Charakterystyka gazów technicznych używanych w procesie spawania.

Dzień dobry
Dzisiejszy artykuł będzie dotyczył gazów technicznych stosowanych w spawalnictwie, do lutowania, w technice warsztatowej. Gazy te można podzielić na gazy osłonowe, atmosferyczne i gazy palne.

Do gazów palnych zaliczamy Acetylen, tlen, propan, butan, wodór.
Gazy te lub ich mieszanki w czasie spalania dostarczają wysoką temperaturę stosowaną do topienia, cięcia i grzania metali.

Acetylen.
Jest gazem otrzymywanym podczas reakcji węgliku wapnia z wodą. Acetylen w czasie spalania wytwarza najwyższą temperaturę spośród wszelkich gazów przemysłowych. Jest najbardziej wydajny, aczkolwiek jego potencjał kaloryczny nie jest wysoki, to w obszarze środkowego płomienia emituje bardzo wysoką i skoncentrowaną temperaturę. Do całkowitego spalenia się potrzebuje niewielkie ilości tlenu, dzięki temu płomień zawiera śladowe ilości wilgoci. Spalając się wytwarza płomień, który nie utlenia powierzchni spawanych czy powierzchni lutowanych. Ta cecha sprawia, że powierzchnie nie zawierają tlenków, doskonale nadaje się więc do grzania punktowego, lutowania twardego, spawania i cięcia. Ze względu na to że acetylen jest lżejszy od powietrza, jest jedynym gazem palnym zalecanym do poniżej powierzchni ziemi.
Gaz ten gromadzony jest w stalowych, bezszwowych butlach pod ciśnieniem 1,5MPa, wypełnionych masą porowatą i acetonem, w którym jest częściowo rozpuszczony.
Butle acetylenowe mają kolor kasztanowy. Gaz do palnika podawany jest przez dedykowanyreduktor acetylenowy, który zmniejsza ciśnienie do wartości roboczej. Oprócz reduktorów używa się również bezpieczniki. Bezpiecznik do acetylenu ma zawór zwrotny, który uniemożliwia przepływ gazu w kierunku przeciwnym do zwyczajnego. Oraz zaporę płomieniową, która studzi płomień i go wygasza. Bezpieczniki instaluje się przeważnie na palniku i przy uchwycie.

Tlen, gaz bezwonny i bezbarwny.
Gaz nieodzowny w procesie spalania, cechuje się dużą reaktywnością i z tego powodu w procesach spawania czy lutowania powietrze jest wzbogacane o tlen. Dodatek tlenu podwyższa temperaturę spalania, poza tym sam proces zachodzi szybciej, płomień jest stabilny i czysty. Przechowywany jest w butlach koloru niebieskiego. Podawany jest przez reduktor tlenowy, który obniża i normuje jego ciśnienie. Ze względu na bezpieczeństwo stosuje się bezpieczniki tlenowe, zarówno przy reduktorze jak i przy palnikach.

Propan.
Otrzymywany jest z gazu ziemnego. Jest gazem bezbarwnym łatwopalnym a czystość spalania propanu czyni go idealnym dla wielu zastosowań w przemyśle. W technice używa się go do lutowania miękkiego i twardego, grzania, opalania. Najwyższą wartość energetyczną otrzymuje się w połączeniu z tlenem. Propan jest stosunkowo tani i łatwo osiągalny, przez co ma obszerne zastosowanie w przemyśle warsztatowym.
Sprzedawany jest w butlach o różnej objętości, jak również w kartuszach jednorazowych.

Wodór.
Bardzo szeroko wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu:
Zmieszany z tlenem spala się w temperaturze 2850 st i jako taka mieszanina jest wykorzystywany do cięcia stali pod wodą.
W postaci płynnej ma zastosowanie w silnikach rakietowych.
Stosowany jako składnik mieszanek gazów osłonowych w spawaniu stali nierdzewnych, austenitycznych metodą TIG.

Oddzielną grupę gazów i ich mieszanin tworzą gazy osłonowe. Mają one istotny wpływ na jakość i efektywność procesów spawalniczych. Przede wszystkim chronią łuk i spoinę przed wpływem gazów z atmosfery. Ponad to modyfikują ją i przez to mają dodatni wpływ na właściwości spoiny i otoczenia spoiny, takie jak wytrzymałość, odporność na korozję, redukcję odprysków, wielkość i głębokość wtopu i na obciążenia dynamiczne. Na rynku istnieje wiele mieszanek, proces ich doboru, specjalizacja i przeznaczenia stają się coraz większe.

Dwutlenek węgla.
Wyjątkowe właściwości dwutlenku węgla, na przykład jego obojętność w reakcjach oraz duża rozpuszczalność w wodzie,sprawia że jest on używany w chyba wszystkich gałęziach przemysłu. Nie będę wymieniał wszystkich tylko te najciekawsze: w ogrodnictwie i akwarystyce w dokarmianiu roślin, w gaśnicach, w leczeniu kriogenicznym, uzdatnianiu wody pitnej, w przemyśle spożywczym do produkcji bąbelków:) w napojach i do zasilania markerów paintballowych.
W spawalnictwie sam dwutlenek węgla jest już coraz mniej stosowany. w technice MIG bardziej skuteczna jest jego mieszanka z argonem. Nie powoduje ona tak niechcianych odprysków i dymu, a połączenia mają o wiele lepsze właściwości wytrzymałościowe. Stosowany jest w metodzie MIG do spawania stali konstrukcyjnych. Sprzedawany w butlach pod ciśnieniem o różnych objętościach. Butla z gazem co2 jest najczęściej koloru szarego z zielonym paskiem.

Butla argon 8 litrów Dom Techniczny Wieluń

Argon jest bezbarwnym i bezzapachowym gazem, cięższym od powietrza. Najważniejszą właściwością chemiczną argonu jest jego obojętność chemiczna. Dlatego jest niemal idealnym gazem osłonowym podczas spawania. Wykorzystywany w technice spawania łukowego TIG i MIG. Ponieważ jest gazem niereaktywnym to stosuje się go do spawania elementów wyjątkowo narażonych na utlenianie w wysokich temperaturach, takich jak aluminium, stal kwasoodporna, wysokostopowa.

Mieszanki argonu i dwutlenku węgla. Cieszący się popularnością Argomix to mieszanka osłonowa utleniająca do spawania metodą MAG stali konstrukcyjnych. Gwarantuje redukcję odprysków, dobre właśiwości mechaniczne spawu i skuteczne chłodzenie uchwytu. Przechowywany w butlach o podobnych parametrach co dwutlenek węgla. Również reduktory Co2 i MIX stosowane są zamiennie.

Hel.
Komiczny gaz, miałem niedawno okazję łyknąć go na weselu i mówić cienkim głosem, to tak na marginesie.
Gaz ten jest wykorzystywany w wielu dziedzinach przemysłu. W spawalnictwie używany jako mieszanka z argonem, tlenem, azotem i dwutlenkiem węgla. Mieszanki te w zależności od składu stosuje się jako gaz osłonowy do spawania metodą TIG lub MIG stali niestopowych i niskostopowych, stali wysokostopowych, aluminium oraz metali nieżelaznych. W porównaniu z argonem daje łuk o większej mocy i powoduje głębsze wtopienie, a spoina jest szersza. Wadą Helu jest trudne zajarzenie łuku.

Azot zarówno w czystej postaci jak i w mieszankach stosowany do spawania TIG stali duplex i austenitycznych, które to stale mają podwyższoną zawartości azotu. W procesie spawania nie dochodzi do ubytku tego pierwiastka i zarówno spoina jak i grań zachowuje wysoką odporność na korozję i wysokie właściwości mechaniczne.

To tyle pozdrawiam