چرا هنگام جوشکاری به گاز محافظ نیاز است؟ گازهای محافظ رایج کدامند؟

هدف اصلی گاز محافظ این است کهجلوگیری از واکنش ناحیه جوش با اجزای مضر موجود در هوا (اکسیژن، نیتروژن، بخار آب و غیره)، تضمین کیفیت و پایداری جوش. در اینجا به تفکیک نقش های کلیدی و گازهای رایج مورد استفاده آن اشاره شده است:

1. چرا گاز محافظ ضروری است

اجزای هوا مانند اکسیژن (O2)، نیتروژن (N2) و بخار آب (H2O) با حوضچه جوش مذاب واکنش می دهند و باعث می شوند:

اکسیداسیون: اکسیژن با فلزات (به عنوان مثال، آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ) واکنش داده و اکسیدهای شکننده (مثلا Al2O3، TiO2) را تشکیل می دهد که باعث کاهش استحکام جوش و ایجاد ترک می شود.

نیتریدینگ: نیتروژن با فلزات (به عنوان مثال آهن، کروم) واکنش داده و نیتریدها (به عنوان مثال Fe4N، CrN) را تشکیل می دهد و جوش را شکننده و متخلخل می کند.

تخلخل: بخار آب یا به دام افتادن هوا حباب هایی را در جوش انجماد ایجاد می کند و یکپارچگی آن را ضعیف می کند.

افزایش پاشش: تداخل هوا حوضچه مذاب را بی ثبات می کند و باعث پاشیدن فلز و ظاهر ضعیف جوش می شود.

گازهای محافظ با جابجایی هوا از جوش محافظت می کنند و خلوص و قوام را تضمین می کنند. آنها همچنین به پخش ناخالصی ها (به عنوان مثال، لایه های اکسید) از سطح استخر مذاب کمک می کنند.

2. گازهای محافظ رایج

گازها بر اساس خواص و کاربردها به دو دسته تقسیم می شوندبی اثر, فعال، وگازهای مخلوط:

گازهای بی اثر (غیر-واکنش پذیر، به طور گسترده استفاده می شود)

آرگون (Ar)

خواص: هزینه کم، چگالی بالا (پوشش بهتر)، انرژی یونیزاسیون متوسط، حفاظت پایدار برای اکثر فلزات.

مواد مناسب: آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای مس (ایده آل برای فلزات با انعکاس شدید یا اکسیداسیون-).

--------رایدر

توجه داشته باشید: آرگون خالص ممکن است باعث ایجاد ساختار دانه درشت در جوش های ضخیم شود. مخلوط کردن با هلیوم عملکرد را بهبود می بخشد.

هلیوم (او)

خواص: خلوص فوق العاده-بالا (بیشتر یا مساوی 99.999%)، هدایت حرارتی عالی، انرژی یونیزاسیون بالا (قوس پایدار)، اما گران است.

مواد مناسب: کاربردهای حیاتی (مانند تیتانیوم هوافضا، آلومینیوم ضخیم)، تخلخل را کاهش می دهد و چقرمگی را بهبود می بخشد.

توجه داشته باشید: منطقه حفاظتی باریک. اغلب با آرگون (به عنوان مثال، Ar+He) مخلوط می شود تا هزینه و اثربخشی را متعادل کند.

گازهای فعال (حاوی اجزای اکسید کننده)

نیتروژن (N2)

خواص: کم هزینه، برخی از فلزات را تقویت می کند (به عنوان مثال، تشکیل نیترید در فولاد برای افزایش سختی).

مواد مناسب: فولاد کربن، فولاد کم آلیاژ- (از آلیاژهای حاوی کروم، تیتانیم که نیتریدهای شکننده تشکیل می‌دهند خودداری کنید).

توجه داشته باشید: به خلوص بالا (بیشتر یا مساوی 99.99%) برای جلوگیری از ناخالصی ها (به عنوان مثال، O2، H2O) که باعث ایجاد تخلخل می شود، نیاز دارد.

دی اکسید کربن (CO2)

خواص: به شدت اکسید کننده، عمدتا در جوشکاری قوس الکتریکی استفاده می شود (به عنوان مثال، MIG). به ندرت به تنهایی در جوشکاری لیزری استفاده می شود. مخلوط با آرگون (به عنوان مثال، Ar + CO2) برای فولاد کربن برای کاهش هزینه.

گازهای مخلوط (تراز عملکرد و هزینه)

ار + او: حرارت ورودی را برای آلومینیوم یا تیتانیوم ضخیم افزایش می دهد، تخلخل را کاهش می دهد.

Ar+N2: مورد استفاده برای فولاد ضد زنگ و فولاد کربن، حفظ تعادل و هزینه در حالی که از شکنندگی جلوگیری می کند.

Ar + H2: برای آلیاژهای{0}}کربن یا بالا{1}}کروم، اکسیداسیون و تخلخل را کاهش می‌دهد (کنترل دقیق نسبت H2 برای جلوگیری از شکنندگی هیدروژن لازم است).

خلاصه

گاز محافظ را بر اساس انتخاب کنیدنوع ماده (حساسیت اکسیداسیون، بازتابش)، ضخامت، دقت مورد نیازو هزینه:

مواد (Al, Ti, Cu): از مخلوط های آرگون یا Ar+He استفاده کنید.

فولاد کربن، فولاد کم آلیاژ-: مخلوط نیتروژن یا Ar+N2.

برنامه‌های کاربردی-با دقت بالا (مانند هوافضا): هلیوم-با خلوص بالا یا Ar+He.

در صورت نیاز به تنظیمات بیشتر به من اطلاع دهید!

----------------

رایدر