Ekrāna gāze ir speciāli izvēlēta gāze vai gāzu maisījums, ko izmanto metināšanā un metālu izgatavošanā, lai aizsargātu izkausēto metālu no atmosfēras gāzu piesārņojuma. Tās galvenā loma ir izveidot "aizsargājošu barjeru" ap metināšanas zonu, novēršot skābekli, slāpekli, ūdeņradi un mitrumu mijiedarbībā ar karstu, reaģējošo metālu. Šī aizsardzība ir kritiska, lai radītu spēcīgu, tīru un defektu - bezmaksas metināšanas - bez tā atmosfēras gāzes izraisītu porainību, trauslumu vai vāju saplūšanu locītavā. Gāzu ekranēšana ir inerta vai daļēji - inerta, kas nozīmē, ka tās nereaģē ar izkausēto metālu, ļaujot tai atdzist un sacietēt spēcīgā saitē.
Ekranējošas gāzes pamatfunkcijas
Ekranēšanas gāzes pilda trīs būtiskas lomas metināšanā, kuras visas ir vērstas uz metināšanas integritātes saglabāšanu:
1. novērš atmosfēras piesārņojumu
Kad metāls tiek uzkarsēts līdz tā kušanas temperatūrai (bieži vairāk nekā 2500 grādu F metināšanā), tas kļūst ļoti reaģējošs. Atmosfēras gāzu iedarbība rada neatgriezenisku kaitējumu:
Skābeklis reaģē ar izkausētu metālu, veidojot oksīdus (piemēram, dzelzs oksīds tērauda vai alumīnija oksīdā alumīnijā), kas ir trausli un vājina metinājumu. Šie oksīdi var radīt plaisas vai "aukstus apļus" (neizmantotus apgabalus), kas neizdodas stresa apstākļos.
Slāpeklis izšķīst izkausētā metālā un veidojas cieti, trausli nitrīdi, kad tas atdziest. Tas padara metinājumu tendenci uz plaisāšanu, it īpaši augstā - stresa pielietojumos, piemēram, konstrukcijas tēraudā.
Ūdeņradis (no mitruma gaisā vai uz metāla virsmas) tiek ieslodzīts sacietējošajā metinājumā kā sīki burbuļi, ko sauc par porainību. Porainitāte samazina metināšanas spēku, radot nepilnības metālā.
Ekrāna gāze izspiež šīs gāzes no metinātās zonas, izveidojot tīru vidi, kurā izkausētais metāls var saplūst, nereaģējot ar piesārņotājiem.
2. Stabilizē metināšanas loku
ARC metināšanas procesos (piemēram, MIG, TIG vai plazmas loka metināšanā) elektriskais loka, kas kūst, metāls paļaujas uz stabilu vidi, lai uzturētu konsekventu siltuma jaudu. Gāzu ekranēšana palīdz stabilizēt šo loku:
Samazinot turbulenci lokā, kas novērš siltuma starošanu vai svārstības.
Kontrolējot loka "formu" un enerģijas sadalījumu. Piemēram, dažas gāzes (piemēram, argons) rada "mīkstāku" loku ar gludu siltuma plūsmu, bet citas (piemēram, hēlijs) rada karstāku, fokusētāku loku.
Nodrošinot, ka loka efektīvi pārsūta siltumu uz parasto metālu un pildvielu, izvairoties no nevienmērīgas kausēšanas, kas varētu vājināt metinājumu.
Stabils loks, ko ļauj ekranēt gāzi, nodrošina, ka izkausētais metāla baseins vienmērīgi veidojas un pareizi saplūst ar parasto metālu.
3. ietekmē metināto lodīšu īpašības
Ekranēšanas gāzes ietekmē arī izkausēto metālu plūsmas un sacietē, veidojot metinātās lodītes izskatu, iespiešanos un mehāniskās īpašības. Tas ļauj metinātājiem pielāgot metinājumu īpašām vajadzībām:
Pērlīšu forma: tādas gāzes kā argons reklamē platu, plakanu lodīti ar gludām malām, kas ir ideāli piemērotas redzamām metinājumiem (piemēram, automobiļu paneļi). Gāzes ar oglekļa dioksīdu (CO₂) rada šaurākas, iekļūstošākas lodītes, labāk bieza konstrukcijas tērauds.
Iespiešanās dziļums: tādas gāzes kā hēlijs vai CO₂ palielina loka siltumu, ļaujot metinātai iekļūt dziļāk biezā metālā. Argons ar zemāku siltuma jaudu ir labāks, lai plāni metāli varētu izvairīties no apdeguma - caur.
SPIETĒŠANAS SAMAZINĀŠANA: inertas gāzes, piemēram, argons, samazina izšūšanu (izkausētus metāla pilienus, kas pielīp pie parastā metāla), samazinot stabu - metināšanas tīrīšanu. Reaktīvās gāzes, piemēram, Pure Co₂, var izraisīt lielāku izšļakstīšanos, bet piedāvāt citas priekšrocības, piemēram, dziļāku iespiešanos.
Parasti ekranējošo gāzu veidi
Ekranēšanas gāzes tiek klasificētas pēc to ķīmiskajām īpašībām un tiek izvēlētas, pamatojoties uz metināšanas procesu, parasto metālu un vēlamajām metināšanas īpašībām. VisvairākParastie veidi ir:
1. Inertās gāzes
Inertās gāzes nereaģē ar izkausētu metālu, padarot tās ideālas jutīgiem metāliem, kas viegli oksidējas. Primārās inertās ekranēšanas gāzes ir:
Argons (AR): visplašāk izmantotā ekranējošā gāze. Tas ir blīvs, viegli kontrolējams un rada stabilu loku. Argons ir būtisks alumīnija metināšanai (novērš oksīda veidošanos), nerūsējošo tēraudu un varu. To bieži sajauc ar citām gāzēm, lai uzlabotu iespiešanos.
Hēlijs (viņš): vieglāka, mazāk blīva inerta gāze, kas rada karstāku loku nekā argons. To izmanto bieza alumīnija vai vara metināšanai (kas ātri uzkarsē) un bieži tiek sajaukts ar argonu, lai līdzsvarotu siltumu un ekranēšanu.
2. Reaktīvās gāzes
Reaktīvās gāzes (vai "aktīvās" gāzes) var nedaudz mijiedarboties ar izkausētu metālu, bet joprojām ir droši metināšanai. Parasti tos izmanto maisījumos ar inertām gāzēm, lai uzlabotu loka veiktspēju vai iespiešanos:
Oglekļa dioksīds (CO₂): reaktīva gāze, kas palielina loka siltumu un iespiešanos. To reti izmanto atsevišķi (jo tas var izraisīt izšļakstīšanos), bet ir galvenā piedevas tērauda metināšanas maisījumos (piemēram, 75% argons + 25% co₂).
Skābeklis (O₂): Izmanto nelielā daudzumā (1–5%) maisījumos nerūsējošā tērauda metināšanai. Tas stabilizē loku un uzlabo lodītes formu, neradot pārmērīgu oksidāciju.
3. Jauktas gāzes
Lielākā daļa metināšanas lietojumprogrammu izmanto gāzes maisījumus, lai līdzsvarotu dažādu gāzu priekšrocības. Parastie maisījumi ir:
75% argons + 25% CO₂: Maiga tērauda MIG metināšanas "Workhorse" maisījums. Tas apvieno Argona stabilitāti ar Co₂ iespiešanos, ražojot spēcīgas, tīras metināšanas.
90% argons + 10% CO₂: Izmanto nerūsējošā tērauda un augsta - kvalitatīva tērauda metinājumiem. Tas samazina izspiešanu, salīdzinot ar 75/25 maisījumiem, saglabājot korozijas pretestību nerūsējošā tērauda gadījumā.
Argons + hēlijs (piemēram, 75% AR + 25% He): ideāli piemērots biezam alumīnijam. Hēlijs palielina siltumu dziļākai iekļūšanai, savukārt Argons nodrošina labu ekranēšanu.
Gāzes ekranēšana dažādos metināšanas procesos
Vairākos metināšanas procesos tiek izmantotas ekranēšanas gāzes, katra ar īpašām prasībām:
MIG metināšana: paļaujas uz ekranēšanas gāzes (vai plūsmas kodolu, kā alternatīvu), lai aizsargātu nepārtrauktas stiepļu padeves un metināšanas baseinu. Parastās gāzes ietver argonu - co₂ maisījumus (tēraudam) un tīrs argons (alumīnijam).
TIG metināšana: izmanto ekranēšanas gāzi, lai aizsargātu bez - patērējama volframa elektrodu un metināšanas kopas. Tīrs argons ir alumīnija un tērauda standarts; Argons - hēlija maisījumiem tiek izmantoti bieziem metāliem.
Plazmas loka metināšana: līdzīgi kā TIG, tā izmanto inertas gāzes (argons vai argons - Ūdeņraža maisījumus), lai pasargātu plazmas loku un izkausētu metālu.
Flux - CORDED WELDING: Daži plūsmas - CORD procesi Izmantojiet ekranējošu gāzi (gāze - ekranētā plūsmas serde), lai uzlabotu aizsardzību, kaut arī self - ekranētā plūsmas kodols paļaujas uz plūsmu.
Turpretī tādi procesi kā nūjas metināšana (SMAW) vai Oxy - Degvielas griešana Nelietojiet ekranizējošu gāzi - nūju metināšanu izmanto plūsmu, lai aizsargātu metinājumu, savukārt oksija - Degviela paļaujas uz ķīmiskām reakcijām, nevis loka stabilitātei.
Kā tiek piegādāta un kontrolēta ekranējoša gāze
Ekranēšanas gāze tiek glabāta augstā - spiediena cilindros un ar regulētu sistēmu piegādā metināšanas pistolei:
Baloni: gāzes tiek glabātas kā saspiesta gāze (argons, co₂) vai šķidrums (CO₂, kas iztvaiko, kad atbrīvo). Baloniem ir dažādi izmēri, sākot no mazām 20 - kubikmetru - pēdu tvertnēm (hobijiem) līdz lielām 300 kubikpēdu tvertnēm (rūpnieciskai lietošanai).
Regulators: ierīce, kas samazina augstu cilindra spiedienu uz drošu, izmantojamu plūsmas ātrumu (mēra kubikpēdas stundā, CFH). Regulatori nodrošina pastāvīgu gāzes plūsmu, kas ir kritiska stabila vairoga uzturēšanai.
Plūsmas mērītājs: pievienots regulatoram, tas parāda gāzes plūsmas ātrumu (parasti 10–30 CFH lielākajai daļai metināšanas). Pārāk zema plūsma atstāj metinājumu neaizsargātu; Pārāk augsts atkritumu gāze un var izraisīt turbulenci.
Šļūtene un sprausla: gāze pārvietojas pa šļūteni uz metināšanas pistoli, kur sprausla to virza ap loka un metināšanas baseinu, veidojot aizsargu.
Kāpēc ekranizējoša gāze ir būtiska mūsdienu metināšanā
Bez ekranēšanas gāzes būtu gandrīz neiespējami sasniegt augstas - kvalitatīvas metināšanas metināšanas lielākajā daļā metālu. Atmosfēras piesārņojums padarītu metināšanas vājus, porainus vai trauslus - nepiemērotu strukturālai, automobiļu vai rūpnieciskai lietošanai. Gāzes ekranēšana ļauj:
Konsekventi, atkārtojamas metināšanas metinājumi: kritiski ražošanai, kur katrai daļai jāatbilst drošības standartiem.
Jutīgu metālu metināšana: alumīnijs, nerūsējošais tērauds un varš oksidētu vai korozētu bez inertas gāzes aizsardzības.
Efektivitāte: samazinot defektus un izšļakstot, gāzes pasargāšana samazina pārstrādes un tīrīšanas laiku.
Secinājums
Ekranējoša gāze ir aizsargājoša gāze vai maisījums, kas aizsargā izkausētu metālu metināšanas laikā, stabilizē loku un veido metināšanas īpašības. Tas novērš atmosfēras piesārņojumu, nodrošina spēcīgu saplūšanu un ļauj metinātājiem pielāgot lodītes formu un iekļūšanu viņu vajadzībām. No inertas gāzēm, piemēram, argonu (alumīnijam) līdz reaktīviem maisījumiem ar CO₂ (tēraudam), ekranēšanas gāzes ir neaizstājamas, lai modernā izgatavošanā ražotu augstas - kvalitātes metināšanas. Neatkarīgi no tā, vai mājas darbnīcā vai rūpniecībā ir pareizā ekranēšanas gāze, ir atslēga spēcīgu, tīru un uzticamu savienojumu sasniegšanai.
