ก๊าซหรือก๊าซป้องกันใดที่ทำงานได้ดีกับการเชื่อม GMAW?

GMAW (การเชื่อมส่วนโค้งโลหะแก๊ส) หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าการเชื่อม MIG อาศัยการป้องกันก๊าซอย่างหนักเพื่อป้องกันสระว่ายน้ำเชื่อมจากการปนเปื้อนในบรรยากาศ - ออกซิเจนไนโตรเจนและความชื้นที่อาจทำให้เกิดรูพรุน ก๊าซป้องกันที่ถูกต้องไม่เพียง แต่ป้องกันข้อบกพร่อง แต่ยังมีผลต่อความมั่นคงของอาร์คการปรากฏตัวของลูกปัดเชื่อมและการเจาะ ในขณะที่ไม่มีก๊าซเดียวสำหรับวัสดุทั้งหมดอาร์กอนคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และอาร์กอน - การผสมผสานการผสมมีประสิทธิภาพมากที่สุดด้วยส่วนผสมพิเศษที่ขยายความสามารถของ GMAW ไปยังสแตนเลสอลูมิเนียมและโลหะผสมอื่น ๆ
ข้อกำหนดหลักสำหรับก๊าซป้องกัน GMAW
การป้องกันก๊าซสำหรับ GMAW จะต้องเป็นไปตามเกณฑ์สำคัญสามประการ:
•การป้องกันการปนเปื้อน: บล็อกก๊าซบรรยากาศจากการทำปฏิกิริยากับโลหะหลอมเหลว
•ความเสถียรของอาร์ค: รักษาส่วนโค้งที่สอดคล้องกันเพื่อควบคุมอินพุตความร้อนและรูปร่างลูกปัดเชื่อม
•ความเข้ากันได้ของวัสดุ: หลีกเลี่ยงปฏิกิริยาทางเคมีด้วยโลหะฐานหรือลวดฟิลเลอร์ (เช่นออกซิเดชันของอลูมิเนียมหรือคาร์บอนปิ๊กอัพในสแตนเลส)
ความต้องการเหล่านี้แตกต่างกันไปตามวัสดุความหนาและการใช้งาน - การสร้างตัวเลือกระหว่างก๊าซเฉื่อย (อาร์กอนฮีเลียม) ก๊าซปฏิกิริยา (CO₂) หรือผสม
ก๊าซเฉื่อย: เหมาะสำหรับไม่ใช่ - โลหะเหล็ก
ก๊าซเฉื่อย (อาร์กอนฮีเลียมหรือผสม) ไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะทำให้พวกเขาจำเป็นสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียมทองแดงและอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ - โลหะผสมเหล็ก
อาร์กอน (AR): ฐานอเนกประสงค์
Pure Argon เป็นรากฐานของการป้องกัน GMAW สำหรับไม่ใช่ - โลหะเหล็ก การนำความร้อนต่ำของมันสร้างส่วนโค้งที่มีความเสถียรและมุ่งเน้นซึ่งทำงานได้ดีสำหรับวัสดุบาง ๆ (เช่น 16 - แผ่นอลูมิเนียมเกจ) ความหนาแน่นของอาร์กอน (1.38 เท่าของอากาศ) ก่อตัวเป็นโล่ที่เชื่อถือได้แม้ในร่างแสงและป้องกันการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวที่อ่อนไหวของอลูมิเนียมซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญเนื่องจากอลูมิเนียมออกไซด์ (Al₂o₃) ละลายที่ 3,700 องศา F (2,037 องศา)
สำหรับอลูมิเนียม GMAW Pure Argon เป็นมาตรฐาน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าลวดฟิลเลอร์จะไหลเข้าสู่สระเชื่อมอย่างราบรื่นและหลีกเลี่ยงการรวมออกไซด์ที่ลดลงข้อต่อ
ฮีเลียม (เขา): เพิ่มการเจาะในโลหะผสมหนา
ฮีเลียมก๊าซเฉื่อยที่เบากว่าจะเพิ่มอุณหภูมิอาร์คเนื่องจากการนำความร้อนสูง สิ่งนี้ทำให้มันมีประโยชน์สำหรับโลหะหนา - โลหะเฟอร์รัส (เช่น 1 - นิ้วอลูมิเนียมนิ้ว) ซึ่งจำเป็นต้องมีการเจาะลึกลงไป Helium-Argon ผสมผสาน (เช่น 75% HE/25% AR) การเจาะสมดุลและความเสถียรของอาร์คซึ่งมักใช้ในการใช้งานการบินและอวกาศที่ส่วนประกอบอลูมิเนียมต้องการฟิวชั่นเต็มรูปแบบ
อย่างไรก็ตามฮีเลียมมีค่าใช้จ่ายสูงและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในร่าง (เนื่องจากความหนาแน่นต่ำ) จำกัด การใช้งานโครงการพิเศษ
ก๊าซปฏิกิริยา: ปรับให้เหมาะสมสำหรับโลหะเหล็ก
ก๊าซปฏิกิริยาเช่นCO₂โต้ตอบกับเหล็กน้อยที่สุด แต่เพิ่มประสิทธิภาพส่วนโค้งทำให้เหมาะสำหรับคาร์บอนและต่ำ - โลหะผสม
คาร์บอนไดออกไซด์ (co₂): ราคา - มีผลบังคับใช้สำหรับเหล็ก
Pure Co₂เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการเชื่อม GMAW ของเหล็กอ่อนและต่ำ - เหล็กผสม คุณสมบัติปฏิกิริยาของมัน (มันแยกออกเล็กน้อยในส่วนโค้ง) สร้างส่วนโค้งที่ร้อนกว่าอาร์กอนปรับปรุงการเจาะในวัสดุหนา (เช่น½ - นิ้วเหล็กคาร์บอนนิ้ว) Co₂ยังลดความกระปรี้กระเปร่าเมื่อเทียบกับฟลักซ์ที่เก่ากว่า - วิธีการที่ได้รับและมีราคาถูกกว่าอาร์กอน - ที่สำคัญสำหรับการผลิตระดับเสียงสูง - (เช่นการเชื่อมเฟรมยานยนต์)
ในขณะที่CO₂สามารถทำให้เกิดออกซิเดชันเล็กน้อยสายฟิลเลอร์ของ Mild Steel (เช่น AWS ER70S-6) มี deoxidizers (ซิลิคอน, แมงกานีส) ที่เป็นกลางออกไซด์ออกไซด์
อาร์กอน - co₂ผสมผสาน: คุณภาพและค่าใช้จ่ายในการปรับสมดุล
การผสมผสานของอาร์กอนและCO₂ (เช่น 75% AR/25% CO₂, 90% AR/10% CO₂) เป็นก๊าซป้องกันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับ GMAW เหล็ก พวกเขารวมความมั่นคงของอาร์กอนเข้ากับการรุกของCo₂เสนอ:
•ลูกปัดเชื่อมที่นุ่มนวลขึ้น: อาร์กอนลดความกระเจิดกระดินเมื่อเทียบกับCO₂บริสุทธิ์การลดการโพสต์ - การทำความสะอาดเชื่อม - จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่มองเห็นได้เช่นคานเหล็กโครงสร้าง
•ความหลากหลายในความหนา: 75/25 ผสมผสานการทำงานสำหรับเหล็กบาง (18-gauge) และเหล็กหนา (1 นิ้ว) ปรับให้เข้ากับยานยนต์การก่อสร้างและการใช้งานเครื่องจักร
•รูพรุนที่ลดลง: เกราะป้องกันความหนาแน่นของอาร์กอน จำกัด การรับไนโตรเจนซึ่งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยของรูขุมขนในCO₂ - การเชื่อมโล่
การผสมผสาน 90/10 เป็นที่ต้องการสำหรับเหล็กโลหะผสมต่ำ - เนื่องจากเนื้อหาCO₂ที่ต่ำกว่าช่วยลดการรับคาร์บอนเพื่อรักษาความทนทานของโลหะ
การผสมเฉพาะสำหรับสแตนเลสและสูง - โลหะผสมโลหะ
สแตนเลสและโลหะผสมนิกเกิลสูง - ต้องการก๊าซป้องกันที่ป้องกันการพร่องโครเมียม (สำคัญสำหรับความต้านทานการกัดกร่อน) และหลีกเลี่ยงการก่อตัวของคาร์ไบด์
อาร์กอน - co₂ - ออกซิเจนผสมผสานสำหรับสแตนเลส
สำหรับสแตนเลสออสเทนนิติก (เช่น 304, 316), ผสมผสานเช่น 90% AR/8% CO₂/2% O₂ความเสถียรส่วนโค้งและการควบคุมออกซิเดชัน ออกซิเจนช่วยเพิ่ม "การเปียก" ของสระว่ายน้ำเชื่อม (ทำให้มั่นใจได้ถึงการแพร่กระจายของลูกปัด) โดยไม่มีการเกิดออกซิเดชันโครเมียมมากเกินไปในขณะที่อาร์กอนช่วยลดการรับไนโตรเจน การผสมผสานนี้เป็นมาตรฐานในอุปกรณ์แปรรูปอาหารที่ความต้านทานการกัดกร่อนไม่ใช่ - ต่อรองได้
อาร์กอน - ฮีเลียมสำหรับสูง - โลหะผสมนิกเกิล
โลหะผสมเช่น Inconel (ใช้ในการบินและอวกาศและการประมวลผลทางเคมี) ต้องมีการป้องกันแบบเฉื่อยเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน อาร์กอน - ผสมฮีเลียม (เช่น 70% AR/30% เขา) ให้อินพุตความร้อนสูงที่จำเป็นสำหรับส่วนหนาในขณะที่ปกป้องความต้านทานการกัดกร่อนของนิกเกิล ความร้อนอาร์คของฮีเลียมทำให้มั่นใจได้ว่าการหลอมรวมเต็มโดยไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะผสม
ปัจจัยสำคัญในการเลือกก๊าซ
การเลือกก๊าซป้องกัน GMAW ที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับ:
•โลหะฐาน: อลูมิเนียมต้องใช้อาร์กอนบริสุทธิ์ Mild Steel ทำงานร่วมกับCo₂หรือผสม; สแตนเลสต้องการอาร์กอน - การผสมออกซิเจน
•ความหนาของวัสดุ: โลหะบาง ๆ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ¼นิ้ว) ได้รับประโยชน์จากอาร์กอน - การผสมผสานที่หลากหลายเพื่อความแม่นยำ; โลหะหนา (มากกว่าหรือเท่ากับ½นิ้ว) ใช้CO₂หรือฮีเลียม - อาร์กอนสำหรับการเจาะ
•การมองเห็นการเชื่อม: สำหรับการตกแต่งหรือการเชื่อมโครงสร้าง (เช่นราวจับ), อาร์กอน - การผสมผสานการผสมผสานลดสปาสเตอร์สำหรับผิวที่สะอาดกว่า
•ค่าใช้จ่าย: Co₂บริสุทธิ์ราคาถูกที่สุดสำหรับเหล็ก อาร์กอนหรือฮีเลียมผสมผสานนั้นมีค่าใช้จ่าย แต่จำเป็นสำหรับไม่ใช่ - เฟอร์รัสหรือสูง - โลหะอัลลอยด์
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับก๊าซป้องกัน GMAW
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด:
•อัตราการไหลของการควบคุม: 20–30 CFH (ลูกบาศก์ฟุตต่อชั่วโมง) ใช้งานได้สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ต่ำเกินไปการไหลของการเชื่อมที่สัมผัส; สูงเกินไปทำให้เกิดความปั่นป่วนที่ดึงอากาศ
•จับคู่แก๊สกับลวดฟิลเลอร์: ใช้สาย deoxidized (เช่น ER70S - 6) กับก๊าซที่ใช้CO₂เพื่อต่อต้านการเกิดออกซิเดชัน
•หลีกเลี่ยงการปนเปื้อน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายก๊าซแห้งและปราศจากเศษซาก - ความชื้นทำให้เกิดไฮโดรเจน - พรุนที่เกิดขึ้นโดยเฉพาะในเหล็ก
•ทดสอบร่าง: ในสภาพลมแรง (เช่นสถานที่ก่อสร้าง) ใช้กระจกหน้ารถหรือเปลี่ยนเป็นก๊าซที่หนาแน่น (อาร์กอน) เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของโล่
สรุป: ไม่มีใคร - ขนาด - เหมาะกับ - ทั้งหมด แต่ชัดเจนแนวทางปฏิบัติ
ก๊าซป้องกัน GMAW ที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับวัสดุ:
•อลูมิเนียม/ไม่ใช่ - ferrous: อาร์กอนบริสุทธิ์ (บาง) หรืออาร์กอน - ฮีเลียมผสม (หนา)
• mild/low - โลหะผสม: 75% AR/25% CO₂ (ความเก่งกาจ) หรือCO₂บริสุทธิ์ (ราคา)
•สแตนเลส: อาร์กอน - co₂ - ออกซิเจนผสมเพื่อรักษาความต้านทานการกัดกร่อน
โดยการจัดแนวการเลือกก๊าซกับวัสดุความหนาและความต้องการคุณภาพช่างเชื่อม GMAW บรรลุข้อบกพร่อง - ข้อต่อฟรี - ไม่ว่าจะเป็นเฟรมยานยนต์ชิ้นส่วนเครื่องบินอลูมิเนียมหรืออุปกรณ์การแพทย์สแตนเลส ก๊าซป้องกันที่เหมาะสมไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือ มันเป็นรากฐานของประสิทธิภาพ GMAW ที่เชื่อถือได้