Jakie gazy stosuje się w spawalnictwie?
Gazy techniczne stosuje się w wielu gałęziach przemysłu. W spawalnictwie gazy wykorzystuje się podczas prac spawalniczych metodą MIG/MAG i TIG. Zazwyczaj odpowiadają one za ochronę materiału poddawanego topieniu przed działaniem powietrza. Jakie to gazy techniczne? Jakie są rodzaje gazów stosowanych w spawalnictwie? Dziś przyglądamy się im bliżej.
Rodzaje gazów w spawalnictwie
Do spawania potrzebne są odpowiednio dobrane gazy spawalnicze. Dzielimy je na dwa rodzaje - palne i osłonowe, a każde z nich mają zastosowanie do różnego typu prac spawalniczych.
Spawalnicze gazy palne
Gazy palne to między innymi acetylen C2H2 i propan C3H8. Acetylen ma szczególnie wysoką temperaturę spalania i wykorzystuje się go w cięciu długich elementów z ograniczoną liczbą przerw podczas cięcia. Gaz zużywa mało tlenu, pozwala szybko wykonać prace i zapewnia najwyższą jakość cięcia. To wydajny gaz, który otrzymuje się w wyniku reakcji węgliku wapnia z wodą. Może być używany ze sprzętem spawalniczym w pracach pod ziemią, jako że jest cięższy od powietrza.
Do grupy gazów palnych należy też propan o wysokiej czystości spalania, stosowany do lutowania twardego, a po połączeniu z tlenem również do lutowania miękkiego oraz podgrzewania i cięcia małych elementów metalowych. Bezbarwny, łatwopalny propan otrzymuje się w procesie przetwarzania gazu ziemnego.
Spawalnicze gazy osłonowe
Drugi rodzaj gazów spawalniczych to gazy osłonowe, które występują samodzielnie albo w postaci mieszanek gazowych. Ich zadaniem jest ochrona obszaru spawania przed działaniem gazów atmosferycznych, które mają wpływ na jakość spoiny, takich jak tlen albo azot. Jakie to gazy?
- Argon (Ar) - obojętny gaz, który się nie utlenia, stosuje się go tam, gdzie materiał jest narażony na oddziaływanie tlenu lub azotu. Azot sprawia, że spawanie jest wydajne, a spoiny mają wysoką jakość. Wykorzystywany przy spawaniu metodami TIG i MIG.
- Azot (N) - poprawia właściwości mechaniczne spoiny, zwiększa jej odporność na rdzę. Wykorzystuje się go szczególnie do spawania stali austenitycznych.
- Dwutlenek węgla (CO2) - wykorzystywany do chłodzenia uchwytów spawalniczych, zmniejsza ryzyko przegrzania uchwytu. Stosowany do spawania metodą MAG.
- Hel (He) - gaz obojętny tak jak argon, zwiększa prędkość spawania i stopień wtopienia w materiał. Często używany z argonem, tlenem lub CO2.
- Tlen (O) - odpowiada za podniesienie temperatury spawania i zapewnienie stabilności płomienia.
- Wodór (H) - poprawia jakość spoiny i szybkość spawania. Wodór dodaje się też, aby podwyższyć energię łuku, dzięki czemu zwiększa się głębokość wtopienia. Wodór często stosowany jest z azotem. Używany w procesach spawania MIG i TIG.
Gazy spawalnicze do metody TIG
Najczęściej stosowane metody spawania w osłonie gazów to TIG i MIG oraz MAG. TIG polega na wytworzeniu łuku elektrycznego za pośrednictwem nietopliwej elektrody wolframowej. Konieczna jest tu osłona z gazu obojętnego, czyli chemicznie nieczynnego, najczęściej argonu (do spawania stali tytanowej lub aluminium) albo helu, lub też mieszaniny argonu z helem (szczególnie do spawania miedzi i pozostałych metali nieżelaznych). Łuk elektryczny pomiędzy elektrodą a spawanym przedmiotem stapia powierzchnię spawaną. Niezwykle istotna jest jakość gazu osłonowego, dlatego do spawania najlepiej stosować gaz o najwyższej czystości.
Gazy spawalnicze do metody MIG/MAG
Metoda MIG to proces spalania w osłonie z gazów obojętnych, w wyniku którego ma miejsce połączenie metali poprzez podgrzanie ich łukiem. Samo spawanie odbywa się poprzez topienie w łuku drutu elektrodowego, który odwija się z bębna w stałej prędkości. W ten sposób spawa się zwykle aluminium i jego stopy, ale też miedź, tytan, magnez. Metoda MAG to z kolei metoda spawania elektrodą topliwą z osłoną gazów aktywnych, a więc dwutlenku węgla albo jego mieszanki z argonem. Najczęściej stosuje się ją przy spawaniu stali konstrukcyjnych niskostopowych oraz niestopowych.
Dobór gazu do spawania jest bardzo ważny. Nawet jeśli mowa o gazie chemicznie obojętnym, ma on bezpośredni wpływ na kształt poprzeczny spoiny, wydajność samego procesu spawania i parametry energetyczne łuku. Odpowiedni gaz spawalniczy, czyli dopasowany do metody, rodzaju i właściwości materiału, zapewni nie tylko wysoką jakość spoiny, ale też bezpieczną i komfortową pracę spawaczowi i mniejszy rozprysk.
Jaki gaz do spawania aluminium?
Do spawania aluminium i stopów aluminium stosuje się tradycyjnie argonu o wysokiej czystości (np. 4.5). Stosować można też mieszanki helu z argonem, a nawet czysty hel. Zwiększenie wydatku helu do spawania przyczynia się do zwiększenia napięcia i mocy łuku. Hel należy stosować do przedmiotów o większej grubości - wszystko to dzięki jego dużej przewodności cieplnej i możliwościach zwiększenia przekroju poprzecznego słupa łuku. Im cieńszy dany materiał, tym mniej helu należy umieścić w mieszance.
Jaki gaz do stali?
Inny gaz spawalniczy wykorzystamy do spawania stali niestopowych i niskostopowych, a inny do spawania stali wysokostopowych. W przypadku tych pierwszych stosuje się zazwyczaj mieszankę argonu, dwutlenku węgla i tlenu. Jedną z najbardziej uniwersalnych mieszanek jest mieszanina argonu i 18% CO2. Z kolei do spawania stali wysokostopowych odpornych na korozję wykorzystuje się mieszanki na bazie argonu wzbogacone dodatkiem dwutlenku węgla, tlenu albo helu, w różnych proporcjach, np. mieszaniny argonu z 2,5% dwutlenkiem węgla.
Jaki gaz do niklu i miedzi?
Do spawania niklu powszechnie stosuje się czysty argon - w przypadku cieńszych elementów z dodatkiem tlenu lub wodoru. Taki dodatek poprawia stabilizację łuku i w efekcie kształt spoiny. Argon wykorzystuje się też jako gaz do spawania miedzi. W przypadku grubych materiałów warto zastosować mieszankę helowo-arganową, dzięki czemu poprawia się kształt spoiny.
Zarówno gazy spawalnicze, jak i niezbędny osprzęt (reduktory gazowe, druty spawalnicze, bezpieczniki gazowe, palniki do spawania i lutowania, węże i dysze spawalnicze), odnajdziesz w ofercie NOR-GAZ. Znajdziesz nas w miejscowości Bramki pod Warszawą. Sprawdź całą naszą ofertę na gazy spawalnicze.