Углекислота и сварочная смесь в чем разница
Сравниваем углекислоту или сварочную смесь | Что лучше
Защитные газы, подаваемые к месту формирования сварочного шва, служат для защиты сварочной ванны и дуги от атмосферных газов, что способствует повышению качества соединения. Кроме того сами защитные газы влияют на состав шва, повышая его плотность, глубину провара, улучшая микроструктуру металла.
В практике сварочных работ используется два вида газов: смеси и чистый углекислый газ без примесей.
Наши эксперты рассмотрели свойства и особенности использования каждого вида защитных газов, их достоинства и недостатки, что поможет вам сделать правильный выбор, так как каждая разновидность имеет свою область применения.
Сварочные смеси
Основным компонентом сварочных смесей является инертный газ аргон, который может смешиваться не только с другими инертными, но и с активными газами. Помимо этого и активные разновидности тоже могут смешиваться между собой. Используются следующие сварочные смеси:
Аргон с углекислотой – применяется при сварке изделий из углеродистых и низколегированных сталей. Смесь способствует более ровному и пластичному формированию шва, снижает порообразование, облегчает перенос материала электрода;
Аргон с кислородом (не более 5 %) – применяется при работах с изделиями из легированных и низколегированных сталей. Повышает плотность шва за счет уменьшения пористости металла, облегчает процесс струйного переноса материала электрода. Позволяет использовать более широкий ассортимент присадочной проволоки;
Аргон с водородом – используется для соединения деталей из нержавеющей стали и никелевых сплавов;
Аргон и гелий – создает абсолютно инертную среду, применяется для соединения элементов из алюминия, меди и титана, а также хромоникелевой стали;
Углекислота и кислород – используется при сварке из углеродистых и низколегированных сталей. Позволяет формировать более ровный шов за счет предотвращения разбрызгивания металла, увеличивает производительность работ из-за значительного повышения температуры в зоне сварки. К минусам можно отнести повышенное окисление материала, что снижает прочностные качества соединения.
Углекислота
Углекислота или двуокись углерода в чистом виде используется для сварочных работ. Применяется для деталей из углеродистых и низколегированных сталей, а также никелевых и железоникелевых сплавов, в том числе изделий большой толщины.
Чистая двуокись углерода обладает более высокой плотностью, чем воздух, поэтому при подаче в зону сварки она вытесняет воздух, обеспечивая защитную среду. Углекислота бесцветна и не имеет запаха, хранится в стальных баллонах в виде жидкой субстанции под давлением, подается в зону работ с помощью специального редуктора. Может использоваться при любых видах сварки – ручной, полуавтоматической или автоматической. Самое широкое применение углекислота имеет при полуавтоматической сварке.
Железо и углерод, входящие в состав свариваемых деталей, при сварке в среде углекислого газа и под его воздействием окисляются. Поэтому для образования шва используется специальная присадочная проволока, в состав которой входят кремний и марганец, что предотвращает окисление металла. Расход двуокиси углерода зависит от нескольких факторов: толщины металла соединяемых заготовок, диаметра присадочной проволоки и параметров тока, подаваемого на электрод.
Таблица достоинств и недостатков
+ увеличение производительности за счет повышения массы наплавляемого металла в единицу времени;
+ снижение лишнего расхода присадочного материала за счет уменьшения количества брызг;
+ повышение пластичности шва, плотности за счет меньшего порообразования и, соответственно, значительное повышение прочности соединения;
+ снижение количества вредных аэрозолей и дымов на рабочем месте, что улучшает гигиенические условия труда;
+ стабильность процесса даже при неравномерной подаче присадочной проволоки.
— для смеси аргона с кислородом повышенное окисление металлов, что снижает прочность швов, также образование вредного для здоровья угарного газа;
— смесь аргона с углекислым газом взрывоопасна, что требует особых предосторожностей при ведении работ;
— при работах со смесью аргона с углекислотой также образуется угарный газ вследствие взаимодействия углекислоты с кислородом воздуха, поэтому оператор должен работать в специальной маске.
+ возможность сваривать тонкие металлические листы, которые не деформируются, а также относительно толстых заготовок в любых пространственных положениях, то есть делать горизонтальные, вертикальные и потолочные швы;
+ образование хорошей дуги, что удобно для сварщиков с небольшим опытом работ;
+ низкая стоимость способа сварки и самой углекислоты;
+ безопасность в работе;
+ возможность сварки металлов с разными характеристиками;
+ несложность и доступность оборудования для сварки;
+ высокое качество получаемых швов;
+ при соединении деталей с большой толщиной металла углекислый газ выделяет много теплоты, что повышает производительность.
— повышенное брызгообразование, что вызывает необходимость очистки сварных швов после сварки;
— прочностные характеристики швов более низкие, чем при способах сварки под флюсом или электродами с покрытием, поэтому не рекомендуется использовать этот метод для деталей, которые будут работать в условиях низких температур или ударных нагрузок.
Основные отличия
Основные отличия углекислоты и сварочных смесей заключаются в следующем:
углекислота может использоваться только для сварки определенных видов металлов – углеродистых и низколегированных, сварочные смеси же имеют более широкую область применения – с их помощью можно сваривать детали из цветных металлов и различных сплавов;
углекислый газ однороден, а сварочные смеси состоят из разных газов, которые нужно смешивать с помощью специального оборудования в строго установленных пропорциях;
производительность сварки в среде сварочных смесей почти вдвое выше, чем производительность сварки в среде углекислого газа.
Чем похожи материалы
Сварочные смеси и углекислый газ имеют одно общее свойство – используются для создания среды, которая улучшает качество и производительность сварочных работ.
Выводы: Подводя итог, можно сделать вывод, что сварочные смеси имеют преимущество перед углекислым газом за счет более широких возможностей работы с разными материалами, более высокой производительности и получения более качественных и прочных соединений. При этом нужно заметить, что работа с углекислым газом может быть предпочтительнее в узконаправленной сфере работы с определенными материалами и при полуавтоматической сварке.
Сварочная смесь или углекислота – выбираем защитный газ для сварки
В качестве защитных газов наиболее распространенными являются углекислота или сварочные смеси, от выбора которых во многом зависит рабочий процесс. Также не стоит забывать, что сварочная смесь или углекислота могут применяться для различных типов сварки и, соответственно, в том или ином случае эффективность и качество работ будут разными.
Очень часто сварщики не уделяют должного внимания составу и качеству технического газа, напрасно преуменьшая его вклад в процесс сварки. Однако практика показывает, что газовый состав самым непосредственным образом влияет на глубину проплавления, пористость, надежность шва, выделение дыма и другие не менее важные параметры.
Для надежного шва используйте качественные составы сварочной смеси или углекислоты
Что лучше – углекислота или сварочная смесь?
Углекислота — это единственное вещество, которое применяется в сварочном процессе без добавления инертных газов. Кроме того, это еще и один из самых недорогих вариантов, поэтому пользуется большой популярностью, если материальные затраты отыгрывают приоритетную роль. Углекислота является самым распространенным из химически активных элементов, которые используются в МАГ методе. Она обеспечивает достаточно большой тепловой эффект, что важно при обработке металлов большой толщины. Но при этом дуга является не слишком стабильной, что приводит к частому образованию брызг. Поэтому обычно его применение в чистом виде ограничивается работой на короткой дуге. Если Вас интересуют вопросы заправки углекислотой, то советуем прочитать статью углекислота: где заправить — вопрос не праздный.
Баллон с углекислотой для сварного аппарата
Учитывая то, что любой чистый технический газ имеет как свои преимущества, так и недостатки, использование защитных сварочных смесей в правильной пропорции зачастую делает сварку более эффективной, повышает производительность и позволяет добиться более качественных швов, благодаря следующим особенностям:
Перед тем как определиться, что лучше – сварочная смесь или углекислота, сварщики обычно сопоставляют сложность работ, необходимое качество и целесообразность материальных затрат, после чего делают свой выбор.
Основные виды защитных газовых сварочных смесей
— Аргон и углекислота
Такой состав наиболее эффективен во время сварки низкоуглеродистой стали. Добавление углекислоты позволяет проще осуществлять струйный перенос электрода, швы получаются более пластичными, а вероятность появления пор минимальна.
Аргон и углекислота
— Аргон и кислород
Добавление в аргон незначительного (около 5%) количества кислорода дает возможность качественнее выполнять сварку легированной и низколегированной стали, благодаря меньшей пористости обрабатываемой поверхности.
— Аргон и водород
Используется для сварки никелевых сплавов и аутентичной нержавеющей стали способом ТИГ. Кроме того, может применяться в качестве формовочного газа.
— Аргон и гелий
Такой состав позволяет осуществлять качественную сварку легких, медных и никелевых сплавов, хромоникелевой стали и алюминия методами МИГ и ТИГ.
— Аргон и активные газы
Благодаря данному сочетанию достигается двукратная экономия. Применяется для ручной и автоматической МАГ сварки низколегированных, легированных и высоколегированных сталей.
Аргон и активные газы
— Универсальный защитный газ
Это аргон высокой частоты, который имеет универсальное применение, но наиболее распространен при работе с алюминием и цветными металлами.
Универсальный защитный газ
Если вы хотите получить больше информации о газовых смесях, изучите этот раздел.
Способы смешивания газа
Существует два основных способа получения защитной газовой смеси – на заводе-производителе и непосредственно на рабочем посту.
Производственный метод подразумевает использование специальных газовых смесителей, благодаря которым осуществляется смешивание двух или трех различных компонентов. Для получения правильных пропорций подбираются необходимые диаметры в расходных отверстиях и тарируется сам смеситель.
Применение ротаметра
Самый простой способ смешивания, который можно осуществлять прямо на рабочем месте, заключается в применении ротаметра – конусообразной стеклянной трубки с поплавком, помещенной в каркас из металла. Принцип действия данного элемента заключается в уравновешивании алюминиевого или стального поплавка потоком выходящего газа. Чем выше находится поплавок, тем, соответственно, больше расход.
Состав аргонно-углекислотной сварочной смеси или углекислоты с кислородом регулируется при помощи редукторов на газовых баллонах. Контролируя показания на ротаметре и регулируя расход, добиваются необходимого соотношения используемых компонентов. Однако данный метод, как правило, не позволяет добиться максимальной точности и высокого качества шва. Поэтому для точных сварочных работ лучше обращаться на завод-производитель.
Качественные защитные газовые смеси можно заказать в компании Промтехгаз. Среди основной продукции присутствуют:
и другие составы, с которыми можно ознакомиться на сайте.
Что лучше углекислота или сварочная смесь?
В формировании качественного, надежного, прочного сварного шва необходима изоляция от газов, содержащихся в окружающей среде. Для сохранения дуги и сварочной ванны применяют защитные газы. Они существуют двух типов.
К первым относятся инертные газы. Это аргон, гелий, которые не вступают в химическую реакцию с металлом и не растворяются в нем, находят применение в сварке конструкций из алюминия, титана и их сплавов.
Ко вторым относятся активные газы (углекислота). Они взаимодействуют с черными металлами (углеродистые, низколегированные стали) и растворяются в них.
Углекислота
Углекислый газ, есть химический активный элемент. В сварочном производстве двуокись углерода без цвета и запаха зарекомендовала себя, как недорогое вещество. При соединении металлических деталей, оно является защитным газом в формировании сварочного шва. Самое большое применение его, нашло в полуавтоматической сварке. Срок годности сорокалитрового баллона составляет 2 года. Для индивидуальных нужд: для дома, гаража, дачи, можно приобретать баллоны меньшей емкости.
Перед сваркой металлическим листам, толщиной больше 10 мм делают разделку кромок для улучшения провариваемости сварочного шва.
В процессе углекислотной сварки металлические конструкции не получают деформацию, что помогает избежать брака во время работы. Не требуется основательная зачистка материала, так как перед соединением деталей, качество шва от этого не пострадает.
Методика работы основывается на возбуждении электрической дуги, которая ведет к плавке металла, а сопровождается процесс подачей углекислого, защитного газа. Подача обволакивает сварочную зону, играет роль защиты. Сварной шов не подвергается окислению.
В обработке металлов большой толщины, углекислота выделяет много тепла, что создает благоприятные условия для применения этого метода.
Сварочная смесь
Основным компонентом аргоновой сварки является аргон. Применяют его при работе с высоколегированными сталями. Используется данный газ, как в чистом виде, так и с добавками: углекислый газ, кислород, водород, гелий.
Типы смесей: аргон с углекислым газом, аргон с кислородом. Есть еще один вид, это углекислый газ с кислородом.
Состав аргона и кислорода подходят для работ с низкоуглеродистой сталью. Содержание кислорода придает пластичность шва и ведет к снижению пор. Легкий перенос струи электрода упрощает процесс.
Соединение аргона и кислорода применимо, для сварки легированной и низколегированной стали, что позволяет достичь отличного результата из-за малой пористости материала.
Сварочная смесь из аргона и водорода идет для соединения никелевых сплавов и нержавеющей стали.
Сварочная смесь аргона и гелия используют в сварке легких, медных, никелевых сплавов и алюминия.
Смешивание газов производят на заводах изготовителях или непосредственно на рабочих местах с помощью ротаметра.
Общее между углекислотой и сварочными смесями:
Отличие сварочной смеси от углекислоты
Сварочная смесь применяется для аргоновой сварки, где присутствуют цветные металлы, например титан, алюминий, магний, медь и сплавы высоколегированных сталей. А в углекислоте производят соединение металлических деталей из углеродистых и низколегированных сталей.
Преимущества использования газосмесей при сварке:
Достоинства сварки в среде углекислого газа:
Особенные моменты сварочного процесса с использованием газосмеси
Осуществление соединения металлических изделий происходит углом вперед. Поэтому при вылете проволоки необходимо учитывать диаметр электрода для лучшего результата шва. Воздуха в горелке и в шлангах не должно быть.
Необходимо пользоваться газовыми смесями, которые соответствуют нормативам ГОСТа. Это нужно, для того, чтобы исключить неправильно подобранный процент примесей, содержащий в смеси. Надежность соединения металлических деталей зависит от величины, находящихся в растворенном виде вредных газов: азота, водорода и их соединений.
Методы сварки
Для более тонкого материала, необходимо перемещать дугу справа налево, углом вперед. При таком способе происходит малое плавление металла, и шов получается широким валиком.
Для более толстых металлов, перемещение дуги идет слева направо, углом назад. При таком методе образовывается узкий шов, при глубокой проплавке металла.
Технические газы для электродуговой сварки: баллоны, регуляторы
Паришься с баллоном под углекислоту/аргон/сварочную смесь Ar+CO2 для сварки? мечтаешь о струйном переносе, но все ищешь смесители и 10 литровые баллоны? Все ответы здесь.
Итак, электродуговая сварка в среде защитных газов знает три типа основных газов, которые можно найти почти во всех крупных столичных городах:
— углекислота (CO2);
— аргон (Ar);
— сварочная смесь Ar+CO2
Все остальное или очень специфично, или тупо дорого (гелий He).
Применяемость газов хорошо описана в Интернете, но если проще — варить заборы из чернухи => углекислота. Варить в своем гараже: для TIG — аргон, для полуавтомата — сварочная смесь.
Какие баллоны использовать? 5 литров? 10 литров? 40 литров? 50?
Вопрос насколько я понимаю прямо таки больной и понимания ситуации с баллонами никакого нет.
Давайте изначально определимся с массой и объемом баллона. Каждый раз новички и дрищи предпочитают покупать 10 литровку и нудеть по форумам на тему последующей заправки 10 л баллона. Продвинутые дрищи ищут и покупают 20 литровые баллоны и идентичным образом нудят «где их заправить?».
Истина жизни в том, что продажа технических газов ориентирована на массового, промышленного покупателя и в подавляющем большинстве случаев это баллон 40 л.
Структура большинства заправок выстроена именно под баллоны 40 л: производится их оперативная заправка и (или) обмен.
Из этого правила есть одно исключение — углекислота от огнетушителей у пожарных. Все заправки МЧС (ВДПО) предназначены для малых баллонов и углекислотных огнетушителей.
Тем самым, если Вы хотите стационарно работать с аргоном или сварочной смесью => Ваш выбор однозначно 40 л баллон. Если Вы хотите быть мобильным и наличие аргона/сварочной смеси не критично, то уточняйте у местных пожарных имеется ли возможность заправлять углекислотные баллоны 10 л., а если ответ положительный, то покупайте 10 л. с плоским дном.
Забегая вперед, баллоны выпускались по ГОСТ 949-73 (www.docload.ru/Basesdoc/10/10462/) и различие между аргоновым/углекислотным/смесевым/кислородным только в окраске и вентиле. На станции Вам могут баллон переделать в другой тип (перекрасить и поменять вентиль).
Ворочить одному 40 литровый баллон с аргоном или сварочной смесью реально. Поставили баллон, накрутили защитный алюминиевый колпак, наклонили баллон, положили его на колено и двумя руками в путь… Я лично гружу и таскаю один, но по технике безопасности, да и просто спина здоровее будет — нужно таскать вдвоем, ибо масса пустого порядка
65 кг, а полного соответственно 75 кг. Есть легированные баллоны, они легче на
10 кг.
Углекислотный, полностью заправленный, 40 литровый баллон одному не поднять, нужно звать помощника.
Что нужно знать при покупке и обмене баллонов
Не буду повторяться, есть отличное видео —
Срок службы баллонов определяет организация-изготовитель. При отсутствии таких сведений срок службы баллона устанавливают 20 лет. Экспертизу промышленной безопасности в целях продления срока службы баллонов массового применения, объем которых менее 50 л, не производят, их эксплуатация за пределами назначенного срока службы не допускается, за исключением баллонов специального назначения, конструкция которых определена индивидуальным проектом и не отвечает типовым конструкциям баллонов и экспертизу (техническое диагностирование) которых проводят по истечении срока службы, а также в случаях, установленных руководством (инструкцией) по эксплуатации оборудования, в составе которого они используются.
На основании разъяснений разрешается использовать баллоны с истекшим сроком службы, но с действующей аттестацией.
Таким образом, покупая баллон, Вы должны выбрать максимально более свежий по году выпуска. Баллоны старше 95 года без действующей аттестации могут не принимать на станциях обслуживания.
АПДЕЙТ 2020 г: появилась позиция, что срок службы баллонов, изготовленных по ГОСТ 949-73 и по ГОСТ 15860-84 до 22.12.2014г. установлен не более 40 лет в соответствии с ПБ 03-576 03, МТО 14-3Р-001-2002 и МТО 14-3Р-004-2002, в том числе баллоны, находящиеся в эксплуатации для наполнения газами, вызывающими разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т.п.) со скоростью:
— не более 0,1 мм/год 40 лет
— более 0,1 мм/год 20 лет
Газы, вызывающие коррозию металла баллона со скоростью:
— не более 0,1 мм/год — азот, аргон, водород, воздух, гелий, кислород, углекислота и другие;
— более 0,1 мм/год — хлор, фосген, сероводород, сернистый ангидрид, хлористый водород, хлористый метил и другие.
Тем самым распространенные баллоны под сварочные газы в виде аргона, углекислоты, гелия по указанной методике служат 40 лет.
Далее, на рынке есть три типа разного рода регуляторов/редукторов:
— регулятор с ротаметром
— стрелочный регулятор
— редуктор.
Отличие редуктора от регулятора понятно: редуктор на выходе выдает просто определенное давление, а регулятор на выходе регулирует поток газа. Редуктор Вам не нужен вообще 🙂
регулятор с ротаметром или стрелочный регулятор?
Возникает еще один вопрос, на рынке есть два основных типа регуляторов
Какой из них выбрать — дело вкуса. На мой взгляд, стрелочный более продвинутый в плане экономии газа, поскольку фактически это редуктор с калиброванным жиклером и он всегда поддерживает заданное давление. Исходя из известного диаметра жиклера и давления производитель нанес метки расхода на шкалу прибора… тем самым, при начале работы не происходит характерного сброса давления, как это бывает на дешевых регуляторах с ротаметром.
Дешевые регуляторы с ротаметром работают исключительно за счет снижения давления до определенной величины, условно до 6 атм, а также последующего истечения газа через изменяемое гайкой отверстие… иными словами, на начальном этапе работы во всем сварочном рукаве образуется максимальное давление и как только сварщик давит триггер, то избыточное давление сбрасывается, это влечет повышенный расход газа.
Так что по общему правилу — стрелочный подешевле будет в итоге, но есть одно исключение.
Если вы варите нержавейку, то Вам иногда требуется поддув с обратной стороны шва… для этого есть регуляторы с двумя ротаметрами: