No processo de soldagem, o uso de gás misto em vez de um único gás como gás de proteção pode efetivamente refinar a gota, reduzir o respingo, melhorar a formação, controlar a penetração, prevenir defeitos e reduzir a produtividade da porosidade, melhorando significativamente a qualidade da soldagem. .
As misturas de gases de proteção de soldagem comumente usadas incluem mistura binária de gases, mistura ternária de gases e mistura quaternária de gases.
As misturas de gases binários incluem Ar He, Ar-N2Ar-H2Ar-O2Ar-CO2CO2-O2N2-H2etc;
Misturas ternárias de gases incluem Ar-He-CO2Ar-Ele-N2Ar-HeO2Ar-O2-CO2etc;
A mistura de gases quatérnios é menos utilizada e é composta principalmente de Ar, He, N2Ó2H2CO2etc.
A proporção de cada componente em vários gases misturados pode variar em uma ampla faixa, que é determinada principalmente pelo processo de soldagem, material de soldagem, modelo do fio de soldagem e muitos outros fatores.
Em geral, quanto mais elevados forem os requisitos de qualidade da soldadura, maiores serão os requisitos de pureza do gás único utilizado para preparar a mistura.
1. Mistura binária de gases
(1) Argônio-oxigênio
Adicionar uma pequena quantidade de oxigênio ao argônio para soldagem MIG pode melhorar a estabilidade do arco, melhorar a taxa de refinamento das gotículas fundidas, reduzir a corrente de transferência de pulverização, melhorar a molhabilidade e a formação do cordão de solda.
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Por exemplo, Ar+(1% – 2%) O2 é comumente usado para soldagem a arco spray de aço carbono, aço de baixa liga e aço inoxidável.
Aumente adequadamente a oxidabilidade da atmosfera do arco para aumentar a temperatura do metal fundido na poça fundida e melhorar a fluidez.
O metal fundido pode fluir totalmente para a ponta da solda, reduzindo a tendência de corte inferior e tornando o cordão de solda plano.
Por exemplo, Ar+(5% – 10%) O2 pode ser usado para soldagem de aço carbono para melhorar a velocidade de soldagem.
Às vezes, uma pequena quantidade de oxigênio é adicionada para soldar metais não ferrosos.
Por exemplo, ao soldar placas de alumínio muito limpas, adicionar 1% de oxigênio na fração volumétrica pode tornar o arco estável.
(2) Dióxido de carbono de argônio
Este tipo de mistura de gás é usado principalmente para soldagem de aço carbono e baixa liga e tem aplicação limitada para soldagem de aço inoxidável.
Ar-CO2 tem menos respingos que o CO puro2e reduz a perda por queima de elementos de liga, o que é útil para melhorar a resistência e a resistência ao impacto da solda.
Uma pequena quantidade de CO2 é adicionado ao Ar como uma pequena quantidade de O2 é adicionado para produzir um arco de jato.
A maior diferença é que a corrente crítica do Ar-CO2 mistura é maior que a de Ar-O2 mistura.
Ar-CO2 é a mistura binária de gases de soldagem mais utilizada na China.
A fim de atender à demanda do mercado e padronizar os requisitos de qualidade, foi formulado o padrão da indústria química HG/T3728-2004 Mistura de Gás de Soldagem Dióxido de Carbono Argônio, que especifica a pureza do gás de alimentação usado para preparar Ar-CO2 mistura de gases, os requisitos técnicos, métodos de teste, regras de inspeção, etc. para os produtos de mistura de gases.
A proporção de Ar-CO2 o gás misturado pode ter quase qualquer proporção.
Por exemplo, é comum adicionar 5% de CO2 à mistura de gás para soldagem MAG pulsada em todas as posições de chapas grossas de aço de baixa liga.
Geralmente, comparado com a adição de 2% de O2a oxidação da solda é menor, a penetração é melhorada e a porosidade é menor;
Ar+(10% – 20%) CO2 é usado para soldagem com folga estreita de aço carbono e aço de baixa liga, soldagem em todas as posições de placas finas e soldagem MAG de alta velocidade;
Ar+(21% – 25%) CO2 é comumente usado para soldagem por transferência por curto-circuito de aço de baixo carbono;
Ar+50% CO2 é usado para soldagem de penetração profunda com alta entrada de calor;
Ar+70% CO2 é usado para soldar tubos de parede espessa.
(3) Argônio hélio
A mistura Ar He é utilizada para soldagem de metais não ferrosos, como alumínio, cobre, ligas de níquel e metais ativos, independente de sua proporção.
Esses gases utilizam diferentes combinações para melhorar a tensão do arco e o calor da soldagem TIG e MIG, mantendo as características favoráveis do argônio, que é particularmente adequado para ocasiões onde a qualidade da solda é altamente exigida.
O teor de hélio deve ser de pelo menos 20% para produzir e manter o efeito de arco de pulverização estável.
(4) Nitrogênio de argônio
Ao soldar aço inoxidável duplex, 2% – 3% N2 pode ser adicionado ao gás misturado para melhorar a resistência à corrosão por pites e à corrosão sob tensão da junta.
(5) Argônio hélio
H2 é uma molécula diatômica com alta condutividade térmica.
Quando Ar-H2 mistura é usada, a temperatura do arco pode ser aumentada, a capacidade de penetração pode ser aumentada, a velocidade de soldagem pode ser melhorada e o corte inferior pode ser evitado.
Além disso, o hidrogênio tem efeito redutor, que pode prevenir a formação de poros de CO.
Ar-H2 o gás misto é usado principalmente para soldagem de ligas à base de níquel, ligas de níquel-cobre, aço inoxidável, etc.
O teor de hidrogénio deve ser controlado abaixo de 6%.
2. Mistura ternária de gases
(1) Argônio, dióxido de carbono, oxigênio
O gás misturado contendo esses três componentes geralmente possui CO2 abaixo de 20% e O2 abaixo de 5%.
A principal vantagem é que pode soldar aço carbono, aço de baixa liga e aço inoxidável de diversas espessuras. Não importa qual forma de transição seja adequada.
(2) Argônio, dióxido de carbono, hidrogênio
Uma pequena quantidade de H2 (fração volumétrica de 1% – 2%) é adicionada ao aço inoxidável durante a soldagem MIG pulsada, o que melhora a umectação da solda e torna o arco estável.
Portanto, CO2 também deve ser menor (a fração de volume é de 1% a 3%) para reduzir a quantidade de cementação e manter uma boa estabilidade do arco.
Este gás não é recomendado para aços de baixa liga, pois causa alto teor de hidrogênio no metal de solda, propriedades mecânicas ruins e trincas.
(3) Argônio, hélio, dióxido de carbono
A adição de He e CO2 em Ar pode aumentar a entrada de calor da solda e melhorar a estabilidade do arco, e o umedecimento e a formação do cordão de solda são melhores.
Ao soldar aço carbono e aço de baixa liga, ele é adicionado para aumentar a entrada de calor e melhorar a fluidez da poça fundida.
Ele também é inerte, o que não afeta a perda por queima da liga de oxidação do metal de solda.
Por exemplo, Ar+(10% – 30%) He+(5% – 15%) CO2 é usado para soldagem a arco a jato pulsado de aço carbono e aço de baixa liga;
(60% – 70%) He+(20% – 35%) Ar+5% CO2 é usado para aço de alta resistência, especialmente soldagem por transferência de curto-circuito em todas as posições;
90% He+7,5% Ar+2,5% CO2 é amplamente utilizado para soldagem a arco de curto-circuito em todas as posições de aço inoxidável.
