焊(han)接用保(bao)护气体是指在焊接过程中用于保护金属熔滴、焊接熔池(chi)及焊接区的高温金属免受外界有害气(qi)体(ti)侵(qin)袭的(de)气体。
304管焊接用保护气体究竟有(you)哪些(xie)呢?
焊接用保(bao)护气体可分(fen)成惰性气体和活性(xing)气体两大类。惰性气体高温时不分解,且(qie)既不与金属起化学作(zuo)用,也不溶解(jie)于液态金属,是单原子气体。常用的惰性气体有氩气和氦气两种;活性气体高温时(shi)能分解出与金属起化学反应(ying)或溶(rong)于(yu)液态金(jin)属的气(qi)体(ti),常用的活性保护(hu)气(qi)体有CO
2以及含有CO
2、O
2的混(hun)合气体(ti)等。
1.氩气(Ar)。密度比空气大,热导率(lv)和比热容比空气小,具有很好的稳弧特性。用Ar保(bao)护进行(xing)熔化极焊接时,焊丝金属很容易呈稳定的轴(zhou)向射流过(guo)渡,飞溅极小。作焊接用(yong)保护气体的纯度(du)应(ying)达到99.9~99.999%。因其是分馏液态空气的(de)副产品,故其中的有害(hai)杂质是氧(yang)、氮及水(shui)蒸气。
2.氦气(He)。氦的电离能较高(gao),故焊接时引弧较困难,电弧引(yin)燃特性差,氦弧的电弧(hu)电压高,使电弧具有(you)较大的电功(gong)率,电(dian)弧温(wen)度高,传递给焊接的热量(liang)较大。因密度较空气小,故流量要大。价格昂贵。
3.氢气(H2)。密度小,热(re)导率大,分解时可吸收大量的分解热,故对电弧有较(jiao)强的(de)冷却作用。氩气中加入适量的氢,可增大母材金属的输入热,提高电弧电压及电弧温度,从而提高热功率,增加熔透性且(qie)提高焊接速度和生产效率。氢在弧(hu)柱中会吸热分解成氢原子(zi),产(chan)生两种相反的作用:氢原子流到较冷的(de)304管表面上时,会复合成氢分子而释(shi)放出化学能,对304管起补充加热作用;氢原子在高温时能溶解于液(ye)体(ti)金属中,其溶解度随温度降(jiang)低而减少,故液(ye)体金属(shu)冷却时析出的氢若来不及(ji)外逸,则易在焊缝金属中出现气孔、白点(dian)等缺陷。
4.二氧化碳(CO2)。CO
2气体纯度要求≥99.5%,含(han)水量≤0.05%。液态CO
2可溶解0.05%的水(shui),多余的水则沉于(yu)瓶(ping)底。这些水在焊接过程中随CO
2一起(qi)挥发(fa)并混入(ru)CO
2中,成为主要的有害(hai)杂(za)质。故需(xu)采取措施:倒置新灌气(qi)瓶,开启阀门将沉积在(zai)底部的水排出(一般排放2~3次,每次间隔约30min),放水结束后仍将气瓶倒正(zheng);因上部(bu)的气体(ti)含有较多的水分和空气,故使用前先放(fang)气2~3min;气路中设置采用硅(gui)胶或(huo)脱水硫酸铜的干燥器,进(jin)一(yi)步减少CO
2中的水分;当瓶中气压降低(di)到0.1Mpa时不再使用,此时液态CO
2已挥发完,气体压力随气体消耗而(er)降低,水分分压相对(dui)增大,使焊缝金属产生气孔。
5.混(hun)合气体。混合(he)气体可细化熔滴(di)、减少飞溅、提高电弧稳定性、改善熔深及提高电弧温度。
①Ar+He。He的加入量视(shi)厚度而定,不锈钢管越厚加入的He应越多。该种混合(he)气体可改善熔深及焊缝金属的(de)润湿(shi)性。
②Ar+H
2。可用来焊接奥(ao)氏体不锈钢,可抑制和消除镍焊缝金属中的CO气孔,H
2含量须小于6%。
304管焊接用保(bao)护气体常用的有以上几(ji)种,选择焊接用(yong)的保(bao)护气体,主要取决于焊接方法,其次与304管的性质、接(jie)头的质量要求、管(guan)材厚度和焊接位置等因素有关。