Question

焊接用气体的分类及作用，如何选用焊接用气体

Answer 1

焊接用气体主要是指焊接或切割时所使用的各种气体。根据气体在工作过程中作用，焊接用气体可分为保护气体和气焊、切割用气体两大类。
(1)保护气体：保护气体是指气体保护焊时所用的起保护作用的气体，主要包括二氧化碳(CO2)，氩气(Ar)，氦气(He)，氧气(O2)、氮气(N2)、氢气(H2)及其混合气体(如Ar+He、Ar+CO2、Ar+CO2+O2等)。国际焊接学会指出，保护气体统一按氧化势进行分类，并确定分类指标的简单计算公式为：分类指标=O2%+1/2CO2%。在此公式的基础上，根据保护气体的氧化势可将保护气体分成五类，即惰性气体或还原性气体(I类)、弱氧化性气体(M1类)、中等氧化性气体(M2类)、强氧化性气体(M3和C类)。保护气体各类型的氧化势指标见表4-17。
(2)气焊、切割用气体：根据气体的性质，气焊、切割用气体又可分为助燃气体(O2)和可燃气体两类。可然气体与氧气混合燃烧时，放出大量的热，形成热量集中的高温火焰，可将金属加热熔化。气焊、切割时常用的可然气体主要是乙炔(C2H2)，其他推广使用的可燃气体还有丙烷(C3H8 )、丙烯(C3H6)、天然气(以甲烷CH4为主)、液化石油气(以丙烷为主)等。
如何选用焊接用气体
气体保护焊、等离子弧焊、气焊、切割、保护气氛中钎焊等都要使用相应的气体。焊接用气体的选用主要取决于焊接、切割方法和被焊金属的性质，其次还应考虑焊接接头的质量要求、焊件厚度和焊接位置等因素。
(1)根据焊接方法选用气体
采用的焊接方法不同，焊接、切割或保护用气体也不同，焊接方法与焊接用气体如表4-18所示。
(2)根据被焊材料选用气体
在气体保护焊中，除了自保护焊丝外，均需选择适当的保护气体。总体来讲，保护气只有惰性气体和活性气体两类，其选择原则是：对于易氧化的金属如铝、镁、钛、铜、铬等及其合金，应选用惰性气体(Ar、He或Ar+He等)进行保护；对碳钢、低合金钢、不锈钢和耐热钢等，宜选用活性气体(如C02、Ar + C02、Ar + 02、Ar+CO2+02等)保护，以细化晶粒，克服电弧阴极斑点漂移，减少焊道咬边等缺陷。从生产效率考虑，在Ar中加入He、N2、H2、C02、02等气体，可增加母材的输入热量，提高焊接速度。如焊接大厚度的铝及铝合金板时，推荐用Ar + He；焊接铜及铜合金时推荐用Ar + He或Ar+N2，焊接不锈钢时可采用Ar + C02、,Ar + 02等。
保护气体的选用还必须与焊丝相匹配。如含Mn、Si量较高的C02焊焊丝，若在富氩气氛中焊接，熔敷金属的合金含量偏高，强度增高；反之，富氩条件所用的焊丝若用CO2气体进行焊接，则由于合金元素的烧损，熔敷金属中合金元素偏少，焊缝性能降低。