使用錯誤的保護氣體或氣流會顯著影響焊接質量、成本和生產率。保護氣體可以保護熔化的焊池免受外部污染，因此為作業選擇合適的氣體至關重要。
為了獲得最佳結果，了解哪些氣體和氣體混合物最適合某些材料非常重要。您還應該了解一些技巧，可以幫助您優化焊接操作中的氣體性能，從而節省資金。
氣體金屬極電弧焊 (GMAW) 的多種保護氣體選項可以完成這項工作。選擇最適合基材、傳輸模式和焊接參數的氣體可以幫助您從投資中獲得最大收益。
選擇最適合基材、傳輸模式和焊接參數的氣體可以幫助您從投資中獲得最大收益。
保護氣體性能差
從焊接電弧產生的那一刻起，適當的氣體流量和覆蓋範圍就很重要。通常，氣流問題會立即引起注意。您可能無法建立或維持電弧，或者發現難以產生高質量的焊縫。
除了質量問題之外，保護氣體性能不佳也會增加運營成本。例如，流速太高意味著您浪費氣體，並且在保護氣體上花費的錢比您需要的多。
流速過高或過低都會導致孔隙，從而需要時間進行故障排除和返工。流速太低可能會導致焊接缺陷，因為熔池沒有得到充分的保護。
焊接過程中產生的飛濺量還與所使用的保護氣體有關。更多的飛濺意味著更多的時間和金錢花在焊後打磨上。
如何選擇保護氣體
有幾個因素決定了適合 GMAW 工藝的保護氣體，包括材料類型、填充金屬和焊接過渡模式。
材料種類。這可能是應用程序需要考慮的最大因素。例如，碳鋼和鋁具有非常不同的特性，因此需要不同的保護氣體才能達到最佳效果。選擇保護氣體時還必須考慮材料厚度。
填充金屬類型。填充金屬與基材相匹配，因此了解材料也能讓您更好地了解填充金屬的最佳氣體。許多焊接工藝規範包括有關特定填充金屬可使用哪些氣體混合物的詳細信息。
從焊接電弧產生的那一刻起，適當的保護氣體流量和覆蓋範圍就很重要。該圖左側顯示平滑流，它將覆蓋熔池，右側顯示湍流。
焊接轉移方式。它可以是短路、噴射電弧、脈衝電弧或球狀過渡。每種模式與某些保護氣體都能更好地配合。例如，切勿在噴霧傳輸模式下使用 100% 氬氣。相反，應使用 90% 的氬氣和 10% 的二氧化碳的混合物。氣體混合物中的 CO2 含量不得超過 25%。
需要考慮的其他因素包括行進速度、接頭所需的穿透類型以及零件裝配。焊縫是否錯位？如果是這樣，這也會影響您選擇的保護氣體。
GMAW 保護氣體選項
氬氣、氦氣、二氧化碳和氧氣是 GMAW 最常用的保護氣體。每種氣體在任何給定應用中都有優點和缺點。有些氣體比其他氣體更適合最常用的基材，無論是鋁、低碳鋼、碳鋼、低合金鋼還是不銹鋼。
二氧化碳和氧氣是活性氣體，這意味著它們會影響焊池中發生的情況。這些氣體的電子與熔池發生反應，產生不同的特性。氬氣和氦氣是惰性氣體，因此它們不會與母材或熔池發生反應。
例如，純二氧化碳可提供非常深的焊縫熔深，這對於焊接厚材料非常有用。但與與其他氣體混合時相比，其純淨形式會產生不穩定的電弧和更多的飛濺。如果焊接質量和外觀很重要，氬氣/二氧化碳混合物可以提供電弧穩定性、熔池控制和減少飛濺。
那麼，哪些氣體與不同的基材最適合搭配呢？
鋁。鋁材應使用 100% 氬氣。如果您需要更深的穿透力或更快的行進速度，氬氣/氦氣混合物效果很好。避免對鋁使用氧氣保護氣體，因為氧氣往往會變熱並增加一層氧化層。
軟鋼。您可以將此材料與多種保護氣體選項搭配使用，包括 100% CO2 或 CO2/氬氣混合氣體。隨著材料變厚，在氬氣中添加氧氣可以幫助滲透。
碳素鋼。這種材料與 100% CO2 或 CO2/氬氣混合物完美搭配。低合金鋼。98% 的氬氣/2% 的氧氣混合氣體非常適合這種材料。
使用錯誤的保護氣體或氣流會嚴重影響 GMAW 應用中的焊接質量、成本和生產率。
不銹鋼。氬氣與 2% 至 5% 的 CO2 混合是標準氣體。當您需要焊縫中的碳含量極低時，請使用含有 1% 至 2% 氧氣的氬氣。
優化保護氣體性能的操作技巧
選擇正確的保護氣體是邁向成功的第一步。優化性能（節省時間和金錢）需要您了解一些有助於節省保護氣體並促進焊池正確覆蓋的最佳實踐。
流量。適當的流量取決於許多因素，包括行進速度和基材上的氧化皮量。焊接過程中的湍流通常意味著流速（以立方英尺每小時 (CFH) 為單位）過高，這可能會導致孔隙率等問題。如果任何焊接參數發生變化，都會影響氣體流速。
例如，增加送絲速度也會增加焊接輪廓的尺寸或行進速度，這意味著您可能需要更高的氣體流速來確保適當的覆蓋。
消耗品。GMAW 焊槍易損件由擴散器、導電嘴和噴嘴組成，在確保焊池免受大氣影響方面發揮著至關重要的作用。如果噴嘴對於應用而言太窄，或者如果擴散器被飛濺物堵塞，則進入焊池的保護氣體可能太少。選擇能夠抵抗飛濺堆積並提供足夠寬的噴嘴孔的消耗品，以確保足夠的氣體覆蓋範圍。另外，請確保導電嘴凹槽正確。
氣體預流。在引弧之前運行保護氣體幾秒鐘可以幫助確保有足夠的覆蓋範圍。當焊接需要較長焊絲伸出的深槽或斜角時，使用氣體預流尤其有用。在啟動前用氣體填充接頭的預流可以讓您降低氣體流速，從而節省氣體並降低成本。
系統維護。使用大宗氣體系統時，進行適當的維護以幫助優化性能。系統中的每個連接點都可能是氣體洩漏的來源，因此請監控所有連接以確保它們緊固。否則，您可能會失去一些您認為到達焊縫的保護氣體。
氣體調節器。請務必根據您使用的氣體混合物使用正確的調節器。精確混合對於焊接保護非常重要。使用不正確的氣體混合調節器或使用錯誤類型的連接器也會導致安全問題。經常檢查監管機構，以幫助確保它們正常工作。
槍支更新。如果您使用的是過時的噴槍，請考慮更新的型號，這些型號具有以下優點，例如更小的內徑和獨立的氣體軟管，使您可以使用更低的氣體流速。這有助於防止熔池中的湍流，同時節省氣體。
發佈時間：2022年12月30日
