焊接用保(bao)护气体是指(zhi)在焊接过(guo)程中用于(yu)保护金属熔(rong)滴、焊接熔池及(ji)焊接区的高温金属(shu)免受外界有害气体侵袭的气体。
304管焊接用保护气(qi)体究竟有哪些呢(ne)?
焊接用保护(hu)气体可分(fen)成惰性气体和(he)活(huo)性气(qi)体两大类。惰性气(qi)体(ti)高温时不分解,且既不与金属(shu)起(qi)化学作用(yong),也(ye)不溶解于液(ye)态金属(shu),是单原子(zi)气体。常用(yong)的惰性气体有氩气(qi)和氦气(qi)两种;活(huo)性气体高温时能分(fen)解(jie)出与金属起化学反应或溶(rong)于液态(tai)金属的气体,常用的活性保护气体有CO
2以及含有CO
2、O
2的混合气体等。
1.氩气(Ar)。密度比空气(qi)大,热导(dao)率和比热容比空气小,具有很(hen)好的稳弧特性。用Ar保护(hu)进行熔化极焊接时,焊丝金属(shu)很容易呈稳定的轴向射流过渡,飞溅极小。作焊(han)接用保护气体的纯度应(ying)达到99.9~99.999%。因其是分馏液态(tai)空气的副产品,故其中的有害杂质是氧、氮(dan)及水蒸气。
2.氦气(He)。氦的电离能较高,故焊接时(shi)引(yin)弧较困(kun)难(nan),电弧(hu)引燃特性差,氦弧的(de)电弧电压高,使电弧具有较大的电功率,电弧温度高,传递给焊接的热量(liang)较大。因(yin)密度较空气小(xiao),故流量要大。价格昂贵。
3.氢气(qi)(H2)。密度小,热导率大,分解时可吸收大量的分解热,故对电弧有(you)较强的冷却作用。氩气中加入(ru)适量的氢(qing),可增大母材金属(shu)的输入热,提高电弧电压及电弧温度,从而提高热功率,增加(jia)熔透性且提高(gao)焊接速度和生产效率。氢在弧柱中会吸热分解成氢原子,产生两种相反的作用:氢原子流到较(jiao)冷的304管表面上时(shi),会复合成(cheng)氢分(fen)子而释放出化学能,对304管(guan)起补充加热作用;氢原子在高温时能溶解于液体金(jin)属中,其溶解度随温度降低而减少,故液体金属冷却时析出的氢若来不及外(wai)逸,则易在焊缝(feng)金(jin)属中出现气孔、白点等缺陷(xian)。
4.二氧化碳(CO2)。CO
2气体纯度要求≥99.5%,含水量≤0.05%。液态CO
2可溶解0.05%的(de)水,多余的水则沉于瓶底。这些(xie)水(shui)在焊接(jie)过程中随CO
2一起挥发并混入CO
2中,成为主要的有害杂质。故需(xu)采取措施:倒置新(xin)灌气(qi)瓶(ping),开(kai)启阀门将(jiang)沉积在底部的水排出(一般排放2~3次,每次间(jian)隔约30min),放水结束后仍将气瓶倒正;因上部的气体含有较多的水分和空气,故使用前先放气2~3min;气路中设置采用硅胶或脱(tuo)水硫酸铜的干燥器,进一步减少CO
2中的水分;当瓶中气压降低到0.1Mpa时不再(zai)使用,此时(shi)液态CO
2已挥发(fa)完,气体压力随气体消(xiao)耗而降低,水分分压相对增大,使焊缝金属产生气孔。
5.混合气体。混合气体可细化熔(rong)滴(di)、减少飞溅、提高电弧稳定性(xing)、改善熔深及提高电弧温度。
①Ar+He。He的(de)加入量视厚度而定,不(bu)锈钢管越厚加入的He应越多。该种(zhong)混合气体可改(gai)善熔深(shen)及焊缝(feng)金(jin)属的润(run)湿性。
②Ar+H
2。可用(yong)来焊接奥氏体不锈(xiu)钢,可抑制和消除镍焊缝金属(shu)中的CO气孔,H
2含(han)量须小于6%。
304管焊接用(yong)保护气(qi)体常用的有以上几(ji)种,选(xuan)择焊接用的保(bao)护气体,主要取决于焊接方法,其次与304管的性质、接(jie)头的(de)质量要(yao)求、管材厚度和焊接位置等因(yin)素有关。