Các loại khí hàn khác nhau và việc sử dụng chúng trong chế tạo hàn

Các loại khí sử dụng trong hàn

Làm sạch khí – được sử dụng để bao phủ mặt dưới của vật liệu bạn đang hàn. Nó được áp dụng hầu hết trên các mặt hàng thép không gỉ.

Làm nóng khí – một số loại hàn yêu cầu làm nóng trước kim loại trước khi hàn thực tế. Khí này bao gồm nhiên liệu trộn với không khí hoặc ôxy, được đốt bằng ngọn lửa để đốt nóng kim loại.

Làm trống khí – đây là một quá trình làm đầy các bể chứa và không gian hạn chế bằng khí sau khi hoàn thành để giữ cho không khí và các vật chất lạ khác không làm ô nhiễm thành phẩm.

1. Argon

Argon (Ar) là một khí đơn nguyên tử không màu, không mùi, không vị và không độc, trơ về mặt hóa học, do đó thích hợp để hàn trên kim loại phản ứng hoặc kim loại chịu lửa. Khí argon có chất lỏng mịn như hồ quang với độ xuyên sâu nhưng rộng. Nó là một loại khí quý chiếm 0,93% bầu khí quyển của trái đất.

Sử dụng

• Công nghiệp đúc – được sử dụng để làm sạch độ xốp từ kim loại nóng chảy để loại bỏ các khuyết tật trong vật đúc.
• Ngành công nghiệp chế tạo kim loại – được sử dụng để tạo ra một bầu không khí tối ưu hóa trong quá trình hàn hồ quang hở và tạo ra một lá chắn khí trơ trong quá trình hàn. Nó được sử dụng trong cả giai đoạn hàn sơ cấp và để tẩy mặt sau của mối nối
• Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW hoặc MIG) – được sử dụng để tăng cường các đặc tính của hồ quang và tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển kim loại ổn định trong Heli bằng cách trộn nó với carbon dioxide (CO2), hydro (H2), Helium (He) hoặc Oxy (O2)

2. Khí heli

Heli (He) là một loại khí không màu, không mùi, không vị, không độc, và khí trơ và thường được sử dụng cho GTAW trên các vật liệu màu. Heli không cháy và có khả năng dẫn nhiệt và ion hóa cao

Sử dụng

• Heli tạo ra mối hàn rất nóng với năng suất mối hàn tốt và độ xuyên thấu nhẹ với hồ quang chất lỏng.
• Để tạo ra một tấm chắn khí trơ và ngăn chặn quá trình oxy hóa trong quá trình hàn các kim loại như hợp kim nhôm, thép không gỉ, đồng và magie.
• Tăng tính lưu động của vũng hàn và tốc độ di chuyển.
• Bổ sung Helium vào hỗn hợp khí che chắn giúp tăng cường sự thâm nhập sâu hơn, tốc độ di chuyển nhanh hơn và mang lại nhiệt lượng đầu vào cao hơn cho các mối hàn
• Giảm sự hình thành ôzôn hàn khi hàn trên hợp kim nhôm.
• Là khí che chắn, ở cả dạng tinh khiết và ở dạng dung dịch hỗn hợp với các khí khác trong hàn MIG và TIG
• Nó tạo ra hỗn hợp phù hợp khi sử dụng với argon. Argon vượt trội khi bắt đầu hồ quang nhất quán và Helium bổ sung thêm nhiệt lượng cần thiết cho các ứng dụng cụ thể như hàn nhôm và hàn TIG nói riêng.

3. Cạc-bon đi-ô-xít

Carbon dioxide (CO2) là một loại khí không vị, không màu, không mùi, không cháy, thường được sử dụng để truyền ngắn mạch GMAW và FCAW.

Sử dụng

• Ở dạng nguyên chất, nó được sử dụng trong hàn lõi thông lượng, một số hàn MIG thép cacbon và che chắn plasma.
• Khi trộn với argon, nó có thể được sử dụng làm khí che chắn trong quá trình hàn cacbon và thép không gỉ. Đôi khi nó được sử dụng ở dạng nguyên chất, do đó giúp ngăn ngừa ô nhiễm khí quyển đối với kim loại mối hàn nóng chảy trong quá trình hàn hồ quang điện được che chắn bằng khí.
• Tạo ra độ xuyên sâu trong hẹp với hồ quang cứng hoạt động tốt khi hàn lệch vị trí.
• Thêm Carbon Dioxide vào Argon hoặc Helium làm tăng độ thâm nhập và làm cứng hồ quang, cải thiện việc hàn ra khỏi vị trí.
• Kết hợp carbon dioxide với oxy tạo ra độ xuyên thấu toàn diện ở bề mặt của mối hàn, trong khi tiềm năng ion hóa thấp và độ dẫn nhiệt tạo ra một vùng nóng ở trung tâm của cột hồ quang dẫn đến sự thâm nhập theo chiều rộng đến chiều sâu của mối hàn được cân bằng tốt. mối hàn.

4. Axetylen

Axetylen (C2H2) là một chất khí không màu, rất dễ cháy, chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng hàn và cắt oxy-nhiên liệu.

Sử dụng

• Có nhiệt độ ngọn lửa nóng nhất lên đến 6.300 ° F / 3.480 ° C, do đó, là sự lựa chọn tuyệt vời để hàn, hàn và cắt các hợp kim thép.
• Được sử dụng làm nhiên liệu để cắt oxy và hàn oxy. Khi trộn với oxy, nó là khí hiệu quả nhất để tạo thành ngọn lửa đủ nóng để cắt và hàn hầu hết các kim loại một cách dễ dàng.

5. Propan

Propan (C3H8) là chất khí hóa lỏng không màu, dễ cháy, có mùi riêng biệt hoặc khí tự nhiên. Nhiệt độ ngọn lửa của ngọn lửa oxy-propan thấp hơn và giải phóng BTU thấp hơn so với propylen và axetylen.

Sử dụng

• Nó thường được sử dụng bởi các bãi phế liệu để cắt thép cacbon, nơi chất lượng cắt ít quan trọng hơn.
• Nó cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu tiết kiệm chi phí.

6. Propylene

Propylen (C3H6) là chất khí hóa lỏng không màu, dễ cháy, có mùi ngọt nhẹ. Nó có công suất BTU vừa phải ở ngọn lửa chính và công suất BTU cao ở ngọn lửa phụ.

Sử dụng

• Nó mang lại sự an toàn tuyệt vời hơn vì nó có thể được sử dụng đến áp suất đầy bình.
• Với áp suất hơi đáng kể hơn so với propan, nó rất thích hợp để sử dụng ở nhiệt độ lạnh như
• Kết hợp các phẩm chất của ngọn lửa axetylen với khả năng đốt nóng thứ cấp của propan; do đó, nhiên liệu khí đốt nóng hơn propan. Tuy nhiên, trước khi chọn nó làm nhiên liệu khí đốt, hãy so sánh tốc độ cắt dựa trên các trường hợp riêng lẻ.

7. Ôxy

Ôxy (O2) là một chất khí không màu, không mùi và không vị, chiếm 21% khí quyển trái đất.

Sử dụng

• Oxy hỗ trợ quá trình đốt cháy, giúp khuếch đại nhiệt với nhiên liệu cho hoạt động hàn khí và cắt kim loại bằng oxy-nhiên liệu.
• Khi bạn trộn oxy với carbon dioxide và argon, nó mang lại lợi thế phun ướt và phun
• Sẽ có lợi nếu được thêm một lượng nhỏ vào khí che chắn vì nó bổ sung tính lưu động cho bể nóng chảy và tăng tốc độ cho quá trình hàn.
• Nó được sử dụng làm khí cắt plasma (với điện cực Hafnium) trên thép cacbon.
• Khi trộn với axetylen, nó tạo ra ngọn lửa duy nhất đủ nóng để hàn thép.
• Hàn khí với oxy cũng cung cấp một lá chắn đầy đủ để bảo vệ một số kim loại khỏi cần một dây phụ trợ thông lượng che chắn.

8. Hydrogen

Hiđro (H2) nhẹ nhất trong tất cả các chất khí. Nó không màu, không mùi, không vị, không độc và tồn tại dưới dạng khí ở nhiệt độ và áp suất khí quyển

Sử dụng

• Chủ yếu được sử dụng với thép không gỉ Austenit để thúc đẩy loại bỏ oxit và tăng nhiệt đầu vào. Hydro có thể được sử dụng với tỷ lệ cao hơn từ 30 – 40% trong hoạt động cắt plasma trên thép không gỉ để tăng công suất và giảm xỉ.
• Trong chế tạo kim loại, hydro đóng vai trò như một bầu không khí bảo vệ trong các hoạt động nhiệt độ cao như sản xuất thép không gỉ
• Thường được trộn với argon để hàn không gỉ Austenit.
• Được sử dụng trong hàn hydro nguyên tử, một quy trình chuyên dụng được sử dụng để hàn các vật liệu có điểm nóng chảy cực cao, như vonfram

9. Nitơ

Nitơ (N2) là một khí diatomic bao gồm 78% bầu khí quyển của trái đất. Nó là khí không màu, không mùi, không vị, không độc và không cháy, tồn tại ở nhiệt độ và áp suất khí quyển.

Sử dụng

• Chủ yếu được sử dụng để thúc đẩy Austenit và cải thiện khả năng chống ăn mòn trong thép song công và siêu song công.
• Các bổ sung nhỏ cho khí che chắn dựa trên argon có thể được sử dụng để hàn thép không gỉ bằng quy trình Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW hoặc MIG).
• Nó được sử dụng như một khí tẩy với hàn ống thép không gỉ.
• Nitơ có thể tăng cường cắt plasma và xử lý nhiệt.
• Được sử dụng như một khí bảo vệ để hàn laser và cắt plasma
• Khi che chắn kim loại giàu nitơ, nó làm tăng cơ tính của hợp kim và có thể làm xuyên sâu hơn đồng thời ổn định hồ quang.
• Nó được sử dụng như một khí thổi sau khi kết thúc quá trình hàn bên trong bể chứa và không gian kín, để bảo quản vật liệu cho đến khi được sử dụng với sản phẩm dự kiến ​​của nó.

10. Oxit nitric

Nitric Oxide Khi được thêm vào, nó có tác dụng giảm sản sinh ozone và cũng ổn định hồ quang khi hàn nhôm và thép không gỉ hợp kim cao

Các loại khí khác được sử dụng trong hỗn hợp trong chế tạo hàn

Dưới đây là các hỗn hợp khí được sử dụng phổ biến nhất để nâng cao hiệu suất:

Hỗn hợp khí Argon-Oxy

Chủ yếu được sử dụng để truyền phun thông thường và phun xung trên Carbon và Thép không gỉ sạch, trơn.

• Thích hợp để hàn Thép cacbon tiết diện đáng kể cho thiết bị nông nghiệp, vận tải quân sự, tàu và các cụm ô tô.
• Nó được sử dụng để hàn hồ quang phun của cả thành phần Thép không gỉ Ferit và Austenit.

Hỗn hợp Argon-Helium-Carbon dioxide

Hỗn hợp ba hỗn hợp này chủ yếu hữu ích cho việc hàn chuyển mạch ngắn mạch thép không gỉ ở tất cả các vị trí hàn.

• Hàm lượng carbon dioxide thấp để giảm thiểu sự hấp thụ carbon và đảm bảo khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong các mối hàn nhiều khe.
• Sự kết hợp argon và carbon dioxide cung cấp độ ổn định hồ quang tuyệt vời và độ sâu của phản ứng tổng hợp.
• Hàm lượng heli cao cung cấp nhiệt lượng đầu vào đáng kể để khắc phục tính chất chậm chạp của vũng hàn thép không gỉ.

Hỗn hợp Argon-Carbon Dioxide

Là hỗn hợp đa năng để hàn Carbon, hợp kim thấp và một số thép không gỉ. Tăng hàm lượng CO2 sẽ làm tăng độ ngấu của mối hàn và đặc tính thấm ướt hạt.

• Mức độ CO2 thấp hơn có thể được sử dụng cho hồ quang xung hoặc hàn hồ quang phun, trong khi nồng độ cao hơn (trên 20%) thích hợp cho hàn hồ quang ngắn và che chắn một số dây dẫn có dòng chảy.

Argon-Carbon Dioxide-Oxy-Helium

Thích hợp cho các nhà sản xuất tham gia các độ dày khác nhau của carbon, hợp kim thấp hoặc thép không gỉ bằng cách sử dụng quy trình MIG / MAG

• Để nâng cao hiệu suất hồ quang trong quá trình hàn, do đó mối hàn chất lượng cao.
• Tăng năng suất thợ hàn
• Tạo ra hình dạng hạt kim loại mối hàn tốt
• Mang lại các đặc tính cơ học của mối hàn tuyệt vời đồng thời giảm chi phí cho mỗi foot mối hàn của bạn.

Hỗn hợp Argon-Helium

Hữu ích trong nhiều ứng dụng Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW hoặc TIG) trong đó nhiệt độ đầu vào vật liệu cơ bản tăng lên là mong muốn đồng thời duy trì các đặc tính ổn định và khởi động hồ quang thuận lợi.

• Hữu ích cho các phần nhôm dày và các vật liệu màu khác, nơi nhiệt lượng bổ sung vào vật liệu cơ bản giúp tăng cường hiệu suất hàn.
• Nó được sử dụng để hàn TIG của thép đo nhẹ, thép không gỉ và các ứng dụng nhôm như khung xe đạp, thiết bị phục vụ thực phẩm và thuyền giải trí.

Argon-Nitơ

Sự kết hợp này mang lại hình dạng và màu sắc mối hàn tốt và tăng tốc độ hàn trong trường hợp chập mạch.

Nitơ làm tăng độ ổn định và độ xuyên của hồ quang và giảm sự biến dạng của chi tiết được hàn.

Hỗ trợ duy trì hàm lượng nitơ thích hợp trong thép không gỉ duplex

Lưu huỳnh hexafluoride

Có thể thêm vào để che chắn khí hàn nhôm để liên kết hydro trong vùng hàn và giảm độ rỗng mối hàn

Argon-Dichlorodifluoromethane

Nó có thể được sử dụng cho môi trường bảo vệ cho sự nóng chảy của hợp kim nhôm-liti. Nó làm giảm hàm lượng hydro trong mối hàn nhôm, ngăn ngừa độ rỗng liên quan.