2025-02-15
Trong lĩnh vực hàn, hàn cung lõi luồng (FCAW-G) đóng một vai trò quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hạng nặng, xây dựng, đóng tàu,Các cơ sở ngoài khơi và các ngành công nghiệp khác để hàn thép carbon thấp, thép hợp kim thấp và các vật liệu hợp kim khác nhau.và các loại thường được sử dụng là 100% CO2 tinh khiết hoặc hỗn hợp 75% - 80% Ar và 20% - 25% CO2Bài viết này sẽ tìm hiểu sâu về những lợi thế và nhược điểm của hai khí chắn này để hỗ trợ các chuyên gia hàn trong việc đưa ra lựa chọn sáng suốt.
Chức năng cốt lõi của khí chắn là chặn không khí và ngăn chặn oxy, nitơ và hơi nước xói mòn hồ hàn và điện cực.khí chắn được thải ra từ vòi phun đuốc hàn, tạo ra một môi trường cô lập xung quanh điện cực để đảm bảo đốt ổn định của vòng cung và làm cứng bình thường của hồ nóng chảy.Cả CO2 và hỗn hợp Ar / CO2 có thể thực hiện hiệu quả trách nhiệm này và cũng tham gia vào việc xây dựng vùng plasma cung, ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt của vòng cung và lực đối với hồ nóng chảy, mặc dù có sự khác biệt về hiệu suất của chúng trong các khía cạnh này.
1.Khả năng ion hóa và ổn định cung: Khả năng ion hóa xác định sự dễ dàng dẫn khí. Khả năng ion hóa của CO2 là 14,4 eV, thấp hơn Ar ở 15,7 eV,cho CO2 một lợi thế trong việc đốt cháy và duy trì vòng cung và có thể nhanh chóng thiết lập một vòng cung hàn ổn định.
2.Chế độ dẫn nhiệt và chuyển nhỏ giọt: Khả năng dẫn nhiệt cao của CO2 làm cho nó khác với hỗn hợp Ar / CO2 trong chuyển nhỏ giọt, hình dạng cung, thâm nhập hàn và phân bố nhiệt độ.Tính dẫn nhiệt cao hơn thúc đẩy sự hình thành của chuyển nhỏ giọt lớn trong quá trình chuyển nhỏ giọt, ảnh hưởng đến sự hình thành hàn và kiểm soát thâm nhập.
3.Phản ứng và thành phần hàn: CO2 là một khí trơ ở nhiệt độ phòng, nhưng nó phân hủy thành các nguyên tử CO, O2 và oxy dưới nhiệt độ cao của vòng cung và trở thành một khí hoạt động,dễ bị phản ứng oxy hóa với kim loạiAr là một khí trơ, và hỗn hợp Ar / CO2 có tính phản ứng tương đối thấp. Sự khác biệt này dẫn đến những thay đổi về hàm lượng các yếu tố hợp kim trong kim loại hàn.khi sử dụng hỗn hợp Ar/CO2, hiệu quả lắng đọng của hợp kim điện cực cao hơn vì một số nguyên tố hợp kim phản ứng với oxy phân hủy từ CO2 để tạo thành oxit đi vào bùn,Tăng hàm lượng chất khử oxy hóa như Mn và Si trong hàn, do đó làm tăng sức mạnh hàn nhưng giảm độ kéo dài và độ dẻo dai tác động.
Mặc dù khí trơ có thể bảo vệ hồ nóng chảy, nhưng khi sử dụng một mình để hàn kim loại dựa trên sắt, các vấn đề có thể xảy ra.vòng cung sẽ được kéo dài và lớp phủ bên ngoài của điện cực sẽ tan chảy sớmDo đó, khí hỗn hợp Ar / CO2 chủ yếu được sử dụng để hàn kim loại dựa trên sắt.75% Ar + 25% CO2 hoặc 80% Ar + 20% hỗn hợp CO2 thường được sử dụng cho hàn thép không gỉ FCAW-G, và một số dây hàn đòi hỏi 90% Ar + 10% CO2, và hàm lượng Ar thấp hơn 75% sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất cung.
1.Xem xét chi phí: Các lựa chọn đằng sau tài khoản kinh tế: Trong chi phí hàn, lao động và quản lý chiếm 80%, vật liệu chiếm 20%, và khí chắn chiếm khoảng 1/4 chi phí vật liệu.CO2 có nhiều nguồn và có thể được lấy với chi phí thấp thông qua chế biến khí tự nhiênTuy nhiên, Ar rất khan hiếm trong khí quyển, và việc khai thác nó đòi hỏi thiết bị phức tạp và tiêu thụ năng lượng cao, dẫn đến chi phí cao.Nếu chỉ tính chi phí khí đốt, CO2 là lựa chọn đầu tiên, nhưng quyết định thực tế cần phải được cân nhắc toàn diện.
2.Ưu tiên hàn và năng suất: Mối liên hệ giữa kinh nghiệm vận hành và hiệu quả: Khi sử dụng cùng một sợi hàn, hỗn hợp Ar / CO2 có vòng cung ổn định hơn, ít phun và chuyển nhỏ giọt ổn định, có thể duy trì trạng thái tốt của hồ nóng chảy,là có lợi cho hàn trong các vị trí đặc biệt và cải thiện năng suấtTuy nhiên, hàm lượng Ar cao hơn của nó làm tăng bức xạ nhiệt nhận được bởi người hàn, và súng hàn dễ bị quá nóng,đòi hỏi một khẩu súng hàn công suất cao hơn hoặc thay thế thường xuyên hơn các bộ phận mòn.
3.Chất lượng hàn: Đảm bảo chính về chất lượng hàn: Trộn Ar / CO2 hoạt động tốt trong quá trình tạo hàn, giảm phun và giảm chi phí làm sạch sau hàn, hữu ích cho kiểm tra siêu âm.Bởi vì các giọt nhỏ làm tăng lượng khí hòa tan, các dấu hiệu khí có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện và hiệu suất của hàn.
Trong hàn trầm tích cao phẳng và ngang, CO2 thường được sử dụng do lợi thế chi phí và đáp ứng các yêu cầu hàn;ngành công nghiệp đóng tàu ưa thích CO2 bởi vì vòng cung của nó có thể đốt cháy hiệu quả trên các loại kim loại cơ bảnTrong ngành công nghiệp xây dựng ngoài khơi Bắc Mỹ, khi hàn các dây hàn rãnh cụ thể, hỗn hợp Ar / CO2 được ưa thích do theo đuổi sự xuất hiện của hàn và nhỏ.Nếu nhiều quy trình hàn được bảo vệ khí được sử dụng trong một xưởng, khí chắn thường được tiêu chuẩn hóa, và một số nhà sản xuất cũng chọn hỗn hợp Ar / CO2 để tối ưu hóa hiệu ứng hàn GMAW.
Việc lựa chọn khí chắn cho FCAW-G cần phải cân bằng chi phí, chất lượng và năng suất.và nên được xác định dựa trên tác động của khí trên các khía cạnh khác nhau trong các hoạt động hàn thực tếSau khi chọn khí bảo vệ, cần phải chọn một điện cực phù hợp để đảm bảo sự cân bằng tốt nhất về chất lượng hàn và hiệu quả.
