一、概述在任何电弧焊过程中如果不加保护,大气中的氧气和其他气体会侵人电弧和熔池,与熔化的 金属反应产生缺陷,影响焊接效果。焊接保护气的主要功能是保护熔化金属免受大气的污染。除了 它的保护功能,每种焊接保护气都有其独特的性能,对焊接速度、焊缝熔深、焊缝成形、焊接烟尘 、电弧稳定性及焊缝力学性能等产生相应的影响。焊接保护气主要有氢气(Ar)、二氧化碳(C oZ)、氧(02)、氦(He)、氢(HZ)和氮(NZ)的单组分纯气和双组分或多组分混合 气。气体成分、纯度和配比;焊接设备、材料和工艺,以及客户要求等一系列变化的因素,使得焊 接保护气的选择具有难度和技术含量。要想经济合理地选用焊接保护气,必须建立在对气体性能、 消耗量(采用钢瓶还是液体储槽)、应用技术,以及其他影响因素充分了解的基础上。除了在焊接 领域,切割领域也在不断开发和推广新技术。激光切割越来越普及,并且已被视为成熟的制造工艺 。切割lmm的碳钢,切割速度可以达到20m/min。由于激光功率的增大,所以可切割厚度 已经到达20一25mm。三、焊接保护气的发展趋势基于焊接保护气对气保护焊(GMAW)的 重要影响,不断研究和推广新的焊接保护气对充分发挥气保护焊的优势是非常必要的。在美国,二 氧化碳不断地被氢混合气所代替,不仅仅是减少焊接烟尘的需要,也因为提高焊接速度和熔敷效率 ,减少焊接飞溅以及清理时间等方面的需要。所有这些改善,都有助于降低焊接成本和提高焊接质 量。图2和图3显示了Co:焊接效果和(Ar+CO,)混合气焊接效果的明显区别。二、焊接 技术的发展趋势由于提高生产效率的需要,焊条电弧焊(SMAW)正快速地被气保护焊(GMA W)等高效焊接方法所代替。气保护焊适合于机械化生产,如:机器人焊接。在美国和其他发达国 家,由于劳动力成本高,因而提高生产效率也就越迫切,气保护焊和自动化焊接的经济性也就越显 著。图1为美国几种主要焊接方法所消耗的焊接材料百分比的变化,就显示了这种发展趋势。图2 采用COZ气体焊接的焊缝氰氰纂..-店恕蘸票.一蘸司撇{黔一馨矍巍800/0600/0 概20%0%焊条电弧焊气保护焊埋弧焊图1美国几种主要焊接方法所消耗的焊接材料百分比的变 化图3采用(Ar+C02)混合气焊接的焊缝第18届中国焊接博览会得别策划专辑热点追踪扁固声劝cus刀习C初口吻四、用于碳钢焊接的保护气体碳钢气保护焊(GMAW)最常用的保护气体是:2组分混合气:Ar十o:,Ar+C仇3组分混合气:Ar+CO:+02,H。+Ar+CoZ 单组分气体:C仇普莱克斯公司最近开发了RobostarTM系列的氢混合气,用于机器人和其 他自动化焊接。Robosta:es用于焊接碳钢,增加熔深和焊缝宽度,使得焊趾和母材的过渡更加平滑。图4是nobostarTM气体的焊接试样。Ar月COZHeliSlalGV图5镀锌板的焊接试样图4 RobostarTM气体的焊接试样图6 MIG钎焊正面五、用于镀锌板焊接的保护气体镀锌层对焊接来说是棘手的,电弧产生的高温很快使 镀锌层挥发,挥发产生的锌严重影响电弧的稳定性。对于这个问题,普莱克斯提出了两种解决方法 :一是气保护焊;二是MIG钎焊。两个解决方法对镀锌层的损坏都是很小或几乎没有。1.气保护焊(GMAW)普莱克斯为焊接镀锌板开发了新的保护气体—Helistar CV(含氦的三元混合气)o这种新的混合气提高了电弧稳定性和焊接速度,减少焊接飞溅和气孔, 改善焊缝成形。既可用于短路过渡焊接,也可用于射流过渡焊接。图5是Co:(上面),Ar+CO:(中间)和新的HelistarGv(下面)焊接镀锌板的效果比较。2.MIG钎焊采用硅青铜焊丝进行MIG钎焊,母材不熔化 ,温度较低,有效地减少了镀锌层的烧损,正面的(见图6)镀锌层保护直至焊趾处,背面的镀锌层几乎没有破坏(见图7)。这种方法也适用于薄板焊接,烟尘非常少(见图8)。图7MIG钎焊背面图8 MIG焊接烟尘情况六、用于不锈钢焊接的保护气体通常,不锈钢气保护焊(GMAW)选用以下气 体:短路过渡:He+Ar+CO:或Ar+C仇射流过渡:Ar十02耀邂矍耀,~,洲~。。 崛黝】为制造业创造价值一为了改善300系列不锈钢和双相不锈钢的焊接性能和耐腐蚀性能,普 莱克斯最近开发了Stargon55焊接保护气。该焊接保护气既可用于短路过渡,也可用于射 流过渡。用于焊接不锈钢,可获得非常好的焊接质量,在北美和南美洲已获得广泛应用。七、用于 铝合金焊接的保护气体因为铝合金焊接对碳氢化合物和氧等杂质非常敏感,这就要求焊接保护气的 纯度和质量稳定性必须得到充分的保证。铝合金焊接的保护气体主要有氢和氦,或两者的混合气。 另外,焊丝的选择和焊前的表面处理对铝合金焊接来说,也是非常重要。焊接区域必须进行认真的 焊前清理,保持焊丝清洁,选用水分少、纯度高、质量稳定的气体,对氢弧焊(TIG)来说,尤为重要。j又、用于激光切割的气体采用co:激光器进行激光切割需要:激光气,用于激光共振腔内产生激光。辅助气,用于吹除熔化的金属。净化气,用于保持激光传导系 统的清洁。1.激光气通常,激光气的成分是由激光系统的类型决定的。可以采用单组分气体,进 行现场混配,也可以直接采用混合气体。典型的激光气成分是coZ、N:和He。激光气需要采 用高纯气,以充分发挥激光器的效率和延长激光系统的寿命。2.辅助气辅助气主要是用于吹除被 激光熔化的金属。辅助气品种主要有两种:①氧气,用于碳钢。②氮气,用于铝和不锈钢,当碳钢 切割需要干净的切口时,也可采用氮气。3.净化气为了保护激光光束和光学系统(光镜和透镜) ,需要净化气。根据激光器的类型,选用氮气或干燥空气。普莱克斯开发的膜分离设备,连接到压 缩空气的管道中,可以直接产生氮气和压缩空气(如图9所示)。图9普莱克斯膜分离设备九、用 于激光焊接的保护气体激光焊接正在汽车行业得到快速推广应用,特别是焊接两边厚度不同的接头 和高速焊(包括碳钢和铝合金)o在激光焊接中,Co:激光器通常采用氦气作焊接保护气体,N d:YAG激光器通常采用氢气作焊接保护气体。+、结语随着新问题不断出现,焊接技术也在不 断改进。作为保护气体和应用技术的领导者,开发和推广更好的焊接保护气和应用技术,为用户提 供经济有效的解决途径,是普莱克斯的专长。我们的目标是:帮助我们客户在焊接切割业务上达到最佳的运行状态。肠(20040318)焊接用保护气体的最新进展和应用技术@DouglasSteyer$普莱克斯(北美)技术中心<正> 一、概述 在任何电弧焊过程中如果不加保护,大气中的氧气和其他气体会侵入电弧和熔池,与熔化的金属反应 产生缺陷,影响焊接效果。焊接保护气的主要功能是保护熔化金属免受大气的污染。除了它的保护 功能,每种焊接保护气都有其独特的性能,对焊接速度、焊缝熔深、焊缝成形、焊接烟尘、电弧稳 定性及焊缝力学性能等产生相应的影响。鹗簟８ㄖ分种饕辛街?①氧气,用于碳钢。②氮气 ,用于铝和不锈钢,当碳钢切割需要干净的切口时,也可采用氮气。3.净化气为了保护激光光束 和光学系统(光镜和透镜),需要净化气。根据激光器的类型,选用氮气或干燥空气。普莱克斯开 发的膜分离设备,连接到压缩空气的管道中,可以直接产生氮气和压缩空气(如图9所示)。图9 普莱克斯膜分离设备九、用于激光焊接的保护气体激光焊接正在汽车行业得到快速推广应用,特别 是焊接两边厚度不同的接头和高速焊(包括碳钢和铝合金)o在激光焊接中,Co:激光器通常采 用氦气作焊接保护气体,Nd:YAG激光器通常采用氢气作焊接保护气体。+、结语随着新问题 不断出现,焊接技术也在不断改进。作为保护气体和应用技术的领导者,开发和推广更好的焊接保 护气和应用技术,为用户提供经济有效的解决途径,是普莱克斯的专长。我们的目标是:帮助我们 客户在焊接切割业务上达到最佳的运行状态。肠(20040318)焊接用保护气体的最新进展和应用技术@DouglasSteyer$普莱克斯(北美)技术中心<正> 一、概述 在任何电弧焊过程中如果不加保护,大气中的氧气和其他气体会侵入电弧和熔池,与熔化的金属反应 产生缺陷,影响焊接效果。焊接保护气的主要功能是保护熔化金属免受大气的污染。除了它的保护 功能,每种焊接保护气都有其独特的性能,对焊接速度、焊缝熔深、焊缝成形、焊接烟尘、电弧稳定性及焊缝力学性能等产生相应的影响。
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