Сварочная смесь: что это и ее виды

Сварочные смеси для сварки

Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом (MIG-MAG), осуществляемая с применением правильных газовых смесей, позволяет обеспечивать отличное качество и высокую прочность сварного соединения при высокой производительности процесса. Компоненты сварочной смеси заметно влияют на результат сварки и для получения максимального эффекта желательно использовать смеси оптимального состава. При всем этом даже для одного состава газовой смеси можно обеспечить качественный результат сварки на разных изделиях, если умело подобрать режимы сварки и приемы работы. Выбор компонентов и оптимального состава смеси зависит от особенностей конструкции и свариваемых материалов. МЫ ПОМОГАЕМ СВОИМ КЛИЕНТАМ НЕ ТОЛЬКО ПОДОБРАТЬ ОПТИМАЛЬНЫЙ СОСТАВ СМЕСИ, НО И НА ПРАКТИКЕ РЕШИТЬ ИХ ПРОБЛЕМЫ СО СВАРКОЙ.

Области применения

Газовые смеси широко используются для сварки и наплавки как черных, так и высоколегированных сталей, а также MIG-MAG сварки некоторых цветных металлов. Кроме того, их применяют, когда нужно сваривать оцинкованные металлы для минимизации выгорания цинка. Сварочные смеси применяют во всех областях машиностроения и строительства, но особенно важна их роль для производства промышленно опасных объектов (кораблестроение, мосты, трубопроводы, краны, лифты и пр.), где необходимо обеспечить повышенную надежность сварных соединений.

Преимущества применения

При использовании правильно подобранных и качественных газовых смесей для сварки полуавтоматом (MIG-MAG), вы можете обеспечить следующие преимущества :

  • высокая скорость сварки, увеличение производительности и эффективности работы сварщика.;
  • снижение вредных выделений дыма и угарного газа. Улучшение условий труда;
  • высокая ударная прочность и надежность сварных соединений;
  • снижение сварочных деформаций;
  • снижение количества и размера брызг; ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ СОКРАЩЕНИЕ ЗАЧИСТНЫХ РАБОТ
  • улучшение внешнего вида сварных изделий;
  • меньше риск прожога тонкостенных изделий;
  • экономия дорогой сварочной проволоки;
  • высокая стабильность горения дуги. Больше допустимый диапазон регулировок.
  • не требуется подогрев редуктора;
  • меньше забрызгивание сварочной маски;

Состав и области применения

Существует много видов газовых составов для MIG-MAG сварки. Наибольшее распространение получили смеси аргона и углекислого газа. Они широко используются как для работы с низкоуглеродистыми сталями, так и для высоколегированных (нержавеющих, жаропрочных и пр.) сортов стали.

Менее распространены смеси с добавлением кислорода, которые лучше работают при наличии ржавчины или загрязнений поверхности, но отличаются большим угаром металла и выделениями дыма.Кроме того смеси с кислородом не применимы для сварки высоколегированных сортов стали.

Выбор режимов работы для MIG-MAG сварке позволяет обеспечить разные виды переноса расплавленного металла сварочной проволоки. Различают капельный перенос, когда расплавленный металл от сварочной проволоки переходит в сварочную ванну, вызывая образование брызг и неровностей сварного шва. При форсированных режимах MIG-MAG сварки возможно образование струйного переноса расплавленного металла. При этом практически отсутствует разбрызгивание.

Наиболее популярные составы смеси для сварки полуавтоматом (MIG-MAG):

  • 98%Ar+2%CO2 – для полуавтоматической сварки высоколегированных (нержавеющих) сталей + для сварки на обычном полуавтомате оцинкованных деталей и сварки-пайки (MAG brazing) соединений медь-железо
  • 92%Ar+8%CO2 – для полуавтоматической сварки тонких изделий из конструкционных сталей (1-5мм) + для скоростной сварки (линейная скорость сварки до 2 м/мин на автомате или роботе) + для импульсной сварки
  • 80%Ar+20%CO2 – для полуавтоматической сварки и наплавки обычных и высокопрочных конструкционных сталей + для полуавтоматической сварки высоколегированной (нержавеющей) стали с порошковой проволокой
  • 75%Ar+ 25%CO2 – для полуавтоматической сварки магистральных трубопроводов и изделий из конструкционных сталей, где много вертикальных швов. В некоторых случаях применяются также другие составы сварочных смесей
  • 82%Ar+ 18%CO2 – для полуавтоматической сварки и наплавки обычных и высокопрочных конструкционных сталей в аппаратах с прошивкой настроек на такую смесь;
  • 92%Ar+2%О2+ 6%СО2 – аналог смеси (98%Ar+2%СО2);
  • 86%Ar+12%СО2+2%О2 – аналог смеси (92%Ar+8%СО2);
  • 85%Не+13%Ar+1,5%СО2 – для полуавтоматической сварки высоколегированных сталей большой толщиныi>

Особенности получения сварочных смесей

Смесь газов для сварки можно получить от двух баллонов с помощью газового постового смесителя. Однако простейшие смесители не могут обеспечить стабильность состава смеси при снижении давления газа в каком-то баллоне. Помимо этого компоненты смеси в баллонах заканчиваются не синхронно и сварщику надо постоянно следить за остатком газа и часто заменять баллоны. Особенно коварно поведение углекислоты, для которой невозможно определить остаток газа в баллоне и он заканчивается всегда внезапно. Качественные импортные постовые смесители с контролем потока на входе очень дороги (2000 Евро).

Наиболее производительным способом является заводской, где компоненты смеси в строго дозированном количестве поочередно подаются в баллон через вентиль. При этом для (Ar+CO2) смесей первым наполняемым компонентом является углекислота, которая оседает в нижней части баллона. Следующим наполняется аргон , который легче углекислоты и скапливается в верхней части баллона. Поэтому смеси при поочередном наполнении часто оказываются плохо перемешанными и не соответствуют заявленному составу. Кроме того, фактический состав неправильно изготовленной смеси меняется как во времени, так и при изменении температуры воздуха.

Для обеспечения однородности и стабильности сварочных смесей рекомендуется использовать специальную трубку на вентиле внутри баллона. При отсутствии такой трубки для лучшего перемешивания рекомендуется хранить баллон со смесью в горизонтальном положении и время от времени вращать его (например, покатать по полу). Хранить баллоны со сварочной смесью рекомендуется в помещении. После длительного нахождения на холоде и переноса баллона в теплое помещение, равновесная температура в нем, равная температуре окружающего воздуха,устанавливается в течение длительного времени (примерно сутки).

Особенности сварки аргоновыми смесями

В процессе сварки важно учитывать некоторые особенности используемых сварочных смесей. В первую очередь надо ближе располагать горелку к зоне сварки и по возможности держать горелку ближе к вертикальному положению. Вылет электрода на горелке должен составлять не более 15-20 мм. При увеличении этих размеров возможен подсос воздуха и образование пор в сварном шве.

Во вторых, при работе со смесями важно правильно установить расход газа в сварочной горелке. Рекомендуется расход газа в горелке (в л/мин) необходимо устанавливать примерно равным диаметру горелки (в мм). Фактический обычно достаточно 10-15 л,мин. Физически расход газа луче контролировать непосредственно на горелке, например с помощью газового ротаметра). При снижении расхода газа в горелке ниже 5-7 л/мин и при увеличении расхода газа более 25-30л/мин возможен подсос воздуха и образование пор в сварном шве.

В третьих, присутствие аргона или кислорода в смеси повышают жидкотекучесть расплавленного металла в сварочной ванне. Поэтому при работе со смесями зазор между заготовками должен быть значительно меньше, чем для углекислоты. По этой же причине могут возникать трудности при сварке вертикальных швов. Для компенсации данного эффекта надо уменьшать режимы сварки или использовать смеси с минимальным содержанием аргона.

При работе со сварочными смесями значительно снижается расход сварочной проволоки (до 20%) и поэтому избыток проволоки часто приводит к формированию усиленного валика сварного шва. Кроме того режимы сварки для сварочных смесей не соответствуют привычным режимам сварки для чистой углекислоты. Поэтому надо правильно устанавливать режимы сварки (напряжение дуги,ток или скорость подачи сварочной проволоки) и отрабатывать новые навыки сварки, в том числе увеличение скорости сварки.

При работе с аргоновыми смесями снижается теплопроводность потока газа в горелке и увеличивается нагрев горелок. При работе на форсированных режимах надо использовать более мощные против обыкновения горелки.

Составы газовых смесей для сварки

Технологические особенности сварки металлов с привлечением инертных газов предусматривают использование специальных газовых смесей. Благодаря им качество сварочного шва существенно возрастает. Газовые смеси для сварки изготавливаются на основе таких известных составляющих, как гелий, кислород, аргон и углекислота.

Разновидности

Взятые в установленном техническими нормативами соотношении, перечисленные выше составляющие могут образовывать следующие смеси газов:

  • аргон плюс углекислота;
  • аргон в соединении с гелием и кислородом (водородом);
  • соединение углекислоты и кислорода.

Некоторые из этих комбинаций оптимально подходят для полуавтомата, в конструкции которого уже предусмотрена возможность их эффективного использования. Однако к рассмотрению этого вопроса удобнее будет перейти после более подробного ознакомления с основными сварочными смесями.

Аргон и углекислый газ

Подготовленная в определённой пропорции эта смесь газов наиболее продуктивна при работе с углеродистыми и низколегированными сталями. При сравнении эффективности данной комбинации с аналогичными показателями сварки на чистых газах обнаруживается, что этот сварочный состав облегчает струйный перенос вещества электрода.

Кроме того, швы на готовом изделии, в отличие от сваривания на чистой углекислоте, получаются более ровными и пластичными. При работе с указанной смесью газов заметно снижается возможность образования пор.

Аргон в сочетании с кислородом

Аргонокислородная смесь очень часто требуется для эффективного сплавления легированных и низколегированных сталей. Небольшая добавка кислорода в рабочую комбинацию позволяет не только исключить образование пор, но и заметно расширить возможности сварочных процедур.

Прежде всего, это касается изменения пределов регулировки токов, а также применения более широкого набора разновидностей сварочной проволоки. Естественно, что качество образуемого при этом сварочного шва заметно возрастает, вследствие чего смеси этого состава пользуются повышенным спросом.

Углекислота и кислород

Применение этой сварочной смеси газов позволяет получить требуемый положительный эффект, проявляющийся в следующем:

  • наблюдающееся во время сварки разбрызгивание металла ощутимо снижается;
  • вследствие этого улучшается качество формируемого шва;
  • повышается температура в рабочей зоне, что определённым образом влияет на эффективность проводимых работ (их производительность резко возрастает).
Читайте также:  Как проводиться откачка септиков

Однако у этого сварочного реагента имеется один существенный недостаток, связанный с повышенным окислением металла в зоне сварки. Как следствие, заметно ухудшаются механические параметры формируемого соединения. К тому же при данном соединении образуется вредный для человека угарный газ.

Особенности аргоновых и углекислотных соединений

Перед тем как определиться, какой газ использовать в смеси, надо рассмотреть особенности применения каждого их них.

Согласно ТУ 2114-001-99210100-09 все перечисленные выше составы могут формироваться в самых различных пропорциях, отличающихся процентным содержанием каждой из составляющих. В подавляющем большинстве таких пропорций аргон или кислород содержится в объёмах, составляющих основную массу вещества (от 88 до 98%). Дополняющие их добавки (углекислый газ, в частности) редко превышают в объёмном исчислении 5-15 %.

Аргон в пропорциональном соотношении с гелием чаще всего применяется с целью обработки цветных металлов и их производных. Основные типы заготовок, для обработки которых используется аргонодуговая сварка – это медные, алюминиевые, никелевые, а также хромоникелевые сплавы.

Сварочные смеси из сочетания аргона с углекислым газом нередко применяются с целью подогрева металла перед сваркой или постепенного его охлаждения по окончании работ. Как правило, такая процедура организуется в случаях крайней необходимости.

Этот газообразный состав достаточно взрывоопасен, так что работа в среде СО2 требует от оператора соблюдения мер безопасности при его подготовке и использовании.

Особого внимания требует процесс сваривания металлических заготовок в смесях с высоким содержанием углекислого газа. Дело в том, что при его соединении с кислородом воздуха образуется опасный для здоровья человека угарный газ, для защиты от которого оператор должен работать в специальной маске.

Таким образом, аргон и углекислота в сочетании с рядом активных добавок относятся к универсальным сварочным смесям газов, применяемым при работе с большинством марок чёрных и цветных металлов. Их сочетание наряду с высокой эффективностью использования отличается сравнительно низкой ценой.

Для полуавтоматов

При рассмотрении этого вопроса надо акцентировать внимание на соединениях аргона с водородом и гелием, которые широко применяются для сварки никеля, высоколегированных и нержавеющих сталей и их сплавов. Каждая из этих смесей классифицируется именно как газ для сварки на полуавтомате, однако, в определённых ситуациях они могут использоваться и просто для формовки.

Ещё одним вариантом сварочной смеси, рассчитанной на сваривание в полуавтоматическом режиме, является сочетание аргона и СО2 (углекислоты). В основу применения этого комбинированного состава заложен принцип максимальной защиты металла и сведения к минимуму вредных для него побочных эффектов.

В начале работы с этим составом, прежде всего, поджигается горелка, через сопло которой сварочную смесь из аргона и углекислоты подают в рабочую зону.

Обратите внимание, что эта же струя может предназначаться для подогрева металла, если этого требуют технические условия на сварку.

После запуска горелки и подогрева материала с помощью неплавкого электрода с вольфрамовым покрытием поджигается электрическая дуга. В то же самое время специальной кнопкой включается подача плавильной проволоки, для защиты которой и применяется данная смесь газов.

Качественная сварка всеми перечисленными методами предполагает грамотный расчёт объёмов требуемого газа, а также выбор оптимальной скорости подачи сварочной плавильной проволоки. С этой целью разработаны графики и типовые режимы обработки металлов, рассчитанные для каждого вида газообразной смеси индивидуально.

Температура горения сварочной смеси выбирается с тем расчётом, чтобы сам металл и проволока не плавились от неё, так что отключать горелку при разовом удалении от ванны совсем не обязательно.

По завершении формирования шва для его постепенного остывания нередко используют приём кратковременного подогрева тем же горючим составом (по необходимости).

С данными таблицы по сварочным смесям, рекомендуемым для работы с полуавтоматом, можно ознакомиться в таблице:

Исходный материалТолщина, ммРекомендуемая смесьДиаметр сварочной проволоки, ммСкорость сварки, мм/минТок сварки
Iсв, А
Напряжение дуги Uд, ВСкорость подачи проволоки, м/минРасход газа, л/мин
Углеродистые конструкционные стали1,0К-3.10,8350-60045-6514-153,5-4,012
1,6К-3.10,8400-60070-8015-164,0-5,314
3,0К-3.21,0280-520120-16017-194,0-5,215
6,0К-3.21,0300-450140-16017-184,0-5,015
6,0К-3.21,2420-530250-27026-286,6-7,316
10,0К-3.21,2300-450140-16017-183,2-4,015
10,0К-21,2400-480270-31026-287,0-7,816
10,0К-21,2300-450140-16017-183,2-4,015
10,0К-3.31,2370-440290-33026-3110,0-12,017
Легированные стали1,6НП-10,8410-60070-8519-206,5-7,112
3,0НП-21,0400-600100-12516-195,0-6,013
6,0НП-21,0280-520120-15016-194,0-6,014
6,0НП-21,2500-650220-25025-297,0-9,014
10,0НП-31,2250-450120-15016-194,0-6,014
10,0НП-31,2450-600260-28026-308,0-9,514
10,0НП-31,2220-400120-15016-194,0-6,015
10,0НП-31,2400-600270-31028-319,0-10,515
Алюминиевые сплавы1,6НП-11,0450-60070-10017-184,0-6,014
3,0НП-11,2500-700105-12017-205,0-7,014
6,0НП-11,2450-600120-14020-246,5-8,514
6,0НП-21,2550-800160-20027-308,0-10,014
10,0НП-21,2450-600120-14020-246,5-8,516
10,0НП-21,6500-700240-30029-327,0-10,016
10,0НП-21,2-1,6400-500130-20020-266,5-8,018
10,0НП-31,6-2,4450-700300-50032-409,0-14,018

В заключение надо напомнить, что газовые смеси – это неотъемлемая составляющая некоторых видов сварочных работ, которая согласно спецификации относится к категории расходных материалов.

При их применении очень важно установить точное соотношение компонентов, благодаря которому удаётся добиться высоких показателей сварочного процесса. Это правило справедливо как для начинающих сварщиков, так и для профессионалов, располагающих богатым опытом работы в газовых средах.

Сварочные смеси на основе аргона. Какие бывают и как влияют на процесс полуавтоматической сварки низколегированных и углеродистых сталей

Исследования сварки в среде различных смесей на основе аргона (далее Ar) берут свое начало с 70-х годов прошлого столетия, однако наибольшее практическое распространение сварочные смеси получили в 90-х годах, особенно в европейских государствах, таких как Германия, Великобритания, Франция, Швеция. На сегодняшний день применение смесей Ar в вышеперечисленных государствах занимает не менее 95% рынка.

Многие отечественные предприятия, напротив, до сих пор применяют СО2 для низколегированных и углеродистых сталей, несмотря на неоспоримые преимущества использования смесей на основе Ar.

Атмосфера, защищающая ванну, играет важнейшую роль в MAG-процессе. Ее воздействие сказывается на свойствах сварного шва, скорости сварки, загрязнении атмосферы рабочего поста.

Переход на смеси на основе Ar вместо СО2 позволяет оптимизировать сварку, в том числе сделать ее более экономичной. Смеси Ar пришли на смену углекислому газу и теперь используются в Европе при работе с черными сталями ( или со сталями с небольшим количеством легирующих добавок). При сварке черных сталей в чистом Ar в шве образуются поры, поэтому используют смеси с добавочными газами — кислородом и/или углекислотой, нормализующие электродугу и улучшающие весь процесс в целом. Добавление к Ar кислорода практически не меняет поведение дуги и ее влияние на ванну и каплю. Также в качестве добавки может выступать гелий, особенно, когда требуется повышенная скорость сварки. Количество добавочного газа зависит от толщин, требуемой скорости, метода: ручной, автоматизированный либо роботизированный.

Выбор газа, прежде всего, оказывает воздействие на следующие ключевые параметры MAG-сварки:

  1. Поджиг дуги и ее управляемость.
  2. Производительность и, как следствие, затраты на производство.
  3. Вид металлопереноса и размер капли.
  4. Защита от газов, содержащихся в воздухе.
  5. Возникновение окалины и количество брызг.
  6. Мех.характеристики шва.
  7. Геометрия шва и глубина проплава.
  8. Количество и состав выделяющихся аэрозолей.

Преимущества смеси на основе Ar.

Помимо нарушений режимов сварки, состав защитной среды является наиболее важным фактором, влияющим на возникновение брызг. Использование чистого СО2 приводит к повышенному «брызгообразованию» , как результат к нестабильности электродуги. Чем больше СО2 в смеси с Ar, тем большее брызг образуется в процессе полуавтоматической сварки. Чем больше их размер, тем интенсивнее выделение теплоты. Опыты показали, что капли-брызги металла с диаметром более 0,8 мм содержат такое количество теплоты, что привариваются к рабочей плоскости. В большинстве случаев это влечет за собой последующую зачистку или подрезку резцом.

На рис. 1 проиллюстрировано, как доля брызг размером более 0,8 мм. увеличивается с ростом процента СО2 в смеси с Ar.

Шлак, покрывающий шов, состоит из оксидов и выглядит как коричневые стеклообразные «островки». Чем больше окислительных элементов содержится в смеси (СО2 или О2), тем больше оксидов будет образовываться. Они должны быть удалены перед покраской или другой операцией.

Мех.свойства сварного соединения также очень подвержены влиянию состава защитного газа. Чем ниже содержание СО2, тем «чище» металл шва, тем меньше оксидных включений он содержит. Также микроструктура становится более мелкозернистой, что благоприятно сказывается на ударной вязкости металла шва (рис. 2).

Читайте также:  Что подарить электрику

Усталостная прочность шва также в некоторой степени зависит от защитного газа. Сварка в смесях на основе Ar позволяет получить более плавный переход между швом и основным металлом, чем при использовании чистого СО2 (рис. 3). К сварным соединениям, подвергающимся динамическим нагрузкам, предъявляются повышенные требования к усталостной прочности. Если переход недостаточно плавный, впоследствии потребуется дорогостоящая мех.обработка.

Скорость сварки. При ее увеличении в чистом СО2 профиль сварного шва становится более выпуклым, а также ухудшается перенос металла, что ограничивает скорость по сравнению со сваркой в смесях на основе Ar (рис. 3, 4). В данном примере были использованы три различных газа в процессе MAG-сварки стали с небольшим количеством легирующих добавок. Скорость подачи проволоки сохранялась неизменной, напряжение было установлено на наиболее подходящем уровне для каждого защитного газа. Скорость сварки увеличивалась до тех пор, пока шов не становился слишком выпуклым. В результате при снижении процента содержания СО2 в защитной смеси скорость могла быть увеличена (рис. 4).

Как уже упоминалось, различные защитные газы позволяют получить разнообразную геометрию сварного шва. При работе в смесях на основе Ar металл в сварочной ванне более жидкий, что делает профиль шва более сопряженным с основным металлом, невыпуклым. Сварка же в чистом СО2 делает его сильно выпуклым, переходы — неплавные. Кроме того, это приводит к низкой усталостной прочности, что также влечет за собой перерасход присадочной проволоки при сварке в СО2 для получения необходимого катета шва (рис.5).

Задание режимов. При использовании аргоновых смесей гораздо легче настроить наиболее подходящие сварочные режимы, чем при работе с чистым СО2. Диапазон токов, в которых дуга остается стабильной, гораздо шире в смесях Ar. Чтобы избежать дефектов в шве очень важно выполнить правильную настройку аппарата.

Риск прожога. Напряжение в составах на основе Ar на несколько вольт ниже, чем при сварке в СО2 при той же скорости движения сварочной проволоки. Это означает, что в сварочную ванну передается меньше тепловой энергии и риск прожога тонких пластин значительно снижается. Итак, выгоды, получаемые при переходе с чистого СО2 на смеси Ar и СО2, следующие:
● снижение потерь металла вследствие разбрызгивания;
● небольшое количество шлака, всплывающего на поверхность шва;
• улучшение мех. свойств шва (пластичные свойства, вязкость, усталостная прочность);
● меньшее выгорание легирующих добавок, что означает более высокое значение предела текучести и прочности при растяжении;
● плоский сварной шов с отсутствием резких «скачков» при переходе к основному металлу;
● более высокие скорость и эффективность.
● более простая установка оптимальных сварочных режимов , расширенный диапазон, в котором дуга стабильна — малый риск получения дефектов в шве;
● меньший риск проплавления, особенно, если речь идет о тонких листах за счет пониженного количества передаваемого тепла.

Виды некоторых смесей, которые можно найти сейчас на рынке сварочных материалов перечислены ниже.

92% Ar, 8% СО2. Используется в роли защитной атмосферы для различных сталей в режиме струйного переноса металла. Количество брызг, вылетающих из-под проволоки, минимизируется, что делает данную смесь идеальной для применения в цехе, где требуется экономия времени на зачистку (экономия средств).
Практически отсутствует окисление шва, что отлично для процессов с последующей окраской. Используется в различных отраслях производства, от выпуска грузовых автомобилей до судостроения. Очень хорошо подходит для тех.процессов, включающих порошковую покраску.

93% Ar, 5% СО2, 2% O2. Эта трехсоставная смесь приготовлена в основном для тонких сталей. Низкие уровни СО2 и О2 сильно снижают риск прожога и, как следствие, возникновения дефектов в виде пор и свищей. Обеспечивает устойчивость горения электрической дуги, что, в свою очередь, снижает уровень брызг, позволяет экономить проволочный материал и снижает затраты на мех.обработку.
Большая скорость выполнения проходов и небольшое тепловложение позволяют уменьшить температурные деформации.

82% Ar и 18%СО2. Здесь достигается хорошая глубина провара, особенно, если сталкиваться приходится с толстолистовым материалом. Позволяет избежать дефектов в шве. Достаточно высокое содержание СО2 делает возможным более продуктивную сварку стали, запачканной маслом, влагой, коррозией, снижая таким образом себестоимость изготовления. Самая популярная смесь, применяемая при сварке полуавтоматом. В сравнении с чистым СО2 позволяет увеличить скорость до 10% и достичь экономии сварочной проволоки до 15%.

86% Ar, 12% СО2, 2% О2. Предназначена для достижения maх производительности. Позволяет варить в большом диапазоне по току и напряжению, облегчая сварщику их выбор и достижение хороших результатов без дефектов. Отлично подходит как для полуавтоматической, так и для автоматической и роботизированной сварки. Обеспечивает низкий уровень образования брызг наряду с хорошей глубиной провара. Позволяет получить гладкие сварные швы, сократить расход проволоки. Обеспечивает плавный переход между основным металлом и швом, что позволяет избежать возникновения концентраторов напряжения. Высокая скорость сварки приводит к снижению термических деформаций в конструкциях.

60% Ar, 10% СО2, 30% Не. Данная смесь, содержащая гелий, была специально разработана для роботизированной сварки, где может быть полностью использован ее потенциал в части скорости. Значительно возрастает производительность, а также заметно снижаются температурные коробления.
Высокая устойчивость дуги наряду с увеличением теплопроводности, благодаря наличию Не создает жидкую, долго остывающую ванну, что позволяет избежать таких дефектов, как поры при остывании.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Сварочная смесь – состав и сфера применения

Вид защитного газа имеет значительное влияние на разные аспекты процесса сварки. При этом сварочная смесь, состав которой определяется в зависимости от технологии и экономической составляющей, может намного повысить качественные показатели и продуктивность выполняемой работы.

Зачем смешивают газы

В определенных условиях каждый защитный газ может осуществлять как положительное, так и отрицательное воздействие. Кроме того, конкретный состав сварочной смеси будет подходить далеко не во всех случаях, ведь на процесс сварки оказывают влияние множество факторов.

Например, аргон делает более простым образование дуги во время TIG сварки, и обеспечивает качественный перенос металла методом MIG. Однако, недостатком применения данного газа является слабая отдача энергии при воздействии на толстостенные детали, особенно при работе с материалами, которые имеют высокие значения теплопроводности. С этой точки зрения, оптимальный вариант – использование гелия. Но в данном случае, будет уже страдать перенос металла и стабильность дуги при MIG и TIG процессах.

Схематичный рисунок процесса сварки с описанием элементов

Каждый защитный газ имеет свои особенности, которые будут отлично работать только в определенных условиях. Поэтому смеси играют, без преувеличения, огромную роль, поскольку позволяют одновременно использовать свойства различных газов, что намного расширяет возможности рабочего процесса. В подтверждение этой теории, читайте статью: сварочная смесь или углекислота – выбираем защитный газ для сварки.

Составы сварочных смесей для разных видов сварки

Ar + CO2. Данный состав эффективен при сварке низкоуглеродистых сталей. Увеличивается плотность сварных соединений в результате уменьшения пористости шва. Снижается расход электродного металла вследствие уменьшения разбрызгивания. При большом содержании углекислоты (20%) можно варить толстостенные детали, даже в случае загрязненной поверхности.

Аргон и углекислота

Вот видео сварки таким составом:

Ar + O2. Применяется для методов MAG и TIG сварки высоколегированной и стойкой к кислотам стали. Защитная сварочная смесь, состав которой включает аргон и кислород, способствует стабильности электрической дуги, глубокому проплавлению и гладкости шва.

Аргон и кислород

Ar + He. Использование такого состава подходит для сварки легких и медных сплавов высокой теплопроводности способами TIG и MIG. Также применяется при работе с хромоникелевой сталью и алюминием.

Ar + H. Способствует интенсивному наплавлению, благодаря хорошей концентрации энергии в точке соприкосновения с материалом. Используется как защитный газ для работ с никелевыми сплавами и нержавеющей сталью способом TIG.

Аргон и водород

Ar + активные газы. Используется в ручном и автоматическом методе MAG при работе с легированной сталью. Обеспечивает двойную экономию расходного материала. В процессе работы практически отсутствует разбрызгивание металла, а шов получается гладким и аккуратным, не требующим дополнительной мехобработки.

Аргон и активные газы

Больше статей о сварочных смесях Вы найдете в этом разделе.

Можно ли самостоятельно смешивать газы?

Теоретически, данную операцию можно осуществить непосредственно на рабочем месте. Для этого достаточно провести замеры расхода в каждом баллоне с помощью ротаметров, и отрегулировать данный показатель при помощи редукторов.

Однако, состав сварочной смеси собственного производства будет далек от идеального, поскольку добиться точного процентного содержания разных компонентов таким способом практически невозможно. Поэтому, придется постоянно использовать метод проб и ошибок, тем самым, увеличивая расход газов и сварочного материала.

Надежный метод получения защитного сварочного газа

Чтобы получить действительно качественный результат и максимальную эффективность от потраченных средств, лучше всего заказать баллоны с готовым составом на заводе-производителе, или у специализированных поставщиков. Дополнительную информацию о правильности такого выбора предоставит статья: сварочная смесь в баллонах – оптимальное решение.

Компания “Промтехгаз” предоставляет широкий выбор защитных газовых смесей для различных типов сварочных работ. Качество продукции и оперативность заправки позволит вам реализовать любые производственные задачи, и добиться максимального результата.

Читайте также:  Как работает электрокамин?

Сварка смесью

Усовершенствование технологий сваривания металлов привело к значительному росту популярности использования специальных смесей газов для сварки. Традиционная технология соединения мeталлов с применением углекислого газа в нашей стране пока остается превалирующей, однако в индустриально развитых странах от этого устаревшего метода давно отказались, отдав предпочтение газовым смесям. Высокое качество, производительность и возможность автоматизации процесса на крупных производствах способствовали популяризации и повсеместному внедрению этого метода создания сварных соединений.

Основным веществом, на базе которого создаются газовые смеси для сварки, является аргон, однако для некоторых видов сварочных работ применяются смеси, создаваемые на базе кислорода и углекислоты.

Виды газовых смесей для сварки

Сварка в смеси защитных газов осуществляется с использованием следующих соединений:

  • аргон + углекислота
  • аргон + кислород
  • углекислота+ кислород

Сварка в смеси аргона и углекислого газа

Данная смесь оптимальна для сваривания конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. В сравнении со сваркой под защитой чистого аргона или углекислоты, использование этой газовой смеси облегчает процесс струйного переноса электродов, благодаря чему повышается пластичность шва. Помимо того, смесь предотвращает возникновение пор на сварном шве.

Сварка в смеси аргона и кислорода

Смесь аргона и кислорода в большинстве случаев применяется для сваривания различных марок легированных и низколегированных сталей. Наличие кислорода в данной смеси позволяет избежать возникновения пор на шве.

Сварка в смеси углекислоты и кислорода

Применение данной смеси позволяет формировать правильный шов за счет предотвращения разбрызгивания расплавленного металла. Помимо того, смесь способствует увеличению выработки тепловой энергии. Однако эта смесь не лишена и недостатков – в результате повышенного окисления ухудшаются механические свойства сварного соединения.

Преимущества использования защитных газовых смесей

Применение защитных смесей для сварки позволяет создавать прочные, долговечные и качественные соединения, обладающие улучшенными параметрами.

Перечислим преимущества, которыми выделяется наиболее распространенный тип создания соединений в газовой среде – сварка в смеси аргона и углекислого газа:

  • оптимальная форма сварочного шва;
  • улучшенное расплавление металла в сварной ванне;
  • повышенная прочность соединения;
  • снижение нагрева;
  • снижение уровня коробления свариваемых элементов;
  • уменьшение брызг расплавленного металла при сварке;
  • снижение трудозатрат на финишную обработку шва;
  • отсутствие внутренних напряжений в сварном соединении;
  • повышение ударной вязкости;
  • снижение риска возникновения сквозного прожога при сваривании тонкостенных заготовок;
  • увеличение скорости ведения сварочных работ;
  • экономия расходных материалов, в том числе, сварочной проволоки;
  • отсутствие необходимости дополнительного подогрева редуктора;
  • получение устойчивой сварочной дуги;
  • увеличение диапазона регулировок;
  • меньшая зависимость от колебаний сетевого напряжения и скорости подачи сварочной проволоки;
  • возможность оптимизации состава смеси к свариванию различных марок стали;
  • возможность качественного соединения заготовок из нержавеющей стали;
  • улучшение условий работы сварщик за счет меньшего выделения дыма и аэрозолей.

Качественные параметры сварки в смеси защитных газов

Кислород в отдельности, используемый при сварке, не может обеспечить должного качества соединений. В смеси кислорода с аргоном надежность сварного шва повышается в разы за счет значительного снижения количества оксидных включений. Помимо того, смесь газов для сварки позволяет улучшить микроструктуру металла за счет измельчения зерна. Другим преимуществом сварки сварочной смесью является увеличение глубины провара соединения, благодаря чему повышается прочность сварного шва.

Производительность труда при сварке в смеси защитных газов

Скорость проведения сварочных работ с использованием газовых смесей для сварки в сравнении с обычной кислородной сваркой возрастает практически в два раза. Это достигается за счет уменьшения натяжения расплава на рабочей поверхности и значительного снижения разбрызгивания расплавленного металла и набрызгивания материала электрода. Сварной шов, выполненный квалифицированным сварщиком, в большинстве случаев не требует последующей обработки с целью зачистки шлаков и прочих загрязнений.

Экономические показатели

Сварка в смеси защитных газов позволяет в значительной мере снизить расходы на проведение сварочных работ. Так, расход электроэнергии и сварочной проволоки снижается в среднем на 15-20%. Помимо того, применение аргонных смесей позволяет снизить как временные, так и финансовые затраты на обработку сварных швов и их подготовку к последующей покраске. Рассматривая экономические выгоды от применения смеси для сварки следует учитывать и увеличение срока службы оборудования и средств защиты и спецодежды рабочего персонала, что, в конечном итоге, также отражается на снижении финансовых затрат.

Повышение безопасности и улучшение условий труда

При использовании аргоновых газовых смесей для сварки значительно сокращается концентрация вредных газов, дыма и сварочных аэрозолей, оказывающих отрицательное воздействие на организм сварщика. Таким образом, риск заболевания силикозом легких, считающихся профессиональным заболеванием сварщиков, у специалистов, осуществляющих аргонодуговую сварку, значительно снижается.

Подготовка смеси газов для сварки

В большинстве случаев процедура смешивания газов осуществляется с использованием ротаметров – специальных приборов, измеряющих параметры расхода газов или жидкостей. Смешивание проводится непосредственно на сварочном посте. На крупных производствах с множеством сварочных постов смесь подготавливается централизованно и по системе трубопроводов подается на рабочее место сварщика.

При необходимости состав и соотношение смеси могут регулироваться с применением редукторов, устанавливаемых на газовых баллонах.

Сварочные смеси: состав и особенности

От того, какие защитные газы применяются при сварке, зависит и течение самого процесса, и его результат. Правильно подобранная сварочная смесь повышает качество работы и ее эффективность. При этом состав смеси определяется исходя из того, какие именно работы предстоят, их технологических особенностей и экономических аспектов.

От того, какие защитные газы применяются при сварке, зависит и течение самого процесса, и его результат. Правильно подобранная сварочная смесь повышает качество работы и ее эффективность. При этом состав смеси определяется исходя из того, какие именно работы предстоят, их технологических особенностей и экономических аспектов.

Зачем нужен защитный газ

Как следует из названия, газ выполняет защитную функцию, предохраняя сварной шов от окисления, содержащихся в воздухе влаги и примесей, которые могут привести к образованию дефектов шва и снизить его прочность. Инертные газы — аргон и гелий — не вступают в реакцию со швом и создают вокруг него защитный слой, препятствующий проникновению воздуха. Активные газы — кислород, углекислота, азот — наоборот, взаимодействуют с металлом, улучшая качество шва. Но обычно при сварке используются смеси этих двух типов газов, подбирая состав и пропорции под каждый конкретный рабочий случай.

Почему смесь лучше

У каждого газа есть свои особенности, которые в определенных случаях улучшат качество сварки, но в некоторых наоборот, могут оказать негативное воздействие на процесс. Например, аргон обеспечивает отличный перенос металла при сварке MIG и облегчает образование дуги при сварке TIG. Однако при этом у аргона наблюдается довольно слабая отдача энергии, особенно если речь идет о материалах с высокими значениями теплопроводности. Для работы с такими металлами будет оптимальным использование гелия, но гелий не может обеспечить стабильность дуги и качественный перенос металла. Однако у смеси гелия и аргона будут все необходимые характеристики — именно поэтому при сварке в большинстве случаев используются защитные смеси, а не газы в чистом виде.

Виды сварочных смесей

Ar+CO2

Состав из аргона и CO2 увеличивает плотность сварных соединений при работе с низкоуглеродистой сталью, а также уменьшает разбрызгивание электродного металла. При содержании CO2 более 20% смесь позволяет сваривать толстостенные детали без предварительного очищения их поверхности.

Ar + O2

Смесь аргона и кислорода используется при сварки стойкой к кислотам высоколегированной стали методами MAG и TIG. Такое сочетание газов обеспечивает, кроме стабильной электрической дуги, глубокое проплавление шва и его гладкость.

Ar + He

Состав из аргона и гелия в зависимости от процентного соотношения компонентов применяется для работы с легкими сплавами, медью, алюминием и хромоникелевой сталью при использовании методов TIG и MIG. Обеспечивает высокую скорость варки, делает дугу стабильной, а шов — ровным и глубоко проваренным.

Ar + H

Сочетание аргона и водорода используется как защитная смесь для сварки никелевых сплавов и нержавеющей стали методом TIG. Обеспечивает высокую концентрацию энергии в месте соприкосновения с металлом, что способствует интенсивному наплавлению и образованию прочного шва.

Самостоятельное смешивание газов для сварки

Конечно, при наличии соответствующего оборудования и расходных материалов смешать газы можно непосредственно на рабочем месте. Однако этот метод имеет два существенных недостатка:

  • невозможность соблюсти точные пропорции компонентов в смеси собственного изготовления,
  • большой расход газов и сварочного металла за счет множества практических попыток подобрать процентное соотношение газов.

Поэтому, если вопрос о качестве сварки и экономии принципиален, стоит обратиться к защитным смесям промышленного производства.

Газовые смеси от Тантал-Д

Качественный результат сварки и максимальная отдача от вложений в расходные материалы возможны только при использовании защитных газовых смесей от специализированного поставщика. Компания Тантал-Д обеспечит вашу строительную площадку защитными сварочными смесями для работы с различными металлами и сплавами. Мы гарантируем оперативную заправку баллонов, высокую степень очистки газов и приемлемые цены для каждого клиента.

Ссылка на основную публикацию