Сварочная смесь и когда целесообразно её применение

История активного изучения газовых смесей для сварки, состоящей из аргона, углекислоты и других газов, начинается в середине XX века, когда дуговая сварка в среде инертного газа, например, аргона или гелия или дуговая сварка в среде активного газа, чаще всего углекислого газа (CO₂) или смеси газов, получили широкое распространение в промышленной сфере. Исследования в области сварочных технологий начали активно развиваться во время Второй мировой войны, когда возникла необходимость в эффективных и высокопроизводительных способах сварки для удовлетворения военных потребностей. Именно в этот период было обнаружено, что добавление углекислоты (CO₂) к инертному газу, такому как аргон (Ar), делает процесс сварки более устойчивым и результативным. Однако прежде чем данная комбинация стала повсеместно использоваться, понадобились дальнейшие исследования и усовершенствования. Ключевым моментом стало установление оптимального соотношения аргона и углекислоты в газовой смеси для достижения наилучшего эффекта при сварке различных видов металлов.

При подборе технических газов наиболее значимый аспект, который следует учитывать, заключается в определении типа металла, подлежащего обработке. Понимание физических и химических характеристик материала позволит выбрать идеальную сварочную смесь.

Приминение сварочной смеси с часто используемыми металлами

Ниже приведены примеры распространенных металлов и подходящей сварочной смеси для работы с каждым из них:

Цветные металлы

Аргон + Гелий (Ar + He):

• Ar 50% + He 50%. Универсальная смесь газов, для сварки металла любой толщины, инертна;
• Ar 70% + He 30%. При приемуществе аргона в смеси, увеличивается скорось сварки. Гарантирует низкую пористость, глубокую "проварку" и ровный сварочный шов.

Алюминиевые сплавы

Аргон + Гелий (Ar + He):

• Обработка алюминия обычно выполняется чистым аргоном высокой частоты. Тем не менее, при работе с крупными сечениями возможно повышение доли гелия (He) до 75%. Более интенсивное тепловложение и улучшенные параметры соединения делают эту технологию предпочтительной при сварке металла толщиной до 76 миллиметров.

Нержавеющая сталь

Аргон + Углекислота (Ar + CO2):

• Ar 90% + CO2 2%. Высокая концентрация электрической дуги и плотность тока обеспечивают минимизацию зоны структурных преобразований в металле.

Аргон + Углекислота + Гелий (Ar + CO2+He):

• Ar 8% + CO2 2% + He 90%. Отсутствие окисления свариваемого металла и риска образования сквозных отверстий, а также ограниченная область вокруг сварного шва.

Легированные стали

Аргон + Углекислота (Ar + CO2):

• Ar 80%(90%) + CO2 20%(10%). Максимальная производительность достигается при сварке тонколистовых элементов, при этом обеспечивается минимальное коробление и разбрызгивание металла.

Аргон + Углекислота + Гелий (Ar + CO2+He):

• He 85% + Ar 13% + CO2 2%. Получаемые сварные швы характеризуются чистотой и ровным профилем с минимальным окислением поверхности. Данный метод отлично подходит для работы с тонкими материалами, так как высокая скорость сварки обеспечивает минимальный уровень деформации материала.

Углеродистая сталь

Аргон + Кислород (Ar + O2):

• Ar 95%(98%) + О2 5%(2%). Обеспечивается повышенная устойчивость электрической дуги, снижается вероятность образования сквозных отверстий, а скорость сварки превышает показатели, достигаемые при использовании чистого аргона.

Аргон + Углекислота (Ar + CO2):

• Ar 75%(95%) + CO2 25%(5%). Значительное ускорение сварочного процесса без риска прожига металла толщиной до 3 миллиметров, наряду с минимальной деформацией и разбрызгиванием материала.

Аргон + Углекислота + Кислород (Ar + CO2 + O2):

• Ar 92% + CO2 6% + О2 2%. Данная смесь оптимальна для выполнения сварочных работ с металлами небольшой толщины.

Процентное соотношение каждого газа в смеси определяется на основании толщины свариваемого металла, уровня его легирования, а также требований, предъявляемых к сварочным соединениям в соответствии с условиями будущей эксплуатации изделия.