混合保护气体中氩的百分比很重要

我们公司最近将主芯芯线转换为E71T-12M-JH8分类线。它指定仅使用75% - 80%的AR /余量CO2屏蔽气体。我们通常使用与88%氩气的混合。这不推荐吗?或者这只是我们需要在我们自己的验证时进行一些测试的其中一个案例?

使用88%氩(Ar)/ 12%二氧化碳(CO2)屏蔽气体混合与E71T-12M-JH8电极(AKA线)有两种潜在的问题。首先,使用与任何气体屏蔽的磁通芯电极混合混合中的氩气(参见示例图1)可以导致水坑流动性过度增加。第二种和更大的潜在问题,特别是美国焊接社会(AWS)“T-12”分类电极,是焊接金属拉伸强度水平升高,这可能导致焊接裂缝问题。

关于第一个问题,气体保护焊剂芯电极通常与100% CO2保护气体或氩气/二氧化碳混合物(其中75% Ar / 25% CO2在美国是最常见的)一起使用。在CO2中加入氩气增加了电弧的光滑性和操作人员的吸引力,特别是在错位焊接时。它产生平滑的喷弧转换和良好的水坑流动性。然而,当氩气在混合物中的比例开始超过大约80%时,电弧变得更加流动和“糊状”。它可能变得更加难以处理,特别是垂直向上和架空焊接。这通常是运营商的申诉或个人偏好问题。

作为侧面,当使用用于气体屏蔽的混合屏蔽气体时,磁通芯电极的氩气的最小粒径的最小百分比为75%。当您在此级别的混合中减少氩气的百分比时,您将迅速开始失去氩气的操作员上诉福利。但是,您仍然必须在气体混合中支付氩气的溢价。许多用于混合屏蔽气体的气体屏蔽的磁通芯电极将指定推荐的氩气百分比,而暗示的氩气含量为75%。

关于第二个问题,在混合保护气体中使用超过推荐比例的氩气会导致焊接金属的抗拉强度高于预期。首先,请注意,根据AWS填充金属规范,AWS E71T-12M-JH8分类电极(即“T-12”电极)不仅具有70000 psi或70ksi (483 MPa)的最小抗拉强度要求,还具有90000 psi或90ksi (620 MPa)的最大抗拉强度要求。电极与其他两种非常常见的“T-1”和“T-9”分类(例如E71T-1M / E71T-9M),具有最小抗拉强度要求70 ksi (483 MPa)和最大抗拉强度要求95 ksi (655 MPa)。

其次,注意到每种类型的屏蔽气体在沉积的焊接金属化学上的影响。CO2是活性(即反应性)气体。它将与电弧中的电极的电极反应或“燃烧”一些合金,导致焊接金属中的合金恢复较小。这反过来导致焊接金属产率和拉伸强度略微降低。另一方面,氩气是一种惰性(即非反应性)气体。它不会与电弧中的电极的合金反应。因此,AR / CO2屏蔽气体混合物中氩气的百分比越大,焊接沉积物中的电极来自电极的合金恢复越大。并且焊接沉积物中较多的合金恢复,产率和拉伸强度越高。这种影响可以在发布的“双”型气屏蔽的磁通芯电极的文献中看到,所述磁通芯电极设计用于100%CO 2和Ar / CO 2混合。表格1显示典型的焊接沉积物和这种电极的机械性能。注意使用100%CO 2屏蔽气体和使用75%Ar / 25%CO 2屏蔽气体的焊接沉积物之间的焊缝(Mn)和硅(Si)水平以及使用75%Ar / 25%CO 2屏蔽气体的焊接沉积物之间的差异和抗拉强度。

Manufacturers of gas-shielded, flux-cored electrodes carefully control the alloy levels in their products such that when used with their recommended percentages of argon in a mixed shielding gas, the resulting yield and tensile strengths of the weld metal will be within the electrode’s allowable minimum and maximum range. However, if you use a higher percentage of argon then recommended, there will be more alloy recovery in the weld metal, resulting in higher strength levels. In general, as the weld metal's tensile strength increases, it becomes less ductile (i.e., more rigid) and therefore more sensitive to cracking as the weldment cools. An additional preheating operation may then be necessary to help reduce the tendency for solidification cracking issues.

现在对于特定的焊接应用,可能没有最大焊接强度要求。该决定由设计工程师提供适用于该特定焊接应用的设计工程师。但是,通常,不建议超过混合屏蔽气体中使用的最大氩气的污水磁芯制造商的推荐。通过适当的Ar / CO2屏蔽气体混合,电极应产生具有规定的最小拉伸强度的焊接沉积物。使用更高百分比的氩气,因此焊接金属的拉伸强度的增加,不提供额外的值。然而,它确实可能增加焊接裂缝问题的机会。对于您的特定电极,建议将不使用超过80%氩气的屏蔽气体。