Защита — это процедура, заключающаяся в замене реактивной атмосферы (окисляющей, воспламеняющейся, взрывоопасной) или просто окружающего воздуха инертным газом, который также называют защитным газом.
Наиболее часто используемым инертным газом при сварке является аргон, однако применяются и другие газы, такие как азот илиCO2. Защитные газы предназначены для вытеснения кислорода из зоны сварки, в первую очередь для предотвращения коррозии поверхности, нагреваемой до высокой температуры.
Откуда произошло название«защитный газ»?
Защитный газ не содержит никаких активных веществ, которые могли бы повлиять на конечный результат сварки. Однако следует очень внимательно подходить к правильному определению термина«защитный газ», поскольку некоторые сварщики добавляют внегоочень небольшие количества активных газов. Эти активные газы оказывают непосредственное влияние на сварной шов.
Существует два типа активных газов: окисляющие газы и восстановительные газы.
- Окисляющие газы используются при ручной и автоматической сварке MAG (сварка в среде активного газа), а также при роботизированной сварке.
- Присварке TIG(сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа) используются восстановительные газы, такие как водород, который обладает высокой аффинностью к кислороду и, таким образом, улучшает внешний вид сварного шва, а также сводит к минимуму изменение цвета поверхности. Водород также применяется для усиления сварного шва, что обеспечивает более глубокую проварку.
Как только содержание активного газа в газовой смеси превышает 1 %, она перестает считаться инертной и становится активной.
Во всех случаях инертный газ подается через сварочную насадку, которая вытесняет окружающий воздух, обычно состоящий из 21 % кислорода, 78 % азота и 1 % других газов (паров воды, метана, озона, углекислого газа и т. д.). Эти газы оказывают негативное воздействие на зону нагрева во время сварки, особенно кислород, который ухудшает качество сварного шва.
Каковы наиболее распространённые области применения?
Для сварки труб в орбитальном режиме можно выбратьсварную головку закрытого типа, машину для изготовления сварных узлов или сварнуюголовку открытого типа.
Закрытая головка — а точнее, её закрытая камера, в которой приварена трубка, — будет заполнена защитным газом.
При использовании машины для предварительной сборки или открытой головки газ распыляется с очень высокой скоростью потока, подобно водяной струе, чтобы обеспечить наличие инертной атмосферы на выходе из сопла.
Кроме того, к числу таких применений относятся линейные сварные швы — которые встречаются очень часто — а также более редкие виды сварки, требующие использования защитного газа.
Почему защита от излучения так важна при сварке?
Металлы, как правило, вступают в реакцию при контакте с кислородом, особенно при сварке стали, нагреваемой до высоких температур. Это особенно характерно для нержавеющих сталей. Нержавеющие стали имеют тонкий слой хрома, защищающий их от коррозии. Однако как только начинается сварка, этот слой разрушается, и окисление происходит практически мгновенно. Когда сварные детали подвергаются коррозии, это называется пористостью корня шва. Внутри сварного шва образуются мелкие отверстия, и обожженную часть уже нельзя назвать нержавеющей сталью, поскольку слой хрома разрушен. Это также относится к другим благородным металлам, таким как титан, и другим коррозионно-стойким сплавам.
Экранирование и сталь: малораспространенное применение
Некоторые сварщики используют защитные газы даже при работе с «обычными» сталями. Во время сварки такие стали легко окисляются на поверхности и образуют слой, называемый окалиной, который — в отличие от пористости корня — выглядит как изменение цвета. Если применение требует механической прочности для движущихся частей, которые могут подвергаться воздействию усталости, это может создавать проблемы из-за дефектов формы, геометрии или чистоты. Эти воздействия часто имеют микроскопические размеры и невидимы невооруженным глазом — несмотря на большие размеры компонентов оборудования. Благодаря защите сварной шов будет иметь такой же гладкий и блестящий вид с такой же степенью чистоты, как и сварной шов из нержавеющей стали, а риск растрескивания со временем откладывается.
