Выбор сварочного газа для различных типов металлов

Что такое сварочный газ? Это газ, применяемый для защиты деталей от нежелательных воздействий при сварке. Используется при ручном и автоматическом сваривании материалов.

Защитные газы бывают разнообразными, чаще всего это аргон, углекислота, гелий, кислород, иногда применяют газовые смеси с аргоном. Часто применяемые смеси – это аргон + гелий или аргон + кислород. При использовании определенного газа необходимо учитывать тип сварки, свариваемые материалы и требования к сварному шву. Газ создает сварочную ванну, защищая рабочую зону от окисления, других дефектов, образующихся во время сварочного процесса. Он способствует получению качественного сварного шва, значительно повышая прочность, долговечность конструкции. 

Выбор сварочного газа зависит от различных факторов, ключевыми из которых являются тип металла, требуемое качество сварного соединения, экономическая целесообразность. Рассмотрим каждый газ подробнее.

Аргон – особенности и сфера применения

Аргон (Ar) – универсальный инертный газ без цвета, вкуса, запаха. Считается самым легким среди инертных газов, но намного тяжелей воздуха. Не вступает в химические реакции со свариваемым материалом, а значит не влияет на состав шва. Аргон не вреден для человека, не наносит урон окружающей среде. Но будучи тяжелым, может накапливаться в большом объеме в нижних слоях помещения, выталкивая воздух и спровоцировать удушье рабочего. Вентиляция в помещении служит гарантом недопущения такой ситуации.

Применение 

Поскольку этот газ тяжелее окружающего воздуха, то накрывает свариваемую зону, не позволяя образовавшимся активным газам воздействовать на качество сварного шва. Это свойство используется при сварке цветных металлов, алюминия и меди, которые легко окисляются на воздухе. В качестве защитного газа, применяют при сваривании нержавеющих и тугоплавких материалов. При сварке черных металлов часто используют сварочную смесь аргон углекислота.

Применение Ar помогает повысить температуру дуги. Это позволяет увеличить глубину сварного шва и дает возможность сваривать в один проход металл большой толщины. Во время приваривания деталей, положительные свойства аргона проявляются не только в защите рабочей зоны самого шва, но также предохраняет от окисления неплавящейся электрод. 

Виды сварки

TIG сварка (аргонодуговая): Идеален для тонколистовых и цветных металлов (алюминий, магний, титан, нержавеющая сталь), а также высоколегированных сталей, где требуется повышенное качество шва, минимальное термическое воздействие на металл. Применяется при дуговой резке и сварке магниевых, алюминиевых, других легких сплавов.  

MIG сварка (полуавтоматическая): Используется для нержавеющей стали, алюминия и других цветных металлов, особенно там, где необходима высокая чистота шва, минимальное количество окалины. Часто применяется смесь аргон и углекислота для полуавтомата, а совместно с гелием улучшает проникающую способность.

Преимущества: Обеспечивает стабильную, чистую дугу, минимальное разбрызгивание металла, хорошее качество шва. 

Недостатки: Дорогой по сравнении с другими газами. 

Углекислый газ – для каких металлов подходит 

Под названием углекислый газ подразумевается химическое вещество двуокись углерода. Это бесцветный, без запаха, негорючий, нетоксичный, но жизненно необходимый растениям для фотосинтеза. Часто называют углекислотой, его формула CO₂. Двуокись углерода поставляется в газовых баллонах под давлением в сжиженном виде. Компания “Диар газ” предоставляет в аренду баллоны углекислоты и аргона.

Углекислота не является инертным, это активный газ. Вступает в реакцию с расплавленным металлом, образуя защитный слой углекислого газа и оксидов, но это может привести к образованию пористости, снижению качества шва.  

Применение

Углекислота часто применяется для сваривания углеродистых сталей. Углекислота также обладает хорошей производительностью, высокой пропускной способностью. Хорошо подходит для сварки черных, некоторых легированных сталей. Обеспечивает хорошую проникающую способность, стабильную дугу.  

Виды сварки

MAG сварка (полуавтоматическая): Обеспечивает высокую производительность, но качество шва может быть ниже, чем при использовании аргона.

Преимущества: Низкая стоимость, более дешевый в сравнении с Ar. Обеспечивает высокую производительность. Универсальность применения для большинства видов стали.

Недостатки: Более сильное разбрызгивание металла, пористость шва, меньшая качество в сравнении с предыдущим. Образование шлака требует дополнительной обработки после сварки.

Сварочные смеси – когда необходимы

Иногда защитные газы смешивают для создания более комплексной защиты. Смеси представляют собой компромисс между свойствами аргона, углекислоты, позволяя улучшить характеристики сварочного процесса. Наиболее распространены смеси:

Аргон + углекислый газ (Ar + CO₂): Добавление в состав 25% CO₂ применяется при сварке в режиме MIG/MAG для соединения низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Углекислый газ снижает стоимость, а аргон повышает качество шва по сравнению с чистым CO₂. Процентное соотношение смеси аргона и углекислоты для сварки подбирается с учетом толщины материалов, требований к сварному соединению. 

Аргон + гелий (Ar + He): Эта смесь используется в TIG, MIG сварке для улучшения проникающей способности скорости самого процесса, особенно для толстолистовых металлов. Гелий дороже аргона, поэтому используют при сварке сложных конструкций или там, где важна высокая скорость.

Аргон + кислород (Ar + O₂): Добавление небольшого количества кислорода (до 5%) улучшает проплавляющую способность, снижает вероятность образования пор в швах. Подходит для сварки нержавеющей стали, алюминия.

Тройные смеси – аргон + углекислота + кислород (Ar + CO₂ + O₂): Эти смеси обеспечивают оптимальные характеристики для сварки различных марок стали, улучшая проплавляемость, снижая риск дефектов. 

Другие смеси: Существуют другие смеси газов, разработанные для соединения специфических металлов или достижения определенных свойств сварного шва.

Наша компания реализует баллоны со смесью аргон углекислота.  

Как выбрать газ для конкретных металлов

Выбор сварочного газа – это компромисс между качеством сварного шва, производительностью и стоимостью. Для ответственных конструкций и цветных металлов предпочтительнее аргон или его смеси. Для сварки низкоуглеродистых сталей, где качество шва не является критичным, можно использовать углекислый газ или сварочную смесь с аргоном. Конкретный выбор газа и его соотношение в смеси определяются типом металла, толщиной металла, требуемым качеством шва, экономическими соображениями. Перед началом сварки всегда следует проконсультироваться с технической документацией и использовать рекомендованные параметры.