Gazy techniczne stosowane w spawalnictwie

Charakterystyka gazów technicznych stosowanych w spawalnictwie.

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 wytwarzają wysoką temperaturę wykorzystywaną do topienia, cięcia i ogrzewania metali.


Acetylen.
Jest gazem otrzymywanym podczas reakcji węgliku wapnia z wodą. Acetylen w czasie spalania daje najwyższą temperaturę spośród wszystkich gazów przemysłowych. Jest najbardziej wydajny, choć jego potencjał kaloryczny nie jest wysoki, to w strefie środkowego płomienia emituje bardzo wysoką i skoncentrowaną temperaturę. Do absolutnego spalenia się potrzebuje nieznaczne ilości tlenu, dzięki temu płomień zawiera minimalne 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 hartowania płomieniowego. Ze względu na to że acetylen jest lżejszy od powietrza, jest jedynym gazem palnym zalecanym do użytku w pod ziemią.

Gaz ten sprzedawany 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 obniża 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 chłodzi płomień i go wygasza. Bezpieczniki montuje się najczęściej na palniku i przy uchwycie.

Tlen, gaz bezwonny i bezbarwny.
Gaz niezbędny w procesie spalania, wyróżnia się dużą reaktywnością i z tego powodu w procesach spawania czy lutowania powietrze jest mieszane z tlenem. Dodatek tlenu podwyższa temperaturę spalania, poza tym sam proces zachodzi szybciej, płomień jest stabilny i czysty. Przechowywany jest w butlach pomalowanych na niebiesko. 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 doskonałym dla wielu zastosowań w przemyśle. W technice stosuje się go do lutowania miękkiego i twardego, podgrzewania, opalania. Wysoką 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 formie płynnej stanowi paliwo do silników rakietowych.
Stosowany jako składnik mieszanek gazów osłonowych w spawaniu stali nierdzewnych, austenitycznych metodą TIG.

Odrębną grupę gazów i ich mieszanin stanowią gazy osłonowe. Mają one kluczowy 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 występuje 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,powoduje że jest on wykorzystywany w chyba wszystkich gałęziach przemysłu. Nie będę wymieniał wszystkich tylko te najciekawsze: w ogrodnictwie i akwarystyce w dokarmianiu roślin, w gaśnicach, w kriogenice, 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 przynosi ona tak niechcianych odprysków i dymu, a spoiny mają o wiele lepsze właściwości mechaniczne. Stosowany jest jako gaz osłonowy do spawania półautomatami stali konstrukcyjnej metodą MIG. Sprzedawany w butlach pod ciśnieniem o różnych objętościach. Butla z gazem co2 jest najczęściej koloru szarego z zielonym paskiem.

Argon jest bezbarwnym i pozbawionym zapachu 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 obojętnym to stosuje się go do spawania materiałów 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 sprawne chłodzenie uchwytu. Przechowywany w butlach o podobnych parametrach co dwutlenek węgla. Również reduktory Co2 i MIX używane są zamiennie.

Hel.
Śmieszny gaz, miałem ostatnio okazję łyknąć go na weselu i gadać 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 używa 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 spaw jest szerszy. 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 zwiększoną 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