Защитный газ для сварки TIG

Защитный газ является одним из ключевых параметров процесса сварки TIG. Мы знаем, что в качестве защитного газа при сварке TIG используются в основном Ar и CO2, во многих случаях для улучшения качества сварки можно добавить O2, H₂, He или N₂. Помимо аргона, в качестве защитных газов для TIG-сварки можно использовать гелий или смесь аргона и гелия. Сегодня мы расскажем о сварочных характеристиках этой газовой среды.

Гелий (He)

Дуговая сварка может сварить практически любой металлический материал.

1) Он имеет высокий потенциал ионизации, что затрудняет инициирование дуги и имеет плохие показатели инициирования дуги во время сварки.

2) Теплопроводность гелия почти в 8,8 раз выше, чем у аргона, поэтому больше тепла теряется наружу от столба дуги. При одинаковых условиях сварочного тока и длины дуги напряжение гелиевой дуги намного выше, чем аргоновой, поэтому дуга имеет большую мощность и больше тепла передается заготовке. В то же время, гелиевый газ обладает хорошим охлаждающим эффектом, а высокая плотность энергии делает столб дуги тонким и концентрированным, благодаря чему деталь имеет большую глубину проплавления.

3) Плотность He мала, всего в 0,14 раза больше плотности воздуха и в 0,1 раза больше плотности аргона. Поэтому область сварки должна быть эффективно защищена, так как его поток намного больше, чем у аргона.

4) Гелий дороже аргона, менее кусачий, и используется в основном в некоторых особых ситуациях, таких как сварка охлаждающих стержней ядерных реакторов, толстых пластин из алюминиевых сплавов.

Смешанный газ

На основе однокомпонентного газа добавление небольшого количества какого-либо газа в определенной пропорции может изменить форму и энергию дуги, улучшить формирование и механические свойства сварного шва, повысить эффективность сварки и уменьшить разбрызгивание. Обычно используемые сегодня смеси включают:

1) Ar + He

Соотношение этих инертных газов составляет Ar+ (50%-70%) He. Она характеризуется стабильным горением дуги, более высокой температурой дуги, большим количеством тепла, получаемого свариваемыми деталями, и глубиной проплавления, почти в два раза превышающей глубину проплавления при аргонодуговой сварке.

2) Ar + H₂

Обычно добавляется около 5% H₂. Водород обладает большой теплопроводностью и восстанавливаемостью, что может повысить температуру дуги и усилить вводимое тепло заготовки. Поры CO в сварных швах могут быть устранены и подавлены при сварке никеля и его сплавов.

Экранирующий газ	Объемная доля	Напряжение дуги	Химические характеристики	Сварочный материал
Ar	99.99%	Низкий	Инертные газы	Цветные металлы, Нержавеющая сталь суперсплав
Он	99.99%	Высокий	Инертные газы	Цветные металлы, нержавеющая сталь суперсплав
Ar+He	Ar+75%He	Средний	Инертные газы	Al и его сплав, титан и его сплав
Ar+H₂	Ar+5%-15%H₂	Средний	восстановительный газ	Нержавеющая сталь, никелевый сплав

,