解析混合三元保護(hù)焊氣體的應(yīng)用

 

　　1.氣體的分類及特點(diǎn)

 

　　保護(hù)氣體分活性氣體和惰性氣體。

 

　　活性氣體有：CO2、O2、N2、H2；

 

　　惰性氣體有：Ar、He。

 

　　常用的焊接保護(hù)氣體和混合氣有：氬氣(TIG和MIG)，CO2(MAG或CO2焊接)，氬氣+CO2(MAG)，氦氣(TIG和MIG)，氬 氣+O2(MAG)，氬氣+CO2+O2(MAG)，氬氣+氦氣(TIG和MIG)，氬氣+氦氣+CO2(MAG)，氬氣+H2(TIG)，氬 氣+CO2+H2(MAG)。

 

　　CO2焊接特點(diǎn)如下：

 

　　（1）用于碳鋼的一般目的焊接。

 

　?。?）CO2在電弧中分解成為一氧化碳（CO）和氧氣（O2）。

 

　?。?）具有高度氧化性的保護(hù)氣。

 

　?。?）通過(guò)焊絲中的還原劑避免產(chǎn)生孔隙。

 

　?。?）比氬氣溫度高——更大的熔深、球根狀剖面。

 

　?。?）只限于浸送（短路）模式。

 

　?。?）較差的電弧穩(wěn)定性導(dǎo)致形成大熔滴。

 

　?。?）較多的飛濺物。

 

　　而氬氣可作為所有材料的TIG焊，特別是用于鋁合金、銅與合金以及對(duì)氧氣敏感的其他材料的MIG焊。

 

　　2.混合三元保護(hù)焊氣體焊接的特點(diǎn)

 

　　介紹以氬氣+CO2+O2(MAG焊鋼)和氬氣+CO2+H2(MAG不銹鋼)等三元混合氣的特點(diǎn)。

 

　　氬氣/CO2/O2混合物（MAG）的特點(diǎn)如下：

 

　?。?）結(jié)合了CO2和O2的好處。

 

　?。?）改善電弧穩(wěn)定性。

 

　?。?）優(yōu)化金屬過(guò)渡特性。

 

　?。?）產(chǎn)生最少的飛濺物。

 

　?。?）改善焊縫橫截面外形。

 

　　（5）穩(wěn)定焊接特性——短途經(jīng)渡和噴射過(guò)渡。

 

　　（6）易用——更適應(yīng)對(duì)參數(shù)設(shè)置的變化。

 

　　在TIG焊中在氬氣中添加H2（最高5%）可增加電弧電壓，收縮電弧和熔池，熔深具有更高的深寬比，進(jìn)步焊接速度。僅針對(duì)奧氏體不銹鋼（300系列， 例如304、316）在MAG不銹鋼焊中在氬氣/CO2中添加H2（最高1.5%），可增加熔深的深寬比，與等價(jià)的氬氣/CO2相比，焊縫表面更明亮。

 

　　3.用混合三元保護(hù)氣體和純CO2氣來(lái)比較焊接碳鋼的差別

 

　　CO2保護(hù)氣由于氣體的物理特性，在用作MAG焊的電弧保護(hù)氣時(shí)，在生產(chǎn)效率和質(zhì)量方面有一定的局限性。經(jīng)過(guò)開發(fā)出混合三元保護(hù)焊氣體來(lái)解決CO2的局限性。

 

　　分別從焊接速度、飛濺大小或打磨往飛濺、可見的焊縫質(zhì)量(光滑度、凸出)、煙塵等環(huán)境、單位焊接本錢上分別測(cè)試。

 

　?。?）焊接速度由使用混合三元保護(hù)氣體的焊接速度進(jìn)步了33.4%，由于焊接速度的進(jìn)步，可大大節(jié)約每米焊縫的本錢，增加生產(chǎn)效益，降低單位能耗。

 

　　（2）更低的飛濺使用混合三元保護(hù)氣體可帶來(lái)更少的飛濺，飛濺顆粒更小，更輕易清除，每米焊縫的清理時(shí)間可減2min。較少的硅化物和干凈的焊縫表 面，多道焊時(shí)帶來(lái)較少的打磨和清理時(shí)間?；旌先Ｗo(hù)氣體可焊出較平滑的焊縫表面，焊縫高出部分可從CO2保護(hù)焊的30%降到10%。

 

　　混合三元保護(hù)氣體的焊接過(guò)程效率比CO2的焊接過(guò)程效率高，這個(gè)差別是由于飛濺和煙塵造成的。CO2的效率是85%,混合三元保護(hù)氣體的效率為94.5%。由于較平滑的焊縫和較高的利用率，可減少單位長(zhǎng)度焊縫的焊絲消耗量。

 

　　CO2與混合三元保護(hù)氣體的表面成形對(duì)比。

 

　　在同樣的焊接時(shí)間里，混合三元保護(hù)氣體的飛濺明顯減少，這樣可以減少清理噴嘴的時(shí)間。同時(shí)，導(dǎo)電嘴飛濺少，可保證穩(wěn)定的送絲、穩(wěn)定電弧和好的焊接質(zhì)量。

 

　　（3）更低的煙塵在焊接過(guò)程中，拍下焊接煙塵的照片，混合三元保護(hù)氣體的煙塵較少。

 

　　經(jīng)試驗(yàn)得知，新的混合三元保護(hù)焊氣體每米焊縫的本錢比CO2降低了20%。

 

　　在提倡低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的今天，由于混合三元保護(hù)焊氣體具有高效、節(jié)能、降耗、安全和環(huán)保等重大優(yōu)點(diǎn)，因此具有很大的市場(chǎng)潛力。混合三元保護(hù)焊氣 體常用在多種焊接工藝中，最常見于MIG/MAG及TIG焊接。選擇一種合適的焊接氣體在焊接工藝中十分關(guān)鍵。焊接氣體不僅會(huì)保護(hù)焊接金屬免受周圍空氣的 影響，還有助于提升產(chǎn)能并改善焊縫的機(jī)械性能。

  譜源氣體常配置的三元混合氣有Ar-He-CO2、Ar-He-N2、Ar-He-O2、Ar-O2-CO2等。可根據(jù)客戶需求配制。配制混合氣用的Ar、H2、N2、CO2等氣體，純度為99.999％，通常水分均被視為有害雜質(zhì)，要求H210mg／m3。

 應(yīng)用說(shuō)明：鎢極惰性氣體保護(hù)焊簡(jiǎn)稱TIG焊。氣體的作用主要是保護(hù)熔化金屬不受空氣中氧﹑氮﹑氫等有害元素和水分的影響﹐但它同時(shí)對(duì)電弧的穩(wěn)定性﹑熔 滴過(guò)渡形式和熔池的活動(dòng)性有一定影響。因此﹐采用不同的氣體會(huì)產(chǎn)生不同的冶金反應(yīng)和工藝效果。氣體保護(hù)電弧焊的主要特點(diǎn)是電弧可見﹐熔池較小﹐易于實(shí)現(xiàn)機(jī) 械化和自動(dòng)化﹐生產(chǎn)率高。氣體保護(hù)電弧焊適用于不銹鋼﹑碳鋼、含錳型鋼、鋁和鈦等金屬的焊接﹐廣泛應(yīng)用於汽車﹑船舶﹑鍋爐﹑管道和壓力容器、醫(yī)藥設(shè)備、不 銹鋼閥門等產(chǎn)品的制造﹐特別是其中要求質(zhì)量較高或全位置焊接的場(chǎng)合。
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