Особенности газовой защиты сварного шва при дуговой сварке

30.05.2019

Основными задачами защитного газа являются защита сварочной ванны от воздействия атмосферы, т. е. от окисления и поглощения азота, и стабилизация электрической дуги. Выбор защитного газа может также влиять на характеристики профиля проплавления сварного шва.

Защитные газы для сварки MIG/GMAW

Основным газом для сварки MIG / MAG является аргон (Ar). Добавление Гелия (He) увеличит проникание и текучесть сварочной ванны. Смеси аргона или аргона/гелия можно использовать для любой сварки. Однако небольшие добавки кислорода (O 2) или углекислого газа (CO 2) стабилизировют дугу, улучшают текучесть, а также улучшают качество наплавки. Для нержавеющих сталей имеются газы, содержащие небольшое количество водорода (H 2).

Таблица показывает соотвествующий выбор защитного газа для заварки MIG / MAG, принимая во внимание разные виды нержавеющей стали и типов дуги.

	дуплексная нержавеющая сталь	Супер-двухшпиндельная нержавеющая сталь	Ферритная Нержавеющая Сталь	Высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь	Никелевый сплав
аустенитная нержавеющая сталь	дуплексная нержавеющая сталь	Супер-двухшпиндельная нержавеющая сталь	Ферритная Нержавеющая Сталь	Высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь	Никелевый сплав
АР	-	-	● a	-	● a	● a
Ar + He	-	-	● a	-	● a	● a
Ar + (1-2)% O 2	● b	● b	(●)	● b	● c	-
Ar + (1-2)% CO 2 d	● e	● e	(●)	● e	● c	-
Ar + 30% He + (1-2)% O 2	● f	● f	● f	● f	● c	-
Ar + 30% He + (1-2)% CO 2 d	● f	● f	● f	● f	● c	-
Ar + 30% He + (1-2)% N 2	-	-	●	-	● g	-

A) предпочтительно при импульсной сварке MIG.

b) более высокая текучесть жидкого бассейна, чем при добавлении CO2.

в) за исключением 22.12.HT и 27.31.4.LCu, где AR является предпочтительным.

d) не быть использованным в заварке брызг-дуги где экстренный низкоуглеродистый необходим.

e) более лучшие свойства заварки коротк-дуги и позиционной заварки чем с Ar + (1-2)% O2.

f) более высокая текучесть жидкого бассейна, чем при Ar. Лучшие свойства заварки коротк-дуги чем с СО2 Ar + (1-2)%.

Защитные газы для сварки TIG / GTAW

Основным газом для TIG сварки является аргон (Ar). Небольшая добавка Гелия (He) увеличит проплавление и текучесть сварочной ванны. Смеси аргона или аргона/гелия можно использовать для любой сварки. В некоторых случаях возможна добавка азота (N 2) и / или водорода (H 2) для улучшения специальных свойств. Например, добавление водорода дает такой же, но гораздо более сильный эффект, как добавление гелия. Однако добавки водорода не следует использовать для сварки мартенситных, ферритных или дуплексных сталей. Соответственно, добавка азота, улучшит проплавление, но при этом будет разрушать вольфрамовый электрод.

Рекомендации по использованию защитных газов при сварке TIG различных нержавеющих сталей приведены в таблице. Для плазменно-дуговой сварки, типы газа с добавками водорода в таблице в основном используются в качестве плазменного газа и чистого аргона в качестве защитного газа.

	аустенитная нержавеющая сталь	дуплексная нержавеющая сталь	Супер-двухшпиндельная нержавеющая сталь	Ферритная Нержавеющая Сталь	Высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь	Никелевый сплав
АР	●	●	●	●	●
Ar + He a	●	●	●	●	●	● a
Ar + (2-5)% H 2 a, b	● b	-	-	-	● b	● b
Ar + (1-2)% N 2	-	●	●	-	-	-
Ar + 30% He + (1-2)% N 2	-	●	●	-	-	-

А) улучшает поток по сравнению с чистым Ар.

б) желательно для автоматической сварки. Высокая скорость сварки. Риск пористости в многоходовых сварных швах.

Защита корня шва

Идеальный результат сварки без ухудшения коррозионной стойкости и механических свойств может быть получен только при использовании газа подложки с очень низким содержанием кислорода. Для самых лучших результатов, максимум 20 ppm O 2 на стороне корня можно допустить. Этого можно достигнуть с помощью специальных устройств для продувки (защитных экранов, заглушек для труб, систем для локальной продувки, ленты основы, водорастворимой пленки). Уровень остаточного кислорада в продуваемом объеме может быть проконтролирован специальным прибором контроля уровня кислорода. Чистый аргон безусловно самый общий газ для защиты корня нержавеющих сталей. Formier gas (N2 + 5 - 12% H 2) является отличной альтернативой для обычных аустенитных сталей. Газ содержит активный компонент H2, который снижает уровень кислорода в зоне сварки.