Активный газ и активный газ

Для работы с полуавтоматическими аппаратами MIG/MAG необходимо использовать защитные газы или их смеси. Они препятствуют проникновению в сварочную ванну атмосферной влаги и других элементов содержащихся в воздухе.

Прочность шва при ручной электродуговой сварке зависит не только от опыта мастера и применяемого оборудования. Важным фактором в этом процессе является грамотный выбор защитного газа для сварки. Любой сварщик знает, что газ оказывает влияние на свойства формируемого шва и его технико-эксплуатационные характеристики.

При сварке газ используется не только в качестве активного вещества. Иногда он выполняет защитную роль, оберегая расплавленный металл от нежелательного взаимодействия с внешней средой. В статье расскажем именно об этих защитных свойствах.

Открытие аргона и гелия столкнуло периодический закон с большими трудностями. Возник вопрос о размещении новых элементов в периодической системе.

При выполнении сварки полуавтоматом (сварка MIG/MAG) дуга горит между изделием и проволокой. Проволока подается непрерывно с катушки, а сварщик манипулирует горелкой. Непрерывная подача проволоки позволяет прокладывать швы большой длины. На проволоку через токосъемный наконечник подается напряжение. Из сопла горелки параллельно на сварочную ванну подается защитный газ. Полуавтоматическая сварка характеризуется удобством и повышенной производительностью — одна из рук сварщика свободна, поскольку не нужно периодически менять электроды.

Защитный газ, применяемый при сварке, обеспечивает защиту сварочной ванны и дуги от атмосферных газов. Это повышает качество шва, увеличивая его плотность, глубину провара и улучшает микроструктуру металла. Дополнительно защитный газ охлаждает шов после сварки.

В качестве защитных газов при сварке полуавтоматом может использоваться углекислый газ или газ аргон. Углекислый газ — более дешевый вариант, поэтому у сварщиков с небольшим опытом работы может возникнуть вопрос: что лучше для полуавтоматической сварки и можно ли заменить один из этих газов другим.

Основные защитные газы

Аргон (Ar) — тяжелее воздуха, с низким потенциалом ионизации, поэтому:

• гарантирует стабильное горение дуги;
• сокращает ее тепловую мощность;
• скапливается у пола.

Важно регулярно проветривать помещение, потому что снижение содержания кислорода вызывает удушье. Контроль этого показателя осуществляют различными приборами для отбора проб воздуха. Удовлетворительная доля кислорода — выше 20 %.

Производят Ar высшего и первого сорта. Первый используют для работ со сталями, чистым Al. А высший сорт требуется для получения крепких металлоконструкций из редких или цветных металлов, активных сплавов.

Гелий (Не) — невзрывоопасен, не ядовит. Легче воздуха, поэтому лучшую защиту обеспечивает при сварочных работах на высоте. Но имеет большую стоимость и меньше распространен.

Благодаря высокому потенциалу ионизации, при горении энергии выделяется почти в два раза больше, чем при аргоне. Поэтому сварочные работы проходят намного быстрее. Выпускают He трех марок — А, Б, В. Сварочная смесь из аргона и гелия позволяет объединить их достоинства — стабильный уровень горения и глубину проплавления.

Углекислый газ (СО2) — нетоксичен, не ядовит, но тяжелее воздуха, а значит, будет накапливаться в непроветриваемых помещениях. Относится к окислителям, поэтому активно воздействует на цирконий, алюминий и титан.

Обычно используют углекислоту второго сорта, но важно контролировать количество водяных паров. Если оно превышает норму, то получится поризованное некачественное соединение. Чтобы этого избежать на аппарат дополнительно монтируют специальный осушитель, заполненный влагопоглотителем, например, силикагелем. Для предотвращения образования закупорки редуктора, СО2 необходимо подогревать при выходе из тары. Чаще всего применяется в машиностроении и строительстве.

Азот (N2) — не горюч, без запаха и цвета. Имеет ограниченную область применения — хорошо зарекомендовал себя при сварочных работах с медью, но для других металлов выступает достаточно вредным веществом.

Кислород (O2) — способствует снижению поверхностного натяжения металлических элементов, при смешении с аргоном критический ток уменьшается. Удается достичь снижения разбрызгивания и мелкокапельного переноса металла.

Различают три сорта технического кислорода в зависимости от соотношения содержания O2 и различных примесей. Хорошо подходит для сварки черных металлов.

Водород (H2) — бесцветен, не имеет запаха, но горюч. Взрывоопасен в комбинации с кислородом, поэтому не используется в одиночестве. При смешивании его концентрация не должна превышать 10 % от всего объема.

Сварка с применением водорода требует соблюдения особых предосторожностей и правил пожарной безопасности.

Углекислота (CO2) и ее применение

Углекислота (двуокись углерода) — бесцветный активный газ, растворимый в воде, не ядовит, взаимодействует с кислородом. Углекислый газ тяжелее воздуха, благодаря чему он надежно изолирует расплавленный металл от контакта с ним. Это единственный активный газ, который используют при сварке как защитный в чистом виде, то есть не добавляя к нему инертный газ.

Углекислота широко применяется при полуавтоматической cварке методом MAG. Этот вариант защиты привлекателен невысокой ценой, но для него характерна не особо высокая стабильность дуги и повышенное разбрызгивание металла.

Углекислоту применяют при сварке деталей из углеродистых и низколегированных сталей. Использование углекислоты позволяет получить хороший тепловой эффект, который необходим при работе с заготовками из металла большой толщины. Из-за невысокой стабильности дуги использовать углекислоту рекомендуется только при сварке на короткой дуге.

Чаще всего углекислоту в чистом виде применяют в строительстве, в машиностроении при кузовном ремонте, холодной посадке деталей машины, и т.п.

Инертные газы

Инертные защитные газы – категория веществ, атомы которых имеют особую внешнюю оболочку, состоящую из электронов. Именно она, при контакте с горячим металлом, не дает газу проникать в плотный материал и растворяться в нем, чем и объясняет инертность.

Гелий

Инертный газ гелий (He) – дорогостоящее вещество, требующее большого расхода и применяемое для выполнения ограниченного перечня работ. Он востребован для TIG сварки с использованием заготовок из активных, цветных металлов, химически чистых материалов, сталей разных марок в потолочном положении, а также работы в других положениях с толстостенными заготовками.

В результате его применения получается хороший шов с большой глубиной проплавления и широким профилем, так как газ является проводником тепла и обладает высокой степенью ионизации.

Аргон

Аргон (Ar) – газ, уникальность которого заключается в том, что он не вступает в реакцию не только с металлом, но и присутствующими в сварочной ванне газами. Благодаря инертности, аргон отлично себя показал при соединении заготовок из тугоплавкого и активного металла. Абсолютно пожаро- и экологически безопасный газ, востребован для MIG сварки аргонодуговой сварки TIG цветных и других металлов.

Аргон обладает низким уровнем ионизации и небольшой теплопроводностью, в результате которых на внешнюю область дуги передается лишь небольшое количество тепла и из металла образуется узкий, но при этом достаточно глубокий сварочный шов. Важным плюсом газа является его масса, превышающая вес воздуха, за счет чего он полностью вытесняется из сварочной ванны.

Активные газы

(a. н. ф. и. ) — газообразные составные части шахтного воздуха, изменяющие диффузионные свойства вентиляц. потока. Hаиболее распространённые A. г. — метан и углекислый газ. A. г. вызывают ослабление турбулентности потока, снижают его перемешивающую способность и, как результат, способствуют образованию местных скоплений газов повышенной концентрации, часто в виде труднообнаруживаемых слоёв y кровли или почвы горн. выработки. A. г. могут изменять поле скоростей возд. потока: в горизонтальной выработке — вследствие зависимости профиля скорости от распределения плотности в потоке, в наклонной — вследствие появления продольной составляющей силы тяжести, действующей по потоку или против него.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.
.

Смотреть что такое «Активные газы» в других словарях

Инертный газ аргон остается пассивным ко всем веществам. Не имеет цвета и запаха. Аргон тяжелее воздуха, поэтому аналогично углекислоте эффективно вытесняет его из сварочной ванны, обеспечивая надежную защиту. Он существенно дороже углекислоты.

Ar в чистом виде применяется в качестве защитного газа в процессе аргонодуговой TIG сварки. При полуавтоматической MIG/MAG сварке аргон используется для защиты при работе с легированными сталями, медью, алюминием, тугоплавкими металлами или входит в состав защитных газовых смесей.

Аргон как защитный газ применяется в машиностроении и в строительстве для сварки деталей из высоколегированной стали, для оперативной резки металлов, в том числе и толстых листов тугоплавких металлов.

Таким образом, на вопрос, поставленный в заголовке статьи, нельзя дать однозначного ответа. Все зависит от поставленной задачи, однако при полуавтоматической сварке использование углекислого газа можно назвать предпочтительным с точки зрения себестоимости при работе с определенными материалами.

Аргонодуговая (TIG) сварка выполняется инверторным сварочным аппаратом. Дуга образуется между изделием и вольфрамовым электродом. Аргонодуговая сварка медленнее полуавтоматической, но ее можно применять для сварки очень тонких металлов и получать аккуратные швы. Если при MAG сварке можно использовать и углекислоту, и аргон, то TIG сварка требует применения аргона. Это связано с тем, что углекислота — активный газ и под действием высокой температуры распадается на кислород и оксид углерода. Кислород насыщает сварочную ванну. При полуавтоматической сварке этот эффект нейтрализуется добавлением в сварочную проволоку раскислителей.

Выбор защитного газа для сварки

Правильный выбор защитного газа — большой вклад в качество полученного шва и его прочность, а также возможность сократить время проведения работ.

В таблице ниже приведены рекомендуемые агенты в зависимости от состава свариваемых конструкций.

Это не окончательный перечень используемых профессионалами газовых сред. В каждом конкретном случае определяется оптимальное соотношение компонентов. Должен учитываться и вид переноса — импульсный, струйный, с короткими замыканиями.

Кроме этого, выбор влияет на расход материалов, способ исправления дефектов, вид последующей обработки шва.

Мы поставляем газовые смеси для сварки, пищевой промышленности мелким и крупным оптом. Производство оснащено современным оборудованием, а при хранении, транспортировке строго соблюдаются требования безопасности. Качество подтверждается сертификатами и нашим многолетним опытом на рынке.

В категорию активных газов включили вещества, способные вступать в моментальную реакцию с жидким металлом. Газ может взаимодействовать с металлической поверхностью лишь частично, либо полностью в ней растворяясь.

Водород

Водород (Н₂) – газ, применяемый при атомно-водородной и плазменной сварке. Подверженный горению, он увеличивает подвод тепла, снижает степень зашлакованности и облегчает процесс устранения оксидов, в результате чего получается прочный сварочный шов с большой площадью проплавления и широким профилем. Чаще всего его используют для работы с аустенитной нержавеющей сталью. Водород категорически не подходит для сварки сталей ферритных и мартенситных марок, так как между этими материалами и газами возникает реакция, приводящая к образованию пор и микротрещин.

Азот

Азот (N) – защитный газ, использование которого позволяет повысить температуру расплавленного металла, увеличить его прочность после застывания, снизить ударную вязкость, обеспечить коррозионную устойчивость. Для защитных целей сварочной ванны азот применяют в основном, при сварке медных деталей и дуплексных сталей.

Кислород

Кислород (О) – активный двухатомный газ, отлично поддерживающий процесс горения. Он обладает высоким уровнем тепловложения и смачиваемости, и обеспечивает формирование сварочного шва с широким профилем в виде крепежной шляпки с незначительной глубиной проплавления.

В зависимости от температуры воздействия, он меняет свое агрегатное состояние. При его охлаждении до -183°С он преобразуется в жидкость с хорошей подвижностью, приобретающей голубой оттенок. При дальнейшем понижении температур ниже 200°С кислород замерзает.

В газообразном состоянии кислород используют в качестве дополнительного компонента сварочной смеси, востребованной для сварки MIG/MAG.

Углекислый газ

Углекислота (двуокись углерода или СО₂) – весит больше воздуха и может растворяться в воде. Углекислоту применяют при холодной посадке металлических деталей, изготовлении конструкций и сооружений из легированных и теплоустойчивых сталей, сварке трубопроводов, в машино- и судостроении, устранении дефектов у стального литья.

В зависимости от чистоты, углекислый газ делят на несколько категорий:

• 1 сорта, не имеющий дополнительных примесей;
• 2 сорта, в состав которого входят водяные пары;
• 3 сорта, содержащий другие кислоты, спирт, сероводород или другие примеси.

Для получения качественного сварного шва рекомендуется использовать чистую углекислоту первого сорта. Также допускается газ второго сорта, но дополнительные включения ухудшают пластичность и свойства расплавляемого металла.

Углекислоту ценят в первую очередь за низкую стоимость, а также за возможность работы с металлами небольшой толщины и сварки полуавтоматом или автоматическим аппаратом во всех пространственных положениях.

Чем обусловлено применение защитных газов

Когда при помощи электрической дуги создают сварочную ванну, углерод, который входит в состав многих сталей, взаимодействует с кислородом из окружающей воздушной среды. Это приводит к тому, что молекулы углерода перемещаются на поверхность расплавленного металла, происходит бурление. После застывания получится пористый негерметичный шов, т.е. соединение окажется непрочным, ненадежным.

Защитные газы, изолируют расплавленные участки металлических конструкций от внешней среды. Благодаря этому:

• не происходит кипения сварочной ванны;
• есть возможность полноценного контроля качества соединения;
• образуется прочный шов.

Дополнительно охлаждается сварочный пистолет. Чтобы не допустить образования кратеров уже после окончания работ, подачу защитной смеси не прекращают одновременно со сваркой. Это связано с тем, что не до конца остывший шов все еще способен вступать в нежелательную реакцию.

Именно поэтому активные защитные газы так широко используются при проведении различных сварочных работ.

Полуавтоматическая и аргонодуговая сварки

Когда при сварке задействован полуавтомат (МИГ/МАГ), то горение дуги происходит между изделием и проволокой, которая поступает с катушки непрерывно. Благодаря этому можно реализовать достаточно длинные швы. Напряжение подается через токосъемный наконечник. Одновременно из сопла горелки, которой управляет мастер, в направлении сварочной ванны поступает газ. При этом нет необходимости постоянно менять электроды. Этот способ не только практичен для электросварщика, но и отличается хорошей производительностью.

Инверторный сварочный аппарат используют при аргонодуговой технологии (ТИГ). Она позволяет, хоть и не так быстро, как полуавтоматическая, надежно соединять металлы минимальной толщины. Здесь вместо проволоки используется вольфрамовый электрод. Он не расплавляется, а значит, есть возможность поддерживать воздушный зазор. Изделия до 0,2 см толщиной сваривают путем расплавления кромок. Если принципиально важно достичь высокой прочности соединения, то вносят различные присадки. Защитная смесь также подается горелкой, которой манипулирует мастер.

Хотите получить консультацию?

Позвоните нам по телефону!

+7 (495) 532 17 17 Пн.-Пт. с 9:00 до 18:00, обед с 13:00 до 14.00, Сб. с 9.00 до 15:00

Аргон (Ar) — область применения

Для увеличения производительности процесса сварки и обеспечения результата высокого качества часто используют смеси, включающие в себя как инертные, так и активные газы. Такая комбинация позволяет добиться хорошей стабилизации дуги, увеличить глубину проплавления, мелкокапельного переноса расплавленного металла, что в свою очередь повышает качество шва и уменьшает разбрызгивание. Такие смеси востребованы при сваривании сталей плавящимися электродами.

Выбор защитного газа в соответствии с применяемым металлом

Частый проблема, которая волнует начинающих сварщиков касается того, какой газ применять для конкретного вида металла. Профессионалы, рекомендуют придерживаться следующих рекомендаций:

• никель, титан, медь и сплавы на их основе – аргон, который уменьшает текучесть металла и способствует образованию аккуратного, чистого шва;
• медь и стали разных марок – смеси из аргона и гелия, увеличивающие тепловложение, уменьшающие вероятность образования окисной пленки;
• низколегированная сталь – сочетание гелия, аргона и углекислоты, позволяющее получить качественный шов из-за высокой степени инертности;
• алюминий и сплавы на его основе – смесь из аргона и гелия, которые дают максимум тепловложения и улучшенные показатели слияния;
• углеродистая сталь – углекислота, смесь аргона с кислородом или углекислым газом, обеспечивающие надежное слияние жидкого металла с заготовкой с исключением деформации материала;
• нержавеющая и низколегированная сталь – смесь аргона с кислородом или углекислотой и гелием, уменьшающая вероятность появления окисления и участков с прожогами.

При подборе газовой смеси, кроме металла необходимо учитывать технические характеристики расходников, особенности технологии сварки, размеры заготовок, внешние условия.

Газ активный

3.1.7 газ активный: Защитный газ, вступающий в химическое взаимодействие с жидким металлом в зоне сварки (например, углекислый газ).

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
.
.

Смотреть что такое «газ активный» в других словарях

Смеси из разных инертных газов активно выделяют большое количества тепла в месте сваривания деталей и отличаются высокой плотностью, которая обеспечивает защиту горячему металлу в сварочной ванне от взаимодействия с кислородом. Их изготавливают на основе гелия и аргона, входящих в состав в соотношении 60%/40%. Такие смеси востребованы при полуавтоматической сварке металлов, обладающих высокой степенью теплопроводности.

Причина использования защитного газа при электродуговой сварке

Защитный газ выступает при сварочных работах в качестве гаранта качественного соединения и высокой производительности. Даже незначительное воздействие воздуха и содержащихся в нем примесей на место образования шва, может стать причиной ухудшения прочности наплавляемого металла, уменьшения устойчивости к коррозии, изменения геометрии соединения. Проникновение воздуха в сварочную ванну приведет к окислительным процессам, образованию микротрещин и пор в шве.

Облако газа, выделяемого с присадки, окружает сварочную ванну плотной невидимой мембраной, образуя защитную среду, оберегающую от взаимодействия воздуха с жидким металлом расплавляемой проволоки. Также, газ дополнительно оказывает охлаждающее действие на сварочный пистолет.

В зависимости от специфики и способа сварки, применяют различные газы, поставляемые в баллонах. Для заготовок разного типа выбирают сварочный защитный газ ориентируясь на характерные свойства материала, специфику взаимодействия с жидким металлом и особенности использования.

Активный газ

— (активный объем газа)- объем газа, который может быть отобран из хранилища за осенне-зимний период и затем закачан в хранилище в весенне-летний сезон.
Активный объем газа по обустройству — объем, который может быть отобран из подземного хранилища газа (ПХГ) в предстоящий осенне-зимний период при определенном количестве газа в хранилище.
Величина активного объема газа определяет в основном все параметры ПХГ. Возможная величина его определяется геометрическими размерами ловушки, емкостными свойствами пласта-коллектора, диапазоном изменения давления в пласте при отборе газа.
В технологической схеме создания ПХГ величина активного объема газа определяется на основании технологических расчетов с применением математического моделирования. При этом необходимо учитывать изменение газонасыщенного объема при эксплуатации хранилища и наличие депрессионной воронки в пласте.
Величину активного объема газа можно регулировать, изменяя диапазон давления и объем порового пространства (для хранилищ с активным водонапорным режимом). Для обеспечения отбора газа за осенне-зимний период и закачки его в весенне-летний периоды хранилище должно иметь соответствующее оборудование и количество эксплуатационных скважин определенной производительности. На величину активного объема газа существенно влияют условия эксплуатации хранилища (максимально допустимое давление, темп и характер закачки и отбора газа).

Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок. — М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина.
.
.

Смотреть что такое «Активный газ» в других словарях

Различают активные, инертные газы и их смеси. Оптимальный вариант выбирают в зависимости от условий, свариваемых материалов, требований к полученному соединению.

Не растворяются в металле, не вступают в химические реакции. Поэтому их используют при работе с различными легированными сталями, сплавами алюминия, магния, т.е. с химически активными материалами.

Чаще всего при MIG/MAG и TIG сварках благоприятную среду создают при помощи:

• гелия;
• аргона.

Могут использоваться и комбинированные составы.

Представители этой группы, наоборот, взаимодействуют с обрабатываемым расплавом, растворимы в нем. Для работы со сталями применяют углекислый газ, но т.к. он активен к вольфраму, его используют только при полуавтоматической сварке.

Другие распространенные активные вещества — это водород и азот. Но надо учитывать, что некоторые из них вступают в реакцию только с определенными металлами. Так азот — подходит для черных сталей или алюминия.

Популярна смесь аргона и углекислоты (по 80 % и 20 % соответственно) для черных металлов при МИГ/МАГ сварке. Она стабилизирует сварочную ванну, горение дуги, сокращает разбрызгивание, улучшает плотность соединения.

Углубить провар можно в газовой среде такого состава: 40/35 % гелия и 60/65 % аргона.

• Чем обусловлено применение защитных газов
• Классификация защитных газов
• Основные защитные газы
• Выбор защитного газа для сварки

В твердом агрегатном состоянии металлы крайне медленно вступают в химические реакции. Чтобы ускорить процесс, прибегают к их расплавлению, но для обеспечения качественного шва при сварке важно создать определенные условия.

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Защитный_газ
• Сварка в машиностроении. Г. А. Николаев