Сварочные газовые смеси

Газовые смеси для сварочных работ

«Главные слагаемые успеха» – это выражение качественно характеризует газовые смеси. Именно эти газы при соединении в определенных пропорциях обеспечивают то, что так необходимо для идеальной работы: экономику процесса сварки, оптимальную скорость и высокое качество выполнения сварочных работ. Электрогазосварочные работы в чисто газовой среде в индустриально развитых странах давно остались в прошлом. Им на смену пришли многокомпонентные газовые смеси улучшенного состава. Для полноценной защиты дуги применяются смеси, основанные на аргоне, гелии и других технических газах. Опыт по использованию газовых смесей показал: газовые смеси по своими показателям повышают финальное качество соединения по аналогии с чистыми газами. Помимо этого, использование ГС автоматически снижает себестоимость готовой продукции и капиталозатраты на работы.

ОАО «ЛиндеУралтехгаз» производит газовые смеси для сварки конструкционных материалов по следующим направлениям:

• смеси для сварки углеродистых сталей:
• смеси для сварки легированных сталей;
• смеси для сварки алюминиевых конструкций.

Конструкционные стали – это относительное название, объединяющее ассортимент металлов различного состава. Конструкционные стали – один из основных материалов, используемых для изготовления металлоконструкций, поэтому способ электродуговой сварки плавящимися и неплавящимися электродами является наиболее оптимальным для их соединения.

Газовые смеси для сварки при наличии плавящегося электрода

Двухкомпонентные газовые смеси

Газовые смеси К-2; К-5; К-10: К-15: К-18: К-20; К-25.

Это смесь 75-98% аргона и 25-2% диоксида углерода. Наиболее универсальные двухкомпонентные смеси для сварки углеродистых конструкционных и некоторых легированных сталей. Универсальна.

Трëхкомпонентные газовые смеси

Газовая смесь К-3.1.

Это смесь 92% Ar, 6% СО₂, 2% O₂. Предназначается для сортовых сталей. Обеспечивает устойчивую дугу с минимальным разбрызгиванием, прекрасным усилением и плоским швом. Незаменима для масштабного провара и сварки металлических листов. 

Газовая смесь К-3.2.

Это смесь 86% Ar, 12% CO₂, 2% O₂. Обеспечивает дугу с увеличенной зоной нагрева и качественным проваром профиля, а также сварки небольших швов и наплавки. Идеальна для сварки во всех положениях. Подходит для сварки с участием робота-автомата.

Газовая смесь К-3.3; К-3.5.

Это смесь из 76-73% аргона, 20% двуокиси углерода, 2-4% кислорода. Разработана индивидуально для качественного провара целого ряда профилей. Безукоризненно подходит для сварки прокатных (сортовых) сталей больших толщин. 

Газовая смесь К-3.4: К-3.6; К-3.7.

Это смесь 50-65% аргона, 25-38% гелия, 2-25% двуокиси углерода. Смесь предполагает безукоризненно чистые швы с идеально гладким профилем и отсутствие окисления свариваемой поверхности. Предпочтительна для тонколистных материалов, в случае, когда повышенная скорость прохода сопряжена с низким уровнем деформации металла. Обеспечивает стабильность дуге, поддерживая оптимальный уровень разбрызгивания и предупреждая появление дефектов шва. ГС рекомендуется для работы с материалами, толщина которых выше 9-ти мм.

Газовая смесь Г-3.2.

Это смесь 55% He, 43% Ar, 2% CO₂. Обуславливает низкий уровень армирования, что предполагает высокую скорость сварочных работ. Отлично подходит для автоматизированной сварки, когда применяются роботы-автоматы, для целого ряда материалов всевозможных толщин.

Рекомендуемые газовые смеси с учетом типа и толщины материала при наличии плавящегося электрода.

Газовые смеси для сварки при наличии неплавящегося электрода (вольфрам)

Газовая смесь Г-30.

Газовая смесь с инертными характеристиками, включающая 30% гелия. Предполагает эффективный нагрев. При  этом увеличивается скорость проплавления и уменьшаются временные затраты сварки, получается более гладкая поверхность шва без дефектов.

Газовая смесь Г-70.

Газовая смесь с инертными характеристиками, включающая 70% гелия. Применяясь для сварки тонких материалов, она может стабилизировать образование пор и раковин, исключить необходимость подогрева, а также уменьшить себестоимость процесса сварки.

Сварка вольфрамовым электродом с использованием ГС распространяется на соединения цветных металлов и ряд легированных сталей.

Производственные капиталозатраты и общая себестоимость сварки

Оценка затрат на сварочные работы подразумевает щепетильный подход к каждому пункту статьи расходов. Каждый производитель должен учитывать, что общая сумма не ограничивается ценами, характеризующими приобретение защитного газа и электродов. Конечная себестоимость сварочных работ является совокупностью из следующих элементов:

• разработка технологии;
• подготовка материала к сварке;
• процесс сварки;
• зачистка и правка сваренной металлоконструкции;
• исправление дефектов.

Выводы

Сравнивая два вида зашиты сварочной ванны, можно подвести итоги, делая акцент на многокомпонентные газовые смеси, так как с их распространением появилась возможность:

•          увеличить количество наплавленного металла;

•          снизить потери проволоки на разбрызгивание в процессе;

•          снизить интенсивность набрызгивания в районе самого шва, что автоматически исключило необходимость затрат на удаление брызг;

•          повысить пластичность металла, в частности, его ударной вязкости;

•          оптимизировать стабильность процесса сварки, при условии улучшения качества шва (отсутствие пористости и разнородных включений).

При использовании в процессе сварки газовых смесей необходимо учитывать:

•          для качественного исполнения работы требуется высокая квалификация сварщика, подкрепленная опытом и грамотностью;

•          при сварке металлоконструкций рекомендуется использовать отечественных сварочных полуавтоматов;

•          стабильность процесса сварки зависит от условий бесперебойной подачи сварочной проволоки;

•          вертикальное положение предполагает режим капельного переноса металла;

•          при струйном переносе металла необходимо помнить о короткой дуге, чтобы исключить возможность несплавления наплавленного электродного металла с основным;

•          применение любой сварочной смеси нормируется толщиной самого свариваемого металла, а также показателями: степенью его легирования, качеством металла сварного шва и будущего соединения.

Упаковка, транспортировка, хранение защитных газовых смесей.

Меры безопасности при работе с этими газами

1. Газовые смеси для сварочных работ поставляются в баллонах ГОСТ 949-73, вентиль стального баллона защищен колпаком.

2. Баллоны с защитными газовыми смесями должны располагаться в оборудованных для этой цели помещениях или под навесом, защищающим их от попадания влаги и перегрева.

3. Каждый компонент ГС сам по себе является веществом взрывоопасным и горючими. Помещения с потенциальным риском накопления этих компонентов, должны быть обеспечены бесперебойно функционирующей вентиляцией.

Влияние зашитной среды на параметры сварки.

 • Q - количество электродного металла/единица времени, кг/ч;

• I - потери металла на разбрызгивание, %;

• α - потери набрызгивания, влияющие на трудозатраты при удалении брызг, %;

• приведены усредненные данные коэффициентов по трем испытаниям;

• сварка осуществляется при помощи проволоки типа Св-1ОГСМТ.

Механические свойства электродного металла.

• Условно усредненные данные по трем замерам;

• Использовалась проволока CD-10ГСМТ, d – 1,4 мм.
• I_св = 250-260 А; U_д = 23-25 В.

Перечень компонентных газов для получения смеси.

Процентный состав компонентов и номинальное значение для х-к ГС.

* - последний компонент неопределяемый:

• при условии количества основного компонента не более 5%I±0,5%;
• свыше 5%I±1,0% от номинального значения.

ОАО «Линде УралТехГаз» гарантирует соответствие характеристик, указанных в паспорте, в течение 18 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий транспортировки и хранения.