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解析混合三元保護(hù)焊氣體的應(yīng)用

2016-7-16 16:36:22

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   熔焊分為火焰焊、電弧焊、電子束焊、激光焊和摩擦焊等。電弧焊又包括焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和埋弧焊。我們說的焊接保護(hù)氣是指用于氣體保護(hù)焊用的保護(hù)氣體,包括鎢極氬弧焊(TIG焊),CO2焊接和等離子焊接。介紹三元焊接保護(hù)氣及應(yīng)用
 
  1.氣體的分類及特點
 
  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。
 
  (4)通過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。
 
  (6)只限于浸送(短路)模式。
 
  (7)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
 
  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。
 
  氬氣/CO2/O2混合物(MAG)的特點如下:
 
 ?。?)結(jié)合了CO2和O2的好處。
 
 ?。?)改善電弧穩(wěn)定性。
 
 ?。?)優(yōu)化金屬過渡特性。
 
  (4)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)渡和噴射過渡。
 
  (6)易用——更適應(yīng)對參數(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,在生產(chǎn)效率和質(zhì)量方面有一定的局限性。經(jīng)過開發(fā)出混合三元保護(hù)焊氣體來解決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。
 
 ?。?)更低的飛濺使用混合三元保護(hù)氣體可帶來更少的飛濺,飛濺顆粒更小,更輕易清除,每米焊縫的清理時間可減2min。較少的硅化物和干凈的焊縫表 面,多道焊時帶來較少的打磨和清理時間。混合三元保護(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)氣體的焊接過程效率比CO2的焊接過程效率高,這個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)氣體的表面成形對比。
 
  在同樣的焊接時間里,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間。同時,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,因此具有很大的市場潛力?;旌先Wo(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??筛鶕?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)用說明:鎢極惰性氣體保護(hù)焊簡稱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﹐但它同時對電弧的穩(wěn)定性﹑熔 滴過渡形式和熔池的活動性有一定影響。因此﹐采用不同的氣體會產(chǎn)生不同的冶金反應(yīng)和工藝效果。氣體保護(hù)電弧焊的主要特點是電弧可見﹐熔池較小﹐易于實現(xiàn)機(jī) 械化和自動化﹐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合。
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