходимую защиту. Существуют электроды с покрытием, выделяющим при сгорании защитный газ, но в полуавтоматах они не используются.
Миг-сварка – это не название технологии, а термин, появившийся в нашей стране благодаря появлению на рынке полуавтоматов марки MIG. На самом деле, сварка алюминия может производиться на оборудовании любой фирмы, благо, что в различных производителях сейчас уже нет недостатка. Главное, чтобы используемый аппарат был качественным и исправным. Можно ли изготовить сварочный полуавтомат самому? В принципе да, но будет ли он дешевле заводского, и соответствовать всем необходимым требованиям?

Факты – упрямая вещь

Покончив с мифами, перейдем к реальным фактам, действительно оказывающим влияние на работу с перспективным, но не слишком послушным материалом.

Наиболее простым способом обеспечить защиту свариваемого участка деталей от воздействия внешней среды является подача под давлением аргона. Этот благородный газ вполне доступен, хотя и стоит несколько дороже, чем используемый при работе со сталью углекислый газ. Хорошие результаты дает применение смеси аргона и гелия. Поскольку мы уже выяснили, что сварка алюминия полуавтоматом без аргона невозможна, то при отсутствии газа придется раздобыть где-то флюс.
В состав флюсов для сварки алюминия, как правило, входят соли щелочных и щелочноземельных элементов и, в небольшом количестве, активизирующие химический процесс фтористые компоненты. Существует множество рецептов различного состава, подбираемых в зависимости от характеристик металла, с которым предстоит иметь дело. Так, для сварки получивших распространение алюминиево-марганцевых сплавов хорошо подходят флюсы АН-А1 и АН-А4. При их использовании соединительный шов получается ровным, однородным и не содержит посторонних включений.
Даже при использовании защитного газа наилучшие результаты удается получить, обработав поверхность соединяемых деталей флюсом. Однако такая обработка занимает некоторое время и замедляет ход работ.
В промышленных условиях для проведения работ лучше всего использовать оснащение, использующее принципы импульсной сварки. Именно с его помощью достигается оптимальный результат. Ввиду относительной сложности и дороговизны подобного оборудование, все более широкое распространение получают инверторные сварочные полуавтоматы. Не слишком уступая в качестве соединительного шва, они проще, и вполне могут быть использованы даже в домашних условиях.
Особое внимание следует уделять качеству сварочной проволоки. Ее химический состав бывает различен, и должен подбираться с учетом химического состава, используемого для изготовления деталей алюминиевого сплава. Проволока низкого качества, не имеющая равномерного сечения и обладающая низкими механическими свойствами, затрудняет работу и часто приводит к повреждению оборудования.

Особые требования

Механические характеристики применяемой для сварки алюминия проволоки заставляют предъявлять определенные требования к конструкции полуавтоматов и их эксплуатации.

Недопустимо, чтобы длина подающего шланга превышала три метра, а его защитная оплетка была склонна к скручиваниям или изломам. Важно, чтобы канал, по которому проходит проволока, был максимально ровным, без резких поворотов. Оптимально, если сам подающий канал изготовлен из тефлона.
Механизм подачи должен протягивать проволоку без рывков, обеспечивая минимальное механическое воздействие на ее поверхность. Его компоненты следует своевременно осматривать на наличие повреждений и почаще смазывать, обеспечивая свободное вращение роликов.
Наилучшие результаты удается получить на оборудовании, в конструкции которых предусмотрена возможность плавной и точной регулировки всех параметров. Важно все – сила тока, скорость, с которой подается проволока, количество поступающего газа. Поскольку воздействие внешней среды может сказаться на качестве сварного шва в процессе его формирования, прекращение подачи газа должна происходить не одновременно с выключением тока, а с задержкой порядка 5 – 7 секунд.

Сварка алюминия полуавтоматом требует от занимающегося ей специалиста определенных навыков и мастерства. И хотя посмотреть на видео, как работают профессионалы, не составляет проблемы, придерживаться их рекомендаций безоглядно не стоит.

Такую информацию лучше всего использовать в качестве отправной точки, оттолкнувшись от которой можно поэкспериментировать и самому набраться опыта.

Это важно, поскольку отличающиеся по составу и толщине материалы ведут себя по-разному, так же как и полуавтоматы, выпущенные различными производителями.

Достоинства и недостатки

Подводя итог, стоит заметить, что сварка алюминия полуавтоматом удобна, но все же не идеальна. Она имеет свои достоинства и недостатки.

При оценке преимуществ, несомненно, следует упомянуть следующие:

Относительно низкую, по сравнению с другими технологиями, стоимость процесса. Благодаря этому он доступен как для больших предприятий, так и для частных специалистов.
Универсальность оборудования. Оно может быть использовано для сварки различных материалов. Достаточно просто заменить подаваемые в сварочный пистолет газ и проволоку и произвести не слишком сложные регулировки.
Доступность необходимых материалов. С ростом популярности технологии в проволоке, газе и флюсах не стало недостатка.
Высокая скорость выполнения работ, подготовка к которым также не занимает много времени.

Что до недостатков, то к ним относятся:

Обязательное использование защитного газа или флюсов. Без них качества соединения будет крайне низким
Трудность подбора сварочной проволоки при отсутствии информации о составе материала, из которого изготовлены детали.
Скорость протекания процесса требует от сварщика сноровки. Людям с плохой реакцией освоить сварку алюминия полуавтоматом бывает не под силу.

Вникать в особенности технологии можно очень долго, ведь на эту тему написано немало серьезных научных прудов. Но надеемся, что изложенной информации будет достаточно для того, чтобы на первом этапе оценить возможности процесса и принять решение о необходимости его использования.

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/svarivaem-alyuminij-poluavtomatom.html

Cварка алюминия аргоном: пошаговая инструкция для начинающих, видео

Наиболее эффективным способом создания неразъемного соединения деталей, выполненных из алюминия и сплавов на основе данного металла, как показывает практика, является сварка алюминия аргоном.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Что такое механизированная сварка

Любая технология сварки, предполагающая использование защитного газа, подразумевает применение специального оборудования, а также наличие у сварщика соответствующих знаний, квалификации и опыта выполнения подобных работ.

Кроме того, необходимо обладать хотя бы начальными знаниями в области металловедения, чтобы понимать, какие процессы протекают в сварочной ванне.

Процесс аргонодуговой сварки алюминия

Области применения ТИГ сварки алюминия

Свойства алюминия и его сплавов, позволяют их применять практически во всех отраслях промышленности:

пищевой ( баки, трубопроводы и др.);
авиационной(легкий и прочный, его еще называют летучий материал);
автомобильной ( головки цилиндров, пропеллеры и др.)

Полезно! Чтобы сварочный шов был красивым и качественным применяется тиг-сварка алюминия аргоном.

Этим способом также пользуются при сварке соединений под ультразвуковой и радиографический контроль. Освоить метод невозможно без понимания особенностей материала при сварке.

Почему алюминий сложно сваривать

Опытные сварщики знают, что процесс сварки Al является одним из самых сложных. Работа с ним требует от рабочего определенных навыков и, конечно, знаний. При этом аргонная сварка алюминия не является исключением . Ниже приведены некоторые факты, которые обязан знать сварщик:

Оксидная пленка, которая является главным “врагом” при сварке . Температура плавления ее больше 2000 С, хотя сам алюминий начинает плавиться уже при 660 С. Окисление чистого алюминия на воздухе происходит очень быстро, образуя все тот же оксид алюминия Al2O3.
Обязательна зачистка металла перед сваркой. Это ключевой момент, позволяющий разбить оксидный слой. Не меняет цвета при нагревании. Сложно проследить степень нагрева детали, из-за чего, особенно у новичков, наблюдаются прожоги и происходит утечка расплавленного металла.
Требуется много энергии. В отличие от сталей, у летучего металла высокая теплопроводность, она в несколько раз выше. Сварка алюминия аргоном требует внесения большого количества энергии. Более того, во время соединения деталей большого габарита не будет лишним выполнить ее предварительный прогрев. Высокая теплопроводность и малая температура плавления может привести к прожогу деталей.
Необходимость заварки кратера. И еще одна технологическая особенность, после окончания сварочного процесса, в конце шва, формируется кратер, это происходит потому, что, алюминиевый сплав быстро твердеет. Для обеспечения устранения этого дефекта, в сварочных аппаратах предусмотрен специальный режим. При окончании сварки на электрод поступает увеличенный ток. С его помощью пробивают оксидную пленку в начале сварки, и заваривают кратер, образующийся в конце.

Рекомендуем! Способы сварки швеллеров между собой гост

Что необходимо учитывать при проведении работ?

Аргоновая сварка применяется для соединения многих однородных металлов, сплавов. Принцип действия этого оборудования заключается в образовании электрической дуги между вольфрамовым электродом и металлической поверхностью, которая позволяет создать сварочный шов. На обрабатываемую поверхность поступает поток инертного газа.

При проведении работ следует учитывать ряд особенностей:

Образование оксидной плёнки. Плёнку можно расплавить при температуре 2000 градусов Цельсия. Одновременно с этим алюминий плавится при 500 градусах. Чтобы сделать качественный шов, нужно предварительно зачистить заготовку от оксидной плёнки. Сделать это можно щёткой или растворителем.
Гигроскопичность. Алюминий активно впитывает влагу из окружающей среды. При разогреве заготовки с помощью сварочной дуги материал начинает выделять накопившую влагу. Чтобы шов получился более качественным, сварщики рекомендуют предварительно разогревать заготовку до 150 градусов.
Зачистка обрабатываемой поверхности от воздуха. Чтобы это сделать, нужно выставить правильный поток аргона. Если газа недостаточно, материал будет вспениваться. Вольфрамовый стержень повредится. Когда газа поступает слишком много, он будет мешает формироваться шву. Увеличенный расход сделает процесс соединение заготовок более затратным.

При сварке аргоном возникают сложности в формировании шва. У новичков часто остаётся выемка (картер). Связано это с длительным нагревом поверхности. Чтобы избежать этой проблемы, нужно правильно выставить режим затухания дуги. При равномерном снижении температуры можно добиться качественного шва без образования кратера.

Подготовка металла к сварке

Без предварительной подготовки поверхности свариваемых кромок добиться качественного соединения будет невозможно.

Механический метод

Очистка пленки окислов происходит с помощью:

наждачной бумаги;
шабера;
металлических проволочных щеток

Желательно использовать щетку с проволокой из нержавейки с максимальным диаметром 0,15 мм. При обработке наждаком возможно загрязнение металла, поэтому применение двух последних методов наиболее предпочтительно. Они проводятся непосредственно перед сваркой

Важно ! Какую бы щетку вы не применяли, убедитесь, что она используется исключительно для алюминия.

Причиной тому является возможность занесения частиц другого металла ,что в свою очередь значительно снижает надежность сварного соединения. Использование насадки для болгарки или электродрели не рекомендуется, т.к она способствует занесению кислорода в металл. При сильном вдавливании она разрушает структуру, оставляется поры в алюминии, которые могут создать дополнительные трудности при аргоновой сварке алюминия. В промышленности применяются специальные щетки для этих целей.

Химический метод

Разрушения оксидной пленки добиваются травлением в течении 1 мин следующим составом:

1л. Воды
50г. едкого технического натра
45 г. натрия технического фтористого

Затем следует промыть заготовки в проточной воде и осветить.

Важно! Химическая зачистка позволяет сохранить поверхность алюминия и его свойства в течении 3-4 дней.

Хочется отметить, что подготовки требует не только сам свариваемый металл, но также присадочный пруток в виде алюминиевой проволоки. Для получения хороших результатов рекомендуется выполнить следующие операции:

Промывка растворителем, обезжиривание не требуется;
Травление при температуре 60-70 °С в 15%-нм растворе натрия технического;
Промывка холодной водой;
Сушка;
Прокалка в течении 15-30 мин. температурой 300 °С в атмосферном воздухе

Источник: https://instanko.ru/osnastka/svarka-alyuminiya.html

Выбираем сварочный защитный газ

Защитный газ играет наиважнейшую роль в процессе создания качественного сварного соединения для следующих видов сварки:

MIG — Metal Inert Gas. Метод дуговой сварки в защитной среде инертного газа с помощью плавящегося электрода в виде стальной или иной проволоки в зависимости от типа соединяемого металла.
MAG — Metal Active Gas. Так же, метод полуавтоматической сварки, но уже в среде активного газа.
TIG — Tungsten Inert Gas. Технология дуговой сварки в среде инертного газа неплавящимся электродом.

Зачем нужен защитный газ в сварке?

Сварочная ванна подвержена негативному влиянию кислорода из атмосферы, который может ослабить коррозионную стойкость шва, снизить его прочность и привести к образованию пор. Поток газа заключает сварочную ванну в защитную оболочку, предохраняя от вредного внешнего воздействия атмосферного воздуха, тем самым защищая затвердевающий расплавленный сварной шов от окисления, а также от содержащихся в воздухе примесей и влаги.

Виды защитных газов.

Инертные. Вид газов, которые химически не взаимодействуют с нагретым металлом и не растворяются в нем. Предназначены для сварки алюминия, магния, сварки титана и их сплавов, склонных при нагреве к энергичному взаимодействию с кислородом, азотом и водородом.

Пример: Аргон, Гелий, Азот (только при сварке меди и медных сплавов).

Активные. Вступают в химическое взаимодействие со свариваемым металлом и растворяются в нем.

Пример: Углекислый Газ, Водород, Кислород, Азот.

Бесцветный, неядовитый, взрывобезопасный газ без вкуса и запаха. Обычно используются для аргонодуговой TIG сварки для всех материалов и MIG сварки цветных металлов, например алюминий. Аргон химически инертен, что делает его пригодным для сварки химически активных и тугоплавких металлов. Этот газ имеет низкую теплопроводность и потенциал ионизации, что приводит к низкой передаче тепла на внешнюю область сварочной дуги. В результате формируется узкий столб дуги, который в свою очередь, создает традиционный для сварки в чистом аргоне профиль сварочного шва: глубокий и относительно узкий. Хранится и транспортируется в баллонах серого цвета с зеленой надписью.

Легче воздуха, без запаха, цвета, вкуса, не ядовит. Является одноатомным инертным газом. Чаще всего используется для аргонодуговой TIG сварки цветных металлов и для сварки в потолочном положении. Имеет высокую проводимость тепла и потенциал ионизации. При сварке гелием профиль сварочного шва получается широким, хорошо смочен по краю и с довольно высоким тепловложением. Благодаря этим особенностям его чаще всего используется в качестве добавок к аргону и применяется для сваривания химически чистых или активных металлов, алюминиевых или магниевых сплавов, для обеспечения большой глубины проплавления. Хранится и транспортируется в коричневых баллонах с белой надписью.

Углекислый газ обеспечивает довольно глубокое проплавление, поэтому популярен при сварке толстого металла.К недостаткам сварки в среде углекислого газа относится менее стабильная сварочная дуга, приводящая к большому образованию брызг. Также его возможна работа только на короткой дуге. Обычно используется для полуавтоматической MAG сварки короткой дугой и MAG сварки порошковой проволокой. Хранится и транспортируется в баллонах черного цвета с желтой надписью.

Сварочные газы, используемые как компоненты сварочной смеси газов:

Смеси газов имеют более высокие технологические показатели, чем чистые газы. При применении их в сварочном процессе мы получаем: мелкокапельный перенос жидкого металла, формирование качественного шва, уменьшение потерь на разбрызгивание.

Кислород — двухатомный, активный защитный газ. Обычно используется для MIG MAG сварки как один из компонентов сварочной смеси, в концентрации менее 10%. Кислород обеспечивает очень широкий профиль сварочного шва с неглубоким проплавлением и высокое тепловложение на поверхности металла. Кислородо-аргонные смеси обладают характерным профилем проплавления сварочного шва в виде «шляпки гвоздя». Кислород также используется в тройных смесях с СО2 и аргоном, где он обеспечивает хорошую смачиваемость и преимущества струйного переноса. Хранится и транспортируется в баллонах голубого цвета с черной надписью.

Водород — двухатомный, активный газ. Применяется при сварке аустенитной нержавеющей стали для удаления оксида и повышения тепловложения. В результате получается широкий сварочный шов с увеличенным проплавлением.Концентрация в сварочной смеси обычно не более 10%, а при плазменной резке нержавеющей стали от 30 до 40%. Хранится и транспортируется в баллонах зеленого цвета с красной надписью.

Азот используется реже всего для защитных целей сварочной ванны. Он, в основном, используется для того, чтобы повысить коррозионную стойкость в дуплексных сталях. Хранится и транспортируется в баллонах черного цвета с желтой надписью.

Сварочные смеси газов:

Отличаются от химически чистых газов более высокими технологическими показателями. Позволяют получить мелкокапельный перенос жидкого металла, формируют более качественный шов и уменьшает потери на разбрызгивание. При помощи сочетания сварочных газов можно добиться увеличения производительности процесса сварки, увеличить глубину проплавления, стабилизировать электрическую дугу, повысить качество сварного соединения.

	Сварка TIG	Сварка MIG/MAG
Сварочный газ или смесь	сталь	нерж. сталь	алюминий	сталь	нерж. сталь	алюминий
Аргон (Ar)	+	+	+	+
Гелий (He)	+
Углекислый газ (СО2)	+
Смесь Ar/ СО2	+	+
Смесь Ar/ О2	+	+
Смесь Ar/ He	+	+	+	+
Смесь Ar/ СО2/ О2	+
Смесь Ar/ H2	+
Смесь He/ Ar/ СО2	+
Смесь Ar/ He/ СО2	+	+

Стоимость сварочного газа на фоне общей стоимости сварочных работ:
Не нужно недооценивать сварочный газ, уделяя внимание исключительно оборудованию. Если тщательно подойти к вопросу правильного подбора нужного защитного газа, то это повлияет не только на качество сварного соединения и его геометрию, но и поможет избежать расходов на исправление дефектов и обработку конечного шва. Так же выбор подходящего газа сказывается на расходе сварочных материалов за счет снижения разбрызгивания.

Источник: https://www.svarbi.ru/articles/vybiraem-svarochnyy-zashchitnyy-gaz/

Сварочный газ: какой бывает, где применяется, особенности использования, плюсы и минусы

Начинающие сварщики, как правило, стараются использовать простые методы сваривания. Большинство пользуется ручной дуговой сваркой.

Для большинства ремонтных работ или изготовления несложных деталей этого достаточно. Однако рано или поздно вам захочется попробовать что-то новое и повысить свою квалификацию.

Следующим шагом после ручной сварки может быть сварка с использованием полуавтоматического оборудования. При таком методе для защиты свариваемых поверхностей от окисления используется защитный газ.

Ниже вы узнаете, какой именно, и как его использовать для сварочных работ.

Сварочный газ

В полуавтоматической сварке используются инертные газы, такие как аргон, гелий, углекислота. Реже используют водород, азот и кислород. Подается он в баллонах различного объема.

Чаще всего встречается объем 40 литров. Газ при сваривании образует защитную зону, которая защищает дугу от воздействия атмосферы, а свариваемые поверхности от окисления и пор. Шов при его использовании получается ровным и качественным.

Опытные сварщики знают рецепты смесей, использование которых позволяет использовать преимущества каждого из газов, составляющих данную смесь.

Характеристики

Остановимся подробнее на различных видах газообразных веществ, используемых для сварочных работ.

Чаще всего используется для этих целей. Есть даже отдельный метод сварки, использующий его название – аргонодуговой. Инертный, без цвета и запаха, химически не активен к металлам и другим веществам. Намного тяжелее воздуха, за счет этого создает надежно защищенную зону в области сварки.

По популярности идет вторым. Также является инертным, однако, в отличие от аргона, гелий легче воздуха. В связи с этим, расходуется его намного больше.

Учитывая, что его стоимость заметно выше, чем у аргона, это является существенным недостатком. Однако это не мешает его частому применению.

Особенно широко он применяется при работе с металлами, покрытыми окисной пленкой. Это такие металлы, как нержавейка, алюминий и т.д. Металлы при использовании гелия плавятся равномерно, что особенно важно при сваривании деталей большой толщины.

Кроме чистых гелия и аргона часто применяются смеси. Самая распространенная пропорция – 60% гелия и 40% аргона.

Смесь достаточно дорогая, однако с ее помощью можно качественно сваривать материалы с высокой теплопроводностью. Риск прожечь металл намного уменьшается.

Бесцветный, тяжелее воздуха. За счет этого надежно защищает область сварки. Бывает двух категорий. Рекомендована к применению первая категория, однако, за счет ее стоимости и дефицитности, чаще обращают внимание на вторую категорию. Большой минус углекислоты второй категории – наличие в составе водяных паров. При использовании может вызвать образование пор в металле. Проблемы можно избежать, добавив в углекислоту некоторое количество аргона.

Не применяется в чистом виде, так как вызывает окисление поверхности, что негативно влияет на качество шва. Обычно добавляется к смесям при необходимости получить широкий и неглубокий шов.

Не имеет цвета и запаха. Обычно применяется для плазменной резки нержавеющей стали, позволяя добиться очень хороших результатов. При сваривании других металлов может вызвать образование дефектов, например, трещин. Требует повышенного внимания к соблюдению правил техники безопасности за счет повышенной горючести.

Также без цвета и запаха, не горючий. Используется в жидком и газообразном виде. Область применения также узкая, используется, в основном, только при сваривании меди. При сварке других металлов может негативно влиять на прочность шва.

Выбираем газ для сварки

Чтобы вам было легче выбрать нужный газ для сварочных работ, представляем вам таблицу соответствия.

В заключение

Развивайтесь, экспериментируйте, пробуйте смеси с различными пропорциями, и вы увидите, как улучшается качество сварного шва.

Если нет желания экспериментировать – воспользуйтесь справочными материалами и подберите подходящий газ или смесь для ваших работ. Желаем вам успехов в работе!

Источник: https://prosvarku.info/rashodnye-materialy/svarochnyj-gaz

Преимущества сварки в среде защитных газов

Одним из самых распространенных и часто применяемых способов соединения двух металлов является сварка в среде защитных газов. Используемый газ поступает непосредственно в зону сваривания, предотвращая образование окислов, то есть препятствует попаданию кислорода в шов. Благодаря такой технике сварки соединения получаются герметичными и чистыми, соответствуют государственным стандартам.

Ручной способ сварки

На полуавтоматических аппаратах проводят два вида ручной электродуговой сварки. Она бывает местная и общая в камере с контролем атмосферы. Первый вид применяется чаще и требует меньших затрат. При местном воздействии на область сварки подается защитный газ из сопла горелки.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Какие сплавы не Магнитятся

Такой способ позволяет сваривать разноплановые изделия любой толщины и сложности, но не обеспечивает стопроцентное качество шва. Там, где проходит ламинарный поток газа, защита срабатывает однозначно, но там, где поток перемешивается с другими веществами, прочность шва снижается.

Поэтому умения сварщика заключаются еще и в правильном расположении сварочной ванны, чтобы она находилась в очаге потока.

При повышенном качестве к состоянию шва применяется специальная камера. В ней создается чрезмерное давление. Туда помещают детали, и сварочный агрегат с автоматической подачей проволоки. В таких условиях работают с металлами с повышенной химической активностью, например, с молибденом или титаном. Тогда можно гарантировать, что стык получится монолитным и с необходимыми стандартами качества.

Сварка в среде защитных газов выполняется плавящимся и неплавящимся электродами.

Плюсы и минусы полуавтоматической сварки

К неоспоримым достоинствам ручной локальной сварки можно отнести:

прочность соединения выше, чем при обычной электродуговой сварке;
большинство газов, применяемых для сварки, имеет невысокую стоимость;
для опытного сварщика не будет составлять трудностей, освоить данный метод сварки;
при использовании защитного газа доступно соединять толстые и тонкие металлы;
скорость процесса значительно быстрее;
нет сложностей работы с такими материалами, как алюминий, цветные и коррозиеустойчивые металлы,
технология сваривания совместима с механическими и автоматическими процессами.

Недостатки существуют, как у любой технологической операции:

для работ, проводимых на открытом воздухе, требуется дополнительное приобретение защитного экрана, чтобы препятствовать воздушным вихрям, смешиваться с потоком струи газа;
для внутренних работ необходима мощная вентиляция или длительное проветривание;
при использовании аргона придется потратиться на его приобретение. Цена этого газа на порядок выше, чем остальных.

Но эти минусы не влияют на качество сварки, а только предусматривают дополнительную подготовку.

Какие газы применяют при сварке

Для защиты изделий от взаимодействия с воздухом применяются инертные и активные газы. Их обозначают как MIG (metal inert gas) и MAG(metal active gas) соответственно.

Гелий и аргон – газы инертные, при взаимодействии с металлом, они образуют своеобразный панцирь, который не дает воздуху проникнуть в сварочную ванну. Газы не вступают в реакцию с металлом и не растворяются в нем. Хорошо зарекомендовали себя в работе с алюминием, магнием и титаном. С применением вольфрамового электрода процесс полуавтоматической сварки будет оптимальным для тугоплавких сталей, активных металлов или для сваривания ответственных конструкций.

Азот, углекислота, водород и кислород относятся к активным газам. Работа с углекислотой получила обширное применение из-за ее низкой цены.

Сварка с применением углекислоты

Недорогой в производстве диоксид углерода надежно защищает металл от окисления и пользуется наибольшим спросом в полуавтоматической сварке в защитных средах.

Из-за химической реакции при нагревании, углекислота распадается на окись углерода и кислород. В итоге, в сварочную ванну поступает сразу три газа, один из которых негативно действует на металл. Поэтому в присадочную проволоку добавляется кремний и марганец. Они вступают в реакцию раньше, чем кислород, за счет чего образуется защитная среда, мешающая окислению.

Соединение кремния и марганца дает легкую субстанцию, которая образует шлак, но он легко счищается, зато функции углекислоты не нарушены.

Вода в баллоне с углекислым газом недопустима. Нужно полностью убрать остатки воды, иначе незначительное количество или оставшаяся влага подпортят шов. Стык будет пористым.

Сварка с применением азота

Азот не вступает в реакцию с медью, поэтому его применяют при сварке медных деталей и некоторых видов нержавейки. Используют угольные и графитовые электроды, неплавкий вольфрамовый стержень применять нецелесообразно, так как существует вероятность перерасхода.

Напряжение дуги должно быть в пределах 22-30 Вольт, сварочный ток в диапазоне 150-500 Ампер, примерный расход газа за 1 минуту 10 литров. Азот в баллоне хранится под давлением в 150 атмосфер.

Конструкция устройства такая же, как и при других видах сварки, использующих защитные газы, за исключением специального держателя для угольной проволоки.

Оборудование для сварки

Главными параметрами оборудования для осуществления сварки в среде защитных газов, являются такие показатели:

большой диапазон сварочного тока, который можно регулировать;
выбор напряжения для устойчивого горения дуги;
скорость выдачи проволоки;
толщина присадки.

В большинстве случаев применяются сварочные инверторы, которые оснащены функцией регулировки тока с большой вилкой. Также к удобствам работы можно отнести автоматическую подачу проволоки. Если вы работаете с плавящимися электродами, то используйте постоянный или импульсный ток.

Режимов полуавтоматической сварки много, в зависимости от элементов сваривания все параметры меняются.

Необходимо провести все подготовительные работы перед началом сварочного процесса. Тщательно обработать края от жира, краски, лака, ржавчины и других загрязнений. Используйте металлические скребки, растворители и нетканевые тряпки.

Существует некоторый алгоритм действий при работе с защитными газами. В первую очередь, подается газ, затем включается инвертор, потом начинает поступать присадочный пруток и разжигается дуга. И только после всех этих действий вы приступаете к процессу сварки.

После потухания дуги, газ еще подается в сварочную область в течение нескольких секунд. Это необходимо для того, чтобы удостовериться в полном устранении воздуха в области металла.

Исходя из толщины и типа сплава, подбирают соответствующий защитный газ. Аргон обеспечивает устойчивую сварочную дугу, а с помощью гелия проварка шва получается глубже. Водород используется при сварке медных изделий. Аргон считается универсальным газом для сварки, но его высокая стоимость принуждает сварщиков заменять его на более доступные газы.

Источник: https://svarka-weld.ru/preimushchestva-svarki-v-srede-zashchitnyh-gazov

Газовая сварка алюминия

Алюминий является широко используемым в промышленности материалом, так как его свойства оказываются достаточно востребованными. В основном это случается благодаря легкости, но в то же время у этого металла плохие свойства свариваемости, что затрудняет работу с ним. Газовая сварка алюминия также вызывает сложности, как и электродуговая, при которой используется сварочный трансформатор.

Технологии газовой сварки

Основные проблемы возникают из-за того, что при сваривании образуется высокий риск появления брака. Коэффициент расширения способствует нестандартной усадке, так что приходится рассчитывать не только режимы сваривания, но и толщину создания шва.

Помимо этого, нередко образуются трещины и поры, для борьбы с которыми требуется использовать особую защитную среду.

Когда идет сварка алюминия при помощи газа, то здесь получается достичь двух целей сразу, так как газ оказывается и температурное воздействие для расплавления, и создает защитную среду от внешнего воздействия.

Брак при газовой сварки алюминия

Помимо этого приходится справляться со свойствами повышенной текучести материала в расплавленном состоянии. Газовая сварка алюминия помогает бороться с некоторыми проблемами подобного рода, но все же у нее есть свои особенности, которые следует учитывать.

Ведь сварка аргоном оказывается более эффективным средством, но она не относится к газовой, так как тут основной движущей силой является электрическая дуга.

На алюминии может создаваться окислительная пленка, температура плавления которой выше 2 тысяч градусов Цельсия, тогда как сам алюминий плавится менее чем при 700.

Преимущества

Газовая сварка алюминия помогает проводить процесс сваривания на меньших скоростях, что дает более высокий уровень, ведь скорость сваривания здесь, примерно, в три раза меньше, чем при электросварке;
Здесь используется газ в качестве защиты от воздействия внешних факторов;
Нет необходимости в использовании электродов с обмазкой, в которой зачастую содержится водород, который приводит к появлению напряжений в металле;
Уровень качества соединения значительно выше, даже если работа ведется не опытным мастером;
Возможно создавать более длительные непрерывные швы благодаря использованию сварочной проволоки;
Легче работать с тонкими заготовками;
Пламя горелки можно использовать для подогрева деталей и их последовательного остужения.

Недостатки

Использование газа всегда является более опасным для здоровья и жизни человека процессом, так как существует вероятность взрыва;
Процесс подготовки, а также последующей уборки, является более длительным и менее удобным;
Применение газа оказывается более дорогостоящей процедурой, чем использование электрической сварки;
Задействуется большое количество оборудования.

Материалы и инструмент

Условия сварки алюминия предполагают наличие всех необходимых средств, которые помогут сделать этот процесс максимально качественным. Для этого требуется:

Газовая горелка – основной рабочий инструмент мастера, который осуществляет подачу газа к месту сваривания металла. Существует несколько моделей горелок, но все они весьма сходи между собой, так как служат для вывода газа из двух источников и регулировки параметров подачи;
Шланги – служат для соединения горелки с баллонами. Их требуется грамотно хранить и тщательно ухаживать за ними, так как при поломке может возникнуть опасная ситуация.
Манометр – инструмент для измерения давления в баллоне, который обязательно должен присутствовать во время процесса. Это требуется, чтобы следить за количеством оставшегося газа, чтобы соблюдать соответствующие режимы.
Баллоны с газом – сварка алюминия может проходить при помощи кислорода, как основного вещества, задающего температуру горения, а также ацетилена, пропана и прочих сопутствующих газов.
Присадочная проволока – материал, который будет подаваться в качестве основного вещества, формирующего шов соединения. Подбор марки проволоки осуществляется согласно марке алюминия или его сплава. Когда идет сварка алюминия газосваркой, то требуется, чтобы материал проволоки был максимально идентичен основному материалу на заготовке. Если осуществляется газовая сварка алюминия толщиною до 2 мм, то проволока должна быть 1-1,5 мм. Если толщина до 5 мм, то диаметр проволоки должен быть 1,5-3 мм, а свыше 5 мм – проволока от 4 и выше.

«Важно!

Перед каждым использованием газового оборудования нужно убедиться в его работоспособности.»

Подготовка кромок

Сварка алюминия газовой горелкой хоть и проходит проще, чем электрическая, но глубина приваривания от этого страдает, так что требуется дополнительно подготавливать кромки. Если толщина заготовки составляет менее 4 мм, то эта процедура не является обаятельной, так как мощности горелки будет вполне достаточно, чтобы достать на такую глубину. В ином случае требуется придать кромкам деталей со стороны соединения «V»-образную форму.

Подготовка кромок к газовой сварке алюминия

Угол скоса может составлять от 30 до 45 градусов, в зависимости от толщины, так как чем она выше, тем больше должен быть угол. Для этого потребуется большее количество присадочного материала, но благодаря этому соединение окажется более качественным. Обработка происходит при помощи болгарки, напильника или других металлорежущих инструментов.

Пошаговая инструкция

Прежде всего следует разобраться с параметрами. Параметры сварки алюминия, в зависимости от толщины, выглядят так:

Толщина заготовки, мм	0,5—0,8	1	1,2	1,5-2	3-4
Мощность ацетиленовой горелки, литр/час	50	75	75-100	150-300	300-500

Сварка алюминия газовой горелкой начинается с подготовки материала, так как алюминий требуется очистить от налетов и обезжирить, а также зачистить от пленки окиси и подготовить кромки;
Затем следует выложить флюс, который улучшит качества сваривания и поможет бороться с окислительной пленкой, которая очень быстро появляется на металле;
Затем можно подогреть металл, чтобы он не деформировался от резких перепадов температуры и на нем расплавился флюс;
Затем уже идет непосредственный процесс сварки алюминия, путем подачи присадочного материала в место образования валика шва;
Когда все будет окончено, то желательно постепенно снижать мощность горелки, подогревая металл, чтобы снять с него напряжения;
После остывания шов нужно обработать, оббив шлак и зачистив его до эстетически приемлемого вида.

«Важно!

Сварка алюминиевых конструкций может происходить при различных режимах, так что не стоит забывать менять настройки, так как это во много определяет качество соединения.»

Техника безопасности

Газовая сварка алюминия и его сплавов является небезопасным процессом, как и любая работа с газом. Перед каждым использованием оборудования нужно убеждаться в его целостности и внимательно следить за показанием манометра.

Сами баллоны желательно отставлять как можно далее от источника пламени, так как сварка алюминия горелкой дает открытое пламя, которое может привести к детонации.

Также нужно следить, чтобы не пережимались шланги во время работы, что также может стать причиной несчастного случая.

Источник: https://svarkaipayka.ru/tehnologia/svarka-alyuminiya/gazovaya-svarka-alyuminiya.html

Выбор сварочного защитного газа

Сварщики и специалисты в этой сфере часто упускают из виду применяемый ими защитный газ и его вклад в процесс сварки.

Защитные газы влияют на режим переноса металла, свойства и геометрию сварочного шва, задымленность и многие другие характеристики сварочного шва.

Правильный выбор защитного газа для процессов дуговой сварки металла, таких как аргонодуговая TIG сварка и полуавтоматическая сварка MIG MAG могут резко повысить скорость, качество сварки и глубину проплавления.

Чистые сварочные газы

Чистые газы, используемые для сварки, это аргон, гелий, и углекислый газ. Эти газы могут иметь как положительное, так и негативное воздействие на дуговой процесс сварки и появление дефектов в сварочном шве.

Аргон100% аргон обычно используются для аргонодуговой TIG сварки для всех материалов и MIG сварки цветных металлов. Аргон химически инертен, что делает его пригодным для сварки химически активных и тугоплавких металлов.Этот газ имеет низкую теплопроводность и потенциал ионизации, что приводит к низкой передаче тепла на внешнюю область сварочной дуги. В результате формируется узкий столб дуги, который в свою очередь, создает традиционный для сварки в чистом аргоне профиль сварочного шва: глубокий и относительно узкий.
ГелийГелий также является одноатомным инертным газом, и чаще всего используется для аргонодуговой TIG сварки цветных металлов. В отличие от аргона, гелий имеет высокую проводимость тепла и потенциал ионизации, которые дают противоположный, чем при сварке в аргоне, эффект. Гелий обеспечивает широкий профиль сварочного шва, хорошее смачивание по краю и более высокое тепловложение, чем чистый аргон.
Углекислый газУглекислый газ CO2 – активный газ — обычно используется для полуавтоматической MAG сварки короткой дугой и MAG сварки порошковой проволокой. CO2 является наиболее распространенным из химически активных газов, используемых в MAG сварке. И единственным газом , который можно использовать в чистом виде без добавления инертного газа. Углекислый газ является одним из самых дешевых защитных газов, что делает его привлекательным выбором, когда материальные затраты являются основным приоритетом при сварочном процессе. CO2 обеспечивает очень глубокое проплавление, что полезно для сварки толстого металла, однако, при сварке в этом газе менее стабильна сварочная дуга, что приводит к большому образованию брызг. Также его применение ограничивается сваркой на короткой дуге и делает не возможной сварку со струйным переносом.

Сварочные газы, используемые как компоненты сварочной смеси газов

КислородКислород — двухатомный, активный защитный газ обычно используется для MIG MAG сварки как один из компонентов сварочной смеси, в концентрации менее 10%.Кислород обеспечивает очень широкий профиль сварочного шва с неглубоким проплавлением и высокое тепловложение на поверхности металла. Кислородо-аргонные смеси обладают характерным профилем проплавления сварочного шва в виде «шляпки гвоздя». Кислород также используется в тройных смесях с СО2 и аргоном, где он обеспечивает хорошую смачиваемость и преимущества струйного переноса.
ВодородВодород — двухатомный, активный компонент защитного газа обычно используется в сварочной смеси в концентрации менее 10%. Водород используется главным образом при сварке аустенитной нержавеющей стали для удаления оксида и повышения тепловложения. Как и для всех газов из двухатомных молекул, результат — широкий на поверхности сварочный шов. Проплавление увеличенное.Водород не подходит для ферритных или мартенситных сталей из-за возникновения трещин.Водород может быть использован в более высокой концентрации (от 30 до 40%) для плазменной резке нержавеющей стали — для увеличения мощности и сокращения шлака.
АзотАзот используется реже всего для защитных целей. Он в основном используется для того, чтобы повысить коррозионную стойкость в дуплексных сталях.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как паять скрутку медных проводов

Сварочные смеси газов

В зависимости от сварочного процесса и материалов для сварки используется множество различных сварочных газов и их смесей:

Сварка TIG	Сварка MIG MAG
Сварочный газили смесь	Сталь	Нерж.сталь	Алюминий	Сталь	Нерж.сталь	Алюминий
Аргон (Ar)	х	х	х	х
Гелий (He)		х
Углекислый газ (СО2)	х
Смесь Ar/ СО2	х	х
Смесь Ar/ О2	х	х
Смесь Ar/ He	х	х	х	х
Смесь Ar/ СО2/ О2	х
Смесь Ar/ H2	х
Смесь Ar/ He/ СО2	х	х
Смесь He/ Ar/ СО2	х

Стоимость сварочного газа на фоне общей стоимости сварочных работ

Если посмотреть на диаграмму распределения стоимости сварочных работ, то можно увидеть, что затраты на сварочный газ составляют всего 2-5% от всех затрат на сварку. Однако недооценивать эти затраты не следует.

Выбор правильного газа и его качество значительно влияют на расход сварочных материалов, геометрию сварочного шва и на весь процесс сварки в целом. Также выбор газа влияет и на затрачиваемый труд на исправление дефектов и обработку сварочного шва после сварки.

Надеемся данная статья было полезна для вас. На этом сайте вы найдете много других интересных и полезных статей. Спасибо

Смарт Техникс

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

Прочитано 62754 раз Последнее изменение Пятница, 06 Декабрь 2013 06:37

Источник: http://www.Smart2Tech.ru/vybor-svarochnogo-zashchitnogo-gaza

Какой защитный газ использовать при сварке и резке: выбор и особенности | Тиберис

Работники авторемонтных мастерских, монтажники и другие специалисты по сварочным работам в ходе сварки нередко применяют природный газ и разнообразные газовые смеси. О том, какие бывают газы, об их особенностях и свойствах вы узнаете из нашей статьи. Мы приведем также рекомендации по выбору и использованию того или иного защитного газа при разных методах сварки и в зависимости от свариваемого материала.

Для чего нужны защитные газы при сварке и резке

Защитный газ является немаловажным компонентом, обеспечивающим производительность и достойное качество сварочного процесса.

Наименование защитного газа говорит само за себя, он нужен для защиты твердеющего расплавленного сварочного шва от окисления, а также от имеющейся в воздухе влаги и примесей, способных снизить устойчивость шва к коррозийным процессам, привести к возникновению пор и ослабить прочность шва, повлияв на геометрию сварного соединения. К тому же защитный газ охлаждает сварочный пистолет.

Какие типы газов для сварки и резки используются: их свойства и особенности применения

В качестве защитных газов, применяемых для сварки, используются инертные и активные газы, а также их смеси.

1. Инертные газы для сварки. Инертными именуются газы, которые не способны к химическим реакциям и практически не растворяются в металлах. Атомы таких газов наделены наружными электронными оболочками, заполненными электронами, чем и объясняется их химическая инертность. К ним относятся аргон, гелий и их смеси.

Аргон (Ar) — инертный газ, не вступающий в химические реакции с расплавленным металлом и иными газами в зоне горения дуги.

К достоинствам этого инертного газа относится то, что он на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

Чаще всего Ar применяется в качестве защитного газа в процессе аргонодуговой TIG сварки, MIG/MAG сварки. Примеры свариваемых металлов при помощи аргона и особенности применения приведены ниже в таблице 1.

Аргон как защитный газ востребован:

в строительстве и машиностроении (при сварке деталей из высоколегированной стали; оперативная резка металлов, включая и толстые листы тугоплавких металлов);
в горнодобывающей промышленности и металлургии (выплавка металлов; удаление газовых включений из жидкой стали).

Гелий (He) как и Ar является химически инертным, но отличается от него тем, что гораздо легче воздуха, что делает защиту сварочной ванны более сложным процессом, требующим больших затрат защитного газа.

Гелий применяется как инертный защитный газ в ходе сварки нержавеющих сталей, цветных металлов и сплавов, активных и химически чистых материалов. Он обеспечивает повышенное проплавление, в связи с чем, иногда используется с целью проплавления толстых металлических листов или получения шва специальной формы.

Но из-за повышенного расхода и высокой стоимости гелия в сравнении с аргоном сфера его применения достаточно ограничена.

Гелий (He) как защитный газ используется:

при сварке нержавеющих сталей, цветных металлов и сплавов, химически чистых и активных материалов.

1.1. Инертные газовые смеси включают обычно аргон и гелий. Имея большую плотность, чем гелий, такие смеси обеспечивают более надежную защиту металла сварочной ванны от воздуха.

Если необходимо сварить химически активные металлы часто применяют инертную смесь, содержащую 60—65 об. % He, 40-35 об. % Ar. Инертные газовые смеси заметно дороже чистого аргона, но обеспечивают более интенсивное выделение теплоты электрической дуги в месте сварки. Это является значимым при полуавтоматической сварке металлов, характеризующихся высокой теплопроводностью.

2. Активные газы для сварки. Это газы, обеспечивающие защиту сварки от доступа воздуха и при этом вступающие в химические реакции со свариваемым металлом или физически растворяющиеся в нем.

Углекислый газ (CO2) (двуокись углерода) является бесцветным не ядовитым газом, растворимым в воде, он тяжелее воздуха.

Газ углекислый для сварки не должен иметь минеральных масел, глицерина, сероводорода, соляной, серной и азотной кислоты, спирта, эфиров, аммиака, органических кислот и воды. Из-за редкости сварочной углекислоты 1 сорта для сварки применяется сварочная углекислота 2 сорта и пищевая углекислота.

Но, повышенное содержание водяных паров в такой углекислоте при сварке ведет к возникновению пор в швах и снижению пластических свойств сварного соединения.

В сварочном процессе может использоваться и твердая двуокись углерода, соответствующая ГОСТ 12162—66 двух марок — пищевая и техническая. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей применяется так же газовая смесь углекислого газа с кислородом (СО2 + + О2). Используют смесь, которая включает 30 об. % кислорода. Смесь СО2 + О2 оказывает более интенсивное окисляющее действие на жидкий металл, в отличие от чистого углекислого газа.

Углекислый газ в качестве защитного применяется:

в строительстве и машиностроении (электросварка; процессы тонкой заточки, холодная посадка частей машин)

Кислород (O) включен в газовые смеси СО2 + О2 и Аr + О2. Это бесцветный газ, не имеющий запаха, поддерживающий горение. В случае охлаждения до температуры -183 гр. Цельсия кислород превращается в подвижную жидкость голубого цвета, а при температуре -219 гр.

Цельсия замерзает. Кислород гарантирует очень широкий профиль сварного шва, характеризующийся неглубоким проплавлением, а также обеспечивает высокое тепловложение на металлической поверхности.

Кислородо-аргонные смеси отличаются особым профилем проплавления сварочного шва, напоминающим «шляпку гвоздя».

Кислород как защитный газ бывает необходим:

в строительстве и машиностроении (кислородно-ацетиленовая газорезка и газосварка металлов, наплавка и напыление металлов, плазменный раскрой металлов)

Водород (H) не имеет цвета, запаха и является горючим газом. Водород не подходит для мартенситных или ферритных сталей из-за образования трещин, он может использоваться в концентрации от 30 до 40% с целью плазменной резки нержавеющей стали — для повышения мощности и уменьшения шлака.

Водород нашел применение при атомно-водородной сварке.

Азот (N) — газ без цвета и запаха, который не горит и не поддерживает горение. В соответствии с ГОСТом 9293—59, азот бывает четырех сортов: электровакуумный, газообразный газообразный 1-го сорта, газообразный 2-го сорта и жидкий. Включение азота в этих сортах должно быть соответственно не менее об.%: 99,5; 99,9; 99 и 96. Главной примесью в каждом из них является кислород.

Азот в качестве защитного газа чаще всего используется:

2.1. Смеси инертных и активных газов все чаще используются в процессе сварки плавящимся электродом сталей различных классов по причине их технологических преимуществ. К ним относятся:

высокая стабильность дуги, благоприятный характер переноса электродного металла через дугу,
меньшая, если сравнивать с активными газами степень химического воздействия на металлическую поверхность сварочной ванны.

Добавка к аргону незначительного количества кислорода либо иного окислительного газа существенно увеличивает устойчивость горения дуги, и улучшает качество образования сварных соединений. Кислород в атмосфере дуги обеспечивает мелкокапельный перенос электродного металла.

Выбор газа для определенного типа свариваемого металла

Какой газ используется при сварке того или иного металла, один из самых часто встречаемых вопросов новичков в сварке на тематических форумах. Примеры применения разнообразных защитных газов и газовых смесей для сварки различных металлов приведены в таблице.

Свариваемый металл	Защитный газ, используемый при сварке	Особенности процесса сварки
Углеродистая сталь	75% Ar+25% CO2	Большая скорость сварочного процесса без прожогов металла толщиной до 3 мм, минимум деформации и брызгообразования
CO2	Глубокое проплавление, большая скорость сварки
Нержавеющая сталь	90% He,5% Ar+2,5% CO2	Отсутствие окисления свариваемого металла и прожога, небольшая околошовная зона,
Низколегированная сталь	60-70% He+25-35% Ar+4,5% CO2	Высокая ударная вязкость, минимальная реакционная способность,
75% Ar+25% CO2	Достаточная прочность, небольшое набрызгивание по контуру сварного соединения, высокая устойчивость дуги.
Алюминий и его сплавы	Ar	Стабильная дуга и отличная передача электродного материала в ходе сварочного процесса деталей толщ. до 25 мм
35% Ar+65 % He	Большее тепловложение, в сравнении со сваркой чистым аргоном, улучшенная характеристика слияния, используется при сварке металла толщ. 25- 76 мм
25% Ar5 % He	Максимум тепловложения, незначительная пористость, используется при сварке металла более 76 мм
Магниевые сплавы	Ar	Безупречное качество шва (чистота)
Нержавеющая сталь	Ar-1% O	Улучшенная стабильность дуги, хорошее слияние контура валика сварного шва, более жидкая управляемая сварочная ванна, минимальные прожоги при сварке тяжелых нержавеющих сталей
Ar+2% O	Устойчивая дуга, слияние и скорость сварки, чем при содержании 1 % кислорода, используется для сваривания тонких нержавеющих сталей
Углеродистая сталь	Ar+1-5% O	Улучшенная стабильность дуги, отличное слияние контура валика сварного шва, более жидкая управляемая сварочная ванна, минимум прожогов, скорость сварки больше в сравнении со сваркой чистым аргоном
Ar +3-10%	Красивый сварной шов, сварка только с позиционированием электрода, минимальное брызгообразование
Низколегированные стали	Ar+2% O	Незначительный риск прожога, прочность сварного шва
Титан	Ar	Хорошая стабильность дуги
Медь, никель и их сплавы	Ar	Отличается хорошим слиянием, уменьшенной текучестью металла, используется для сварки металла толщ. до 3 мм
Ar+80-75% He	Характеризуется повышенным тепловложением
Медь, стали duplex
N	Востребован для защиты корня шва. Уменьшает образование оксидных пленок в корне шва

Грамотно определив тип защитного газа, вы обеспечите оперативность и качество сварки, а также гарантируете отличное сварное соединение и глубину проплавления, повысите надежность созданного шва и качество детали. Выбор подходящего защитного газа и его качество значительно влияют на расход сварочных материалов, труд исполнителя сварки и на исправление дефектов и итоговую обработку сварочного соединения.

Если у Вас имеются какие-либо вопросы по теме, рекомендуем найти самую актуальную информацию на нашем сайте, или напрямую обратиться к консультантам компании Тиберис.

Источник: https://www.tiberis.ru/stati/vybor-zashhitnogo-gaza-dlja-svarki

Сварка алюминия газом

Газовая сварка алюминия является широко используемым процессом в промышленных сферах, поскольку алюминий владеет востребованными свойствами, которые не заменимы. В основном данный процесс считается соответственно легким, но металл обладает плохими свойствами свариваемости, из-за чего затрудняется работа с ним. Газовое сваривание имеет несколько негативных нюансов, как и электродуговое, которое работает при сварочном трансформаторе.

Главные затруднения появляются потому, что имеется большой шанс образования брака. Коэффициент расширения способствует нестандартной усадке, поэтому стоит следить как за режимами сварки, так и за толщиной формирования шва. Несмотря на это часто возникают различные микротрещины и поры, для защиты которых используется особая среда.

При сваривании алюминия при помощи газа можно достигнуть двух целей сразу, таких, как температурное воздействие для расплавления, и наличие защищающей среды от вредных внешних факторов.

Несмотря на все это, приходится бороться со свойством высокой текучести алюминия в расплавленном состоянии. Газовое сваривание помогает справляться с подобными ситуациями, но все же она имеет свои способности, которые не стоит забывать.

Сваривание аргоном является весьма эффективным способом, но он не имеет соотношения с газовым свариванием, поскольку тут главным источником является электрическая дуга.

Основной проблемой приходится удаление оксидной пленки, которая расплавляется при температуре 2000 градусов, в то время как плавление алюминия начинается при 700.