304管焊接用保護氣體

2022-05-18 16:43:54 正佳不銹鋼

焊接用保護氣體是指在焊接過程中用于保護金屬熔滴、焊接熔池及焊接區的高溫金屬免受外界有害氣體侵襲的氣體。304管焊接用保護氣體究竟有哪些呢？

焊接用保護氣體可分成惰性氣體和活性氣體兩大類。惰性氣體高溫時不分解，且既不與金屬起化學作用，也不溶解于液態金屬，是單原子氣體。常用的惰性氣體有氬氣和氦氣兩種；活性氣體高溫時能分解出與金屬起化學反應或溶于液態金屬的氣體，常用的活性保護氣體有CO₂以及含有CO₂、O₂的混合氣體等。

1.氬氣（Ar）。密度比空氣大，熱導率和比熱容比空氣小，具有很好的穩弧特性。用Ar保護進行熔化極焊接時，焊絲金屬很容易呈穩定的軸向射流過渡，飛濺極小。作焊接用保護氣體的純度應達到99.9~99.999%。因其是分餾液態空氣的副產品，故其中的有害雜質是氧、氮及水蒸氣。

2.氦氣（He)。氦的電離能較高，故焊接時引弧較困難，電弧引燃特性差，氦弧的電弧電壓高，使電弧具有較大的電功率，電弧溫度高，傳遞給焊接的熱量較大。因密度較空氣小，故流量要大。價格昂貴。

3.氫氣（H₂）。密度小，熱導率大，分解時可吸收大量的分解熱，故對電弧有較強的冷卻作用。氬氣中加入適量的氫，可增大母材金屬的輸入熱，提高電弧電壓及電弧溫度，從而提高熱功率，增加熔透性且提高焊接速度和生產效率。氫在弧柱中會吸熱分解成氫原子，產生兩種相反的作用：氫原子流到較冷的304管表面上時，會復合成氫分子而釋放出化學能，對304管起補充加熱作用；氫原子在高溫時能溶解于液體金屬中，其溶解度隨溫度降低而減少，故液體金屬冷卻時析出的氫若來不及外逸，則易在焊縫金屬中出現氣孔、白點等缺陷。

4.二氧化碳（CO₂）。CO₂氣體純度要求≥99.5％，含水量≤0.05%。液態CO₂可溶解0.05%的水，多余的水則沉于瓶底。這些水在焊接過程中隨CO₂一起揮發并混入CO₂中，成為主要的有害雜質。故需采取措施：倒置新灌氣瓶，開啟閥門將沉積在底部的水排出（一般排放2～3次，每次間隔約30min），放水結束后仍將氣瓶倒正；因上部的氣體含有較多的水分和空氣，故使用前先放氣2~3min；氣路中設置采用硅膠或脫水硫酸銅的干燥器，進一步減少CO₂中的水分；當瓶中氣壓降低到0.1Mpa時不再使用，此時液態CO₂已揮發完，氣體壓力隨氣體消耗而降低，水分分壓相對增大，使焊縫金屬產生氣孔。

5.混合氣體。混合氣體可細化熔滴、減少飛濺、提高電弧穩定性、改善熔深及提高電弧溫度。
①Ar+He。He的加入量視厚度而定，不銹鋼管越厚加入的He應越多。該種混合氣體可改善熔深及焊縫金屬的潤濕性。
②Ar+H₂。可用來焊接奧氏體不銹鋼，可抑制和消除鎳焊縫金屬中的CO氣孔，H₂含量須小于6%。