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焊接保护

焊接保护

保护气体主要是为了保护熔池免受大气的影响(比如氧化和氮气吸收),同时也可以稳定电弧。保护气体的选择也会对电弧特性产生影响。

保护气体

用于气保焊(MIG/MAG)的保护气体

气保焊(MIG/MAG)的基本气体是氩气(Ar)。可以添加氦气(He)以增加熔池的熔深和流动性。氩气或氩气/氦气混合气可用于焊接所有等级的材料。不过,一般需要添加少量氧气(O2)或二氧化碳(CO2)来稳定电弧、改善流动性并提高熔敷金属的性能。对于不锈钢,也可将含有少量氢气(H2)的混合气体用作保护气体。

根据不锈钢和电弧类型,下表列出了适用于MIG/MAG焊的保护气体选择。

  母材(材料类型)
  奥氏体不锈钢 双相不锈钢 超级双相不锈钢 铁素体不锈钢 高合金奥氏体不锈钢 镍基合金
氩气

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a

-

a

a

氩气+氦气

-

-

a

-

a

a

氩气+ (1-2)%氧气

b

b

(●)

b

c

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氩气 + (1-2)%二氧化碳d

e

e

(●)

e

c

-

氩气 + 30% 氦气+ (1-2)%氧气

f

f

f

f

c

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氩气+ 30% 氦气+ (1-2)%二氧化碳 d

f

f

f

f

c

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氩气+ 30% 氦气+ (1-2)% 氮气

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g

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a)最好用于脉冲MIG焊。

b)熔池的流动性高于添加二氧化碳的流动性。

c)除22.12.HT27.31.4.LCu外,氩气为优选。

d)当有超低C要求的时候,该气体组合不能用于喷射过度工艺。

e)与氩气+ (1-2)%氧相比,短弧焊和全位置焊性能更佳。

f)熔池的流动性高于氩气。与氩气 +(1-2)%二氧化碳相比,短弧焊性能更佳。

g)用于含氮合金材料。

用于氩弧焊的保护气体

氩弧焊的常用气体是氩气(Ar)。可以添加氦气(He)以增加熔池的熔深和流动性。氩气或氩气/氦气混合气体可用于焊接所有等级的材料。在某些情况下,可以添加氮气(N2)和/或氢气(H2)来实现特殊性能。例如,添加氢气虽与添加氦气的结果相似,但前者效果更强。但是,焊接马氏体、铁素体或双相钢时不可添加氢气。

 

另外,添加氮气可以改善含氮合金材料的熔敷金属性能。不宜使用氧化性气体,因为它们会损坏钨电极。

 

根据不锈钢类型,下表列出了适用于氩弧焊的保护气体选择。在等离子弧焊中,通常将下表所列添加氢气的气体用作等离子气体,纯氩气用作保护气体。

  母材(材料类型)
  奥氏体不锈钢 双相不锈钢 超级双相不锈钢 铁素体不锈钢 高合金奥氏体不锈钢 镍基合金
氩气

 
氩气+氦气a

a

氩气+ (2-5)%氢气a,b

b

-

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b

b

氩气+ (1-2)% 氮气

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氩气+ 30%氦气 + (1-2)% 氮气

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a)与纯氩气(Ar)相比,流动性有所改善。

b)最好用于自动焊接。焊接速度快。进行多道焊接时存在气孔风险。

背面保护

只有使用氧气含量极低的背衬气体,才不会破坏抗腐蚀性和机械性能,达到最佳焊接效果。为取得最佳效果,背面一侧允许的的最高氧气(O2)含量为20ppm。

可通过充气保护实现该效果,并用氧气测量仪对其进行控制。纯氩气是迄今为止最常见的不锈钢焊根保护气体,Formiergas(氮气 + 5 - 12%氢气)是焊接传统奥氏体不锈钢的另一种绝佳替代气体。该气体含有活性成分——氢气,可以降低焊接区域中的氧气含量。

可将氮气用于双相钢焊接的根部保护,以避免熔敷金属中的氮气损失。用于焊根保护的气体纯度至少应为99.995%。无法充气保护时,可将根部焊剂作为替代方案。

熔渣保护

在埋弧焊(SAW)和电渣焊(ESW)中,焊剂可对焊材、电弧和熔池进行保护。焊剂也可稳定电弧。通过焊接工艺产生的热量将焊剂熔化,形成熔渣,有效地保护熔池免受周围大气的影响。

发表在 焊接材料 , 标记 Exaton

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