Gazy spawalnicze – klucz do perfekcyjnych spoin w metodach TIG i MIG/MAG
Spawanie metodami TIG, MIG oraz MAG wymaga zastosowania odpowiednich gazów. Chronią one spoinę przed szkodliwym wpływem otoczenia. Wybór właściwego gazu decyduje o jakości i stabilności procesu. Dowiedz się, jakie gazy stosować w zależności od metody i materiału.
Rodzaje gazów spawalniczych
Gazy używane w spawalnictwie dzielą się na dwie główne grupy. Są to gazy palne i gazy osłonowe. Gazy osłonowe chronią obszar spawania. Gazy palne są wykorzystywane w spawaniu gazowym.
Do najczęściej stosowanych gazów palnych należą propan i acetylen. Propan jest używany w lutowaniu twardym i miękkim. Acetylen stosuje się do spawania stali.
Gazy osłonowe zapobiegają reakcjom metalu z tlenem i azotem z powietrza. Bez osłony gazowej spoina może zawierać wady. Wady te osłabiają połączenie.
Gazy osłonowe to między innymi argon, hel, dwutlenek węgla i ich mieszanki. Norma DIN EN 439 definiuje gazy osłonowe. Wybór gazu osłonowego to kluczowa decyzja dla spawacza.
Gazy do metody TIG
Metoda TIG (Tungsten Inert Gas) wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową. Spawanie odbywa się w osłonie gazów obojętnych. Gaz osłonowy chroni elektrodę i jeziorko spoiny. Zanieczyszczenia atmosferyczne nie wpływają na proces.
Argon (Ar) jest najczęściej stosowanym gazem osłonowym w metodzie TIG. Charakteryzuje się obojętnymi właściwościami. Zapewnia stabilny łuk elektryczny. Zaleca się użycie argonu minimum 4.0 dla spawania TIG. Argon o podwyższonej czystości 4.5 stosuje się do spawania aluminium. Stopień czystości argonu powinien wynosić minimum 99,95%. Dla najlepszej czystości stężenie argonu wynosi 99,995%.
Hel (He) jest innym gazem obojętnym. Stosuje się go przy spawaniu metali o wysokiej przewodności cieplnej. Hel ma wyższą temperaturę łuku niż argon. Mieszaniny argonu/helu (l3) obniżają temperaturę wstępnego nagrzewania. Stosuje się je dla grubszych struktur aluminiowych. W przypadku mieszanek argonu i helu należy ustawić wyższe przepływy gazu.
Metoda TIG DC stosuje biegunowość ujemną w 99% przypadków. Używa się jej do spawania stali stopowych i niestopowych. Spawa się nią tytan i miedź. Metoda TIG AC służy do spawania magnezu, aluminium i ich stopów.
Jaki gaz do miedzi i podobnych metali?
Spawanie miedzi metodą TIG DC wymaga osłony gazowej. Najczęściej stosuje się czysty argon. Argon zapewnia stabilny łuk. Chroni miedź przed utlenianiem.
W przypadku miedzi o większej grubości można rozważyć mieszankę argonu z helem. Hel zwiększa energię łuku. Pozwala to na lepsze przetopienie materiału. Konsultacja z ekspertem pomaga dobrać gaz.
Gazy do metody MAG
Metoda MAG (Metal Active Gas) to spawanie elektrodą topliwą. Proces zachodzi w osłonie gazów aktywnych. Gaz aktywny uczestniczy w procesach metalurgicznych. Wpływa na kształt spoiny i jej właściwości.
Dwutlenek węgla (CO2) jest często stosowany jako gaz osłonowy w metodzie MAG. Jest to gaz aktywny. Czysty CO2 (C1) stosuje się do spawania stali węglowej. Zapewnia głębokie wtopienie.
Częściej używa się mieszanek argonu z dwutlenkiem węgla lub tlenem. Mieszanki te poprawiają stabilność łuku. Redukują rozpryski. Dla stali austenitycznej stosuje się mieszanki z 10-20% dwutlenku węgla. Mieszanki argonu i tlenu (M21) są używane do spawania stali wysokostopowych. Mieszanki gazowe do spawania metodą MAG są oznaczone jako grupa M.
Spawanie migomatem – jaki gaz wybrać?
Spawanie migomatem obejmuje metody MIG i MAG. Wybór gazu zależy od spawanego materiału. Do spawania aluminium metodą MIG używa się czystego argonu. Argon jest gazem obojętnym. Chroni aluminium przed utlenianiem.
Do spawania stali węglowej metodą MAG stosuje się mieszanki Ar+CO2. Typowa mieszanka to Ar + 18% CO₂. Zapewnia dobre wtopienie i stabilność. Czysty CO2 jest tańszy. Generuje więcej rozprysków.
Do spawania stali nierdzewnej metodą MAG stosuje się mieszanki Ar+CO2 lub Ar+O2. Mieszanki argonu i wodoru (R1) są używane w spawaniu stali nierdzewnych. Zawartość wodoru nie powinna przekraczać 5%. Wodór zwiększa energię łuku.
Wybór gazu do migomatu zależy od rodzaju materiału. Należy też wziąć pod uwagę grubość materiału. Warunki spawania również mają znaczenie.
Gazy do spawania gazowego
Spawanie gazowe wykorzystuje spalanie gazu palnego. Najczęściej stosuje się acetylen z tlenem. Palenie tworzy płomień spawalniczy. Płomień topi materiał spajany i spoiwo.
Propan z tlenem jest alternatywą. Propan ma niższą temperaturę płomienia. Stosuje się go głównie do lutowania i cięcia. Acetylen jest używany do spawania stali.
Gazy do cięcia plazmowego i gazowego
Cięcie plazmowe wykorzystuje strumień plazmy. Plazma to zjonizowany gaz o wysokiej temperaturze. Jako gaz plazmowy stosuje się powietrze, azot, tlen lub argon. Wybór zależy od ciętego materiału.
Cięcie gazowe wykorzystuje płomień tlenowo-gazowy. Najczęściej jest to płomień tlenowo-acetylenowy lub tlenowo-propanowy. Tlen służy do spalania gazu i utleniania metalu. Cięcie gazowe stosuje się głównie do stali węglowej.
Butle – wielkości i ich rodzaje
Gazy spawalnicze są przechowywane w butlach pod wysokim ciśnieniem. Butle mają różne wielkości. Popularna pojemność to 8 litrów. Butla gazowa Argon 8L 150 bar jest przykładem. Ciśnienie robocze wynosi 150 bar. Butle pełne zawierają gaz gotowy do użycia.
Butle są oznaczane kolorami. Kolory ułatwiają identyfikację gazu. Butle na argon są ciemnozielone. Butle na dwutlenek węgla są szare. Butle na azot są czarne. Butle na hel są brązowe. Butle na acetylen są kasztanowoczerwone.
Oznaczenia gazów
Gazy osłonowe są klasyfikowane według normy DIN EN 439. Grupa I obejmuje gazy obojętne, argon i hel. Grupa M to mieszanki gazowe do metody MAG. Grupa C to czysty dwutlenek węgla i mieszanka CO2 z tlenem. Grupa R to mieszanki argonu i wodoru. Grupa F to azot i mieszanka azotu z wodorem.
Reduktory butlowe
Reduktor gazowy jest niezbędny do spawania w osłonie gazu. Reduktor obniża wysokie ciśnienie z butli. Dostarcza gaz pod odpowiednim ciśnieniem roboczym. Reduktor gazowy Argon/Dwutlenek węgla jest przykładem. Posiada dwa manometry. Jeden pokazuje ciśnienie w butli. Drugi pokazuje ciśnienie robocze lub przepływ gazu.
Zaleca się stosowanie reduktorów gazowych z przepływomierzem. Przepływomierz pozwala precyzyjnie ustawić natężenie przepływu gazu. Maksymalne ciśnienie wlotowe dla reduktora może wynosić 200 bar.
Ustawienie przepływu gazu
Natężenie przepływu gazu osłonowego jest kluczowym parametrem. Zapewnia ono skuteczną ochronę spoiny. Wielkość przepływu zależy od metody spawania. Zależy też od średnicy dyszy gazowej. Grubość materiału i warunki spawania również wpływają na przepływ.
Typowy przepływ gazu dla spawania MIG/MAG wynosi 15 do 25 l/min. Przepływ gazu dla spawania TIG mieści się w przedziale 6 do 12 l/min. Natężenie przepływu gazu osłonowego w normalnych warunkach mieści się w przedziale 6 – 15 l/min. Optymalne natężenie przepływu gazu osłonowego może wynosić 15-20 stóp sześciennych na godzinę (CFH). Należy dostosować natężenie przepływu do grubości materiału.
Typowe zakresy przepływu gazu dla metod TIG i MIG/MAG (l/min).
Minimalna i zalecana czystość argonu do spawania TIG (%).
Parametry spawania TIG
Parametry spawania TIG wpływają na jakość spoiny. Natężenie prądu spawania jest jednym z nich. Ma wpływ na szerokość i głębokość spoiny. Natężenie prądu dla 1/8 cala stali nierdzewnej wynosi 80-120 amperów. Dla 1/4 cala aluminium potrzebne jest 200-250 amperów.
Średnica i rodzaj elektrody nietopliwej są ważne. Elektrody wolframowe TIG są standardem. Dostępne średnice to 1,6 mm, 2,0 mm, 2,4 mm. Długość elektrody wynosi 175 mm. Wysunięcie elektrody nietopliwej poza obrys dyszy gazowej też ma znaczenie.
Prędkość spawania wpływa na wtopienie. Zbyt szybkie spawanie daje płytkie wtopienie. Zbyt wolne powoduje przegrzanie. Prędkość spawania mieści się w przedziale od 0,05 do 0,4 m/min.
Pochylenie elektrody i spoiwa względem złącza jest istotne. Utrzymuj odpowiedni kąt elektrody (10-15 stopni). Rodzaj i wymiary materiału dodatkowego dobiera się do spawanego materiału.
Parametry charakterystyczne dla TIG AC
Metoda TIG AC stosowana jest do spawania aluminium. Wymaga ustawienia specyficznych parametrów. Balans prądu przemiennego wpływa na czyszczenie i wtopienie. Częstotliwość prądu przemiennego wpływa na skupienie łuku. Optymalna częstotliwość prądu przemiennego mieści się w przedziale 80-120 Hz. Nie zaleca się stosowania częstotliwości mniejszej niż 60 Hz. Kształt fali prądu przemiennego również ma znaczenie.
Jak uniknąć błędów podczas spawania w osłonie gazów?
Aby uniknąć błędów, należy przestrzegać kilku zasad. Wybierz odpowiedni gaz do materiału i metody. Ustaw prawidłowe natężenie przepływu gazu. Zbyt mały przepływ nie zapewni osłony. Zbyt duży przepływ może zaburzyć łuk.
Sprawdź szczelność układu gazowego. Nieszczelności powodują zanieczyszczenie spoiny. Używaj czystych butli i reduktorów. Utrzymuj odpowiedni kąt elektrody/palnika. Przeprowadzaj spoinę próbną przed właściwym spawaniem.
Nawet najlepiej dobrany gaz osłonowy nie zrekompensuje błędów w technice. Rękawice spawalnicze są kluczowym elementem bezpieczeństwa. Okulary ochronne spawalnicze ESAB Warrior Origo chronią oczy. Praktyczny zestaw do spawania metodą TIG zawiera niezbędne akcesoria.
Konsultacja z ekspertem pomoże dobrać odpowiedni gaz. Wszechstronność spawania TIG jest dużą zaletą tej metody. Spawanie stali nierdzewnej jest powszechnym zastosowaniem. Wybór odpowiedniego gazu ma kluczowe znaczenie dla jakości spoiny.
Jaki gaz najlepiej sprawdza się przy spawaniu stali nierdzewnej?
Do spawania stali nierdzewnej metodą TIG używa się czystego argonu. Metodą MAG stosuje się mieszanki argonu z niewielkim dodatkiem CO2 (np. 1-5%) lub tlenu, a także mieszanki argonu z wodorem.
Czy gaz jest niezbędny do spawania TIG?
Tak, spawanie metodą TIG zawsze odbywa się w osłonie gazu obojętnego. Gaz chroni elektrodę wolframową i jeziorko spoiny przed utlenianiem. Najczęściej używa się argonu.
Jak ustawić przepływ gazu podczas spawania?
Przepływ gazu ustawia się za pomocą reduktora z przepływomierzem. Wartości przepływu zależą od metody (TIG czy MIG/MAG), średnicy dyszy i warunków spawania. Typowe zakresy to 6-12 l/min dla TIG i 15-25 l/min dla MIG/MAG.