用混合气体代替单一气作为保护气体,可以有效地细化熔滴、减小飞溅、改善成形、控制熔深、防止缺陷,并降低气孔生产率,从而显著提高焊接质量 ,我来为大家讲解一下关于气体保护焊焊丝成分有哪些焊用混合保护气体的种类和特性?跟着小编一起来看一看吧!
气体保护焊焊丝成分有哪些焊用混合保护气体的种类和特性
用混合气体代替单一气作为保护气体,可以有效地细化熔滴、减小飞溅、改善成形、控制熔深、防止缺陷,并降低气孔生产率,从而显著提高焊接质量。
常用的焊接保护混合气体有二元混合气、三元混合气和四元混合气。二元混合气有Ar-He、Ar-N2、Ar-H2、Ar-O2、Ar-CO2、CO2-O2、N2-H2等;三元混合气有Ar-He-CO2、Ar-He-N2、Ar-HeO2、Ar-O2-CO2等;四元混合气用得比较少,主要由Ar、He、N2、O2、H2、CO2等配制而成。各类混合气体中各组分的配比比例可以在较大范围内变化,主要由焊接工艺、焊接材质、焊丝型号等诸多因素综合决定。一般来说,对焊缝质量要求越高,对配制混合气的单一气体的纯度要求也越高。
1.二元混合气体
(1)氩-氧 氩中添加少量氧用于熔化极气体保护焊,可提高电弧的稳定性,改善熔滴细化率,降低喷射过渡电流,改善润湿性和焊道成形,如Ar (1%-2%)O2常用于碳钢、低合金钢、不锈钢的喷射电弧焊。适当增加电弧气氛的氧化性,使熔池液态金属温度提高,流动性得到改善,熔融金属能充分流向焊趾,减轻咬边倾向,并使焊道平坦,如Ar (5%-10%)O2用于碳素钢的焊接,可以提高焊接速度。有时添加少氧用于焊接非铁金属,例如在焊接很洁净的铝板时,加入体积分数为1%的氧可使电弧稳定效果良好。
(2)氩-二氧化碳 这类混合气体主要用于碳钢和低合金焊接,对于的焊接应用有限。Ar-CO2比纯CO2飞溅少,且减少合金元素烧损,有助于提高焊缝的强度和冲击韧性。Ar中加少量CO2像加少量O2一样产生喷射电弧。其最大不同是Ar-CO2混合气比Ar-O2混合气产生喷射电弧的临界电流高。 Ar-CO2是我国应用最广泛的焊接二元混合气体,为适应市场的需求,并规范质量要求,已制订出化工行业标准HG/T3728-2004《焊接用混合气体氩-二氧化碳》,其中规定了配制Ar-CO2混合气体所采用原料气的纯度、混合气体产品的技术要求、试验方法、检验规则等。Ar-CO2混合气体的配比比例几乎可以是任何比例。例如,加5%CO2的混合气用于低合金钢厚板全位置脉冲MAG焊很普通,通常比加2%O2时焊缝氧化少,并改善熔深,气孔较少;Ar (10%-20%)CO2用于碳钢、低合金钢窄间隙焊,薄板全位置焊和高速MAG焊;Ar (21%-25%)CO2常用于低碳钢短路过渡焊;Ar 50%CO2用于高热输入深熔焊;Ar 70%CO2用于厚壁管的焊接等。
(3)氩-氦 Ar-He混合气不论其比例如何都用于非铁金属的焊接,如铝、铜、镍合金和活泼金属,这些气体用不同的组合提高TIG焊和MIG焊的电弧电压和热量,而保持氩气的有利特性,特别适合于对焊缝质量要求很高的场合。氦气的加入量至少应在20%以上才能产生和维持稳定喷射电弧的效果。
(4)氩-氮 在焊接双相不锈钢时,可在混合气体中加入2%-3%的N2来提高接头耐点蚀和耐应力腐蚀的能力。
(5)氩-氢 H2是双原子分子,具有较高的热导率,采用Ar-H2混合气时可以提高电弧的温度,增大熔透能力,提高焊接速度,防止咬边。此外,氢气具有还原作用,可防止CO气孔的形成,Ar-H2混合气体主要用于镍基合金、镍铜合金等的焊接,一般应将氢的含量控制在6%以下。
2.三元混合气体
(1)氩-二氧化碳-氧 含有这三种组分的混合气体,一般CO2在20%以下,O2在5%以下,主要优点在于可焊接各种厚度的碳钢、低合金钢、不锈钢,不论哪种过渡形式都具有多方面适应性。
(2)氩-二氧化碳-氢 不锈钢脉冲MIG焊时加少量H2(体积分数为1%-2%),对焊缝润湿有改善,且电弧稳定。所以CO2也要少(体积分数为1%-3%),使渗碳量少,并保持良好的电弧稳定性。这种气体不推荐用于低合金钢,因为它导致焊缝金属含氢量过高,力学性能不好,也会出现裂纹。
(3)氩-氦-二氧化碳 Ar中加He及CO2,可增加焊缝热输入并改善电弧稳定性,焊道润湿和成形更好。当焊接碳钢和低合金钢时,加He用以增加热输入,并改善熔池流动性,而He也是惰性,对焊缝金属的氧化合合金烧损没有影响。例如, Ar (10%-30%)He (5%-15%)CO2用于碳钢和低合金钢脉冲喷射电弧焊;(60%-70%)He (20%-35%)Ar 5%CO2用于高强钢尤其是全位置短路过渡焊;90%He 7.5%Ar 2.5%CO2广泛用于不锈钢全位置短路电弧焊。
以上焊接所用混合保护气体的种类和特性的简介,各厂家可根据焊接方法、焊接成本和焊接质量要求的综合考虑选取。
本文转自焊接切割联盟。
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