Зачем нужны защитные газы при сварке?
Сварка полуавтоматом проходит в среде защитного газа не случайно. В обычном состоянии металл может долго сохраняться в целостном виде без следов коррозии. Стоит расплавить металл, как дело коренным образом меняется: окружающая среда начинает агрессивно воздействовать на нагретый металл, ухудшая его характеристики.
При сварке без газа ухудшается прочность шва, образуются поры, металл плохо проваривается, усиливаются окислительные процессы, чтобы этого не происходило используются защитные газы в чистом виде или смеси защитных газов, которые также обеспечивают стабильность горения сварочной дуги.
Защитные газы также охлаждают сварочный шов после окончания сварки, поэтому отключать газ сразу после завершения сварки не рекомендуется, после погашения дуги газ следует подавать к сварочной ванне еще некоторое время.
Типы защитных газов
Защитные газы для сварки бывают двух типов: инертные и активные.
Инертные газы не взаимодействуют с нагреваемым металлом и не растворяются в нем. К инертным газам относят гелий и аргон.
Активные газы, наоборот, взаимодействуют с нагретым металлом и придают ему дополнительные свойства, например, улучшают прочность и пластичность шва. Среди активных газов выделяют: водород, кислород, углекислый газ, азот. Наиболее распространенный активный газ – углекислый.
Каждый из этих газов имеет свои уникальные особенности и подбирается под определенный металл и его толщину. Выбор газа может также зависеть от финансовых возможностей сварщика или компании.
Наиболее популярные сварочные газы и их смеси
Основные газы, используемые для сварки: аргон, углекислый газ и кислород.
Углекислый газ можно использовать в одиночку, он хорошо проплавляет металл, однако сварочная дуга может быть нестабильной и приводить к увеличению количества брызг, которые потом будет необходимо расчищать. Углекислый газ в чистом виде может быть использован при сварке короткой дугой. Использование углекислого газа удобно для сварки черных металлов и низколегированных углеродистых сталей. Широкое применения обусловлено низкой стоимостью и доступностью.
Аргон также может использоваться самостоятельно, позволяет варить тугоплавкие и химически активные металлы. В чистом виде аргон активно применяется при сварке TIG.
Использование аргона позволяет добиться равномерного распределения тепла по всей зоне сварки, что предотвращает перегрев и избыточное плавление металла. Инертный газ не вступает в реакцию с металлом, тем самым исключает риск образование пор, трещин и пустот.
Газ дорогой, поэтому использование аргона не всегда финансово целесообразно. Из-за высокой температуры плавления его также не следует в чистом виде использовать при сварке тонких материалов.
Кислород используется в сочетании с другими газами, обеспечивает струйный перенос.
Наилучший результат даёт использование смеси газов, где негативные качества одного газа компенсируются положительными качествами другого.
При правильном использовании сварочной смеси:
- Обеспечивается струйный перенос наплавленного металла
- Повышается пластичность шва
- Исключается вероятность образования коррозии,
- Ускоряются сварочные процессы
- Снижаются производственные издержки
- Уменьшается вероятность появления пор и скрытых полостей.
Ниже приведем популярные смеси защитных газов.
Смесь аргона и углекислого газа применима для сварки нержавейки, а также средне и низколегированных сплавов. Соотношение 80% аргона и 20% углекислоты позволяет избежать разбрызгивания металла, характерного для углекислого газа, обеспечивает надежную защиту сварочной ванны и дуги и увеличивает глубину проплавления металла.
Аргона и кислород. Кислород в составе уменьшает вероятность образования в сварном шве скрытых полостей, повышает его предельную прочность. Также уменьшается количество брызг, что приводит к снижению расхода проволоки и износа наконечников горелки.
Углекислый газ и кислород. Использование смеси кислорода и углекислого газа позволяет полностью исключить разбрызгивание металла, что повышает его эластичность и прочность. Сочетание углекислого газа и кислорода используется не очень часто. Хорошо подходит для сварки легированных, черных металлов.
Аргон и гелий. Состав подходит для обработки цветных сплавов: алюминия, титана и др. Чаще всего аргон и гелий соединяются в соотношении 1:1. Гелий в чистом виде почти не применяется, так как отличается высокой ценой. Газ подходит для сварки магния, меди, алюминия.
Сварка полуавтоматом без газа допустима только в случае использования самозащитной порошковой проволоки. Флюс, содержащийся в проволоке, при нагревании выделяет необходимый для сварки газ. Самозащитная проволока может использоваться на улице при сильном ветре. В ассортименте DEKA есть самозащитная проволока E71T-1GS