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氬弧焊保護氣體加入氧氣

非熔化極鎢極惰性氣體保護電弧焊概述;

與其他常用焊接方法相比,由于非熔化極鎢極惰性氣體保護電弧焊(若無標注,則下文中使用習慣用語:氬弧焊,進行替代)的填充焊絲本身不通電,因此焊接過程中飛濺得以減少,可以獲得良好的焊縫成型。由于氬弧焊的焊接電流較小,其焊接熱輸入較小,焊接時焊縫在敏感溫度區停留時間較短,所以焊縫通常具有更為優良的耐腐蝕性能和穩定的力學性能。同時由于熱輸入較小,則由焊接導致的變形量較小。

當采用惰性氣體如氬氣進行保護時,焊絲的合金元素沒有氧化燒損,幾乎可以全部過渡到焊縫中。但是氬氣本身沒有脫氧消氫的作用,焊接前對待焊件的清理要求非常嚴格,否則會影響焊接質量。

氬弧焊使用氬氣和/或氦氣作為保護氣體的描述見《氬弧焊保護氣體與氦氣》;

氬弧焊加入還原性氣體的描述見《氬弧焊保護氣體加入氫氣》;

氬弧焊加入氧氣的描述:

鎢具有較高熔點和較低的高溫揮發性,是作為非消耗型電極較理想的材料,在惰性氣體氛圍中可長時間處于高溫態而損耗較低。但當氧氣存在時鎢基體和添加物均出現不同程度的燒蝕,即使只有1%的氧氣存在,只要幾分鐘就可造成可見的稱作鎢環的傘狀物且在鎢環上方的鎢極基體直徑明顯減小。其中添加物燒蝕更快并造成表面的成分變化,高溫態的鎢極內部的添加成分有限的向外擴散,當來自內部的添加成分不足以維持必要的量時,電弧開始不穩定甚至使起弧變得比常規情況時困難。

經過氧化反應而沉積于鎢極端部稱作鎢環的氧化物,可脫落進入熔池,改變焊縫成分進而影響焊接接頭性能。燒損嚴重的鎢極則可導致局部破損進入熔池造成夾鎢。

如上文所述,氬氣本身沒有脫氧作用,不合理添加量的額外的氧可能進入焊縫。隨著氧在焊縫中含量的增加,其無論以何種形式存在,對焊接接頭的性能都可產生影響,尤其是韌性。同時也可能對強度,塑性,熱脆,冷脆和時效硬化產生影響。另外溶解氧將與碳反應增加出現氣孔的傾向,以及與有益元素反應造成燒損進而影響焊接接頭的特定的性能。

結束語:

由氬弧焊的焊接保護特性決定其在焊接過程中需要使用保護氣體以隔絕大氣防止大氣影響。同時,保護氣體兼具有改善電弧特性,改善焊接效率等功能。不同的保護氣體成分及比例取決于包括成本考慮,效果考慮等因素。

綜合而言,常規工況下受經濟因素影響,氬弧焊多使用氬氣作為保護氣體,對于一些特定工況時氦氣有熱輸入量更高的優勢,以及一些特定情況下會加入氮氣或氫氣。但氧氣由于其氧化性而對鎢極起有害作用而并不適用于常規氬弧焊。

作者夜半夢回,對酒當歌鐵馬冰河,瞎說型舉例描述:

劉備站立于側說道:此馬名為的盧,性極馴熟,當年檀溪,一踴三丈,離弦飛身,助備脫險。軍師可騎,加生減傷增速,萬無一失。

龐統:深感主公厚恩。

錘鍜注:

氬弧焊為習慣用語,由于相對其他保護氣體類型,使用氬氣作為保護氣體較為常見。本文未進行相關描述。

氬弧焊這一習慣用語在不同環境下可能被理解成不同的定義。如可能被指做本文中所描述的以鎢極為電極以氬氣為保護氣體的非熔化極電弧焊(在歐標體系中稱為TIG,在美標體系中稱為GTAW)。有時也被指做以焊絲作為電極以氬氣為保護氣體熔化極電弧焊(在歐標體系中稱為MIG,在美標體系中稱為GMAW)。這就有可能造成理解的偏差。相關人員在信息傳遞時進行有效溝通或在相同的知識體系下使用標準術語是更為準確有效的。

本文并未描述此焊接方法的保護氣體僅氬氣適用,實際常用保護氣體有氬氣和氦氣,且有時會加入活性氣體作為混合保護氣對焊接效果進行改善,如焊接奧氏體不銹鋼或鎳基材料時添加氫氣改善保護氣體的導熱性從而增加母材金屬的熱輸入,提高電弧電壓增加熔深,進而提高焊接效率。如焊接銅合金時添加氮氣以增加熔深和提高效率。如熔化極氬弧焊(以氬氣為主體保護氣體的熔化極活性氣體保護電弧焊)添加氧氣或二氧化碳改善陰極漂移現象,提高電弧穩定性,細化熔滴。溫度增加的熔池流動性隨之增加,減輕咬邊傾向改善焊道成型。

本文僅描述不同保護氣體對焊接的影響,并未描述意指以上觀點可直接用于實際焊接生產。如改變保護氣體的流量或保護氣體的類型改善焊縫成型,應參考已批準焊接工藝及其執行標準中的重要變素。本文未進行相關描述。

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