Bạn có thể tig hàn bằng khí CO2 không?

Hàn Tig (Hàn khí trơ vonfram) được tôn vinh vì độ chính xác, mối hàn sạch và khả năng tham gia một loạt các kim loại - từ thép đến nhôm và titan. Trung tâm thành công của nó là khí bảo vệ, bảo vệ điện cực vonfram, bể hàn nóng chảy và kim loại cơ bản khỏi ô nhiễm khí quyển. Nhưng CO₂ (carbon dioxide) có thể đóng vai trò là khí che chắn quan trọng này trong hàn TIG không? Câu trả lời ngắn gọn là không, CO₂ không phù hợp với Hàn TIG - và hiểu lý do tại sao tiết lộ các nguyên tắc chính của các yêu cầu duy nhất của TIG.
Tại sao TIG Hàn nhu cầu trơ trơ
Hàn TIG dựa vào một điện cực vonfram không được tiêu thụ - để tạo một vòng cung, với kim loại phụ được thêm vào bằng tay (nếu cần). Đối với các mối hàn chất lượng -, toàn bộ vùng mối hàn - bao gồm điện cực, bể nóng chảy và nhiệt - vùng bị ảnh hưởng (HAZ) - phải được bảo vệ khỏi oxy, nitro và hydro trong không khí. Những khí này gây ra:
• Quá trình oxy hóa: Phản ứng với các kim loại để tạo thành các oxit giòn (ví dụ: oxit nhôm hoặc crom oxit), làm suy yếu các mối hàn và gây ra độ xốp.
• Pickup nitơ: tạo ra nitrua cứng, giòn trong mối hàn, giảm độ dẻo và tăng nguy cơ nứt.
• Tổ chức hydro: hấp thụ vào kim loại nóng chảy, dẫn đến độ xốp hoặc vết nứt bị trì hoãn khi mối hàn nguội đi.
Để ngăn chặn điều này, hàn TIG yêu cầu các khí trơ - thường là argon hoặc helium, không phản ứng với kim loại. Những khí này tạo thành một "tấm chăn" ổn định trên vùng hàn, ngăn chặn các khí khí quyển mà không làm thay đổi hóa học của kim loại.
Tại sao Co₂ thất bại trong Hàn Tig
Co₂ là một loại khí phản ứng, không phải là một cái trơ. Khi được làm nóng trong vòng cung TIG, nó phân tách thành carbon monoxide (CO) và oxy (O₂) - cả hai đều tương tác có hại với vùng hàn:
Quá trình oxy hóa điện cực vonfram
Các oxy được giải phóng từ CO₂ phản ứng với điện cực vonfram, tạo thành oxit vonfram (WO₃). Điều này làm ô nhiễm điện cực, gây mất ổn định hồ quang, phun và thậm chí cả điện cực nóng chảy. Một điện cực bị hư hỏng phá vỡ sự tập trung của ARC, dẫn đến các hạt hàn không đều và phản ứng tổng hợp kém. Không giống như hàn MIG (sử dụng dây tiêu thụ có thể chịu được quá trình oxy hóa nhẹ), TIG không phải là - điện cực vonfram có thể tiêu thụ rất nhạy cảm với các khí phản ứng.
Ô nhiễm bể hàn
Oxy từ CO₂ phản ứng với kim loại cơ bản, tạo thành các oxit làm suy yếu mối hàn. Ví dụ:
• Trong hàn nhôm TIG, CO₂ sẽ làm trầm trọng thêm sự hình thành oxit trên bể nóng chảy, khiến không thể đạt được sự hợp nhất tự do,- cần thiết cho các khớp mạnh.
• Trong hàn thép không gỉ, CO₂ sẽ làm cạn kiệt crom (hợp kim chính cho khả năng chống ăn mòn) bằng cách hình thành các oxit crom, khiến cho mối hàn dễ bị rỉ sét.
Carbon từ Co₂ cũng hòa tan vào nhóm hàn, tăng hàm lượng carbon. Đây là thảm họa cho các kim loại carbon thấp- như thép không gỉ hoặc nhôm, vì nó gây ra sự giòn và giảm khả năng chống ăn mòn.
MIG vs. TIG: Tại sao Co₂ làm việc cho cái này nhưng không phải cái kia
Trong khi CO₂ được sử dụng trong hàn MIG (đối với thép carbon), thiết kế của TIG làm cho điều này không thể. MIG sử dụng một dây tiêu thụ hoạt động như cả điện cực và chất độn, và hóa học thông lượng hoặc dây của nó có thể chống lại một phần phản ứng của CO₂ (ví dụ, các yếu tố khử oxy như silicon trong dây MIG trung hòa một số oxy). Tuy nhiên, TIG không có - được xây dựng như vậy trong bảo vệ - kim loại phụ của nó (nếu được sử dụng) và kim loại cơ sở được tiếp xúc trực tiếp với khí che chắn. Không có bảo vệ trơ, ngay cả một lượng nhỏ khí phản ứng như chất lượng mối hàn CO₂.
Ngoài ra, vòng cung của MIG được "chôn cất" trong bể nóng chảy, giảm tiếp xúc trực tiếp giữa điện cực và khí phản ứng. Vòng cung của TIG được phơi bày, làm cho điện cực vonfram dễ bị ô nhiễm hơn nhiều từ CO₂.
Điều gì xảy ra nếu bạn thử hàn TIG với Co₂?
Cố gắng hàn TIG với CO₂ dẫn đến kết quả có thể dự đoán, có thể dự đoán được:
• Sự mất ổn định hồ quang: Điện cực vonfram bị ô nhiễm khiến cung bị lang thang, khiến không thể kiểm soát hạt hàn.
• Độ xốp: oxit và bong bóng khí (từ sự phân ly CO₂) bị mắc kẹt trong mối hàn, tạo ra các điểm yếu.
• Các mối hàn giòn: oxit và carbon dư thừa làm cho mối hàn dễ bị nứt dưới căng thẳng.
• Suy thoái điện cực: Sự tích tụ oxit vonfram đòi hỏi phải thay thế điện cực thường xuyên, tăng chi phí và thời gian chết.
Những vấn đề này làm cho CO₂ không phù hợp ngay cả đối với "nhanh" hoặc thấp - Sửa chữa TIG chất lượng - Không có kịch bản nào trong đó CO₂ tạo ra các mối hàn TIG chấp nhận được.
Khí phù hợp để hàn tig
Hàn Tig dựa vào các khí trơ được thiết kế riêng cho kim loại cơ bản:
• Argon: Khí Tig phổ biến nhất. Độ dẫn nhiệt thấp của nó tạo ra một vòng cung ổn định, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các kim loại mỏng (ví dụ, tấm nhôm) và công việc chính xác (ví dụ, các thành phần hàng không vũ trụ).
• Helium - argon Blends: Được sử dụng cho các vật liệu dày hoặc cao - Các ứng dụng nhiệt (ví dụ, hàn đồng). Helium làm tăng nhiệt hồ quang, cải thiện sự thâm nhập mà không hy sinh bảo vệ trơ.
• Argon - Hydrogen pha trộn: Đối với một số thép không gỉ nhất định, một lượng nhỏ hydro (2 sắt5%) tăng cường độ ổn định hồ quang và giảm sự hình thành oxit - Mặc dù điều này đòi hỏi phải kiểm soát nghiêm ngặt để tránh sự hấp thụ hydro.
Kết luận: Co₂ không có vai trò trong hàn TIG
Nhu cầu hàn của TIG về việc che chắn trơ làm cho Co₂ không tương thích. Không giống như MIG, TIG không thể chịu đựng được các đặc tính phản ứng của CO₂, làm hỏng điện cực vonfram, làm ô nhiễm bể hàn và tạo ra các khớp bị lỗi, yếu. Đối với hàn TIG, các loại khí trơ như argon vẫn là lựa chọn khả thi duy nhất.
Sự khác biệt này nhấn mạnh một nguyên tắc rộng hơn: Lựa chọn khí hàn phụ thuộc vào các yêu cầu duy nhất của quy trình. Trong khi CO₂ vượt trội trong MIG đối với thép carbon, độ chính xác và độ nhạy của TIG đối với các loại khí trơ nhu cầu ô nhiễm. Bằng cách tôn trọng sự khác biệt này, các thợ hàn đảm bảo các mối hàn TIG đáp ứng các tiêu chuẩn cao về sức mạnh, độ sạch và độ tin cậy mà quá trình được biết đến.