Hàn TIG (Khí trơ vonfram) nổi tiếng với độ chính xác và khả năng sản xuất các mối hàn chất lượng -, làm cho nó trở thành một phương pháp ưa thích trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, sản xuất thiết bị y tế và kỹ thuật ô tô. Một yếu tố quan trọng đằng sau thành công của nó là khí bảo vệ, bảo vệ nhóm hàn, điện cực vonfram và nhiệt - vùng bị ảnh hưởng (HAZ) khỏi ô nhiễm khí quyển. Nhưng khí gì được sử dụng để hàn tig? Câu trả lời phụ thuộc vào kim loại cơ bản, yêu cầu chất lượng mối hàn và ứng dụng - Nhưng một số khí và hỗn hợp đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp.,
Vai trò của việc che chắn khí trong hàn
Trước khi lặn vào các khí cụ thể, điều cần thiết là phải hiểu tại sao việc che chắn khí không phải là - có thể thương lượng trong hàn TIG. Khi kim loại được làm nóng đến điểm nóng chảy của chúng trong quá trình hàn, chúng trở nên phản ứng cao, dễ dàng kết hợp với oxy, nitơ và hydro trong không khí. Phản ứng này có thể gây ra các khiếm khuyết như độ xốp (bong bóng khí nhỏ), vùi oxit và độ giòn trong mối hàn. Khí che chắn thay thế các khí khí quyển này, tạo ra một hàng rào bảo vệ xung quanh hồ quang và hồ hàn. Nó cũng ổn định vòng cung, cải thiện tuổi thọ điện cực và đảm bảo dòng kim loại mịn trong quá trình hợp nhất. Nếu không có sự che chắn thích hợp, ngay cả những người thợ hàn TIG lành nghề nhất cũng sẽ đấu tranh để sản xuất các mối hàn sạch sẽ, sạch sẽ.
Khí chính cho hàn TIG
Trong khi một số khí có thể được sử dụng, sau đây là phổ biến nhất, mỗi loại phù hợp với các vật liệu và nhu cầu cụ thể:
1. Argon thuần túy (AR)
Pure Argon là công việc của Hàn TIG, được sử dụng trong hơn 80% các ứng dụng. Là một loại khí trơ, nó không phản ứng với kim loại, làm cho nó linh hoạt đối với một loạt các vật liệu:
- Hợp kim nhôm và nhôm:Khả năng của Argon để tạo ra một vòng cung ổn định và phá vỡ lớp oxit cứng của nhôm (AL₂O₃) làm cho nó không thể thiếu. Nó đảm bảo bể hàn chảy trơn tru, ngăn chặn các vùi oxit làm suy yếu các khớp.
- Thép không gỉ:Tấm chắn argon tinh khiết bằng thép không gỉ một cách hiệu quả, bảo tồn khả năng chống ăn mòn của nó bằng cách tránh sự hấp thụ nitơ (có thể gây ra sự ăn mòn giữa các hạt).
- Đồng và đồng thau:Mặc dù đồng có độ dẫn điện cao, nhưng Argon's Arc - Các thuộc tính ổn định giúp duy trì đầu vào nhiệt, đảm bảo sự hợp nhất thích hợp.
Thuận lợi:Khả năng tương thích phổ quát, ổn định hồ quang tuyệt vời, và che chắn nhất quán. Nó hoạt động cho cả AC (dòng điện xoay chiều, được sử dụng cho nhôm) và DC (dòng điện trực tiếp, được sử dụng cho hàn TIG bằng thép và đồng).
Hạn chế:Ít hiệu quả hơn đối với các ứng dụng nhiệt - yêu cầu thâm nhập sâu hơn (ví dụ: thép dày). Nó cũng đắt hơn các loại khí hỗn hợp ở một số vùng.
2. Argon - Helium Mixtures (AR - he)
Helium (HE) thường được trộn với argon để tăng cường đầu vào nhiệt, làm cho các hỗn hợp này trở nên lý tưởng cho các vật liệu dày hoặc kim loại có độ dẫn nhiệt cao (ví dụ, đồng, nhôm và magiê). Các tỷ lệ chung bao gồm 75% AR/25% HE, 50% AR/50% HE và 25% AR/75% HE - với hàm lượng helium cao hơn làm tăng sản lượng nhiệt.
- Nhôm hoặc đồng dày:Độ dẫn nhiệt cao hơn của Helium (so với argon) làm tăng nhiệt độ hồ quang, cho phép thâm nhập sâu hơn mà không làm tăng tốc độ di chuyển. Điều này rất quan trọng đối với các tấm bằng nhôm hàn dày hơn 1/4 inch hoặc các thành phần đồng lớn.
- High - Hàn tốc độ:Nhiệt được thêm vào cho phép các thợ hàn hoạt động nhanh hơn, giảm nguy cơ LAP lạnh (phản ứng tổng hợp không hoàn chỉnh) trong các cài đặt sản xuất -.
Thuận lợi:Sự thâm nhập sâu hơn, tốc độ di chuyển nhanh hơn và sự hợp nhất tốt hơn trong các vật liệu dày.
Hạn chế:Helium là đắt tiền, tăng chi phí hoạt động. Nó cũng tạo ra một vòng cung nóng hơn, kém ổn định hơn, đòi hỏi nhiều kỹ năng hơn để kiểm soát. Tỷ lệ helium cao hơn có thể gây ra Spatter nếu không được ghép nối với các cài đặt tham số chính xác.
3. Argon - hỗn hợp hydro (AR - h₂)
Hydrogen (H₂) được thêm vào argon với số lượng nhỏ (thường là 2, 5%) để hàn thép không gỉ austenitic (ví dụ: 304, 316) và hợp kim niken. Nó cải thiện độ ổn định hồ quang, tăng đầu vào nhiệt và tăng cường "làm ướt" - Khả năng của kim loại nóng chảy chảy mịn trên vật liệu cơ sở.
- Hàn thép không gỉ:Hydrogen giúp giảm sự hình thành oxit trên bề mặt mối hàn, dẫn đến các mối hàn sáng hơn, sạch hơn với khả năng chống ăn mòn tốt hơn. Nó cũng làm tăng sự thâm nhập, làm cho nó hữu ích cho các phần thép không gỉ dày.
- Hợp kim niken:Hỗn hợp ngăn chặn các vật liệu dựa trên niken -, bảo tồn các tính chất cơ học của chúng.
Ưu điểm: Mối hàn sạch hơn, làm ướt được cải thiện và thâm nhập tốt hơn trong thép không gỉ.
Hạn chế: Hydrogen có thể gây ra độ xốp nếu được sử dụng vượt quá (trên 5%) hoặc nếu kim loại cơ bản bị nhiễm dầu hoặc độ ẩm. Nó không phù hợp với nhôm hoặc đồng, vì nó có thể phản ứng với các kim loại này.
4. Các hỗn hợp chuyên dụng khác
Đối với các ứng dụng thích hợp, các hỗn hợp chuyên dụng được sử dụng:
- Argon - carbon dioxide (AR - co₂):Hiếm khi hàn TIG nhưng đôi khi được sử dụng cho thấp - Thép carbon khi chi phí là ưu tiên. Tuy nhiên, CO₂ có thể gây ra sự hình thành oxit, làm cho nó không phù hợp với các mối hàn chất lượng -.
- Helium - argon - hydro:Được sử dụng để hàn titan và zirconium, trong đó độ tinh khiết và kháng oxy hóa cực độ là rất quan trọng. Các hỗn hợp này ngăn ngừa ô nhiễm trong hàng không vũ trụ - các thành phần cấp.
Làm thế nào để chọn khí bảo hiểm phù hợp
Việc lựa chọn khí bảo vệ phụ thuộc vào ba yếu tố chính:
- Kim loại cơ bản:
- Nhôm/đồng: argon tinh khiết (vật liệu mỏng) hoặc argon - helium (vật liệu dày).
- Thép không gỉ: argon tinh khiết (mỏng) hoặc argon - hydro (dày, cao - chất lượng).
- Thép carbon: argon tinh khiết hoặc argon với 1 trận2% co₂ (để tiết kiệm chi phí).
- Hợp kim Titanium/Niken: Cao - độ tinh khiết argon hoặc helium - hỗn hợp argon.
- Yêu cầu chất lượng mối hàn:
Các ứng dụng quan trọng (ví dụ, hàng không vũ trụ, y tế) yêu cầu argon thuần túy hoặc argon - hydro (đối với thép không gỉ) để tránh các khiếm khuyết.
Chế tạo chung có thể sử dụng argon - helium cho tốc độ hoặc argon - co₂ cho chi phí.
- Chi phí và tính khả dụng:
Pure Argon có sẵn rộng rãi và giá vừa phải, làm cho nó trở thành một mặc định cho hầu hết các ứng dụng. Hỗn hợp Helium và hydro là đắt hơn nhưng hợp lý cho các vật liệu dày hoặc cao - các mối hàn chất lượng.
Thực tiễn tốt nhất để sử dụng khí bảo vệ
Để tối đa hóa hiệu quả của khí bảo vệ TIG:
- Tốc độ dòng chảy: Duy trì tốc độ dòng chảy 15 feet25 khối mỗi giờ (CFH). Quá thấp, và che chắn là không đủ; Quá cao, và nhiễu loạn khí có thể thu hút trong không khí khí quyển.
- Độ tinh khiết của khí: Sử dụng cao - Khí tinh khiết (99,99% cho argon) để tránh ô nhiễm. Thấp - Khí tinh khiết có thể giới thiệu oxy hoặc nitơ, gây ra khiếm khuyết.
- Bảo trì vòi và vòi phun: Đảm bảo ống không bị rò rỉ, và vòi phun sạch (các mảnh vụn có thể phá vỡ dòng khí). Một vòi phun đường kính 3/8/2 inch cung cấp độ bao phủ tối ưu cho hầu hết các mối hàn TIG.
Kết luận
Khí che chắn là người anh hùng vô danh của Hàn Tig, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn, sức mạnh và ngoại hình. Argon thuần túy vẫn là sự lựa chọn linh hoạt nhất, trong khi argon - Helium và argon - hydro hỗn hợp phục vụ các nhu cầu chuyên dụng cho các vật liệu hiệu suất dày hoặc cao-. Bằng cách khớp với khí với kim loại cơ sở và ứng dụng, máy hàn có thể đảm bảo khiếm khuyết - các mối hàn miễn phí, bền - cho dù là một công cụ y tế tinh tế hay thành phần hàng không vũ trụ Duty Duty Duty- nặng. Khi hàn TIG tiếp tục phát triển, những tiến bộ trong công nghệ khí (ví dụ: Ultra - hỗn hợp thuần túy) sẽ tăng cường hơn nữa độ chính xác và độ tin cậy của nó.
