Επιλογή αερίων προστασίας για συγκόλληση με τόξο με πυρήνα ροής: Επεξεργαστική ανάλυση και οδηγός εφαρμογής

Στον τομέα της συγκόλλησης, η συγκόλληση με τόξο με πυρήνα ροής (FCAW-G) διαδραματίζει σημαντικό ρόλο και χρησιμοποιείται ευρέως στην βαριά βιομηχανία, την κατασκευή, την ναυπηγική βιομηχανία, την κατασκευή πλοίων, την κατασκευή ηλεκτρικών συσσωρευτών και την κατασκευή ηλεκτρικών συσσωρευτών.εγκαταστάσεις υπεράκτιας θάλασσας και άλλες βιομηχανίες συγκόλλησης χάλυβα χαμηλών εκπομπών άνθρακαΗ επιλογή του αερίου προστασίας είναι κρίσιμη για το αποτέλεσμα συγκόλλησης.και τα συνήθως χρησιμοποιούμενα είναι 100% καθαρό CO2 ή μείγμα 75% - 80% Ar και 20% - 25% CO2Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει σε βάθος τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών των δύο αερίων προστασίας για να βοηθήσει τους επαγγελματίες συγκόλλησης να κάνουν ενημερωμένες επιλογές.

Εργασιακή αρχή του αερίου προστασίας: Η αόρατη ασπίδα στην περιοχή συγκόλλησης

Η βασική λειτουργία του αέριο προστασίας είναι να εμποδίζει τον αέρα και να εμποδίζει το οξυγόνο, το άζωτο και τον ατμό νερού από την διάβρωση της δεξαμενής συγκόλλησης και του ηλεκτρόδου.το αέριο προστασίας εκτοξεύεται από τον πύραυλο της φαξίνας συγκόλλησης, δημιουργώντας ένα απομονωμένο περιβάλλον γύρω από το ηλεκτρόδιο για να εξασφαλιστεί η σταθερή καύση του τόξου και η φυσιολογική στερεοποίηση της λιωμένης δεξαμενής.Τόσο το CO2 όσο και τα μείγματα Ar/CO2 μπορούν να εκπληρώσουν αποτελεσματικά αυτή την ευθύνη και να συμμετάσχουν επίσης στην κατασκευή της περιοχής πλάσματος τόξου, που επηρεάζουν την θερμική αγωγιμότητα του τόξου και τη δύναμη στην λιωμένη δεξαμενή, αν και υπάρχουν διαφορές στις επιδόσεις τους σε αυτές τις πτυχές.

Χαρακτηριστικά αερίου προστασίας: Διαφορές από μικροσκοπική άποψη

1.Δυναμικό ιονισμού και σταθερότητα τόξουΤο δυναμικό ιονισμού του CO2 είναι 14,4 eV, χαμηλότερο από αυτό του Ar στα 15,7 eV,που δίνει στο CO2 πλεονέκτημα στην ανάφλεξη και τη διατήρηση του τόξου και μπορεί γρήγορα να δημιουργήσει ένα σταθερό τόξο συγκόλλησης.

2.Διοίκηση θερμότητας και μεταφορά σταγονιδίων: Η υψηλή θερμική αγωγιμότητα του CO2 το διαφοροποιεί από το μείγμα Ar/CO2 όσον αφορά τη μεταφορά σταγονιδίων, το σχήμα του τόξου, την διείσδυση της συγκόλλησης και την κατανομή της θερμοκρασίας.Η υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα προάγει το σχηματισμό μεγάλης μεταφοράς σταγονιδίων κατά τη μεταφορά σταγονιδίων, επηρεάζοντας το σχηματισμό συγκόλλησης και τον έλεγχο της διείσδυσης.

3.Αντιδραστικότητα και σύνθεση συγκόλλησης: Το CO2 είναι αδρανές αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά αποσυντίθεται σε άτομα CO, O2 και οξυγόνου κάτω από την υψηλή θερμοκρασία του τόξου και γίνεται ενεργό αέριο,που είναι επιρρεπής σε αντιδράσεις οξείδωσης με μέταλλαΤο Ar είναι ένα αδρανές αέριο και το μείγμα Ar/CO2 έχει σχετικά χαμηλότερη αντιδραστικότητα.όταν χρησιμοποιείται το μείγμα Ar/CO2, η απόδοση εναπόθεσης του κράματος ηλεκτροδίων είναι υψηλότερη επειδή ορισμένα στοιχεία κράματος αντιδρούν με το οξυγόνο που αποσυντίθεται από το CO2 για να σχηματίσουν οξείδια που εισέρχονται στην σκούρα,αύξηση της περιεκτικότητας σε αποξειδωτικά όπως Mn και Si στην συγκόλληση, αυξάνοντας έτσι την αντοχή της συγκόλλησης, αλλά μειώνοντας την επιμήκυνση και την αντοχή στην πρόσκρουση.

Άνεργα αέρια και αέρια μείγματος: συμβατότητα στην εφαρμογή

Αν και τα αδρανή αέρια μπορούν να προστατεύσουν τη λιωμένη δεξαμενή, όταν χρησιμοποιούνται μόνοι τους για τη συγκόλληση μετάλλων με βάση τον σίδηρο, μπορεί να προκύψουν προβλήματα.Το τόξο θα παρατεθεί και η εξωτερική επικάλυψη του ηλεκτρόδου θα λιώσει πρόωρα.Για το λόγο αυτό, τα αέρια μείγματος Ar/CO2 χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συγκόλληση μετάλλων με βάση το σίδηρο.Συνήθως χρησιμοποιούνται μείγματα 75% Ar + 25% CO2 ή 80% Ar + 20% CO2 για συγκόλληση FCAW-G από ανοξείδωτο χάλυβα, και ορισμένα καλώδια συγκόλλησης απαιτούν 90% Ar + 10% CO2, και μια περιεκτικότητα σε Ar χαμηλότερη του 75% θα επηρεάσει την απόδοση τόξου.

Παράγοντες στην επιλογή αερίου προστασίας: Ανταλλαγές μεταξύ κόστους, συγκόλλησης και ποιότητας

1.Εξετάσεις κόστους: Επιλογές πίσω από τον οικονομικό λογαριασμό: Στα έξοδα συγκόλλησης, η εργασία και η διαχείριση αντιπροσωπεύουν το 80%, τα υλικά αντιπροσωπεύουν το 20%, και το αέριο προστασίας αντιπροσωπεύει περίπου το 1/4 του κόστους υλικού.Το διοξείδιο του άνθρακα έχει ένα ευρύ φάσμα πηγών και μπορεί να παραχθεί με χαμηλό κόστος μέσω επεξεργασίας φυσικού αερίουΩστόσο, το Ar είναι σπάνιο στην ατμόσφαιρα και η εξόρυξή του απαιτεί πολύπλοκο εξοπλισμό και υψηλή κατανάλωση ενέργειας, με αποτέλεσμα υψηλά κόστη.Εάν ληφθεί υπόψη μόνο το κόστος του φυσικού αερίου, το CO2 είναι η πρώτη επιλογή, αλλά η πραγματική απόφαση πρέπει να σταθμισθεί συνολικά.

2.Προτίμηση συγκόλλησης και παραγωγικότητα: Η σχέση μεταξύ επιχειρησιακής εμπειρίας και αποδοτικότητας: Όταν χρησιμοποιείται το ίδιο σύρμα συγκόλλησης, το μείγμα Ar/CO2 έχει πιο σταθερό τόξο, λιγότερες ψεκασμοί και σταθερή μεταφορά σταγονιδίων, γεγονός που μπορεί να διατηρήσει μια καλή κατάσταση της λιωμένης δεξαμενής,είναι ευεργετικό για την συγκόλληση σε ειδικές θέσεις και βελτιώνει την παραγωγικότηταΩστόσο, η υψηλότερη περιεκτικότητά του σε Ar αυξάνει την θερμική ακτινοβολία που λαμβάνει ο συγκολλητής και το όπλο συγκόλλησης είναι επιρρεπές σε υπερθέρμανση,που απαιτούν υψηλότερη ισχύ συγκόλλησης ή συχνότερη αντικατάσταση φθαρμένων εξαρτημάτων.

3.Ποιότητα συγκόλλησης: Η βασική εγγύηση της ποιότητας συγκόλλησης: Το μείγμα Ar/CO2 παρουσιάζει καλή απόδοση στο σχηματισμό συγκόλλησης, μειώνοντας τα ψεκασμένα και μειώνοντας το κόστος καθαρισμού μετά τη συγκόλληση, γεγονός που είναι χρήσιμο για τις υπερηχητικές δοκιμές.Επειδή οι λεπτές σταγόνες αυξάνουν την ποσότητα διάλυσης του αερίου, τα σημάδια αερίου μπορεί να επηρεάσουν την εμφάνιση και τις επιδόσεις της συγκόλλησης.

Τυπικά σενάρια εφαρμογής: Προτιμήσεις επιλογής στην βιομηχανική πρακτική

Στην επίπεδη και οριζόντια συγκόλληση υψηλής εναπόθεσης, το CO2 χρησιμοποιείται συνήθως λόγω του πλεονεκτήματος κόστους και της ικανοποίησης των απαιτήσεων συγκόλλησης.Η ναυπηγική βιομηχανία ευνοεί το CO2 επειδή το τόξο του μπορεί να κάψει αποτελεσματικά το βάσιμο στο βασικό μέταλλο.Στην αμερικανική ανοικτή κατασκευαστική βιομηχανία, κατά τη συγκόλληση ειδικών συγκόλλησεων με αυλακές, προτιμάται το μείγμα Ar/CO2 λόγω της επιδίωξης της εμφάνισης συγκόλλησης και της χαμηλής ψεκασμού.Εάν σε εργαστήριο χρησιμοποιούνται πολλαπλές διαδικασίες συγκόλλησης με προστασία από αέριο, το αέριο προστασίας είναι συχνά τυποποιημένο και ορισμένοι κατασκευαστές επιλέγουν επίσης το μείγμα Ar / CO2 για τη βελτιστοποίηση του αποτελέσματος συγκόλλησης GMAW.

Συμπέρασμα: Ολοκληρωμένη εξέταση και ακριβής λήψη αποφάσεων

Η επιλογή του αερίου προστασίας για το FCAW-G απαιτεί ισορροπία μεταξύ κόστους, ποιότητας και παραγωγικότητας.και θα πρέπει να καθορίζεται με βάση την επίδραση του αερίου σε διάφορες πτυχές στις πραγματικές εργασίες συγκόλλησηςΜετά την επιλογή του αερίου προστασίας, είναι απαραίτητο να επιλεγεί ένα κατάλληλο ηλεκτρόδιο για να εξασφαλιστεί η καλύτερη ισορροπία της ποιότητας και της απόδοσης της συγκόλλησης.