1.氣體的分類及特點

 

　　保護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。

 

　　（2）CO2在電弧中分解成為一氧化碳（CO）和氧氣（O2）。

 

　　（3）具有高度氧化性的保護氣。

 

　　（4）通過焊絲中的還原劑避免產生孔隙。

 

　　（5）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）較差的電弧穩定性導致形成大熔滴。

 

　　（8）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：

 

　　（1）結合了CO2和O2的好處。

 

　　（2）改善電弧穩定性。

 

　　（3）優化金屬過渡特性。

 

　　（4）產生最少的飛濺物。

 

　　（4）改善焊縫橫截面外形。

 

　　（5）穩定焊接特性——短途經渡和噴射過渡。

 

　　（6）易用——更適應對參數設置的變化。

 

　　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.用混合三元保護氣體和純CO2氣來比較焊接碳鋼的差別

 

　　CO2保護氣由于氣體的物理特性，在用作MAG焊的電弧保護氣時，在生產效率和質量方面有一定的局限性。經過開發出混合三元保護焊氣體來解決CO2的局限性。

 

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

 

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

 

　　（2）更低的飛濺使用混合三元保護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。混合三元保護氣體可焊出較平滑的焊縫表面，焊縫高出部分可從CO2保護焊的30%降到10%。

 

　　混合三元保護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與混合三元保護氣體的表面成形對比。

 

　　在同樣的焊接時間里，混合三元保護氣體的飛濺明顯減少，這樣可以減少清理噴嘴的時間。同時，導電嘴飛濺少，可保證穩定的送絲、穩定電弧和好的焊接質量。

 

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

 

　　經試驗得知，新的混合三元保護焊氣體每米焊縫的本錢比CO2降低了20%。

 

　　在提倡低碳經濟和可持續發展的今天，由于混合三元保護焊氣體具有高效、節能、降耗、安全和環保等重大優點，因此具有很大的市場潛力。混合三元保護焊氣 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鍵。焊接氣體不僅會保護焊接金屬免受周圍空氣的 影響，還有助于提升產能并改善焊縫的機械性能。

  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，要求H210mg／m3。

 應用說明：鎢極惰性氣體保護焊簡稱TIG焊。氣體的作用主要是保護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生不同的冶金反應和工藝效果。氣體保護電弧焊的主要特點是電弧可見﹐熔池較小﹐易于實現機 械化和自動化﹐生產率高。氣體保護電弧焊適用于不銹鋼﹑碳鋼、含錳型鋼、鋁和鈦等金屬的焊接﹐廣泛應用於汽車﹑船舶﹑鍋爐﹑管道和壓力容器、醫藥設備、不 銹鋼閥門等產品的制造﹐特別是其中要求質量較高或全位置焊接的場合。
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