Применение гелия при сварке

Гелий может применяться в качестве инертного защитного газа при сварке нержавеющих сталей, цветных металлов и сплавов, химически чистых и активных материалов. Он обладает способностью обеспечивать повышенное проплавление, в связи с чем его иногда используют для проплавления больших толщин или получения специальной формы шва. Однако в связи с повышенным расходом и высокой стоимостью гелия по сравнению с аргоном область его применения ограничена.

Гелий также используется при лазерной сварке в смеси с другими газами для создания рабочей среды в газовых лазерах; в качестве плазмоподавляющего газа, подающегося в зону лазерной сварки; при плазменной сварке обычно в качестве добавки к плазмообразующему газу – аргону.

Аргон – инертный газ с атомной массой 39,9, в обычных условиях – бесцветный, без запаха и вкуса, примерно в 1,38 раза тяжелее воздуха. Аргон считается наиболее доступным и сравнительно дешевым среди инертных газов.

Аргон занимает третье место по содержанию в воздухе (после азота и кислорода), на него приходятся примерно 1,3% массы и 0,9% объема атмосферы Земли.

В промышленности основной способ получения аргона – метод низкотемпературной ректификации воздуха с получением кислорода и азота и попутным извлечением аргона. Также аргон получают в качестве побочного продукта при получении аммиака.

Газообразный аргон хранится и транспортируется в стальных баллонах (по ГОСТ 949-73). Баллон с чистым аргоном окрашен в серый цвет, с надписью «Аргон чистый» зеленого цвета.

Аргон не взрывоопасен и не токсичен, однако при высокой концентрации в воздухе может представлять опасность для жизни: при уменьшении объемной доли кислорода ниже 19% появляется кислородная недостаточность, а при значительном снижении содержания кислорода возникают удушье, потеря сознания и даже смерть.

Меры безопасности при обращении с аргоном:

• дистанционный контроль содержания кислорода в воздухе ручными или автоматическими приборами; объем кислорода в воздухе должен составлять не меньше 19%;

• при работе с жидким аргоном, способным вызвать обморожение кожи и поражение слизистой оболочки глаз, необходимо использовать защитные очки и спецодежду;

• при работе в атмосфере аргона необходимо использовать шланговый противогаз или изолирующий кислородный прибор.

Применение аргона при сварке

Аргон используется в качестве инертного защитного газа при дуговой сварке, в том числе в качестве основы защитной газовой смеси (с кислородом, углекислым газом). Является основной защитной средой при сварке алюминия, титана, редких и активных металлов.

Аргон также применяется при плазменной сварке в качестве плазмообразующего газа, при лазерной сварке в качестве плазмоподавляющего и защитного газа.

Горючі рідини менш дефіцитні, але потребують спеціальної тари. При зварюванні та різанні шляхом нагрівання наконечника пальника або різака горюча рідина перетворюється в пару. Температура полум'я: гасо-кисневого — 2400-2450°С; бензино-кисневого - 2500-2600°С.

В основному використовуються для різання і поверхневої обробки металів.

При роботі на тракторному гасі апаратура забивається смолою. Забороняється використовувати етилований бензин через його токсичність.

Тема уроку: Флюси. Застосування флюсів при газовому зварюванні металів і сплавів

Сварочный флюс – гранулированный порошок с размером зерен 0,2–4 мм, предназначенный для подачи в зону горения дуги при сварке. Под действием высокой температуры флюс расплавляется, при этом

• создает газовую и шлаковую защиту сварочной ванны;

• обеспечивает стабильность горения дуги и переноса электродного металла в сварочную ванну;

• обеспечивает требуемые свойства сварного соединения;

• выводит вредные примеси в шлаковую корку.

Сварочные флюсы классифицируются по технологии производства, химическому составу, назначению и др. характеристикам.

По способу производства сварочные флюсы делятся на плавленные и керамические (неплавленные). Рудоминеральные компоненты плавленных флюсов расплавляются в печи, а затем гранулируются, подвергаются прокалке и фракционированию. Керамические флюсы представляют собой сухие смеси компонентов, получаемые в результате смешивания минералов и ферросплавов с жидким стеклом с дальнейшей сушкой, прокалкой и фракционированием. Наиболее распространенными являются плавленные флюсы.

В зависимости от химического состава флюсы бывают оксидные, солеоксидные и солевые.

Оскидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10% фторидных соединений. Они предназначены для сварки низколегированных и фтористых сталей. Оскидные флюсы по содержанию SiO₂ подразделяются на бескремнистые (содержание SiO₂ меньше 5%), низкокремнистые (6–35% SiO₂), высококремнистые (SiO₂ больше 35%), а по содержанию марганца – на безмарганцевые (содержание марганца меньше 1%), низкомарганцевые (марганца меньше 10%), среднемарганцевые (10–30% марганца) и высокомарганцевые (марганца больше 30%).

Солеоксидные (смешанные) флюсы по сравнению с оксидными флюсами содержат меньше оксидов и большее количество солей. Количество SiO₂ в них снижено до 15–30%, MnO до 1–9%, CaF₂ увеличено до 12–30%. Солеоксидные флюсы используются для сварки легированных сталей.

Солевые флюсы не содержат оксидов и состоят из хлоридов и фторидов NaF, CaF₂, BaCl₂ и др. Они применяются для сварки активных металлов, а также для электрошлакового переплава.

Флюсы могут быть предназначены для сварки высоколегированных сталей, для сварки углеродистых и легированных сталей, для сварки цветных металлов и сплавов.

По строению зерен (частиц) сварочный флюс может быть стекловидным, пемзовидным или цементированным.

Химическая активность флюса – одна из его важных характеристик, определяемая по суммарной окислительной способности. Показателем активности флюса служит относительная величина А_ф со значением от 0 до 1. В зависимости от химической активности флюсы подразделяются на четыре вида:

• высокоактивные (А_ф > 0,6);

• активные (А_ф от 0,3 до 0,6);

• малоактивные (А_ф от 0,1 до 0,3);

• пассивные (А_ф < 0,1).