Seleção de gases de blindagem para solda por arco de fluxo: análise aprofundada e guia de aplicação

No campo da solda, a solda por arco de núcleo de fluxo (FCAW-G) desempenha um papel significativo e é amplamente utilizada na fabricação pesada, construção naval,Instalações offshore e outras indústrias para a solda de aço de baixo carbonoA escolha do gás de blindagem é crucial para o efeito de soldadura.e os mais utilizados são 100% CO2 puro ou uma mistura de 75% - 80% de Ar e 20% - 25% de CO2Este artigo irá explorar profundamente as vantagens e desvantagens destes dois gases de blindagem para ajudar os profissionais de solda a fazer escolhas informadas.

Princípio de funcionamento do gás de blindagem: O blindagem invisível na área de solda

A função principal do gás de blindagem é bloquear o ar e evitar que o oxigênio, o nitrogênio e o vapor de água corrompa a piscina de soldagem e o eletrodo.o gás de blindagem é ejetado do bico da tocha de solda, criando um ambiente isolado em torno do elétrodo para assegurar a combustão estável do arco e a solidificação normal do reservatório fundido.Tanto as misturas de CO2 e Ar/CO2 podem efetivamente cumprir esta responsabilidade e também participar na construção da região de plasma de arco, afectando a condução térmica do arco e a força sobre a piscina fundida, embora existam diferenças no seu desempenho nestes aspectos.

Características dos gases de blindagem: diferenças de uma perspectiva microscópica

1.Potencial de ionização e estabilidade do arcoO potencial de ionização do CO2 é de 14,4 eV, inferior ao do Ar a 15,7 eV.que dá ao CO2 uma vantagem na ignição e manutenção do arco e pode estabelecer rapidamente um arco de soldagem estável.

2.Condução de calor e transferência de gotículas: A elevada capacidade de condução térmica do CO2 o torna diferente da mistura Ar/CO2 na transferência de gotas, na forma do arco, na penetração da soldagem e na distribuição da temperatura.A maior condutividade térmica promove a formação de grande transferência de gotas durante a transferência de gotas, afectando a formação de soldadura e o controlo da penetração.

3.Reatividade e composição da solda: O CO2 é um gás inerte à temperatura ambiente, mas decompõe-se em átomos de CO, O2 e oxigénio sob a elevada temperatura do arco e torna-se um gás ativo,que é propenso a reacções de oxidação com metaisO Ar é um gás inerte, e a mistura Ar/CO2 tem uma reatividade relativamente menor. Esta diferença leva a alterações no teor de elementos de liga no metal de solda.quando se utiliza a mistura Ar/CO2, a eficiência de deposição da liga de eletrodos é maior porque alguns elementos de liga reagem com o oxigénio decomposto a partir de CO2 para formar óxidos que entram na escória,aumento do teor de desoxidantes, tais como Mn e Si, na solda, aumentando assim a resistência da solda, mas reduzindo o alongamento e a resistência ao impacto.

Gases inertes e gases de mistura: compatibilidade na aplicação

Embora os gases inertes possam proteger o reservatório fundido, quando utilizados sozinhos para a solda de metais à base de ferro, podem ocorrer problemas.O arco será alongado e o revestimento externo do eletrodo derreterá prematuramentePor conseguinte, os gases da mistura Ar/CO2 são utilizados principalmente para a solda de metais à base de ferro.As misturas de 75% Ar + 25% CO2 ou 80% Ar + 20% CO2 são comumente utilizadas para a solda FCAW-G de aço inoxidável, e alguns fios de solda exigem 90% de Ar + 10% de CO2, e um teor de Ar inferior a 75% afetará o desempenho do arco.

Factores na selecção do gás de blindagem: compensações entre custo, soldador e qualidade

1.Consideração dos custos: escolhas por trás da conta económica: Nos custos de solda, o trabalho e a gestão representam 80%, os materiais representam 20%, e o gás de blindagem representa cerca de 1/4 do custo do material.O CO2 tem uma ampla gama de fontes e pode ser obtido a baixo custo através do processamento de gás naturalNo entanto, o Ar é escasso na atmosfera e a sua extracção requer equipamentos complexos e um elevado consumo de energia, o que resulta em custos elevados.Se apenas o custo do gás for considerado, CO2 é a primeira opção, mas a decisão real precisa ser ponderada de forma abrangente.

2.Preferência do soldador e produtividade: a ligação entre experiência operacional e eficiência: Quando se utiliza o mesmo fio de soldagem, a mistura Ar/CO2 tem um arco mais estável, menos salpicos e transferência estável de gotas, o que pode manter um bom estado da piscina fundida,é benéfico para a solda em posições especiais e melhora a produtividadeNo entanto, o seu elevado teor de Ar aumenta a radiação térmica recebida pelo soldador e a arma de soldagem é propensa ao sobreaquecimento.que exijam uma arma de soldagem de maior potência ou uma substituição mais frequente de peças de desgaste.

3.Qualidade da soldagem: a principal garantia da qualidade da soldagem: A mistura Ar/CO2 tem um bom desempenho na formação de soldadura, reduzindo as salpicaduras e reduzindo os custos de limpeza pós-soldadura, o que é útil para testes ultra-sônicos.Porque as gotículas finas aumentam a quantidade de dissolução do gás, as marcas de gás podem afectar a aparência e o desempenho da solda.

Scenários de aplicação típicos: preferências de selecção na prática industrial

Na soldadura de alta deposição plana e horizontal, o CO2 é comumente utilizado devido à sua vantagem de custo e ao cumprimento dos requisitos de soldadura;a indústria da construção naval favorece o CO2 porque seu arco pode efetivamente queimar o primer no metal básicoNa indústria da construção offshore da América do Norte, quando se soldam soldas de ranhuras específicas, a mistura Ar/CO2 é preferida devido à busca da aparência da soldadura e de baixos salpicos.Se forem utilizados vários processos de soldadura com blindagem a gás numa oficina, o gás de blindagem é muitas vezes padronizado, e alguns fabricantes também escolhem a mistura Ar/CO2 para otimizar o efeito de soldagem GMAW.

Conclusão: Consideração global e tomada de decisão precisa

A selecção do gás de blindagem para o FCAW-G necessita de um equilíbrio entre custo, qualidade e produtividade.e deve ser determinado com base no impacto do gás em vários aspectos nas operações de solda reaisApós a selecção do gás de blindagem, é necessário seleccionar um elétrodo adequado para assegurar o melhor equilíbrio entre a qualidade e a eficiência da solda.