Selezione dei gas di schermatura per la saldatura ad arco di flusso: analisi approfondita e guida all'applicazione

Nel campo della saldatura, la saldatura ad arco a core di flusso (FCAW-G) svolge un ruolo significativo ed è ampiamente utilizzata nella produzione pesante, nella costruzione, nella costruzione navale, nel settore dei trasporti, nel settore dei trasporti e nel settore delle telecomunicazioni.impianti offshore e altre industrie per la saldatura dell'acciaio a basse emissioni di carbonioLa scelta del gas di schermatura è fondamentale per l'effetto di saldatura.e quelli comunemente utilizzati sono CO2 puro al 100% o una miscela di 75% - 80% di Ar e 20% - 25% di CO2In questo articolo verranno approfonditi i vantaggi e gli svantaggi di questi due gas di schermatura per aiutare i professionisti della saldatura a fare scelte informate.

Principio di funzionamento del gas di schermatura: lo scudo invisibile nell'area di saldatura

La funzione principale del gas di schermatura è quella di bloccare l'aria e impedire che ossigeno, azoto e vapore acqueo erodano la piscina di saldatura e l'elettrodo.il gas protettivo viene espulso dall'ugello della torcia di saldatura, creando un ambiente isolato attorno all'elettrodo per assicurare la combustione stabile dell'arco e la normale solidificazione della vasca fusa.Sia il CO2 che le miscele Ar/CO2 possono soddisfare efficacemente questa responsabilità e partecipare anche alla costruzione della regione del plasma dell'arco, che influenzano la conduzione termica dell'arco e la forza sulla vasca fusa, sebbene esistano differenze nelle loro prestazioni in questi aspetti.

Caratteristiche dei gas di schermatura: differenze da una prospettiva microscopica

1.Potenziale di ionizzazione e stabilità dell'arcoIl potenziale di ionizzazione del CO2 è di 14,4 eV, inferiore a quello dell'Ar a 15,7 eV.che dà al CO2 un vantaggio nell'accensione e nel mantenimento dell'arco e può rapidamente stabilire un arco di saldatura stabile.

2.Conduzione del calore e trasferimento di goccioline: L'elevata capacità di conduzione del calore della CO2 la rende diversa dalla miscela Ar/CO2 per trasferimento delle goccioline, forma dell'arco, penetrazione della saldatura e distribuzione della temperatura.La maggiore conduttività termica favorisce la formazione di un grande trasferimento di gocce durante il trasferimento di gocce, influenzando la formazione della saldatura e il controllo della penetrazione.

3.Reattività e composizione della saldatura: il CO2 è un gas inerte a temperatura ambiente, ma si decompone in atomi di CO, O2 e ossigeno all'alta temperatura dell'arco e diventa un gas attivo,che è soggetto a reazioni di ossidazione con i metalliL'Ar è un gas inerte e la miscela Ar/CO2 ha una reattività relativamente inferiore.quando si utilizza la miscela Ar/CO2, l'efficienza di deposizione della lega elettrodica è superiore perché alcuni elementi di lega reagiscono con l'ossigeno decomposto da CO2 per formare ossidi che entrano nella scorie,aumento del contenuto di deossidanti come Mn e Si nella saldatura, aumentando così la resistenza alla saldatura ma riducendo l'allungamento e la resistenza agli urti.

Gas inerti e gas di miscela: compatibilità nell'applicazione

Sebbene i gas inerti possano proteggere la vasca fusa, quando vengono utilizzati da soli per la saldatura di metalli a base di ferro, possono verificarsi problemi.l' arco si allungherà e il rivestimento esterno dell' elettrodo si scioglierà prematuramentePer questo motivo, i gas di miscela Ar/CO2 sono utilizzati principalmente per la saldatura di metalli a base di ferro.Le miscele di 75% Ar + 25% CO2 o 80% Ar + 20% CO2 sono comunemente utilizzate per la saldatura in acciaio inossidabile FCAW-G, e alcuni fili di saldatura richiedono 90% di Ar + 10% di CO2, e un contenuto di Ar inferiore al 75% influenzerà le prestazioni dell'arco.

Fattori nella selezione del gas di schermatura: compromessi tra costo, saldatore e qualità

1.Considerazione dei costi: le scelte dietro il conto economico: nei costi di saldatura, la manodopera e la gestione rappresentano l'80%, i materiali il 20% e il gas di schermatura circa un quarto del costo del materiale.La CO2 ha un'ampia gamma di fonti e può essere ottenuta a basso costo attraverso il trattamento del gas naturaleTuttavia, l'Ar è scarso nell'atmosfera e la sua estrazione richiede attrezzature complesse e un elevato consumo energetico, con conseguenti costi elevati.Se si considera solo il costo del gas, CO2 è la prima scelta, ma la decisione effettiva deve essere ponderata in modo completo.

2.Preferenza e produttività dei saldatori: il legame tra esperienza operativa ed efficienza: Quando si utilizza lo stesso filo di saldatura, la miscela Ar/CO2 ha un arco più stabile, meno spruzzi e un trasferimento di goccioline stabile, che può mantenere un buon stato della vasca fusa,è utile per la saldatura in posizioni speciali e migliora la produttivitàTuttavia, il suo contenuto più elevato di Ar aumenta la radiazione termica ricevuta dal saldatore, e la pistola di saldatura è soggetta a surriscaldamento,che richiedono una pistola di saldatura di maggiore potenza o una sostituzione più frequente delle parti usurate.

3.Qualità della saldatura: la garanzia fondamentale della qualità della saldatura: La miscela Ar/CO2 ha buone prestazioni nella formazione di saldature, riducendo gli schizzi e riducendo i costi di pulizia post-saldatura, il che è utile per i test ad ultrasuoni.Perché le goccioline finissime aumentano la quantità di dissoluzione del gas, i segni di gas possono influenzare l'aspetto e le prestazioni della saldatura.

Scenari tipici di applicazione: preferenze di selezione nella pratica industriale

Per la saldatura a deposizione elevata piana e orizzontale, il CO2 è comunemente utilizzato a causa del suo vantaggio in termini di costi e per soddisfare i requisiti di saldatura;l'industria navale favorisce la CO2 perché il suo arco può bruciare efficacemente il primer sul metallo comuneNel settore delle costruzioni offshore del Nord America, quando si saldanno saldature a scanalatura specifica, si preferisce la miscela Ar/CO2 a causa della ricerca di un aspetto di saldatura e di bassi spruzzi.Se in un laboratorio vengono utilizzati più processi di saldatura protetti da gas, il gas di schermatura è spesso standardizzato e alcuni produttori scelgono anche la miscela Ar/CO2 per ottimizzare l'effetto di saldatura GMAW.

Conclusione: esame completo e decisione precisa

La scelta del gas di schermatura per il FCAW-G deve essere in linea con i costi, la qualità e la produttività.e deve essere determinato in base all'impatto del gas su vari aspetti delle operazioni di saldatura effettiveDopo aver selezionato il gas di schermatura, è necessario selezionare un elettrodo adatto per garantire il miglior equilibrio tra qualità e efficienza della saldatura.