Качество сварного соединения зависит не только от оборудования, присадочной проволоки и опыта специалиста. Большую роль играет защитная среда, в которой формируется шов. Правильно подобранный газ помогает стабилизировать дугу, уменьшить разбрызгивание металла, обеспечить необходимую глубину проплавления и получить аккуратную поверхность соединения.

Универсального варианта для всех сварочных задач не существует. В одних случаях применяется чистый аргон, в других — углекислота, а для серийной сварки стальных конструкций часто выбирают готовые газовые смеси. При подборе необходимо учитывать марку и толщину металла, технологию сварки, используемую проволоку, требования к внешнему виду шва и условия проведения работ.

Разберёмся, чем отличаются основные защитные газы и какой вариант лучше выбрать для конкретной производственной задачи.

Для чего при сварке используется защитный газ

Во время сварки металл в зоне дуги нагревается до высокой температуры и переходит в расплавленное состояние. Если сварочная ванна напрямую контактирует с окружающим воздухом, в неё попадают кислород, азот и водяные пары. Это может привести к окислению металла, образованию пор, снижению прочности соединения и появлению других дефектов.

Подаваемый через горелку газ вытесняет воздух из рабочей зоны и создаёт вокруг дуги защитную оболочку. Помимо изоляции сварочной ванны, он влияет на несколько важных характеристик:

• стабильность горения дуги;
• глубину и форму проплавления;
• скорость переноса расплавленного металла;
• количество брызг;
• внешний вид сварного шва;
• скорость выполнения работ;
• необходимость последующей зачистки изделия.

Характер воздействия зависит от химических свойств газа. Инертные газы практически не вступают в реакцию с расплавленным металлом. Активные, напротив, участвуют в процессах, происходящих в сварочной ванне, и могут увеличивать глубину проплавления.

Выбирать защитную среду следует одновременно с технологией сварки, проволокой и режимом работы аппарата. Один и тот же газ может обеспечивать отличный результат при сварке определённого материала и быть малоэффективным при работе с другим металлом.

Аргон, углекислота и сварочная смесь: основные отличия

Аргон

Аргон относится к инертным газам. Он создаёт устойчивую защиту сварочной ванны и практически не взаимодействует с расплавленным металлом. Газ обеспечивает стабильное горение дуги, способствует формированию ровного шва и помогает уменьшить окисление поверхности.

Чистый аргон широко применяется при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. Этот способ используют для работы с нержавеющей сталью, алюминием, медью, титаном и другими цветными металлами. При сварке алюминия плавящейся проволокой аргон также является одним из основных вариантов защитной среды.

Преимущества аргона:

• стабильное зажигание и горение дуги;
• аккуратный внешний вид соединения;
• небольшое количество брызг;
• хорошая защита металла от воздействия воздуха;
• возможность работы с цветными металлами и нержавеющими сталями.

При этом чистый аргон обычно не является оптимальным решением для полуавтоматической сварки обычной углеродистой стали. В зависимости от оборудования и режима работы могут возникать сложности с характером переноса металла и глубиной проплавления. Для таких задач чаще применяют углекислоту или смесь аргона с активным газом.

Углекислота

Углекислота — активный защитный газ, широко применяемый при механизированной сварке углеродистых и низколегированных сталей. Она обеспечивает достаточно глубокое проплавление и позволяет выполнять большой объём работ при рациональных затратах.

Сварку в углекислом газе часто используют при изготовлении металлоконструкций, ремонте техники, производстве ограждений, ёмкостей и различных деталей из стали. Газ подходит для задач, в которых важны производительность и прочность соединения, а требования к декоративности шва не являются определяющими.

К преимуществам углекислоты относятся:

• хорошая глубина проплавления;
• доступность;
• широкое применение при сварке конструкционных сталей;
• возможность выполнения производительных сварочных работ.

По сравнению с аргоновыми смесями при использовании чистой углекислоты обычно образуется больше брызг. Дуга может гореть жёстче, а готовый шов нередко требует дополнительной зачистки. На итоговый результат также влияют настройки аппарата, качество проволоки, подготовка соединяемых поверхностей и квалификация сварщика.

Смесь аргона и углекислоты

Газовая смесь для сварки сочетает свойства инертного и активного компонентов. Аргон способствует стабильному горению дуги и уменьшению разбрызгивания, а углекислота обеспечивает необходимую активность процесса и способствует проплавлению стали.

Такие смеси часто применяют при полуавтоматической сварке углеродистых и низколегированных сталей. Они востребованы на производствах, где необходимо получать повторяемое качество соединений, поддерживать высокую скорость работы и сокращать время на последующую обработку изделий.

Основные преимущества сварочной смеси:

• более мягкое и стабильное горение дуги;
• меньшее количество брызг по сравнению с чистой углекислотой;
• ровное формирование сварного шва;
• снижение трудозатрат на зачистку;
• удобство при серийном изготовлении металлоконструкций;
• возможность подобрать состав под конкретную технологию.

Соотношение компонентов выбирают в зависимости от толщины металла, типа переноса сварочного материала, марки проволоки и требований к соединению. Поэтому заказывать смесь только по привычному названию недостаточно. Желательно заранее сообщить поставщику, какой металл предстоит сваривать, какое оборудование используется и какой результат требуется получить.

Как подобрать газ под материал и условия работы

В первую очередь необходимо определить способ сварки. Для TIG-сварки цветных металлов и нержавеющей стали обычно используют аргон. При полуавтоматической MAG-сварке конструкционных сталей применяют углекислоту или аргонсодержащую смесь. Для газопламенной сварки и резки используются другие газы — например, кислород в сочетании с ацетиленом. Смешивать эти технологии и заменять один газ другим без изменения оборудования и режима работы нельзя.

Следующий критерий — свариваемый материал:

• для алюминия и его сплавов обычно применяется чистый аргон;
• для нержавеющей стали состав защитной среды подбирается с учётом технологии, марки металла и присадочного материала;
• для углеродистой стали можно использовать углекислоту или сварочную смесь;
• для ответственных и серийных соединений часто выбирают смеси, позволяющие получить стабильный и аккуратный шов.

Необходимо учитывать и толщину заготовки. При работе с тонким листом особенно важно контролировать тепловложение и не допускать прожогов. При сварке массивных деталей на первый план выходят глубина проплавления и стабильность процесса. Настройки аппарата, диаметр проволоки и состав газа должны соответствовать друг другу.

Если сварка выполняется постоянно, экономить следует не только на стоимости заправки баллона. В расчёт стоит включить расход проволоки, количество брызг, время на зачистку, скорость выполнения операции и процент брака. Более дорогая смесь может оказаться выгоднее углекислоты, если она позволяет быстрее получить чистый шов и сократить последующую обработку изделий.

Для периодических работ имеет значение объём баллона. Небольшую ёмкость удобнее перевозить и использовать на выездных объектах. Для производственного участка лучше подойдут баллоны большего объёма, моноблоки или другая система хранения, рассчитанная на фактическое потребление газа. В каталоге продукции можно ознакомиться с техническими газами и смесями, доступными для различных задач.

При эксплуатации баллонов необходимо соблюдать требования безопасности. Ёмкость должна быть исправной, промаркированной и предназначенной для выбранного газа. Следует использовать совместимые редукторы, надёжно закреплять баллон, защищать его от нагрева и механических повреждений. Работы проводят в проветриваемом помещении с соблюдением действующих производственных инструкций. Заправку, освидетельствование и ремонт газового оборудования должны выполнять профильные организации.

Перед заказом защитного газа желательно подготовить следующую информацию:

1. Какой металл и сплав предстоит сваривать.
2. Какая технология и модель оборудования используются.
3. Какова примерная толщина деталей.
4. Какая проволока или присадочный материал применяются.
5. Насколько важны внешний вид шва и минимальное количество брызг.
6. Каков предполагаемый расход газа.
7. Нужны ли баллон, доставка, аренда или обслуживание тары.

Специалисты компании «ТЕХГАЗСНАБ» помогут подобрать газ или готовую смесь с учётом технологической задачи, оборудования и требуемого объёма поставки. Чтобы уточнить наличие продукции, условия доставки и получить консультацию, воспользуйтесь разделом «Контакты».