Kuchomea chuma cha pua kunahitaji uteuzi wa gesi ya kinga ili kudumisha muundo wake wa metali na sifa zinazohusiana za kimwili na kiufundi. Vipengele vya kawaida vya gesi ya kinga kwa chuma cha pua ni pamoja na argoni, heliamu, oksijeni, kaboni dioksidi, nitrojeni, na hidrojeni (tazama Mchoro 1). Gesi hizi huunganishwa katika uwiano tofauti ili kuendana na mahitaji ya njia tofauti za uwasilishaji, aina za waya, aloi za msingi, wasifu unaohitajika wa shanga na kasi ya kusafiri.
Kutokana na upitishaji hafifu wa joto wa chuma cha pua na asili ya "baridi" ya kulehemu arc ya metali ya gesi ya uhamisho wa saketi fupi (GMAW), mchakato huu unahitaji gesi ya "mchanganyiko wa tatu" inayojumuisha heliamu 85% hadi 90% (He), hadi 10% Argon (Ar) na 2% hadi 5% Carbon Dioxide (CO2). Mchanganyiko wa kawaida wa triblend una 90% He, 7-1/2% Ar, na 2-1/2% CO2. Uwezo mkubwa wa ioni wa heliamu huchochea upinde baada ya saketi fupi; pamoja na upitishaji wake wa juu wa joto, matumizi ya He huongeza utelezi wa bwawa lililoyeyuka. Sehemu ya Ar ya Trimix hutoa kinga ya jumla ya dimbwi la kulehemu, huku CO2 ikitenda kama sehemu tendaji ili kuleta utulivu wa arc (tazama Mchoro 2 kwa jinsi gesi tofauti za kuilinda zinavyoathiri wasifu wa shanga za kulehemu).
Baadhi ya michanganyiko ya ternary inaweza kutumia oksijeni kama kiimarishaji, huku mingine ikitumia mchanganyiko wa He/CO2/N2 ili kufikia athari sawa. Baadhi ya wasambazaji wa gesi wana michanganyiko ya gesi ya kibinafsi ambayo hutoa faida zilizoahidiwa. Wauzaji pia wanapendekeza michanganyiko hii kwa njia zingine za upitishaji zenye athari sawa.
Kosa kubwa ambalo watengenezaji hufanya ni kujaribu kufupisha mzunguko wa chuma cha pua cha GMAW na mchanganyiko sawa wa gesi (75 Ar/25 CO2) kama chuma laini, kwa kawaida kwa sababu hawataki kusimamia silinda ya ziada. Mchanganyiko huu una kaboni nyingi sana. Kwa kweli, gesi yoyote ya kinga inayotumika kwa waya imara inapaswa kuwa na kiwango cha juu cha 5% ya kaboni dioksidi. Kutumia kiasi kikubwa husababisha metallurgy ambayo haizingatiwi tena kama aloi ya daraja la L (daraja la L lina kiwango cha kaboni chini ya 0.03%). Kaboni nyingi katika gesi ya kinga inaweza kuunda kabidi za kromiamu, ambazo hupunguza upinzani wa kutu na sifa za kiufundi. Masizi yanaweza pia kuonekana kwenye uso wa kulehemu.
Kama kumbuka, wakati wa kuchagua metali kwa ajili ya kupunguza GMAW kwa aloi za msingi za mfululizo wa 300 (308, 309, 316, 347), watengenezaji wanapaswa kuchagua daraja la LSi. Vijaza vya LSi vina kiwango cha chini cha kaboni (0.02%) na kwa hivyo vinapendekezwa hasa wakati kuna hatari ya kutu kati ya chembechembe. Kiwango cha juu cha silikoni huboresha sifa za kulehemu, kama vile kulowesha, ili kusaidia kulainisha taji ya kulehemu na kukuza muunganiko kwenye kidole cha mguu.
Watengenezaji wanapaswa kuwa waangalifu wanapotumia michakato ya uhamisho wa saketi fupi. Muunganiko usiokamilika unaweza kutokea kutokana na kuzima kwa arc, na kufanya mchakato huo kuwa mdogo kwa matumizi muhimu. Katika hali ya ujazo mwingi, ikiwa nyenzo inaweza kuhimili ingizo lake la joto (≥ inchi 1/16 ni takriban nyenzo nyembamba zaidi iliyounganishwa kwa kutumia hali ya kunyunyizia mapigo), uhamishaji wa kunyunyizia mapigo utakuwa chaguo bora zaidi. Pale ambapo unene wa nyenzo na eneo la kulehemu vinaiunga mkono, uhamishaji wa kunyunyizia GMAW unapendelewa kwani hutoa muunganiko thabiti zaidi.
Njia hizi za kuhamisha joto kali hazihitaji gesi ya kinga. Kwa kulehemu kwa uhamishaji wa kunyunyizia aloi 300 za mfululizo, chaguo la kawaida ni 98% Ar na 2% ya vipengele tendaji kama vile CO2 au O2. Baadhi ya mchanganyiko wa gesi unaweza pia kuwa na kiasi kidogo cha N2.N2 ina uwezo mkubwa wa ioni na upitishaji joto, ambayo inakuza unyevu na inaruhusu usafiri wa haraka au upenyezaji ulioboreshwa; pia hupunguza upotoshaji.
Kwa uhamisho wa dawa ya kupulizia kwa mapigo GMAW, 100% Ar inaweza kuwa chaguo linalokubalika. Kwa sababu mkondo wa mapigo huimarisha arc, gesi haihitaji vipengele hai kila wakati.
Bwawa lililoyeyushwa ni polepole zaidi kwa vyuma vya pua vya feri na vyuma vya pua vya duplex (uwiano wa 50/50 wa feriti kwa austenite). Kwa aloi hizi, mchanganyiko wa gesi kama vile ~70% Ar/~30% He/2% CO2 utakuza uloweshaji bora na kuongeza kasi ya kusafiri (tazama Mchoro 3). Michanganyiko kama hiyo inaweza kutumika kulehemu aloi za nikeli, lakini itasababisha oksidi za nikeli kuunda kwenye uso wa kulehemu (km, kuongeza 2% CO2 au O2 inatosha kuongeza kiwango cha oksidi, kwa hivyo watengenezaji wanapaswa kuziepuka au kuwa tayari kutumia muda mwingi juu yake). Inakera kwa sababu oksidi hizi ni ngumu sana kiasi kwamba brashi ya waya kwa kawaida haitaziondoa).
Watengenezaji hutumia waya za chuma cha pua zenye mgandamizo wa flux-core kwa ajili ya kulehemu nje ya eneo kwa sababu mfumo wa slag katika waya hizi hutoa "rafu" inayounga mkono bwawa la kulehemu linapoganda. Kwa sababu muundo wa flux hupunguza athari za CO2, waya za chuma cha pua zenye mgandamizo wa flux-core zimeundwa kutumika na mchanganyiko wa gesi wa 75% Ar/25% CO2 na/au 100% CO2. Ingawa waya zenye mgandamizo wa flux-core zinaweza kugharimu zaidi kwa pauni, ni muhimu kuzingatia kwamba kasi ya juu ya kulehemu ya nafasi zote na viwango vya uwekaji vinaweza kupunguza gharama za jumla za kulehemu. Kwa kuongezea, waya zenye mgandamizo wa flux-core hutumia pato la kawaida la voltage ya DC, na kufanya mfumo wa msingi wa kulehemu kuwa wa bei nafuu na usio ngumu kuliko mifumo ya GMAW iliyopigwa.
Kwa aloi za mfululizo 300 na 400, 100% Ar inabaki kuwa chaguo la kawaida kwa kulehemu arc ya tungsten ya gesi (GTAW). Wakati wa GTAW ya aloi za nikeli, haswa na michakato ya kiufundi, kiasi kidogo cha hidrojeni (hadi 5%) kinaweza kuongezwa ili kuongeza kasi ya kusafiri (kumbuka kuwa tofauti na vyuma vya kaboni, aloi za nikeli haziwezi kupasuka hidrojeni).
Kwa kulehemu vyuma vya pua vya superduplex na superduplex, 98% Ar/2% N2 na 98% Ar/3% N2 ni chaguo nzuri, mtawalia. Heliamu pia inaweza kuongezwa ili kuboresha unyevu kwa takriban 30%. Wakati wa kulehemu vyuma vya pua vya super duplex au super duplex, lengo ni kutoa kiungo chenye muundo mdogo uliosawazishwa wa takriban 50% ferrite na 50% austenite. Kwa sababu uundaji wa muundo mdogo hutegemea kiwango cha kupoa, na kwa sababu bwawa la kulehemu la TIG hupoa haraka, ferrite iliyozidi hubaki wakati 100% Ar inatumiwa. Wakati mchanganyiko wa gesi ulio na N2 unatumiwa, N2 huchanganywa kwenye bwawa lililoyeyuka na kukuza uundaji wa austenite.
Chuma cha pua kinahitaji kulinda pande zote mbili za kiungo ili kutoa weld iliyokamilika yenye upinzani mkubwa wa kutu. Kushindwa kulinda upande wa nyuma kunaweza kusababisha "saccharification," au oksidi kubwa ambayo inaweza kusababisha kushindwa kwa solder.
Vifungashio vya matako vilivyobana vyenye umbo bora au vizuizi vikali nyuma ya kifungashio huenda visihitaji gesi ya usaidizi. Hapa, suala kuu ni kuzuia kubadilika rangi kupita kiasi kwa eneo lililoathiriwa na joto kutokana na mkusanyiko wa oksidi, ambayo inahitaji kuondolewa kwa mitambo. Kitaalamu, ikiwa halijoto ya nyuma inazidi nyuzi joto 500 Fahrenheit, gesi ya kinga inahitajika. Hata hivyo, mbinu ya kihafidhina zaidi ni kutumia nyuzi joto 300 Fahrenheit kama kizingiti. Kwa hakika, sehemu ya nyuma inapaswa kuwa chini ya 30 PPM O2. Isipokuwa ni ikiwa sehemu ya nyuma ya kifungashio itang'olewa, kusagwa na kulehemu ili kufikia sehemu ya kuingilia kikamilifu.
Gesi mbili zinazounga mkono zinazopendekezwa ni N2 (nafuu zaidi) na Ar (ghali zaidi). Kwa mikusanyiko midogo au wakati vyanzo vya Ar vinapatikana kwa urahisi, inaweza kuwa rahisi zaidi kutumia gesi hii na haifai akiba ya N2. Hadi 5% ya hidrojeni inaweza kuongezwa ili kupunguza oxidation. Chaguzi mbalimbali za kibiashara zinapatikana, lakini vifaa vya kutegemeza vilivyotengenezwa nyumbani na mabwawa ya utakaso ni vya kawaida.
Kuongezwa kwa 10.5% au zaidi ya kromiamu ndiko kunakoipa chuma cha pua sifa zake za chuma cha pua. Kudumisha sifa hizi kunahitaji mbinu nzuri katika kuchagua gesi sahihi ya kuegemea na kulinda sehemu ya nyuma ya kiungo. Chuma cha pua ni ghali, na kuna sababu nzuri za kuitumia. Hakuna haja ya kujaribu kupunguza makali linapokuja suala la kuegemea gesi au kuchagua metali za kujaza kwa hili. Kwa hivyo, kila wakati ni busara kufanya kazi na msambazaji wa gesi mwenye ujuzi na mtaalamu wa chuma cha kujaza unapochagua gesi na chuma cha kujaza kwa ajili ya kulehemu chuma cha pua.
Endelea kupata habari mpya, matukio na teknolojia kuhusu metali zote kutoka kwa jarida letu la kila mwezi lililoandikwa kwa ajili ya watengenezaji wa Kanada pekee!
Sasa tukiwa na ufikiaji kamili wa toleo la kidijitali la Ufundi wa Umeme wa Kanada, ufikiaji rahisi wa rasilimali muhimu za tasnia.
Sasa kwa ufikiaji kamili wa toleo la kidijitali la Made in Canada na Welding, ufikiaji rahisi wa rasilimali muhimu za tasnia.