Mae weldio dur di-staen yn gofyn am ddewis nwy amddiffynnol i gynnal ei gyfansoddiad metelegol a'i briodweddau ffisegol a mecanyddol cysylltiedig. Mae elfennau nwy amddiffynnol cyffredin ar gyfer dur di-staen yn cynnwys argon, heliwm, ocsigen, carbon deuocsid, nitrogen, a hydrogen (gweler Ffigur 1). Mae'r nwyon hyn yn cael eu cyfuno mewn gwahanol gymharebion i weddu i anghenion gwahanol ddulliau dosbarthu, mathau o wifrau, aloion sylfaen, proffil gleiniau dymunol a chyflymder teithio.
Oherwydd dargludedd thermol gwael dur di-staen a natur gymharol "oer" weldio arc metel nwy trosglwyddo cylched fer (GMAW), mae'r broses yn gofyn am nwy "tri-gymysgedd" sy'n cynnwys 85% i 90% heliwm (He), hyd at 10% Argon (Ar) a 2% i 5% Carbon Deuocsid (CO2). Mae cymysgedd triblend cyffredin yn cynnwys 90% He, 7-1/2% Ar, a 2-1/2% CO2. Mae potensial ïoneiddio uchel heliwm yn hyrwyddo arcio ar ôl cylched fer; ynghyd â'i ddargludedd thermol uchel, mae defnyddio He yn cynyddu hylifedd y pwll tawdd. Mae cydran Ar Trimix yn darparu cysgodi cyffredinol o'r pwll weldio, tra bod CO2 yn gweithredu fel cydran adweithiol i sefydlogi'r arc (gweler Ffigur 2 am sut mae gwahanol nwyon cysgodi yn effeithio ar broffil y gleiniau weldio).
Gall rhai cymysgeddau teiran ddefnyddio ocsigen fel sefydlogwr, tra bod eraill yn defnyddio cymysgedd He/CO2/N2 i gyflawni'r un effaith. Mae gan rai dosbarthwyr nwy gymysgeddau nwy perchnogol sy'n darparu'r manteision a addawyd. Mae delwyr hefyd yn argymell y cymysgeddau hyn ar gyfer dulliau trosglwyddo eraill gyda'r un effaith.
Y camgymeriad mwyaf y mae gweithgynhyrchwyr yn ei wneud yw ceisio cylched fer ar ddur di-staen GMAW gyda'r un cymysgedd nwy (75 Ar/25 CO2) â dur ysgafn, fel arfer oherwydd nad ydyn nhw eisiau rheoli silindr ychwanegol. Mae'r cymysgedd hwn yn cynnwys gormod o garbon. Mewn gwirionedd, dylai unrhyw nwy amddiffynnol a ddefnyddir ar gyfer gwifren solet gynnwys uchafswm o 5% o garbon deuocsid. Mae defnyddio symiau mwy yn arwain at feteleg nad yw bellach yn cael ei ystyried yn aloi gradd-L (mae gan radd-L gynnwys carbon islaw 0.03%). Gall gormod o garbon yn y nwy amddiffynnol ffurfio carbidau cromiwm, sy'n lleihau ymwrthedd cyrydiad a phriodweddau mecanyddol. Gall huddygl hefyd ymddangos ar wyneb y weldiad.
Fel nodyn ochr, wrth ddewis metelau ar gyfer byrhau GMAW ar gyfer aloion sylfaen cyfres 300 (308, 309, 316, 347), dylai gweithgynhyrchwyr ddewis y radd LSi. Mae gan lenwwyr LSi gynnwys carbon isel (0.02%) ac felly fe'u hargymhellir yn arbennig pan fo risg o gyrydiad rhyngronynnog. Mae cynnwys silicon uwch yn gwella priodweddau weldio, fel gwlychu, i helpu i fflatio coron y weldiad a hyrwyddo uno wrth y bysedd.
Dylai gweithgynhyrchwyr fod yn ofalus wrth ddefnyddio prosesau trosglwyddo cylched fer. Gall asio anghyflawn ddeillio o ddiffodd arc, gan wneud y broses yn is-safonol ar gyfer cymwysiadau critigol. Mewn sefyllfaoedd cyfaint uchel, os gall y deunydd gynnal ei fewnbwn gwres (≥ 1/16 modfedd yw'r deunydd teneuaf a weldir gan ddefnyddio'r modd chwistrellu pwls), bydd trosglwyddiad chwistrellu pwls yn ddewis gwell. Lle mae trwch deunydd a lleoliad weldio yn ei gefnogi, mae trosglwyddiad chwistrellu GMAW yn cael ei ffafrio gan ei fod yn darparu asio mwy cyson.
Nid oes angen nwy amddiffynnol He ar gyfer y dulliau trosglwyddo gwres uchel hyn. Ar gyfer weldio trosglwyddo chwistrellu aloion cyfres 300, dewis cyffredin yw 98% Ar a 2% o elfennau adweithiol fel CO2 neu O2. Gall rhai cymysgeddau nwy hefyd gynnwys symiau bach o N2. Mae gan N2 botensial ïoneiddio a dargludedd thermol uwch, sy'n hyrwyddo gwlychu ac yn caniatáu teithio cyflymach neu athreiddedd gwell; mae hefyd yn lleihau ystumio.
Ar gyfer trosglwyddo chwistrell pwls GMAW, gall 100% Ar fod yn ddewis derbyniol. Gan fod y cerrynt pwls yn sefydlogi'r arc, nid oes angen elfennau gweithredol ar y nwy bob amser.
Mae'r pwll tawdd yn arafach ar gyfer dur gwrthstaen fferritig a dur gwrthstaen deuol (cymhareb 50/50 o fferit i austenit). Ar gyfer yr aloion hyn, bydd cymysgedd nwy fel ~70% Ar/~30% He/2% CO2 yn hyrwyddo gwlychu gwell ac yn cynyddu'r cyflymder teithio (gweler Ffigur 3). Gellir defnyddio cymysgeddau tebyg i weldio aloion nicel, ond byddant yn achosi i ocsidau nicel ffurfio ar wyneb y weldiad (e.e., mae ychwanegu 2% CO2 neu O2 yn ddigon i gynyddu'r cynnwys ocsid, felly dylai gweithgynhyrchwyr eu hosgoi neu fod yn barod i dreulio llawer o amser arnynt). Sgraffiniol oherwydd bod yr ocsidau hyn mor galed fel na fydd brwsh gwifren fel arfer yn eu tynnu).
Mae gweithgynhyrchwyr yn defnyddio gwifrau dur di-staen â chraidd fflwcs ar gyfer weldio allan o'r safle oherwydd bod y system slag yn y gwifrau hyn yn darparu "silff" sy'n cynnal y pwll weldio wrth iddo galedu. Gan fod cyfansoddiad y fflwcs yn lliniaru effeithiau CO2, mae gwifren ddur di-staen â chraidd fflwcs wedi'i chynllunio i'w defnyddio gyda chymysgeddau nwy 75% Ar/25% CO2 a/neu 100% CO2. Er y gall gwifren â chraidd fflwcs gostio mwy fesul punt, mae'n werth nodi y gall cyflymderau weldio pob safle uwch a chyfraddau dyddodiad leihau costau weldio cyffredinol. Yn ogystal, mae'r wifren â chraidd fflwcs yn defnyddio allbwn DC foltedd cyson confensiynol, gan wneud y system weldio sylfaenol yn llai costus ac yn llai cymhleth na systemau GMAW pwls.
Ar gyfer aloion cyfres 300 a 400, 100% Ar yw'r dewis safonol o hyd ar gyfer weldio arc twngsten nwy (GTAW). Yn ystod GTAW rhai aloion nicel, yn enwedig gyda phrosesau mecanyddol, gellir ychwanegu symiau bach o hydrogen (hyd at 5%) i gynyddu cyflymder teithio (nodwch, yn wahanol i ddur carbon, nad yw aloion nicel yn dueddol o gracio hydrogen).
Ar gyfer weldio dur gwrthstaen superduplex a superduplex, mae 98% Ar/2% N2 a 98% Ar/3% N2 yn ddewisiadau da, yn y drefn honno. Gellir ychwanegu heliwm hefyd i wella gwlybaniaeth tua 30%. Wrth weldio dur gwrthstaen superduplex neu superduplex, y nod yw cynhyrchu cymal â microstrwythur cytbwys o tua 50% fferit a 50% austenit. Oherwydd bod ffurfio'r microstrwythur yn dibynnu ar y gyfradd oeri, ac oherwydd bod y pwll weldio TIG yn oeri'n gyflym, mae gormod o fferit yn aros pan ddefnyddir 100% Ar. Pan ddefnyddir cymysgedd nwy sy'n cynnwys N2, mae'r N2 yn troi i'r pwll tawdd ac yn hyrwyddo ffurfio austenit.
Mae angen i ddur di-staen amddiffyn dwy ochr y cymal i gynhyrchu weldiad gorffenedig gyda'r ymwrthedd cyrydiad mwyaf. Gall methu ag amddiffyn y cefn arwain at "sacarification", neu ocsideiddio helaeth a all arwain at fethiant sodr.
Efallai na fydd angen nwy cynnal ar ffitiadau pen-ôl tynn gyda ffit cyson rhagorol neu gyfyngiad tynn yng nghefn y ffitiad. Yma, y ​​prif fater yw atal lliwio gormodol y parth yr effeithir arno gan wres oherwydd cronni ocsid, sydd wedyn angen ei dynnu'n fecanyddol. Yn dechnegol, os yw tymheredd y cefn yn fwy na 500 gradd Fahrenheit, mae angen nwy amddiffynnol. Fodd bynnag, dull mwy ceidwadol yw defnyddio 300 gradd Fahrenheit fel y trothwy. Yn ddelfrydol, dylai'r gefnogaeth fod islaw 30 PPM O2. Yr eithriad yw os bydd cefn y weldiad yn cael ei dorri, ei falu a'i weldio i gyflawni weldiad treiddiad llawn.
Y ddau nwy ategol o ddewis yw N2 (y rhataf) ac Ar (y mwyaf drud). Ar gyfer cynulliadau bach neu pan fydd ffynonellau Ar ar gael yn rhwydd, efallai y byddai'n fwy cyfleus defnyddio'r nwy hwn ac nid yw'n werth yr arbedion N2. Gellir ychwanegu hyd at 5% o hydrogen i leihau ocsideiddio. Mae amrywiaeth o opsiynau masnachol ar gael, ond mae cynhalwyr cartref ac argaeau puro yn gyffredin.
Ychwanegu 10.5% neu fwy o gromiwm yw'r hyn sy'n rhoi ei briodweddau dur gwrthstaen. Mae cynnal y priodweddau hyn yn gofyn am dechneg dda wrth ddewis y nwy amddiffyn weldio cywir ac amddiffyn cefn y cymal. Mae dur gwrthstaen yn ddrud, ac mae rhesymau da dros ei ddefnyddio. Nid oes pwynt ceisio torri corneli o ran nwy amddiffyn neu ddewis metelau llenwi ar gyfer hyn. Felly, mae bob amser yn gwneud synnwyr gweithio gyda dosbarthwr nwy gwybodus ac arbenigwr metelau llenwi wrth ddewis nwy a metel llenwi ar gyfer weldio dur gwrthstaen.
Cadwch lygad ar y newyddion, y digwyddiadau a'r dechnoleg ddiweddaraf ar bob metel o'n dau gylchlythyr misol a ysgrifennwyd yn gyfan gwbl ar gyfer gweithgynhyrchwyr Canada!
Nawr gyda mynediad llawn i rifyn digidol Canadian Metalworking, mynediad hawdd at adnoddau gwerthfawr y diwydiant.
Nawr gyda mynediad llawn i rifyn digidol Made in Canada a Welding, mynediad hawdd at adnoddau gwerthfawr y diwydiant.