Сварка в газовой среде позволяет добиться качественного шва, устранить проблемы с окислением при сваривании деталей. Давайте разберемся, какие виды сварочных газов бывают, и какой лучше выбрать.
Виды сварочных газов
На практике применяются два типа газов.
- Активные. Они способны вступать во взаимодействие с соединяемыми материалами.
- Инертные. Не вступают во взаимодействие с металлами. Такие газы применяют для сварки титана, алюминия, и некоторых других металлов, склонных при нагревании к вступлению в реакцию с кислородом и другими веществами.
Основной задачей сварочных газов считается защита шва от окисления, а также вступления в реакцию с влагой и загрязнений.
Используются, как чистые газы, так и смеси. Выбор зависит от конкретной задачи, об этом поговорим позже.
Активные газы
Подобные вещества применяются для сварки стали (в том числе дуплексной и нержавеющей). Такие газы применяются в составе смесей, в чистом виде используют нечасто.
- Углекислый газ. Обеспечивает глубокий прогрев шва, рекомендуется для сварки толстых листов стали. Из-за большого количества брызг, чаще всего углекислоту применяют при сварке короткой дугой.
- Водород. Добавляют в газовые смеси в количестве не менее 10% от объема. Минимизирует образование окислов, образует широкий шов, обеспечивает хорошее прогревание металла. Не стоит сваривать с помощью водородной смеси ферритные стали. При плазменной резке сталей используют смеси с объемом водорода до 40%.
- Кислород. В смесях не превышает 10%, особенность — возможность использования и для высокого тепловложения, и для неглубоких сварочных швов. Часто входит в состав смесей с аргоном и углекислым газом.
Все активные виды сварочных газов за исключением углекислого газа активно используются в составе смесей. Углекислота может применяться в чистом виде.
Инертные газы
Могут использоваться в составе смесей, для снижения влияния активных газов. Также сварочные газы такого типа позволяют работать с металлами, склонными к повышенным реакциям с внешней средой.
- Аргон. В чистом виде используется для аргонодуговой сварки методом TIG (дуговая сварка неплавящимся электродом), также им сваривают цветные металлы сваркой MIG (метод сварки с использованием плавящейся проволоки, выбираемой в зависимости от соединяемого материала). Газ полностью инертен, используют его для работы с химически активными металлами, глубина и качество прогрева дает возможность сварки путем тугоплавких материалов. Этот газ считается одним из универсальных.
- Гелий. Отличается высокой теплопроводностью и хорошей ионизацией. Благодаря этому обеспечивает при сварке эффекты обратные применению чистого аргона. Рекомендуется при сваривании деталей из цветных металлов методом TIG. Дает широкий профиль шва.
- Азот. Применяется редко, в основном в составе смесей. Увеличивает антикоррозийную устойчивость сварочного шва.
Применяться инертные газы могут, как в чистом виде, так и в составе смесей. Единственное исключение — азот, из-за химических свойств, его для сварки используют только в смеси с другими газами, иногда вообще классифицируют как активное вещество.
Газовые смеси
На практике часто применяют различные газовые смеси, дополняя характеристики газов входящих в состав. Перечислим особенности разных типов смесей.
- Аргон и углекислый газ эффективно сваривают сталь, в том числе нержавеющую. Используют эту смесь для сварки методами MIG и MAG (полуавтоматическая сварка в активном газе).
- Аргон и кислород. Применяются аналогично описанной выше смеси.
- Аргон и гелий. Универсальное решение для сварки нержавеющей стали и алюминия. Сочетается с любыми способами создания сварочного шва.
- Аргон, углекислота, кислород. Распространенная смесь для сварки стали способами MIG и MAG.
- Аргон и водород. Применяют только для TIG-сварки стали. С одной стороны водород обеспечивает отсутствие окислов и широкий шов, аргон гарантирует глубину проплавления материала.
- Аргон, гелий, углекислый газ — используется для сваривания обычной и нержавеющей стали. Если в основу этой смеси вместо аргона берут гелий, таким газом сваривают только нержавейку.
В большей части случаев используют сварочные смеси газов. Это упрощает процесс сварки, и увеличивает технические возможности соединения. При выборе смеси учитывайте, что основой является газ указанный первым, и его свойства будут превалировать, остальные только дополняющими.
Особенности заправки
Производиться заправка сварочных газов должна в соответствии с требованиями ГОСТов и техники безопасности. В большей части случаев организации заказывают заправку в компаниях поставляющих сварочные материалы.
В некоторых случая смеси делают непосредственно на предприятии. Для этого применяют ротаметр. В любом случае применяется защита от сварочных газов.
Как выбрать
Расход сварочного газа в структуре затрат на сварку составляет 2–5% стоимости. Поэтому, часто выбирают то, что попалось под руку. Это ошибочный подход, от смеси газов во многом зависит качество полученного соединения.
В первую очередь надо определиться с технологией. Для разных методов сварки применяются свои смеси. В небольших мастерских, этот пункт обычно ограничивается вопросом «какой газ для сварочного полуавтомата подойдет лучше всего». Если вы ограничены именно таким оборудованием, в принципе можете использовать любые сварочные газовые смеси кроме чистого гелия и аргон/водород.
Следующим этапом будет подбор газа в зависимости от соединяемых металлов.
- Сталь. Используют смеси на основе аргона. Для сварки толстостенных стальных труб используют смеси из аргона с кислородом или углекислотой.
- Нержавеющая сталь. Тут опять в основу берут аргон, но может применяться сварочная смесь на основе гелия с добавлением аргона.
- Алюминий и другие цветные металлы сваривают в среде из чистого газа. Это может быть аргон или гелий.
Во многих случаях выбор газа зависит от технических возможностей по его доставке и применения.