انتخاب گاز های محافظ برای جوش قوس فلکس: تجزیه و تحلیل عمیق و راهنمای کاربرد

در زمینه جوش ، جوش قوس فلکس (FCAW-G) نقش مهمی دارد و به طور گسترده ای در صنایع سنگین ، ساخت و ساز ، کشتی سازی ،تاسیسات دریایی و صنایع دیگر برای جوش فولاد کم کربن، فولاد کم آلیاژ و مواد آلیاژ مختلف انتخاب گاز محافظ برای اثر جوش بسیار مهم است.و معمولاً استفاده می شود CO2 100٪ خالص یا مخلوط 75٪ - 80٪ Ar و 20٪ - 25٪ CO2این مقاله به طور عمیق مزایای و معایب این دو گاز محافظ را بررسی می کند تا به متخصصان جوش در انتخاب آگاهانه کمک کند.

اصول کار گاز محافظ: محافظ نامرئی در منطقه جوش

عملکرد اصلی گاز محافظ این است که هوا را مسدود کند و مانع از فرسایش اکسیژن، نیتروژن و بخار آب از حوضچه جوش و الکترود شود.گاز محافظ از نوزل مشعل جوش خارج می شود.، ایجاد یک محیط جدا شده در اطراف الکترود برای اطمینان از احتراق پایدار قوس و تثبیت طبیعی استخر ذوب شده.هر دو CO2 و Ar/CO2 مخلوط می تواند به طور موثر این مسئولیت را برآورده و همچنین در ساخت منطقه پلاسمای قوس شرکت، بر رسانایی حرارتی قوس و نیروی بر روی حوضچه ذوب شده تاثیر می گذارد، اگرچه تفاوت هایی در عملکرد آنها در این جنبه ها وجود دارد.

ویژگی های گاز محافظ: تفاوت از منظر میکروسکوپی

1.پتانسیل یونیزه و ثبات قوس: پتانسیل یونیزاسیون آسان هدایت گاز را تعیین می کند. پتانسیل یونیزاسیون CO2 14.4 eV است، کمتر از Ar در 15.7 eV،که CO2 را در روشن کردن و حفظ قوس استفاده می کند و می تواند به سرعت یک قوس جوش پایدار ایجاد کند.

2.هدایت گرما و انتقال قطرات: قابلیت رسانایی حرارت بالا CO2 آن را از مخلوط Ar / CO2 در انتقال قطرات، شکل قوس، نفوذ جوش و توزیع دما متفاوت می کند.هدایت گرما بالاتر باعث تشکیل انتقال قطرات بزرگ در طول انتقال قطرات می شود، که بر شکل گیری جوش و کنترل نفوذ تاثیر می گذارد.

3.واکنش پذیری و ترکیب جوش: CO2 یک گاز بی اثر در دمای اتاق است، اما در دمای بالا قوس به اتم های CO، O2 و اکسیژن تجزیه می شود و به یک گاز فعال تبدیل می شود.که مستعد واکنش اکسیداسیون با فلزات استAr یک گاز بی اثر است و مخلوط Ar / CO2 دارای واکنش نسبتا پایین تر است. این تفاوت منجر به تغییرات در محتوای عناصر آلیاژ در فلز جوش می شود. به عنوان مثال،هنگام استفاده از مخلوط Ar/CO2، کارایی رسوب آلیاژ الکترود بالاتر است زیرا برخی از عناصر آلیاژ با اکسیژن تجزیه شده از CO2 واکنش نشان می دهند تا اکسید هایی را تشکیل دهند که وارد slag می شوند،افزایش محتوای مواد غیر اکسید کننده مانند Mn و Si در جوش، در نتیجه افزایش قدرت جوش اما کاهش طول و مقاومت ضربه.

گازهای بی اثر و گازهای مخلوط: تطابق در کاربرد

اگرچه گازهای بی اثر می توانند از حوضچه ذوب شده محافظت کنند، اما هنگامی که به تنهایی برای جوش فلزات مبتنی بر آهن استفاده می شود، ممکن است مشکلات ایجاد شود.قوس طولاني خواهد شد و پوشش بيروني الکترود زودتر ذوب خواهد شدبنابراین، گازهای مخلوط Ar / CO2 عمدتا برای جوش فلزات مبتنی بر آهن استفاده می شوند.75٪ Ar + 25٪ CO2 یا 80٪ Ar + 20٪ CO2 مخلوط به طور معمول برای فولاد فولاد فولاد استفاده می شود، و برخی از سیم های جوشکاری نیاز به 90٪ Ar + 10٪ CO2 دارند و محتوای Ar کمتر از 75٪ بر عملکرد قوس تاثیر می گذارد.

عوامل در انتخاب گاز محافظ: تعادل بین هزینه، جوش دهنده و کیفیت

1.در نظر گرفتن هزینه ها: انتخاب های پشت حساب اقتصادی: در هزینه های جوش، نیروی کار و مدیریت 80 درصد، مواد 20 درصد و گاز محافظ حدود یک چهارم از هزینه های مواد را تشکیل می دهد.CO2 دارای طیف گسترده ای از منابع است و می تواند با هزینه پایین از طریق پردازش گاز طبیعی به دست آیدبا این حال، Ar در جو کمیاب است و استخراج آن نیازمند تجهیزات پیچیده و مصرف انرژی بالا است که منجر به هزینه های بالا می شود.اگر فقط هزینه گاز در نظر گرفته شود، CO2 اولین انتخاب است، اما تصمیم واقعی باید به طور جامع سنجیده شود.

2.ترجیح جوشگر و بهره وری: ارتباط بین تجربه عملیاتی و کارایی: هنگامی که از یک سیم جوش استفاده می شود، مخلوط Ar / CO2 دارای یک قوس پایدارتر، اسپرت کمتر و انتقال قطرات پایدار است که می تواند وضعیت خوبی از استخر ذوب شده را حفظ کند،برای جوش در موقعیت های خاص مفید است و بهره وری را بهبود می بخشدبا این حال، محتوای بالاتر Ar باعث افزایش تابش حرارتی دریافت شده توسط جوشنده می شود و تفنگ جوشگر مستعد گرم شدن بیش از حد است.که نیاز به یک تفنگ جوش با قدرت بالاتر یا تعویض مکرر قطعات پوشیده دارند.

3.کیفیت جوش: تضمین اصلی کیفیت جوش: مخلوط Ar / CO2 در تشکیل جوش عملکرد خوبی دارد ، اسپرت را کاهش می دهد و هزینه های تمیز کردن پس از جوش را کاهش می دهد ، که برای آزمایش فوق صوت مفید است.چون قطرات نازک مقدار محلول گاز را افزایش می دهند، نشانه های گاز ممکن است بر ظاهر و عملکرد جوش تاثیر بگذارد.

سناریوهای کاربرد معمولی: ترجیحات انتخاب در عمل صنعت

در جوشکاری صاف و افقی، CO2 به دلیل مزیت هزینه و پاسخگویی به الزامات جوشکاری به طور معمول استفاده می شود.صنعت کشتیرانی CO2 را ترجیح می دهد زیرا قوس آن می تواند به طور موثر پرایمر را بر روی فلز پایه بسوزانددر صنعت ساخت و ساز دریایی آمریکای شمالی، هنگام جوش جوش مخصوص دره، مخلوط Ar / CO2 به دلیل تلاش برای ظاهر جوش و پاشیدن کم ترجیح داده می شود.اگر در کارگاه از چندین فرآیند جوش با محافظ گاز استفاده شود، گاز محافظ اغلب استاندارد است و برخی از تولید کنندگان همچنین مخلوط Ar / CO2 را برای بهینه سازی اثر جوش GMAW انتخاب می کنند.

نتیجه گیری: بررسی جامع و تصمیم گیری دقیق

انتخاب گاز محافظ برای FCAW-G نیاز به تعادل هزینه، کیفیت و بهره وری دارد.و باید بر اساس تاثیر گاز بر جنبه های مختلف در عملیات جوش واقعی تعیین شودپس از انتخاب گاز محافظ، لازم است که الکترود مناسب را انتخاب کنید تا بهترین تعادل کیفیت و کارایی جوش را تضمین کنید.