使用错误的保护气体或气流会显着影响焊接质量、成本和生产率。保护气体可以保护熔化的焊池免受外部污染，因此为作业选择合适的气体至关重要。
为了获得最佳结果，了解哪些气体和气体混合物最适合某些材料非常重要。您还应该了解一些技巧，可以帮助您优化焊接操作中的气体性能，从而节省资金。
气体金属极电弧焊 (GMAW) 的多种保护气体选项可以完成这项工作。选择最适合基材、传输模式和焊接参数的气体可以帮助您从投资中获得最大收益。
选择最适合基材、传输模式和焊接参数的气体可以帮助您从投资中获得最大收益。
保护气体性能差
从焊接电弧产生的那一刻起，适当的气体流量和覆盖范围就很重要。通常，气流问题会立即引起注意。您可能无法建立或维持电弧，或者发现难以产生高质量的焊缝。
除了质量问题之外，保护气体性能不佳也会增加运营成本。例如，流速太高意味着您浪费气体，并且在保护气体上花费的钱比您需要的多。
流速过高或过低都会导致孔隙，从而需要时间进行故障排除和返工。流速太低可能会导致焊接缺陷，因为熔池没有得到充分的保护。
焊接过程中产生的飞溅量还与所使用的保护气体有关。更多的飞溅意味着更多的时间和金钱花在焊后打磨上。
如何选择保护气体
有几个因素决定了适合 GMAW 工艺的保护气体，包括材料类型、填充金属和焊接过渡模式。
材料种类。这可能是应用程序需要考虑的最大因素。例如，碳钢和铝具有非常不同的特性，因此需要不同的保护气体才能达到最佳效果。选择保护气体时还必须考虑材料厚度。
填充金属类型。填充金属与基材相匹配，因此了解材料也能让您更好地了解填充金属的最佳气体。许多焊接工艺规范包括有关特定填充金属可使用哪些气体混合物的详细信息。
从焊接电弧产生的那一刻起，适当的保护气体流量和覆盖范围就很重要。该图左侧显示平滑流，它将覆盖熔池，右侧显示湍流。
焊接转移方式。它可以是短路、喷射电弧、脉冲电弧或球状过渡。每种模式与某些保护气体都能更好地配合。例如，切勿在喷雾传输模式下使用 100% 氩气。相反，应使用 90% 的氩气和 10% 的二氧化碳的混合物。气体混合物中的 CO2 含量不得超过 25%。
需要考虑的其他因素包括行进速度、接头所需的穿透类型以及零件装配。焊缝是否错位？如果是这样，这也会影响您选择的保护气体。
GMAW 保护气体选项
氩气、氦气、二氧化碳和氧气是 GMAW 最常用的保护气体。每种气体在任何给定应用中都有优点和缺点。有些气体比其他气体更适合最常用的基材，无论是铝、低碳钢、碳钢、低合金钢还是不锈钢。
二氧化碳和氧气是活性气体，这意味着它们会影响焊池中发生的情况。这些气体的电子与熔池发生反应，产生不同的特性。氩气和氦气是惰性气体，因此它们不会与母材或熔池发生反应。
例如，纯二氧化碳可提供非常深的焊缝熔深，这对于焊接厚材料非常有用。但与与其他气体混合时相比，其纯净形式会产生不稳定的电弧和更多的飞溅。如果焊接质量和外观很重要，氩气/二氧化碳混合物可以提供电弧稳定性、熔池控制和减少飞溅。
那么，哪些气体与不同的基材最适合搭配呢？
铝。铝材应使用 100% 氩气。如果您需要更深的穿透力或更快的行进速度，氩气/氦气混合物效果很好。避免对铝使用氧气保护气体，因为氧气往往会变热并增加一层氧化层。
软钢。您可以将此材料与多种保护气体选项搭配使用，包括 100% CO2 或 CO2/氩气混合气体。随着材料变厚，在氩气中添加氧气可以帮助渗透。
碳素钢。这种材料与 100% CO2 或 CO2/氩气混合物完美搭配。低合金钢。98% 的氩气/2% 的氧气混合气体非常适合这种材料。
使用错误的保护气体或气流会严重影响 GMAW 应用中的焊接质量、成本和生产率。
不锈钢。氩气与 2% 至 5% 的 CO2 混合是标准气体。当您需要焊缝中的碳含量极低时，请使用含有 1% 至 2% 氧气的氩气。
优化保护气体性能的操作技巧
选择正确的保护气体是迈向成功的第一步。优化性能（节省时间和金钱）需要您了解一些有助于节省保护气体并促进焊池正确覆盖的最佳实践。
流量。适当的流量取决于许多因素，包括行进速度和基材上的氧化皮量。焊接过程中的湍流通常意味着流速（以立方英尺每小时 (CFH) 为单位）过高，这可能会导致孔隙率等问题。如果任何焊接参数发生变化，都会影响气体流速。
例如，增加送丝速度也会增加焊接轮廓的尺寸或行进速度，这意味着您可能需要更高的气体流速来确保适当的覆盖。
消耗品。GMAW 焊枪易损件由扩散器、导电嘴和喷嘴组成，在确保焊池免受大气影响方面发挥着至关重要的作用。如果喷嘴对于应用而言太窄，或者如果扩散器被飞溅物堵塞，则进入焊池的保护气体可能太少。选择能够抵抗飞溅堆积并提供足够宽的喷嘴孔的消耗品，以确保足够的气体覆盖范围。另外，请确保导电嘴凹槽正确。
气体预流。在引弧之前运行保护气体几秒钟可以帮助确保有足够的覆盖范围。当焊接需要较长焊丝伸出的深槽或斜角时，使用气体预流尤其有用。在启动前用气体填充接头的预流可以让您降低气体流速，从而节省气体并降低成本。
系统维护。使用大宗气体系统时，进行适当的维护以帮助优化性能。系统中的每个连接点都可能是气体泄漏的来源，因此请监控所有连接以确保它们紧固。否则，您可能会失去一些您认为到达焊缝的保护气体。
气体调节器。请务必根据您使用的气体混合物使用正确的调节器。精确混合对于焊接保护非常重要。使用不正确的气体混合调节器或使用错误类型的连接器也会导致安全问题。经常检查监管机构，以帮助确保它们正常工作。
枪支更新。如果您使用的是过时的喷枪，请考虑更新的型号，这些型号具有以下优点，例如更小的内径和独立的气体软管，使您可以使用更低的气体流速。这有助于防止熔池中的湍流，同时节省气体。
发布时间：2022年12月30日
