Rodzaje gazów osłonowych w spawalnictwie

Gazy osłonowe odgrywają istotną rolę w spawalnictwie. Ich stosowanie ma bezpośredni wpływ na jakość całego procesu spawania. Warto pamiętać, że najważniejszy jest dobór odpowiedniego gazu do wykorzystywanej metody spawalniczej oraz spawanego materiału. W tym celu warto poznać specyfikę gazów osłonowych.

Jakie właściwości mają gazy osłonowe?

Gazy osłonowe nazywane są także gazami technicznymi, przemysłowymi lub atmosferycznymi. Ich zadaniem jest ochrona obszaru roboczego przed niekorzystnym działaniem pierwiastków (tlenu, azotu) i związków chemicznych (dwutlenku węgla, pary wodnej) zawartych w atmosferze ziemskiej. Gazy osłonowe są stosowane do: ochrony łuku spawalniczego, wytwarzania energii, zabezpieczenia materiałów przed wybuchem, usuwania produktów ubocznych procesu spawania, a także do inspekcji szczelności spawanych przedmiotów.

Dodatkowo gazy atmosferyczne mają właściwości jonizujące, co pozwala utrzymać regularny łuk plazmy, nawet przy niskim napięciu. Ponadto podczas spawania metodą TIG, wykorzystanie odpowiedniego gazu osłonowego zabezpiecza ciekłe stopiwo przed procesem utleniania, który prowadzi do porowatości powierzchni – ma to szkodliwy wpływ na właściwości mechaniczne spoiny. W przypadku metody MIG/MAG prawidłowo dobrane gazy techniczne umożliwiają przenoszenie kropel materiału z końca drutu do ciekłego jeziorka.

Charakterystyka najpopularniejszych gazów osłonowych

Najczęściej stosowane gazy osłonowe to:

• Dwutlenek węgla – wykorzystywany jest przy spawaniu metodą MAG stali konstrukcyjnych niestopowych i niskostopowych oraz podczas spawania techniką zwarciową warstwy graniowej. Gaz ten posiada wysoki współczynnik jonizacji, a jego wysoka energia cieplna umożliwia lepsze wtapianie w spawany materiał. Obecnie nie zaleca się stosowania czystego dwutlenku węgla, ponieważ generuje on odpryski, a także zmniejsza odporność spoin i ogranicza ich właściwości mechaniczne.
• Argon – gaz obojętny o gęstości większej niż powietrze – nie utlenia się oraz działa osłonowo w przypadku tlenu lub azotu. Stosowany jest w spawalnictwie metodami TIG i MIG oraz przy spawaniu metali i stopów o dużej aktywności chemicznej. Dodatkowo ten gaz zapewnia: wysoką wydajność procesu spawania, mniejszą ilość generowanych rozprysków, zwiększoną odporność spoin i prawidłowe utrzymanie składników stopowych. Natomiast wadą Argonu jest niski współczynnik jonizacji.
• Hel – jest gazem obojętnym. Najlepiej sprawdza się w metodzie TIG i MIG oraz przy spawaniu stopów aluminium. Osłona z helu umożliwia: szybszą prędkość spawania, dobre utrzymanie składników stopowych oraz poprawę jakości spoiny. Wadą tego gazu jest utrudnione zajarzenie łuku. Hel może być używany w spawalniczej mieszance gazowej, zawierającej argon, tlen lub dwutlenek węgla – jest to dobre rozwiązanie w przypadku metody MAG.
• Azot – stosowany jest głównie do spawania miedzi, stali austenitycznych, ponieważ dobrze osłania grań spoiny, reguluje strukturę spoiwa oraz poprawia jego odporność na pękanie i korozję. Natomiast azot nie jest polecany do spawania stali ferrytycznych.
• Wodór – to gaz aktywny i łatwopalny, stosowany w procesach spawania MIG i TIG. Wodór podwyższa energię łuku, przy czym zwiększa głębokość wtopienia. Również pozytywnie wpływa na szybkość spawania. Najczęściej mieszany jest z Argonem.

Jak widać nie wszystkie gazy osłonowe, mają wyżej opisane właściwości na jednakowym poziomie, a wybór odpowiedniego gazu bezpośrednio przyczynia się do jakości procesu spawania oraz końcowego efektu pracy.