- Газовая смесь К-2 (Pureshield P3): Это наиболее универсальная из всех смесей для углеродисто-конструкционных сталей. Состоит из 82% аргона и 18% двуокиси углерода. Подходит практически для всех типов материалов.
- Газовая смесь К-3.1. (Argoshield 5): Эта смесь состоит из 92% аргона, 6% двуокиси углерода, 2% кислорода. Разработана для листовых и узких профильных (сортовых)сталей. Дает устойчивую дугу с низким уровнем разбрызгивания, небольшим усилением и плоским гладким профилем сварного шва. Смесь превосходна для глубокого провара и идеально подходит для сварки листового металла.
- Газовая смесь К-3.2. (Argoshield TC): Это cмесь 86% аргона, 12% двуокиси углерода, 2% кислорода. Дает устойчивую дугу с широкой зоной нагрева и хорошим проваром профиля, подходит для глубокого провара, сварки коротких швов и для наплавки. Может использоваться для сварки во всех положениях. Идеально подходит для ручной, автоматической и сварки с применением робота-автомата.
- Газовая смесь К-3.3. (Argoshield 20): Это смесь 78% аргона, 20% двуокиси углерода , 2% кислорода. Специально разработана для глубокого провара широкого ассортимента профилей. Смесь идеально подходит для наплавки, что делает ее идеальной для сварки толстых прокатных (сортовых) сталей.
Защитные сварочные газовые смеси для легированных сталей.
Легированные стали содержат разное количество легирующих добавок, которые придают им различные улучшающие эксплуатационные свойства. Выбор защитных газовых смесей во многом зависит от марки выбранной стали, предназначенной для сварки. Применение легированной стали в качестве конструкционного материала растет, следовательно, растет необходимость в ее соединении. Двумя главными процессами сварки в защитных газовых смесях являются электрогазосварка плавящимся и не плавящимся (вольфрамовым) электродом. В обоих процессах выбор защитного газа влияет на качество и продуктивность сварки и, таким образом, влияет на стоимость сварки.
Преимущество защитных газовых смесей.
- небольшое разбрызгивание металла;
- превосходная глубина проплавления;
- незначительность деформации (искривления) металла при сварке;
- меньшее потребление сварочной проволоки;
- высокая степень скорости сварки;
- наибольшая эффективность с точки зрения уменьшения общих затрат на сварку.
Защитные газы для сварки плавящимся электродом легированных конструкционных сталей.
- Газовая смесь НП-1. (Helishield H1): Это смесь 85% гелия, 13,5% аргона, 1,5% двуокиси углерода. Данная смесь дает великолепные чистые швы с гладким профилем, окисление поверхности отсутствует либо незначительно. Идеально подходит для тонких материалов, где высокая скорость прохода дает низкий уровень деформации металла.
- Газовая смесь НП-2. (Helishield H7): Это смесь 55%гелия, 43% аргона, 2% двуокиси углерода. Придает низкий уровень сварочному армированию и обеспечивает высокую скорость сварки. Смесь хорошо подходит для автоматического вида сварки и для применения в роботах-сварщиках с использованием широкого спектра толщин свариваемых материалов.
- Газовая смесь НП-3. (Helishield H101): Это смесь 38% гелия, 60% аргона, 2% двуокиси углерода. Придает стабильность дуге, что обеспечивает низкий уровень разбрызгивания и снижает вероятность появления дефектов шва. Газовая смесь НП-3 рекомендуется для сварки материалов толщиной свыше 9 мм.
Защитные газовые смеси для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом.
Для сварки неплавящимся электродом рекомендуются смеси НН-1, НН-2, НН-3. Это инертные газовые смеси, состоящие из гелия и аргона, имеющие содержание 30%, 50%, 75% гелия соответственно (Helishield H3" Helishield H5" Helishield H2). Они подходят для сварки всех марок легированных сталей с использованием вольфрамового электрода. Эти газовые смеси применимы как для ручной, так и для автоматической сварки.
Защитные газовые смеси для сварки алюминия.
Это ряд газов, основанных на смесях гелия с аргоном, где гелий содействует высокой энергии в дуге, улучшению поверхности сварного шва и продуктивности процесса сварки. Для сварки сплавов на основе алюминия рекомендуется использовать только инертные газовые смеси. Они заменяют чистый аргон, так как при их использовании достигается наилучшее качество шва.
- Газовая смесь НН-1. (Helishield H3): Это инертная газовая смесь, состоящая из 30% гелия и 70% аргона. Дает более эффективный нагрев, чем аргон. Увеличивается проплавление и скорость сварки. Более ровная поверхность шва и, следовательно, меньшее использование сварочной проволоки.
- Газовая смесь НН-2. (Helishield H5): Это инертная газовая смесь, состоящая из 50% гелия и 50% аргона. Наиболее универсальная газовая смесь, подходит для сварки материалов практически любой толщины.
- Газовая смесь НН-3. (Helishield H2): Это инертная газовая смесь, состоящая из 75% гелия и 30% аргона. Высокое содержание гелия предоставляет более продуктивную сварочную дугу. Использование этой смеси для сварки тонких материалов может существенно сократить пористость, увеличить скорость сварки и уменьшить (возможно, полностью устранить) необходимость подогрева.
Рекомендуемые защитные газовые смеси в зависимости от типа и толщины материала
1. Сварка плавящимся электродом
| Исходный материал |
Толщина, мм |
Рекоменд. смесь |
Диаметр сварочной проволоки, мм |
Скорость сварки, мм/мин |
Iсв, А |
Uд, В |
Скорость подачи проволоки, м/мин |
Расход газа, л/мин |
| Углеродистые конструкционные стали |
1.0 |
К-3.1 |
0.8 |
350-600 |
45-65 |
14-15 |
3.5-4.0 |
12 |
| 1.6 |
К-3.1 |
0.8 |
400-600 |
70-80 |
15-16 |
4.0-5.3 |
14 |
| 3.0 |
К-3.2 |
1.0 |
280-520 |
120-160 |
17-19 |
4.0-5.2 |
15 |
| 6.0 |
К-3.2 |
1.0 |
300-450 |
140-160 |
17-18 |
4.0-5.0 |
15 |
| 6.0 |
К-3.2 |
1.2 |
420-530 |
250-270 |
26-28 |
6.6-7.3 |
16 |
| 10.0 |
К-3.2 |
1.2 |
300-450 |
140-160 |
17-18 |
3.2-4.0 |
15 |
| 10.0 |
К-2 |
1.2 |
400-480 |
270-310 |
26-28 |
7.0-7.8 |
16 |
| >10.0 |
К-2 |
1.2 |
300-450 |
140-160 |
17-18 |
3.2-4.0 |
15 |
| >10.0 |
К-3.3 |
1.2 |
370-440 |
290-330 |
28-31 |
10-12 |
17 |
| 1.6 |
НП-1 |
0.8 |
410-600 |
70-85 |
19-20 |
6.5-7.1 |
12 |
| 3.0 |
НП-2 |
1.0 |
400-600 |
100-125 |
16-19 |
5.0-6.0 |
13 |
| Легированные стали |
6.0 |
НП-2 |
1.0 |
280-520 |
120-150 |
16-19 |
.0-6.0 |
14 |
| 6.0 |
НП-2 |
1.2 |
500-650 |
220-250 |
25-29 |
7.0-9.0 |
14 |
| 10.0 |
НП-3 |
1.2 |
250-450 |
120-150 |
16-19 |
4.0-6.0 |
14 |
| 10.0 |
НП-3 |
1.2 |
450-600 |
260-280 |
26-30 |
8.0-9.5 |
14 |
| >10.0 |
НП-3 |
1.2 |
220-400 |
120-150 |
16-19 |
4.0-6.0 |
15 |
| >10.0 |
НП-3 |
1.2 |
400-600 |
270-310 |
28-31 |
9.0-10.5 |
15 |
| 1.6 |
НН-1 |
1.0 |
450-600 |
70-100 |
17-18 |
4.0-6.0 |
14 |
| 3.0 |
НН-1 |
1.2 |
500-700 |
105-120 |
17-20 |
5.0-7.0 |
14 |
| Алюминий и его сплавы |
6.0 |
НН-1 |
1.2 |
450-600 |
120-140 |
20-24 |
6.5-8.5 |
14 |
| 6.0 |
НН-2 |
1.2 |
550-800 |
160-200 |
27-30 |
8.0-10.0 |
14 |
| 10.0 |
НН-2 |
1.2 |
450-600 |
120-140 |
20-24 |
6.5-8.5 |
16 |
| 10.0 |
НН-2 |
1.6 |
500-700 |
240-300 |
29-32 |
7.0-9.0 |
16 |
| >10.0 |
НН-2 |
1.2-1.6 |
400-500 |
130-200 |
20-26 |
6.5-8.0 |
18 |
| >10.0 |
НН-3 |
1.6-2.4 |
450-700 |
300-500 |
32-40 |
9.0-14 |
18 |
2. Сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом
- При сварке неплавящимся электродом конструкционных углеродистых сталей применяют инертные смеси аргона с гелием или аргон высокой чистоты;
- При сварке ферритных и мартенситных легированных сталей применяют смеси аргон-гелий;
- При сварке аустенитных легированных сталей можно применять смеси аргон-гелий, можно применять смеси аргона с небольшим количеством водорода (1-5%);
- При сварке алюминия используются инертные смеси аргон-гелий.
Сварочные смеси на основе аргона.
- Применение той или иной газовой сварочной смеси на основе аргона предопределяется толщиной свариваемого металла, степенью его легирования и требованиями к качеству металла сварного шва и сварного соединения в целом;
- Для сварки металлоконструкций в газовой сварочной смеси на основе аргона, приемлемо использование отечественных сварочных полуавтоматов. Для обеспечения стабильности процесса сварки необходимо создать условия равномерной подачи сварочной проволоки в зону сварки;
- С учетом снижения стоимости газовой сварочной смеси на основе аргона целесообразно использовать аргон-сырец при содержании кислорода в пределах 2-3%, а также вредных примесей (азот, водород) на уровне, не определяющих качество металла шва и сварного соединения;
- Эффективность применения газовой сварочной смеси на основе аргона базируется на высокой культуре производства и квалификации сварщика.
Приложение №1
Эффективность предлагаемого технологического процесса сварки в защитных газовых смесях на основе аргона отличает от аналогичного процесса с применением двуокиси углерода:
- количество наплавленного металла за единицу времени Q, кг/ч;
- коэффициент потерь электродного металла на разбрызгивание Y, %;
- коэффициент набрызгивания, aнб, %.
Таблица 1. Характеристики процесса сварки
| Защитный газ |
Iсв, А |
Uд, В |
Q, кг/ч |
Y, % |
aнб, % |
| СО2 |
200-210 |
22-23 |
2,3 |
4,7 |
1,5 |
| 300-310 |
30-33 |
4,3 |
6,7 |
2,0 |
| 97%Ar +3% O2 |
200-210 |
21-22 |
3,0 |
1,4 |
0,2 |
| 300-310 |
29-30 |
4,3 |
0,5 |
- |
| 82%Ar + 18% CO2 |
200-210 |
24-25 |
3,7 |
3,8 |
0,3 |
| 300-310 |
30-31 |
6,0 |
2,9 |
0,3 |
| 78%Ar + 20% CO2 + 2% O2 |
200-210 |
25-26 |
3,7 |
3,2 |
0,2 |
| 300-310 |
30-31 |
6,0 |
2,9 |
0,2 |
| 86%Ar + 12% CO2 + 2% O2 |
200-210 |
21-22 |
3,1 |
1,4 |
0,2 |
| 300-310 |
29-30 |
4,4 |
0,5 |
- |
(*) В таблице приведены средние значения коэффициентов по данным трех замеров;
(**) Сварка образцов произведена проволокой типа Св-10ГСМТ.
Таблица 2. Механические свойства наплавленного металла
| Защитный газ |
sт, МПа
|
sб, МПа
|
d ,%
|
Y ,%
|
KCU, Дж/см2 |
| +20°С |
-40°С |
| СО2 |
401 |
546 |
27,0 |
62,4 |
14,1 |
8,4 |
| 97% Ar +3% O2 |
385 |
590 |
28,0 |
60,0 |
20,0 |
12,0 |
| 82% Ar + 18% CO2 |
395 |
580 |
30,0 |
65,0 |
24,0 |
16,0 |
| 78% Ar + 20% CO2 + 2% O2 |
392 |
583 |
29,5 |
63,5 |
23,5 |
15,3 |
| 86% Ar + 12% CO2 + 2% O2 |
390 |
585 |
29,0 |
63,0 |
24,0 |
15,8 |
(*) В таблице приведены средние значения коэффициентов по данным трех замеров;
(**) Сварка образцов произведена проволокой Св-10ГСМТ, Ж 1,4 мм;
(***) Iсв=250-260А; Uд=23-25В
Приложение № 2
Таблица 3. Обозначения газовых смесей, принятые в Европе
| Наименование смеси |
Состав |
Классификация BS EN 439 |
Примечание(соответствие обозначения в тексте) |
| Argoshield 5 |
Ar + 5%CO2 + 2%O2 |
M14 |
К-3.1 |
| Argoshield TC |
Ar + 12%CO2 + 2%O2 |
M24 |
К-3.2 |
| Argoshield 20 |
Ar + 20%CO2 + 2%O2 |
M24 |
К-3.3 |
| Pureshield Argon |
Ar |
I1 |
- |
| Pureshield P1 |
r + 1.5%H2 |
R1 |
- |
| Pureshield P2 |
Ar + 35%H2 |
R2 |
- |
| Pureshield P3 |
Ar + 20%CO2 |
M21 |
К-2 |
| Pureshield P4 |
Ar + 5%H2 |
R1 |
- |
| Pureshield P5 |
Ar + 2.5%N2 |
SI + 2.5%N2 |
- |
| Helishield H1 |
He + 13.5%Ar + 1.5%CO2 |
M12(3) |
НП-1 |
| Helishield H2 |
Ar + 75%He |
I3 |
НН-3 |
| Helishield H3 |
Ar + 30%He |
I3 |
НН-1 |
| Helishield H4 |
Ar + 11%He + 4%H2 |
R1(1) |
- |
| Helishield H5> |
Ar + 50%He |
I3 |
НН-2 |
| Helishield H7 |
Ar + 55%He + 2%CO2 |
M12(2) |
НП-2 |
| Helishield H101 |
Ar + 38%He + 2%CO2 |
M12(2) |
НП-3 |
| Carbon dioxide |
CO2 |
C1 |
- |
Приложение № 3
Газовые смеси, используемые для электродуговой сварки для защиты металла сварного шва от воздействия внешних факторов и других технических целей.
Таблица 4. Компонентный состав и нормы для характеристик газовых смесей
| № п/п |
Компонентный состав (*) |
Ед. физической величины |
Номинальное значение или диапазон |
Пределы допускаемого отклонения, ± % (**) |
| 1 |
CO2 + Ar |
% |
1 ё 100 |
0,5 |
| 2 |
CO2 + N2 |
% |
1 ё 100 |
0,5 |
| 3 |
CO2 + O2 |
% |
1 ё 100 |
0,5 |
| 4 |
O2 + N2 |
% |
1 ё 100 |
0,5 |
| 5 |
He + Ar |
% |
1 ё 60 |
0,5 |
| 6 |
He + CO2 + Ar |
% |
1 ё 10
1 ё 50 |
0,5 |
| 7 |
O2 + CO2 + Ar |
% |
1 ё 10
1 ё 50 |
0,5 |
(*) последний компонент неопределяемый;
(**) пределы допускаемого отклонения:
- при содержании определяемого компонента до 5% ± 0,5%;
- свыше 5% ± 10% от номинального значения.
Приложение № 4
Таблица 5. Перечень исходных газов, используемых для получения газовых смесей.
| № п/п |
Наименование газа |
Сорт (марка) |
НТД |
| 1 |
Кислород газообразный технический |
второй |
ГОСТ 5583-78 |
| 2 |
Азот газообразный |
особой чистоты, второй сорт |
ГОСТ 9293-74 |
| 3 |
Двуокись углерода |
высший, первый |
ГОСТ 8050-85 |
| 4 |
Аргон чистый |
|
ТУ 6-5761810-01-92 |
| 5 |
Гелий очищенный |
марка Б |
ТУ 51-940-80 |
|
Сварочные материалы
