Как выполняется полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа
Описываемая в тексте полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа отличается от сварочных работ в других средах по ряду параметров. Эти отличия зависят от физических и химических свойств защитных газов, а также от характеристик электродного металла, свариваемого металла и других параметров и условий производства.
Сварка и наплавка в среде углекислого газа.
Углекислая сварка имеет целый ряд преимуществ, которые делают этот вид сварочных работ весьма популярным и востребованным. Из-за простоты самого процесса и очень малого расхода материалов этот доступный вид полуавтоматической сварки применяется в таких направлениях, как:
- судостроительные и судоремонтные работы;
- машиностроение;
- в строительстве и ремонте трубопроводов;
- в различных монтажных работах;
- в производстве различной аппаратуры и котлов;
- при заваривании повреждений на стальном литье.
Схема полуавтоматической сварки.
Самое частое применение такая сварка полуавтоматом получила в автомобильной промышленности. Здесь ее используют при восстановлении тонкостенных деталей автомобильного кузова. И углекислотная сварка позволяет делать сварные швы на кузове автомобиля практически незаметными.
Нельзя не отметить тот факт, что сварочные работы в среде углекислого газа имеют явное преимущество перед такими же работами под флюсом.
Преимущества эти состоят в возможности наблюдения оператором по сварке углекислотой за ходом всего процесса и за горением сварочной дуги, которая остается видимой и не закрыта от наблюдения самим флюсом. Привлекает также факт возможности выполнения сварки углекислотой даже в домашних условиях без привлечения дорогостоящего специалиста и своими руками. Рассмотрим подробнее некоторые особенности технологии описываемого процесса.
Читайте также:
Какие бывают виды сварок.
Особенности дуговой сварки.
О полуавтоматической сварке читайте здесь.
Сварка в углекислом газе и ее основные особенности
При выполнении полуавтоматической или же полностью автоматизированной газосварки металла рассматриваемым способом нужно знать некоторые особенности этого процесса для выполнения работ с максимальным качеством и минимальными затратами. Если указывать лишь на основные моменты, то можно перечислить следующие достоинства этого метода:
Схемы расположения и поперечные колебания электрода при полуавтоматической сварке в углекислом газе.
Высокая производительность процесса ввиду максимально полного использования тепловой энергии сварочной дуги.
- Высокая степень качества сварных швов.
- Возможность работать как в полуавтоматическом режиме сварки, так и в полностью автоматическом.
- Низкая стоимость углекислого газа как защитного буфера.
- Возможность сварки тонкого металла и использование при этом электрозаклепки.
Чтобы понять, чем обусловлены столь высокие показатели такого процесса в среде углекислого газа, рекомендуется посмотреть представленное видео. При этом нужно обратить внимание на то, что электрическая дуга возбуждается путем касания конца сварочной проволоки к изделию, а сам выпуск проволоки достигается нажатием специальной пусковой кнопки на держателе. При наличии необходимых навыков и нужного оборудования, такой тип сварки металла можно выполнять и своими руками.
Вернуться к оглавлению
Вам может быть интересно: Сайт о кирпичах.
Описание используемого газа для сварки СО2
Для выполнения сварочных работ полуавтоматом с углекислотой используются стандартные баллоны с газом черного цвета и с соответствующей маркировкой. Стандартный баллон с газом содержит 40 л углекислого газа. При этом в баллоне содержится около 25 кг углекислоты в жидкой форме, а остальной объем баллона занимает углекислый газ. Этого количества хватает обычно на 15-20 часов работ, но расход, конечно, зависит от интенсивности самих сварочных работ. Давление газа в баллоне составляет 60-70 кг/см².
Для выполнения обычных сварочных работ используется СО2 с концентрацией >98%, а для выполнения более точных работ – уже >99%.
Если в самой углекислоте для сварки содержится большое количество влаги, это приводит к тому, что металл при сварке будет разбрызгиваться. Чтобы этого избежать, применяется специальный осушитель, который изготавливается на основе силикагеля или медного купороса, алюминия. Этот осушитель помогает удалять избыточную влагу.
В том случае, если газосварка выполняется с соблюдением всех технологических норм и используются оптимальные материалы, можно гарантировать получение сварных швов высочайшего качества.
Сварочный углекислотный полуавтомат: углекислота для сварки металлов
Углекислота для сварки металлов широко используется в качестве защитного газа. Он подается через специальное сопло в горелке полуавтоматического аппарата и надежно защищает сварочную зону от кислорода и азота воздуха, а также от водяных паров.
Блок: 1/10 | Кол-во символов: 245
Специфика технологии
Сварка в атмосфере углекислого газа — разновидность электродуговой. Постоянный разряд электродуги выделяет большое количество тепловой энергии, которая разогревает и расплавляет металл заготовки. Ток идет через заготовку, воздушный промежуток и неплавкий вольфрамовый электрод.
Сварочный материал в виде проволоки подается в рабочую зону отдельно, она не служит проводником. Подача осуществляется с постоянной скоростью подающим механизмом, встроенным в полуавтоматический сварочный аппарат.
Для того, чтобы защитить сварочную ванну от воздействия кислорода и водорода воздуха, а также водяных паров, в рабочую зону подается защитная атмосфера, состоящая из углекислого газа. Его облако вытесняет воздух и предотвращает нежелательные химические реакции
Блок: 2/10 | Кол-во символов: 775
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Что такое сварка полуавтоматом в среде СО2?
Принцип действия полуавтоматического спаивания с использованием углекислого газа достаточно прост. Одновременно с электродом в сварочную ванну подается СО2. Газ заполняет ванну, тем самым защищая металл от негативного влияния воздуха.
Блок: 2/9 | Кол-во символов: 277
Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/poluavtomaticheskaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html
Достоинства сварки на углекислом газе
Итак, мы уже узнали принцип сварки полуавтоматом с углекислотой, а также как справляются с его главным недостатком.
Теперь давайте посмотрим на основные достоинства этого метода по сравнению с его конкурентом – флюсовой сваркой:
- качество сварного соединения выше, даже у начинающих осваивать эту деятельность;
- скорость работы быстрее в 2-3 раза благодаря равномерному тепловому рассеиванию от сварочной дуги, а следовательно производительность труда намного выше;
- возможность варить даже тонкий металл, не боясь ухудшить качество шва;
- на месте сваривания полуавтоматом не остается остатков флюса и шлака, на случай многослойной сварки металла, это преимущество придется как нельзя кстати;
- отсутствие флюса, а значит ничего не мешает визуальному контролю сварочной дуги;
- качество наплавки с использованием углекислого газа выше, чем с флюсом;
- вы можете проводить паяльные работы в любом пространственном положении, любой сложности (в том числе работы на весу и под углом) без использования планок, подставок, подкладок и пр.;
- экономичность метода и огромная выгода с точки зрения капиталовложения;
- не надо приобретать оснащение для удаления и подачи флюса во время сварочного процесса;
- в два раза дешевле себестоимость металла, используемого под наплавку, в сравнении с другими методами;
- сама по себе углекислота имеет относительно низкую цену, что также уменьшает общую стоимость работ.
Полуавтоматическая сварка на углекислотном газе нашла свое место в судовом строении, машиностроении, при сварке систем отопления и водопровода, в производстве изделий из легированной стали или термостойких металлов, в случаях труднодоступности места сваривания и когда необходимо провести быстрый ремонт и наплавку.
Проще говоря, этот метод применяется в серийной промышленности и производствах, а не только в условиях гаражной самодеятельности.
Сваривание полуавтоматом в углекислоте заслуженно получила такую популярность благодаря совокупности своих преимуществ, но теперь давайте разберем в каких материалах она нуждается.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2053
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/uglekislota-dlya-svarki-poluavtomatom
Инструкция по подготовке полуавтоматической сварки к работе
- Первоначально необходимо правильно заправить в рукав сварочную проволоку.
Придётся снять газовое сопло на газовой горелке, открутить медный наконечник, отвести прижимной ролик на подающем проволоку механизме, закрепить катушку в нужном месте, пропустить проволоку через весь рукав к соплу.
- Далее следует определить полярность сварочного тока.
Когда сварка производится углекислым газом и обычной проволокой, необходимо сделать обратную полярность: плюсовое поле расположить на горелке, минусовое поле – на зажиме. Так тепловыделение будет производиться на свариваемом металле.
Если при сварке используется флюсовая проволока, полярность будет прямой.
- При подключении полуавтомата к сети, необходимо нажать на клавишу рукоятки, чтобы проверить подачу проволоки. Если подача газа была осуществлена до этого, будет слышно характерное шипение.
- Углекислота для сварки подаётся по тому же самому рукаву, что и проволока (в отдельном канале). Чтобы сварочный шов ложился правильно, необходимо выставить правильную подачу газа.
Подача газа регулируется с помощью редуктора, который устанавливается на баллон с углекислотой (углекислый газ пребывает в баллоне в жидком состоянии, он занимает немного больше половины баллона, остальное – газ).
При сильном давлении и подаче газа, пламя во время сварки просто будет гаснуть, при низком давлении, наоборот, будет недостаток газа, из-за чего не будет создаваться подобающая атмосфера на конце проволоки, и шов будет получаться пустотелым.
Расход газа в среднем должен составлять 8-10 литров в минуту. Данный параметр также зависит от величины сварочного тока. Чем больше выставлен ток на сварочном аппарате, тем больше будет расход углекислоты.
Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1755
Источник: https://swarka-rezka.ru/svarochnyy-uglekislotnyy-poluavtomat/
Сфера применения
Углекислота в производстве обходится существенно дешевле аргона, гелия и других, но уступает им по своим защитным свойствам. Сварка в атмосфере СО2 используется для рядовых соединений из обычных конструкционных сталей
Для более ответственных конструкций, специальных сталей, высоконагруженных узлов используют более дорогое, капризные в хранения и применении инертные газы.
При массовом производстве типовых металлоконструкций применение углекислого газа для защиты сварочной зоны дает заметную разницу в себестоимости.
Дешевле обходится и организация хранения СО2.
Блок: 4/10 | Кол-во символов: 585
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Сварочный полуавтомат инвертор
Сварочный полуавтомат инвертор – это достаточно новый агрегат на рынке сварочного оборудования. Однако, он уже пользуется огромной популярностью, и применяется повсеместно для наплавки и сварки изделий из металла, деталей и конструкций. Данные приборы осуществляют сварку на электродной проволоке, с защитой инертными газами.
Отличительные особенности полуавтомата от инвертор
Сварочные инверторы, дали толчок для развития сварочной аппаратуры, которая с каждым днем совершенствуется. Развитие сварочных технологий, также набрало оборот. Все эти факторы и привели к созданию полуавтомата инверторного типа. Инверторные аппараты имеют массу плюсов в сравнении с конструкциями традиционного типа, что дало возможность говорить что инверторы — самый популярный вид сварочной аппаратуры, предлагаемой на рынке. Все дело в их конструктивных особенностях.
Инвертор
Полуавтоматический инверторный сварочный аппарат оснащен инверторным источником тока. Это прибор, задача которого — преобразование входящего в него переменного тока в постоянный. Из вышесказанного, можно сделать вывод, что вся работа инвертора построена на выпрямителях и высокочастотном трансформаторе.
полуавтомат
В более продвинутых аппаратах, устанавливаю еще и корректор коэффициента мощности. Эго задача — синхронизация тока по синусоиде входного напряжения, что обеспечивает стабильное напряжение инвертора.
Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1408
Источник: http://postroyka-dom.com/svarka-poluavtomatom/
Сварка полуавтомат конструкция и принцип работы
Сварка полуавтомат является электрическим аппаратом, предназначенным для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую, при помощи такого эффекта как электрическая дуга. Процесс реализуется при помощи плавящего электрода “электродной проволоки”, которая постоянно подается на место сварки.
Электрод является калиброванной омедненной проволокой заданной толщины. Покрытие проволоки делается, чтобы обеспечить хорошее скольжение и электрический контакт. Проволока располагается поверх специальной катушки, что позволяет ей равномерно разматываться и подаваться во время сварки.
Процесс сварки производится в ручном режиме, с помощью таких приспособлений: источник тока, механизм подачи электрода, гибкие шланги и пистолет, который рабочий использует, чтобы наложить сварной шов.
Полуавтоматические сварочные аппараты разделяются по защите шва:
• для сварочных работ под флюсом;
• для сварочных работ с защитными газами;
• для сварочных работ, в которых используется порошковая проволока.
Чаще всего пользуются полуавтоматами для сварочных работ с защитными газами. Данный тип сварки используется для сваривания конструкций, материалом которых являются углеродистые и легированные стали, или цветные металлы.
Как защитный газ, используют углекислоту, находящуюся в баллонах высокого давления, и подающуюся к пистолету. До попадания в зону сварки газ предварительно стабилизируется при помощи редуктора. Сварка в среде защитного газа обладает рядом плюсов в сравнении со сваркой при помощи покрытых электродов:
Технологические преимущества сварки полуавтомат
высокие показатели производительности и качества швов;
полуавтоматическая сварка швов небольшой длины может производиться в любом пространственном положении;
соединительная сварка может быть реализована в висячем положении, метал не будет вытекать.
Производственные преимущества:
отсутствуют вредные выделения в процессе сварки.
Плюсы экономического характера:
дешевизна сварки, выполненной с использованием углекислого газа, по сравнению с ценой сварки на электродах.
высокие показатели качества и технологичности.
Сварка полуавтомат является незаменимой вещью в быту. Сварить то там, то здесь, а если вы обладатель автомобиля, то и подавно, техника периодически нуждается в косметическом ремонте. Выполнение качественных сварных швов в полуавтомате – намного более простая задача, чем при электродной сварке.
Если вы собираетесь приобретать сварочный полуавтомат, нужно выяснить каким напряжением обладает ваша электрическая сеть. Если напряжение занижено по сравнению с нормой, то следует выбирать более мощный аппарат, поскольку показатели мощности зависят от показателей электрической сети.
Если вы имеете доступ к трехфазному напряжению (380В), то обязательно следует выбирать трехфазный аппарат. Это связано с тем, что наилучшие показатели выпрямительного тока получаются только когда используются трехфазные выпрямители, а от этого зависят показатели качества сварки.
Блок: 3/7 | Кол-во символов: 3015
Источник: http://postroyka-dom.com/svarka-poluavtomatom/
Особенности сварки в углекислом газе
Схема полуавтоматической сварки.
Главным преимуществом работ в углекислотной атмосфере по сравнению со сваркой полуавтоматом без газа является хороший контроль над процессом варки. При использовании защитного газа оператор хорошо видит горение дуги и наблюдает за самим процессом варки.
Если же использовать проволоку с флюсом, то область сварки покрывается густым дымом, ограничивающим обзор и не позволяющим полноценно контролировать сварочный процесс.
Проведение сварочных работ в среде углекислого газа при помощи полуавтоматической аппаратуры обладает следующими преимуществами:
- Полноценное использование энергии электрической дуги, обеспечивающее впечатляющую скорость варки.
- Высокое качество полученных сварных швов.
- Возможность сварки в различных пространственных положениях.
- Низкое потребление сварщиком газа при сварке полуавтоматом.
- Сравнительно невысокая стоимость сжиженного углекислого газа.
- Возможность соединения материалов любой толщины.
- Проведение работ на весу.
- Высокая производительность труда.
- Практически полное отсутствие повреждения детали.
При ремонте кузовов автомобилей локальный нагрев, который возникает при полуавтоматической сварке, позволяет аккуратно отремонтировать изделие, без серьезных повреждений лакокрасочного покрытия. - Отсутствие необходимости в подаче и отводе флюса.
Недостатки сварки в среде углекислого газа также имеют место быть.
К таковым относятся:
- Низкое качество продаваемых углекислотных смесей.
- Более слабое, по сравнению с использованием аргоновых смесей, качество сварных швов.
- Невозможность работы со всеми металлами.
- Сложности в очистке аппаратуры после использования углекислоты.
- Серьезный износ комплектующих в случае выставления неверных параметров сварки.
В целом, полуавтоматическая сварка с углекислым газом – это очень простой процесс, быстро освоить который может даже новичок.
Принцип полуавтоматической сварки проволокой.
Характерной особенностью технологии углекислотной сварки являются:
- Проведение процесса на обратной полярности постоянного тока.
Подобный подход позволяет получить стабильную электрическую дугу и избежать различных деформаций. Кроме этого, обратный ток серьезно снижает расход присадочной проволоки, что позволяет использовать сварочный полуавтомат в экономном режиме. - Возможность использования прямой полярности тока для наплавки металла.
При совершении подобных работ коэффициент полезного действия в наплавке материалов выше. - Возможность проведения работ с проволочным сварочным аппаратом, питаемым от сети переменного тока.
Для использования такого функционала необходимо использовать осциллятор.
Режимы полуавтоматической сварки в углеродно-кислородной кислородной атмосфере разделяются на:
- сварку с принудительными короткими замыканиями;
- работу с переносом крупных капель;
- сварку с непрерывным горение электрической дуги.
Нормы расхода углекислого газа при использовании полуавтоматической аппаратуры составляют:
- 8-9 литров в минуту при варке проволокой от 0.8 до 1 миллиметра диаметром.
- 9-12 литров при 1.2 миллиметровой проволокой.
- 12-14 литров при соединении изделий при помощи присадочной проволоки с диаметром 1.4 миллиметра.
- 15-18 литров при качественной проварке деталей проволокой 1.6 миллиметра.
- 18-20 литров при сварке толстой двухмиллиметровой проволокой.
При сварке черных металлов углекислота сварочного полуавтоматического аппарата уходит со скоростью примерно 8-9 литров в минуту.
Кроме диаметра проволоки на расход газа влияет: метод варки, сила тока и скорость выполнения работ.
Блок: 3/11 | Кол-во символов: 3616
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-poluavtomatom-bez-gaza
Итог
Подводя итоги, нужно сказать, что сварка полуавтоматом в среде углекислого газа является практически полноценной заменой инертным газовым средам, но при этом обходится значительно дешевле. Практическое применение этой схемы работы вынуждает более внимательно относиться к технологическому процессу сварки деталей и узлов, которое мало отличается от сварки в среде аргона или гелия. Мы постарались максимально подробно рассказать об этом виде деятельности.
Блок: 5/5 | Кол-во символов: 461
Источник: https://electrod.biz/oborudovanie/poluavtomat/svarka-poluavtomatom-s-uglekislotoy.html
Выводы
Итого, сварка полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде СО2 – это набор сплошных преимуществ, например повышение производительности труда, расширение ваших профессиональных умений, а результатом работы вы будете всегда довольны.
У новичков на первых этапах освоения конечно могут наблюдаться проблемы с чрезмерным расходом газа, но и этот недостаток нивелируется его достаточно низкой ценой, а с приобретенным опытом, когда вы освоите принципы работы этого метода, такая проблема исчезнет вовсе.
Немного терпения, опыта в сварочном деле, наличие полуавтомата, углекислоты, всех необходимых материалов и Вы полностью готовы к покорению этого метода.
Профессиональный опыт приобретается на практике, поэтому экспериментируйте и тренируйтесь сами с разными режимами работы, набивая руку, а не уповайте на табличные данные, этот опыт очень важен, если вы хотите стать профессиональным сварщиком.
Спрашивайте советов у профессионалов — сварщиков и не забывайте соблюдать технику безопасности. Желаем успехов!
Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1016
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/uglekislota-dlya-svarki-poluavtomatom
Преимущества и недостатки сварки в углекислотной среде
У сварки этим методом, как и всяким другим, есть свои преимущества и недостатки, которые облегчают выбор в пользу наилучшего варианта по цене и качеству работы. Чтобы понять, как правильно варить полуавтоматом с углекислотой, необходимо оценить перспективы использования именно этого метода, заключающиеся в следующем:
- стоимость углекислоты ниже стоимости аргона или смеси инертных газов;
- качество сварки сравнимо с использованием инертных газов;
- производительность и узкая зона температурного воздействия позволяет сваривать тонкий листовой металл и всевозможные сплавы;
- примеси приводят к образованию шлака, который легко удаляется после застывания шва.
- отсутствие чувствительности ко многим загрязнениям заготовок;
- высокая чистота углекислого газа до 99%, что обеспечивает высокое качество сварочного шва;
- подача проволоки необходимого для сварки состава в зону плавления с регулируемой скоростью;
- после очистки от шлака имеется возможность повторного прохождения шва с целью увеличения его прочностных характеристик.
Как и у каждого метода, у углекислотной сварки имеются и некоторые недостатки, прежде всего связанные с химическим составом среды, в которой происходит соединение металлов, они заключаются в следующем:
- углекислотная сварка уступает по качеству работе в среде инертных газов;
- шов получается более пористым и требует дополнительной очистки;
- подача газа требует экспериментальной настройки;
- выбор проволоки корректируется к условиям сварки в углекислоте.
Химический состав проволоки зависит от реакций, происходящих в зоне горения дуги короткого замыкания, и требует особо тщательного согласования состава свариваемых заготовок с составом присадочного материала. Но недостатки носят временный характер и обусловлены привыканием к неоднозначному процессу. В целом подбор проволоки типа СВ-08 ГС или же СВ-08ХГСМФ полностью решает проблему свариваемости заготовок. В дальнейшем процесс зависит от скорости сварки, величины тока и согласования состава деталей и проволоки, подаваемой в зону плавления металла. А это приходит только с опытом и обучением, как и подбор вылета проволоки в сварочную ванночку.
Крайне важен квалифицированный подбор состава проволоки при сварке в углекислоте, поскольку физико-химический процесс термического воздействия на шов, сильно влияет на качество соединения металлов и сплавов.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2399
Источник: https://electrod.biz/oborudovanie/poluavtomat/svarka-poluavtomatom-s-uglekislotoy.html
Настройка и подключение сварочного оборудования
Качественная сварка в углекислом газе возможно лишь при предварительной тонкой настройке аппаратуры.
Проволока с наполнителем для полуавтоматической сварки.
Перед началом сварочных работ сварщикам необходимо:
- Вставить присадочную проволоку.
- Проверить подающие ролики.
Комплектующие должны быть совместимы с используемым присадочным материалом. Если ролики установлены от неправильной проволоки, то следует заменить ведущий компонент. - Установить проволоки в соответствующую борозду.
- Закрепить регулировочный валик.
Поджимать нужно не прилагая лишних усилий, поскольку при чрезмерном нажатии проволока будет серьезно деформироваться и затруднять работу сварочной дуги. - Разложить подающий рукав.
- Снять сопла и наконечник.
- Проконтролировать, чтобы присадочная проволока вышла на 10-15 сантиметров из горелки.
- Надеть наконечник и сопло.
- Присоединить баллон с сжиженным газом к аппарату через редуктор.
- Зафиксировать подводящий шланг при помощи хомутов.
Блок: 6/11 | Кол-во символов: 1003
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-poluavtomatom-bez-gaza
Работа
Перед началом сварки проводятся обязательные подготовительные работы. в них входят следующие операции:
- зачистка зоны шва от механических загрязнений, остатков старых лакокрасочных покрытий, следов коррозии и т.п.;
- обезжиривание поверхности с использованием органических растворителей, кислот или щелочей;
- пробный шов для окончательного уточнения величины рабочего тока, особенно при соединении заготовок малой толщины.
Сварочный полуавтомат с углекислотой размещают так, чтобы шланг не мешал движениям сварщика.
Сварку полуавтоматом-инвертором в среде СО2 выполняют двумя методами, различающимися углом наклона относительно направления движения руки:
- углом вперед, применяется для сварки листовых заготовок малой толщины;
- углом назад, дает возможность глубокого провара на деталях средней и большой толщины, ширина шва при этом получается меньше.
После того, как шов заварен до конца, требуется сохранять подачу газа до остывания сварочной зоны. Это предотвратит окисление нагретого металла. Сначала следит прервать подачу сварочной проволоки, потом- отключить ток и только потом- газ. Ха этот промежуток времени шов остынет.
Далее следует зачистить зону шва от шлака и окалины
Полуавтоматическая сварка в атмосфере углекислоты позволяет обеспечит высокое качество и приемлемую себестоимость сварного соединения. Расход СО2 зависит от параметров детали и условий работы и составляет от 3 до 60 л/час. При работе необходимо соблюдать правила техники безопасности.
Блок: 10/10 | Кол-во символов: 1470
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Подготовка металлов для сварки в CO2
Сварка полуавтоматом с углекислотой позволяет варить металлы любой толщины.
Классификация ручной дуговой сварки в защитном газе.
Тонкости подготовки изделий к варке зависят от толщины металла:
- Тонкие металлические листы до 1 миллиметра сваривают с использованием отбортовки кромок.
Допускается отсутствие подобной обработки, но в таком случае зазор между свариваемыми поверхностями не должен быть более 0.5 миллиметров. - Листы толщиной от 1 до 8 миллиметров можно сваривать без разделки кромок.
Максимально допустимый зазор составляет 1 миллиметр. - Более толстый металл, толщиной до 12 миллиметров требует дополнительной обработки в виде проведения V-образной разделки.
- Изделия, толщиной свыше 12 миллиметров, рекомендуется сваривать, предварительно выполнив X-образную разделку.
Перед непосредственным выполнением работ, изделия должны подвергнуться таким процедурам:
- Полная очистка свариваемых кромок.
Снятие загрязнения и окалин можно осуществить при помощи дробеструйной или пескоструйной установки. Если таковых не имеется, можно очистить поверхности при помощи простой наждачной бумаги. - Прихватывание поверхностей.
Предварительное приваривание в нескольких местах производится электродами Э42 или Э42А.
Блок: 7/11 | Кол-во символов: 1256
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-poluavtomatom-bez-gaza
Расход углекислоты при сварке для сварочного полуавтомата
Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа требует постоянного присутствия углекислоты в специальном баллоне.
В большинстве случаев, количество используемого при варке газа зависит от таких параметров:
- качество присадочного материала;
- погодные условия;
- вид свариваемых металлов.
Кроме этого, в формулах расчета фигурирует толщина проволоки и рабочий ток. Стандартный сорокалитровый баллон содержит порядка 25 килограмм углекислоты. При подключении емкости к полуавтомату, благодаря химической реакции сварщик может получить до 510 литров рабочей газовой смеси из одного килограмма углекислоты.
Расход защитного газа СО2 при полуавтоматической сварке при идеальных условиях составляет примерно 8-9 литров газа в минуту, что позволяет обеспечить до 24 часов беспрерывной работы.
Режимы сварки в среде защитных газов для цветных металлов предполагают значительно больший расход смеси:
- Соединение алюминиевых изделий потребляет до 15-20 литров газовой смеси.
- Процесс образования шва между медными деталями забирает около 12 литров в минуту.
- На соединение изделий из магния потребуется до 14 литров смеси в минуту.
- Расход на варку никеля составляет 10-12 литров.
Важно отметить, что во время подготовки оборудования допускается расход защитного газа вплоть до 10% от общего объема, запасенного на проведение всех работ.
Порошковая самозащитная проволока.
Теоретический расчет расхода сварочной проволоки при работе полуавтоматической аппаратуры должен учитывать следующие параметры:
- тип свариваемого металла;
- диаметр проволоки;
- наличие или отсутствие защитного газа;
- характеристики сварочной аппаратуры;
- место выполнения работы, например, для потолочной сварки расход материала выше, а для полувертикальной – ниже.
Как правило, расход присадочного компонента не превышает 1.5% от все массы конструкции. Перед тем, как варить сваркой, необходимо тщательно просчитать количество требуемых для работы материалов, дабы не прерывать сварочный процесс.
Расход проволоки для сварки без газа зависит от:
- качества используемых компонентов;
- толщины проволоки;
- вида металлического изделия.
Блок: 9/11 | Кол-во символов: 2171
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-poluavtomatom-bez-gaza
Плюсы и минусы
Работа в атмосфере СО2 имеет следующие преимущества перед другими видами сварки:
- надежная защита сварной зоны от химически активных веществ;
- дешевизна;
- возможность варить «на весу», без использования подкладочных пластин;
- устойчивая дуга на тонкостенных заготовках;
- рациональное использование тепловой энергии электродуги.
Кроме достоинств, методу присущ и ряд недостатков:
- низкая пригодность для работы с высоколегированными сплавами и цветными металлами;
- сложность проведения многослойной сварки;
- опасность удушья при работе в непроветриваемых объемах.
Длительно время подготовки и запуска процесса делает его малопригодным для небольших объемов сварочных работ, которые нужно выполнить быстро.
Блок: 8/10 | Кол-во символов: 712
Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html
Увеличение производительности при работе в среде СО2
Выполняя сварочные работы полуавтоматическим аппаратом в среде углекислого газа, можно повысить производительность несколькими способами:
Увеличить силу тока
При нижнем положении сварки можно увеличить сварочный ток, тем самым повысив КПД. При вертикальном или потолочном положении шва силу тока можно увеличивать только при ускоренной кристаллизации металла.
Увеличение вылета электрода
При применении тонкой проволоки можно повысить производительность, увеличив ее вылет. Такой метод дает возможность повысить скорость плавления электрода. Это увеличивает количество металла, попадающего в сварочную ванну за определенный промежуток времени.
При увеличенном вылете электрода может возникнуть самопроизвольная подача проволоки. Во избежание этого нужно использовать специализированные наконечники. Они изготавливаются из фарфора или керамики.
Блок: 8/9 | Кол-во символов: 890
Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/poluavtomaticheskaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:
- http://postroyka-dom.com/svarka-poluavtomatom/: использовано 2 блоков из 7, кол-во символов 4423 (16%)
- https://electrod.biz/oborudovanie/poluavtomat/svarka-poluavtomatom-s-uglekislotoy.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2860 (10%)
- https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/dlya-chego-nuzhna-uglekislota.html: использовано 6 блоков из 10, кол-во символов 4543 (16%)
- https://prosvarku.info/tehnika-svarki/uglekislota-dlya-svarki-poluavtomatom: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3069 (11%)
- https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-poluavtomatom-bez-gaza: использовано 4 блоков из 11, кол-во символов 8046 (29%)
- https://promzn.ru/obrabotka-metalla/poluavtomaticheskaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html: использовано 2 блоков из 9, кол-во символов 1167 (4%)
- http://home.nov.ru/primenenie-uglekislogo-gaza-dlya-svarki-poluavtomatom/: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 2232 (8%)
- https://swarka-rezka.ru/svarochnyy-uglekislotnyy-poluavtomat/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 1755 (6%)
Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа
Существует несколько технологий проведения сварочных работ. Использование полуавтомата упрощает этот процесс и позволяет добиться значительного сокращения времени на производство необходимых операций.
Однако имеется и ряд «минусов» такого способа, наиболее существенными из которых являются интенсивное излучение в зоне дуги, разбрызгивание металла и появление в его структуре пор в результате прямого контакта с атмосферой, что снижает прочность полученного шва. Создание защитного «облака» устраняет или минимизирует все эти недостатки.
Для этого применяются различные методики, но все они в той или иной степени являются затратными. Например, аргон используется нечасто ввиду высокой стоимости. Проведение операций в среде углекислого газа получило более широкое распространение. Он оттесняет от металла воздух, тем самым избавляя рабочую зону от кислорода и азота (последний особенно влияет на степень прочности места соединения).
Преимущества
- Простая технология.
- Низкая себестоимость, так как из всех защитных смесей и газов углекислый – самый дешевый.
- Получение однородного, плотного и узкого шва. Это особенно ценно при сваривании тонкостенных деталей.
- Отсутствие шлаков в рабочей зоне, что избавляет от необходимости производить дополнительную механическую обработку участка.
- Возможность визуального контроля процесса.
- Минимальная температурная деформация кромок деталей, так как газ одновременно является и «охладителем».
- Повышается устойчивость шва к коррозии.
- Работы можно вести при любой пространственной ориентации электрода.
- Отличное качество при высокой производительности (превышение до 3-х раз по отношению к ручной сварке).
Технология
Структурная схема организации сварочного процесса в газовой среде понятна из рисунка. Типового 40-литрового баллона (это примерно 12 «кубов») хватает на 16 – 17 часов непрерывной работы. Медный купорос (или силикагель), помещенный в осушителе, поглощает влагу, содержащуюся в газовой среде, тем самым предотвращая разбрызгивание капель металла. Подогрев необходим для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу редуктора.
Технология сварки понятна из этого рисунка:
Особенности
«Плюс» источника питания присоединяется к проволоке, «минус» – к заготовке.
Работа ведется короткими, но частыми замыканиями. Это понижает интенсивность разбрызгивания металла.
Использование смеси углекислый газ + аргон в этом плане еще эффективнее. Кроме того, это снижает эн/потребление и повышает производительность примерно в 1,5 раза.
Для сварки по такой методике используется только специальная сварочная проволока Св-08 (или 10)ГС сечением от 0,6 до 1,2 мм. Это связано с тем, что при высокой температуре (в рабочей зоне она может достигать значения +6 000 °С) газ СО2 разлагается. Образующийся кислород приводит к выгоранию легирующих веществ и углерода. Рекомендуемая проволока содержит элементы, которые нейтрализуют негативное воздействие О² (титан, кремний, алюминий, марганец). Их еще называют «раскислителями».
Если производится сварка сталей категории «высокопрочные», то целесообразно использовать порошковую проволоку.
Для малолегированных или углеродистых сталей применяется защитная смесь из углекислого газа и кислорода (примерно 75 на 25).
Работы проводятся обязательно в хорошо вентилируемых помещениях, так как процесс является небезопасным для здоровья. К примеру, при сваривании «оцинковки» происходит образование паров этого металла, использующегося в качестве защитного слоя. А это чревато появлением у работника так называемого «цинкового озноба». Если есть возможность (без ущерба качеству) использовать другой вид сварки, то от методики работы в защитной среде в конкретной ситуации лучше отказаться.
Тем, кто желает более детально изучить технологию и особенности сварки полуавтоматом с использованием газов, можно рекомендовать для ознакомления документ РД № 26 – 17 – 051 от 1985 года. В нем подробно изложены требования к материалам, нюансы работы, типовые неисправности оборудования и много другой полезной для начинающего сварщика информации. Среди множества ГОСТ, регламентирующих особенности сварочных работ, стоит обратить внимание на Стандарт № 14771 от 1976 года. В нем описываются все нюансы процессов в защитных средах.
Сварка плавящимся металлическим электродом в защитных газах (МIG/МАG) и сварка порошковой проволокой
Сущность процесса сварки МИГ/МАГ
Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитного газа — это разновидность электрической дуговой сварки, при которой электродная проволока подается автоматически с постоянной скоростью, а сварочная горелка перемещается вдоль шва вручную. При этом дуга, вылет электродной проволоки, ванна расплавленного металла и ее застывающая часть защищены от воздействия окружающего воздуха защитным газом, подаваемым в зону сварки.
Главными компонентами этого процесса сварки являются:
— источник питания, который обеспечивает дугу электрической энергией;
— подающий механизм, который подает в дугу с постоянной скоростью электродную проволоку, которая плавится теплом дуги;
— защитный газ.
Дуга горит между изделием и плавящейся электродной проволокой, которая непрерывно поступает в дугу и которая служит присадочным металлом. Дуга расплавляет кромки деталей и проволоку, металл которой переходит на изделие в образующуюся сварочную ванну, где металл электродной проволоки перемешивается с металлом изделия (то есть основным металлом). По мере перемещения дуги расплавленный (жидкий) металл сварочной ванны затвердевает (то есть кристаллизируется), образуя сварной шов, соединяющий кромки деталей. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности, когда плюсовая клемма источника питания подключается к горелке, а минусовая – к изделию. Иногда применяется и прямая полярность тока сварки.
В качестве источника питания используются сварочные выпрямители, которые должны иметь жесткую или пологопадающую внешнюю вольт-амперную характеристику. Такая характеристика обеспечивает автоматическое восстановление заданной длины дуги при ее нарушениях, например, из-за колебаний руки сварщика (это, так называемое саморегулирование длины дуги). Более подробно источники питания для сварки МИГ/МАГ изложены в статье Источники питания для дуговой сварки.
В качестве плавящегося электрода может применяться электродная проволока сплошного сечения и трубчатого сечения. Проволока трубчатого сечения заполнена внутри порошком из легирующих, шлако- и газообразующих веществ. Такая проволока называется порошковой, а процесс сварки, при котором она используется, — сварка порошковой проволокой.
Имеется довольно широкий выбор сварочных электродных проволок для сварки в защитных газах, отличающихся по химическому составу и диаметру. Выбор химического состава электродной проволоки зависит от материала изделия и, в некоторой степени, от типа применяемого защитного газа. Химический состав электродной проволоки должен быть близким к химическому составу основного металла. Диаметр электродной проволоки зависит от толщины основного металла, типа сварного соединения и положения сварки.
Основное назначение защитного газа – предотвращение прямого контакта окружающего воздуха с металлом сварочной ванны, вылетом электрода и дугой. Защитный газ влияет на стабильность горения дуги, форму сварного шва, глубину проплавления и прочностные характеристики металла шва. Более подробная информация о защитных газах, а также о сварочных проволоках приведена в статье Введение в дуговую сварку в защитных газах (TIG, MIG/MAG).
Разновидности процесса сварки МИГ/МАГ
В Европе сварка плавящимся электродом в защитных газах носит краткое название MIG/MAG (МИГ/МАГ). MIG (МИГ) означает «Металл Инертный Газ». При этой разновидности процесса используется инертный (неактивный) газ, т.е. такой который не реагирует химически с металлом сварочной ванны, например аргон или гелий. Как правило, при сварке в чистом инертном газе, несмотря на хорошую защиту сварочной зоны от воздействия окружающего воздуха, формирование сварного шва ухудшается, а дуга становится нестабильной. Этих недостатков можно избежать если применять смеси инертных газов с небольшими добавками (до 1 — 2%) таких активных газов, как кислород или углекислый газ (СО2).
MAG (МАГ) означает «Металл Активный Газ». К этой разновидности сварки в защитных газах относится сварка в смесях инертных газов с кислородом или углекислым газом, содержание которых составляет 5 – 30%. При таком содержании кислорода или углекислого газа смесь становится активной, т.е. она влияет на протекание физико-химических процессов в дуге и сварочной ванне. Сварку малоуглеродистых сталей можно производить в среде чистого углекислого газа (СО2). В некоторых случаях использование чистого углекислого газа обеспечивает лучшую форму проплавления и снижает склонность к порообразованию.
Так как при данном способе сварки электродная проволока подается автоматически, а сварочная горелка перемещается вдоль шва вручную, этот способ сварки называется механизированным, а сварочная установка – механизированным аппаратом (сварочным полуавтоматом). Однако сварку в защитных газах можно выполнять также и в автоматическом режиме, когда используются передвижные тележки или передвижные сварочные головки.
Области применения
Процессы сварки МИГ или МАГ подходят для сварки всех обычных металлов, таких как нелегированные и низколегированные стали, нержавеющие стали, алюминий и некоторые другие цветные металлы. Более того, этот процесс сварки может быть использован во всех пространственных положениях. Благодаря своим многочисленным преимуществам сварка МИГ/МАГ находит широкое применение во многих областях промышленности.
Сварочный механизированный аппарат для сварки МИГ/МАГ
В его состав входят:
— источник питания сварочной дуги;
— механизм подачи электродной проволоки;
— сварочная горелка;
— пульт управления аппаратом (объединенный с источником питания и иногда с механизм подачи электродной проволоки).
Типичный внешний вид сварочного механизированного аппарата для сварки МИГ/МАГ
Источник питания предназначен для обеспечения сварочной дуги электрической энергией, обеспечивающей ее функционирование как источника тепла. В зависимости от особенностей конкретного сварочного процесса источник питания должен обладать определенными характеристиками (требуемой формой внешней вольт-амперной характеристики — ВВАХ, индуктивностью, определенной величиной напряжения холостого хода и тока короткого замыкания, требуемыми диапазонами тока сварки и напряжения дуги, и др.). Для сварки МИГ/МАГ используются источники питания постоянного тока (выпрямители или генераторы) с жесткой (пологопадающей) ВВАХ. Диапазон токов сварки, которые обеспечивают источники питания аппаратов для механизированной сварки, составляет 50 — 500 А. Но, как правило, используются режимы в диапазоне 100 – 300 А. Более подробно об источниках питания для дуговой сварки изложено в Источники питания для дуговой сварки
Механизм подачи электродной проволоки предназначен для подачи в дугу плавящейся электродной проволоки с зад
Сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа
Устойчивость процесса сварки
Все изложенные выше положения, касающиеся устойчивости процесса сварки под флюсом, в одинаковой мере справедливы для сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа. Дополнительно ниже рассматриваются лишь некоторые вопросы устойчивости процесса для случая полуавтоматической сварки.
Помимо малой величины сварочного тока и сравнительно большой скорости подачи тонкой электродной сварочной проволоки, особенностью полуавтоматической сварки является наличие изменений вылета электрода при сварке. Эти изменения вызывают колебания режима сварки, которые в некоторых условиях могут быть настолько значительными, что приводят к нарушению процесса.
Весьма важно знать условия, обеспечивающие наибольшую устойчивость горения дуги при изменениях вылета электродной проволоки. Для определения этих условий, как уже указывалось, обычно пользуются статическими вольтамперными характеристиками дуги. В данном случае, однако, целесообразно воспользоваться несколько иными характеристиками, которые носят название характеристик устойчивой работы и выражают зависимость между сварочным током и напряжением при постоянной скорости подачи электродной проволоки.
Эти характеристики, как и вольтамперные характеристики дуги, зависят от диаметра и состава электродной проволоки, состава газа в зоне дуги, полярности электрода и др.
Они так же зависят от величины вылета электродной проволоки. Построение характеристик устойчивой работы не представляет затруднений в случае сварки головками с постоянной скоростью подачи электрода. На фиг. 13 приведены такие характеристики для различных условий сварки.
Режим сварки на графике характеризуется точкой пересечения характеристики устойчивой работы и внешней характеристикой сварочного генератора (точка А). С изменением величины вылета электрода (L) режим сварки будет изменяться и, как следует из графика, новые значения режима (точки A1, А2, А3) будут различными тля разных характеристик сварочных генераторов. Увеличение вылета электрода сопровождается уменьшением тока для всех типов генераторов. При этом напряжение и длина дуги будут увеличиваться в случае применения генератора с падающей внешней характеристикой и, напротив, уменьшаться, если характеристика генератора растущая. Почти неизменным остается напряжение при питании от генераторов с жесткой внешней характеристикой.
Приведенные на фиг. 14 фотографии дуги для случаев сварки малоуглеродистой стали электродной проволокой марки Св-10ГС в защитной среде углекислого газа и нержавеющей стали электродной проволокой марки Св-1Х18Н9Т в среде аргона полностью подтверждают выводы, сделанные при рассмотрении графика (фиг. 13).
Имеющие место значительные изменения напряжения и длины дуги при колебании вылета электрода в случае применения генераторов с падающими или растущими внешними характеристиками на практике могут привести к нарушению режима сварки и ухудшению формирования шва. Таким образом, наиболее благоприятные условия для обеспечения устойчивого процесса сварки при колебаниях вылета электрода создаются при питании дуги от источника тока с жесткой внешней характеристикой. Поэтому для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа следует рекомендовать сварочные генераторы с жесткими внешними характеристиками.
Фиг. 14. Изменения длины дуги при колебании вылета электрода в случае применения генераторов с падающими, жесткими и растущими внешними характеристиками.
Следует обратить внимание на еще одну особенность процессов сварки в углекислом газе, имеющую место при уменьшении сварочного тока и диаметра электродной проволоки.
Известно, что с увеличением сварочного тока размер капель электродного металла уменьшается и, напротив, с увеличением напряжения дуги диаметр капель возрастает. Известно так же, что с ростом плотности тока в электроде и уменьшением его диаметра сокращается дуговой промежуток. Исследования показали, что в случае применения обычных режимов для сварки стали толщиной 2 мм и менее дуговой промежуток оказывается настолько мал, что даже при мелкокапельном переносе металла имеют место замыкания его каплями металла. На фиг. 15, а представлена типичная осциллограмма процесса сварки электродной проволокой марки Св-10ГС диаметром 0,8 мм в среде углекислого газа (режим сварки: ice = 100 а обратной полярности. Uд = 17 в, Vсв = 25 м/час,Vсв = = 282 м/час).
Как видно из осциллограммы, процесс переноса металла сопровождается многократными короткими замыканиями дугового промежутка. Для приведенного режима их количество достигает 150 замыканий в секунду. С увеличением напряжения дуги соответственно растет размер капель и время накопления их на конце электрода. Количество коротких замыканий при переносе капель уменьшается (для указанного выше режима — при Ug =20 в — 100 замыканий в секунду, при Ud =24 в — 50 замыканий в секунду). Однако как в случае мелкокапельного, так и в случае крупнокапельного переноса металла электрода при сварке тонколистовой стали (2 мм и менее) характерным является наличие коротких замыканий дугового промежутка.
Такой процесс необычен для автоматической сварки, при которой длину дугового промежутка принято считать постоянной. Он также существенно отличается от ручной электродуговой сварки, где имеют место колебания и замыкания дугового промежутка, однако частота этих замыканий сравнительно невелика.
На фиг. 15,6 представлены кадры скоростной киносъемки процесса сварки тонкой плавящейся электродной проволокой в атмосфере углекислого газа. Пользуясь результатами скоростной киносъемки и осциллографирования, можно весьма ясно представить ход процесса сварки.
Как правило, возбуждению сварочной дуги предшествуют повторяющиеся короткие замыкания цепи и перегорания электрода. Когда участок перегоревшей электродной проволоки, торец которой подплавлен и разогрет предыдущим коротким замыканием, оказывается соизмеримым с длиной дуги, происходит возбуждение последней.
Существенную роль как для стабильности возбуждения дуги, так и для стабильности процесса сварки имеют свойства сварочного генератора и главным образом его способность обеспечить сравнительно быстрое нарастание тока короткого замыкания. Чем круче фронт нарастания тока короткого замыкания, тем з более сосредоточенном участке электрода выделяется большое количество тепла в момент короткого замыкания, тем больше вероятности, что длина перегораемого участка не превысит длину дуги при заданном напряжении.
После возбуждения дуги начинается плавление электродной проволоки и образование капли на торце электрода. С увеличением объема капли расплавленного металла скорость плавления электродной проволоки уменьшается, так как жидкий металл замедляет теплопередачу от дуги к нерасплавленной части электродной проволоки. При этом скорость подачи начинает превышать скорость плавления и капля замыкается на основной металл, переходя в ванну.
В момент закорачивания дугового промежутка нарастает ток короткого замыкания, ускоряющий перегорание шейки между каплей и электродом и дающий капле импульс по направлению к сварочной ванне. В момент перегорания шейки возбуждается дуга. Затем процесс повторяется.
Если скорость нарастания тока короткого замыкания недостаточная, перемычка между каплей и электродом не успевает своевременно перегореть и электрод поступает непосредственно в сварочную ванну, что связано с нарушением нормального процесса сварки и ухудшением формирования шва. Чрезмерно большая скорость нарастания тока короткого замыкания так же нежелательна, так как в момент соприкосновения капли электродного металла с ванной, когда шейка на электроде еще не успела образоваться, возросший ток короткого замыкания вызывает взрывообразное перегорание перемычки между каплей и ванной, в результате чего капля выбрасывается в сторону из зоны сварки.
Если сварку производить при питании от аккумуляторной батареи, когда ток в цепи при замыкании устанавливается почти мгновенно, формирование шва практически не происходит, электродный металл разбрызгивается.
Для приведенных ниже режимов полуавтоматической сварки тонкого металла (см. табл. 15) оптимальную скорость нарастания тока короткого замыкания обеспечивают зарядные агрегаты серии АЗД и ЗП на 30 в, которые могут быть рекомендованы в данном случае в качестве источников питания.
Технология сварки
Электродные проволоки, применяемые для сварки под флюсом малоуглеродистых низколегированных и других марок сталей, в большинстве случаев непригодны для сварки этих же сталей в среде углекислого газа.
Для сварки в углекислом газе электродные проволоки должны содержать в достаточном количестве элементы- раскислители помимо элементов, которые легируют металл шва, обеспечивая требуемые механические свойства его. Только в этом случае удается предотвратить образование пор и обеспечить получение плотных швов. В качестве раскислителей в электродные проволоки вводятся главным образом кремний и марганец.
В табл. 10 приведен состав электродных проволок для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе.
Применяемый для целей сварки сжиженный углекислый газ (двуокись углерода CO2) должен соответствовать определенным требованием, предусматривающим отсутствие в нем таких примесей, как минеральные масла и глицерин, сероводород, аммиак, соляная и другие кислоты, вода в свободном виде и др. В ряде случаев для сварки может быть использован пищевой углекислый газ, поставляемый в баллонах. Содержание примесей в кем допускается до 1,5% (не менее 98,5% CO2 до 0,05% растворенной в жидком углекислом газе воды и до 0,1% воды в свободном состоянии). При использовании такого пищевого углекислого газа необходимо пропускать его через специальный влагоотделитель с медным купоросом, силикагелем или другим осушающим реагентом.
Если в углекислый газ попадает более 0,1% азота, то в сварных швах может наблюдаться значительная пористость. Следует отметить, что при сварке в осушенном углекислом газе склонность шва к порам, вызванным влагой, значительно меньше, чем при сварке в таких же условиях под флюсом.
Автоматическая сварка. Требования к сборке под сварку в среде углекислого газа остаются такими же, как для сварки под флюсом.
Стыковые соединения собираются на прихватках, выполнять которые рекомендуется полуавтоматом в защитной среде углекислого газа той же электродной проволокой, что применяется для сварки данной марки стали. Сварка производится постоянным током обратной полярности головками с постоянной скоростью подачи электродной проволоки.
Ориентировочные режимы сварки стали Ст-3 толщиной 0,8—2 мм проволокой Св-08ГС приведены в табл. 11.
Эти режимы обеспечивают незначительное разбрызгивание электродного металла и вполне удовлетворительное формирование шва. При сварке на режимах, приведенных в табл. 11, вполне удовлетворительный состав шва может быть получен не только в случае применения электродной проволоки марки Св-08ГС, но и Св-10ГС.
Металлографические исследования показали, что микроструктура сварных соединений, выполненных в среде углекислого газа, мало отличается от аналогичных соединении, выполненных под флюсом АН-348 проволокой Св-08 (ГОСТ 2246-54). Увеличение скорости охлаждения расплавленного металла при сварке в углекислом газе дает несколько меньшую зону разогрева. Механические свойства сварных соединений вполне удовлетворительные, о чем свидетельствуют данные испытаний на разрыв образцов с усилением и без него, а также на изгиб поперек и вдоль шва (табл. 12).
Режимы сварки, приведенные в табл. 11, с незначительной корректировкой могут быть применены для сварки других марок стали при использовании электродной проволоки соответствующей марки.
В табл. 13 приведены режимы сварки нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т толщиной 0,8—2 мм проволокой марки Св-1Х18Н9Т, которые по существу весьма близки к режимам, приведенным в табл. 11.
Первые цифры значений тока и напряжения соответствуют меньшим толщинам металла при сварке на весу.
При сварке проволокой Св-1Х18Н9Т следует уменьшить вылет электродной проволоки.
На основании данных табл. 14, в которой приведен химический состав стали марки 1Х18Н9Т и швов, можно заключить, что окисление титана, хрома, кремния и марганца невелико, меньше, чем, например, при сварке проволокой диаметром 2 мм, что можно объяснить -более низким напряжением дуги. Структура металла шва дезориентированная — аустенит с ферритом, твердость в среднем 170 HB . Механические свойства сварных соединений вполне удовлетворительны
3.Сущность процесса сварки в углекислом газе
Углекислый газ препятствует негативному воздействию атмосферы на процесс сварки. Высокая температура дуги частично разлагает углекислый газ на окись углерода и кислород. В результате образуется смесь из трех газов в зоне дуги: кислорода, углекислого газа и окиси углерода.
Кислород вступает в реакцию окисления с металлом. Температура электрической дуги значительно выше, чем температура сварочнойванны, поэтому выгорание (дополнительный расход) металла происходит, в первую очередь, в сварочной проволоке. Основной металл в сварочной ванне окисляется не так интенсивно.
Для снижения негативных последствий выгорания, сварочная проволока изготавливается с добавлением легирующих добавок. Повышенное содержание марганца, титана и кремния уменьшает количество окиси углерода и препятствует образованию пор в сварочном шве. Степень окисления увеличивается при возрастании расхода потребляемого напряжения. Уменьшение интенсивности окисления происходит при увеличении плотности тока. Прямая полярность тока при сварке углекислым газом приводит к большему окислению, чем обратная.
4.Технология сварки в углекислом газе
Перед сваркой поверхность кромок очищают от ржавчины, загрязнений, окалины и шлака. Потолочные и вертикальные швы выполняют проволоками малого диаметра и на небольших токах.
Проведение сварочных работ в двуокиси углерода может происходить с использованием следующих процессов:
с частыми принудительными короткими замыканиями;
с крупнокапельным переносом;
с непрерывным горением дуги.
Выбор процесса переноса электродного металла зависит от типа сварочной проволоки. Обычно сварочные работы в среде углекислого газа проводят на переменном токе. Реже применяется постоянный ток. Диаметр сварочной проволоки и величина тока зависят от размещения шва в пространстве и толщины свариваемого металла.
5.Материалы для сварки в среде углекислого газа
Сварочные работы двуокисью углерода производится в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Выбор материалов для сварки в среде углекислого газа определяется особенностями этого метода работ. Для их выполнения используют:
6.Сварочная проволока
Электроды, применяемые для сварочных работ полуавтоматомв углекислом газе, имеют свои особенности.Сварочная проволока, применяемая для сварки под флюсом, в основном, не подходит при работах в среде двуокиси углерода.
Для сварки в углекислом газе используют электроды с повышенным содержанием легирующих добавок из марганца и кремния. Диаметр проволоки зависит от типа сварочного полуавтоматаи толщины основного свариваемого металла. Поверхность электродов должна быть чистой, без следов ржавчины, окалины и органических загрязнений. Наличие посторонних примесей способствует увеличению пористости шва и разбрызгиванию металла. Для очистки электродов производится их травление в слабом (20%) растворе серной кислоты и последующая прокалка в печи.
7.Углекислый газ для сварки
Углекислый газ нетоксичен и не имеет цвета. В сварочных работах используются баллоны сжиженного углекислого газа черного цвета. Рабочее давление баллонов — 60-70 кгс/см². На их поверхность нанесена надпись желтого цвета «Углекислота». Объем стандартного баллона составляет 40 литров. В нем содержится примерно 25 кг жидкой углекислоты, которая занимает 60-80% объема. Остальную часть емкости занимает углекислый газ.
Для сварки применяется углекислый газ с концентрацией выше 98%, а при выполнении наиболее ответственных работ — свыше 99%. Повышенное содержание влаги в углекислоте ведет к большому разбрызгиванию металла в процессе сварочных работ. Использование специального осушителя, на основе силикагеля, медного купороса или алюминия, способствует удалению избытка влаги.
Объем углекислого газа, который содержится в стандартных баллонах, обеспечивает производство работ в течение 15-20 часов, расход газа зависит от интенсивности работ. Перед применением, баллон необходимо установить и выдержать в вертикальном положении, для оседания избытка влаги на дно. Важно следить за тем, чтобы давление в баллонах не опускалось ниже 4 кгс/см². При достижении этого значения, углекислый газ содержит большое количество влаги, поэтому использование баллона прекращают.Расход углекислого газа контролируется с помощью специального понижающего редуктора, который устанавливается на выходе газа из баллона. Редуктор снижает давление до нормы в 0,5 атмосферы и обеспечивает оптимальный расход углекислоты. При выходе газа из баллона происходит быстрое его охлаждение, вследствие испарения жидкой углекислоты. Это может привести к закупорке редуктора. Чтобы предотвратить замерзание влаги, используют обогреватель.
Упрощение выбора защитного газа
Задавали ли вы себе когда-нибудь из следующих вопросов:
- Почему на сварку влияют используемые защитные газы?
- Почему для углеродистой стали доступно так много смесей?
- Почему я могу использовать одни газы для одних материалов, а другие — нет?
Ответы на эти вопросы помогут вам раскрыть тайну выбора газа и сделать выбор, отвечающий требованиям вашей работы.
Вы можете выбирать из множества смесей газов для газовой дуговой сварки металлическим электродом (GMAW), газовой дуговой сварки вольфрамом (GTAW) или дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW). Для каждого из этих процессов защитный газ выполняет несколько задач. Он не только защищает расплавленную сварочную ванну от воздействия атмосферы, но также может обеспечивать стабильную дугу, определять тип получаемого переноса металла, влиять на сварку.
скорость перемещения и влияет на качество готового наплавленного металла. Правильный выбор защитного газа имеет решающее значение для окончательного успеха операции соединения.
Вы можете использовать несколько подходов к выбору газа, но чтобы сделать лучший выбор, вы должны знать, каковы ваши требования к готовому сварному шву.
Спросите себя:
- Какой материал необходимо соединить?
- Насколько важен внешний вид сварного шва?
- Беспокоит ли разбрызгивание?
- Повышение производительности — главный интерес?
- Требуется ли глубокое проникновение или его следует минимизировать, чтобы уменьшить прожог в стыке?
- Насколько важно уменьшить сварочный дым?
Помните об этих вопросах, когда будете решать, как выбрать лучший защитный газ для вашего приложения.
Какой процесс лучше всего подходит для этого приложения?
При выборе процесса сварки, который лучше всего подходит для вашего применения, учитывайте тип основного материала, толщину основного материала и положение сварки.
Как правило, для получения наиболее стабильных результатов соединения материалов толщиной менее 0,040 дюйма используйте GTAW. Для более толстых материалов GMAW обычно является более экономичным процессом. В некоторых случаях следует рассмотреть возможность FCAW для повышения производительности, особенно на покрытых окалиной или ржавых материалах или при сварке в нерабочем положении.
Дополнительные соображения включают проплавление стыка, положение сварки и качество сварного шва. Более экономично выполнять сварку в плоском, горизонтальном или слегка нижнем положении, поскольку достигается более высокая скорость наплавки. При использовании FCAW или импульсного и обычного распыления GMAW производительность может увеличиться. Оптимального качества сварки можно добиться с помощью GTAW, но для этого требуются повышенные навыки сварщика и нанесение отложений. меньше свариваемого металла на более медленных скоростях, чем GMAW или FCAW.
Примечание. Рекомендации по использованию нескольких газов для одного и того же процесса, типа материала и толщины указывают на то, что выбор будет основан на конкретных потребностях рассматриваемого приложения. |
Один газ, два газа или три газа?
Основу для защиты процессов дуговой сварки составляют три чистых газа: аргон (Ar), гелий (He) и диоксид углерода (CO 2 ). Во многих случаях другие газы, такие как кислород (O 2 ), азот (N 2 ) и водород (H 2 ), могут быть добавлены для изменения характеристик дуги, расплавленной сварочной ванны или сварного шва. Они также могут повлиять на перенос металла и общую производительность. полученные в GMAW и FCAW.Изменение состава смеси помогает соответствовать требованиям работы.
Следующий вопрос, который нужно задать: какие газы и что делают с GMAW, GTAW и FCAW.
Аргон . Аргон тяжелее воздуха, имеет низкую теплопроводность и легко ионизируется в сварочной дуге. Это означает, что аргон покрывает зону сварного шва (поэтому требуются более низкие скорости потока), обеспечивая относительно узкую характеристику дуги с хорошей электропроводностью (что означает легкий зажигание дуги). Его можно использовать отдельно для GTAW и GMAW алюминия и других цветных металлов. материалы.Аргон является основным компонентом защитного газа, когда для соединения стали и нержавеющей стали желательна высокопроизводительная сварка струйным газом при сварке GMAW или FCAW.
Гелий. Гелий значительно легче воздуха, что означает, что требуется более высокая скорость потока, чем для аргона или диоксида углерода. Он обладает хорошей теплопроводностью, но более низкой электропроводностью по сравнению с аргоном (для зажигания дуги требуется более высокое напряжение). Гелий обычно комбинируют с другими газами для оптимизации рабочих характеристик.Смеси, обогащенные гелием, могут присоединяться все типы материалов с использованием GMAW, GTAW или FCAW.
Двуокись углерода. Двуокись углерода диссоциирует при температурах дуги и рекомбинирует при контакте с более холодным основным материалом, передавая энергию дуги сварочной ванне. Добавление углекислого газа обеспечивает более широкое и глубокое проникновение валика. Окислительная атмосфера, образующаяся в зоне дуги, приводит к увеличению количества шлака на поверхности затвердевшего валика GMAW. Можно использовать углекислый газ отдельно или в качестве основного компонента (обычно от 5 до 25 процентов) в смеси с аргоном для GMAW и FCAW.
Кислород . Кислород может улучшить характеристики дуги в GMAW за счет повышения стабильности дуги при одновременном снижении поверхностного натяжения сварочной ванны. Это делает лужу более жидкой и улучшает характеристики смачивания. Поскольку кислород вступает в реакцию с компонентами сварочной проволоки или электрода, он способствует образованию отложений шлака на поверхности сварного шва. Обычно используется как 2 до 5% добавки к смеси на основе аргона.
Азот и водород. Азот и водород обычно используются только для сварки сталей серии 300 (аустенитных) или дуплексных нержавеющих сталей. Азот может увеличить проплавление сварного шва и стабильность дуги. Водород может улучшить текучесть сварочной ванны и чистоту поверхности. Их использование обычно ограничивается применением нержавеющей стали, потому что азот может вызвать пористость в углеродистой стали, в то время как водород может увеличить потенциал растрескивания в некоторых из тех же материалов.
Как смешиваются газы для удовлетворения потребностей приложений?
Чтобы понять, как разные газовые смеси работают в разных приложениях, сначала важно понять разницу между двух- и трехкомпонентными смесями.
Двухкомпонентные смеси. Традиционные двухкомпонентные смеси для GMAW углеродистой стали представляют собой смеси аргона с контролируемым количеством кислорода или диоксида углерода. Смеси аргона и кислорода были стандартным выбором для обычного или импульсного распыления, но во многих случаях они были заменены смесями аргона и диоксида углерода.
Когда смеси аргон / диоксид углерода используются вместо смесей аргон / кислород, внешний вид валика улучшается за счет меньшего количества оксида на поверхности и лучшего контроля формы валика и смачивания.В то же время он может обеспечить более легко управляемый, более широкий и менее пальцевый профиль проникновения. По мере увеличения уровня углекислого газа проникновение углубляется, что может вызвать прожог тонких материалов. Брызги и дым уровни повышаются по мере увеличения содержания диоксида углерода в смеси. Преобразование смесей с повышенным содержанием кислорода в смеси аргона и диоксида углерода обычно дает более стабильные и качественные результаты. Увеличение скорости движения от 15 до 20 процентов может быть достигнуто за счет выбора аргона с содержанием двуокиси углерода от 5 до 15 процентов в тех случаях, когда используется аргон с содержанием кислорода от 1 до 5 процентов. ранее.
Для FCAW углеродистой или нержавеющей стали можно использовать аргон с 25-процентным содержанием двуокиси углерода для улучшения характеристик вне положения и уменьшения брызг при сварке. В особых случаях для уменьшения количества сварочного дыма можно использовать порошковые проволоки специального состава с более низким содержанием диоксида углерода. Чтобы предотвратить проблемы с качеством сварки, порошковую проволоку необходимо использовать в соответствии с защитным газом производителя. рекомендация.
Аргон с содержанием гелия от 25 до 50 процентов может быть использован для защиты алюминия и некоторых других цветных металлов как GMAW, так и GTAW.Гелий увеличивает подвод тепла к основному материалу, улучшая проплавление и улучшая текучесть сварочной ванны. Водород (менее 10 процентов) также может быть добавлен к аргону для GTAW из аустенитной нержавеющей стали для увеличения текучести сварочной ванны и улучшения скорости движения за счет От 10 до 25 процентов при обеспечении хорошего внешнего вида сварного шва.
Трехкомпонентные смеси. Для дальнейшего улучшения внешнего вида валика, упрощения работы при наличии некоторого загрязнения основного материала, а также повышения гибкости и общей производительности сварки, трехкомпонентная смесь защитного газа может быть хорошим выбором.
Трехкомпонентные смеси могут хорошо работать при коротком замыкании, переносе распылением и переносе пульсирующим распылением. Преимущества включают улучшенную стабильность дуги для уменьшения разбрызгивания и улучшенные характеристики смачивания сварного шва.
Аргон с диоксидом углерода и кислородом может обеспечить универсальность для соединения углеродистой стали различных типов и толщины.
Смеси аргона, гелия и двуокиси углерода (от 25 до 35 процентов гелия, от 1 до 10 процентов двуокиси углерода) могут увеличить скорость движения. Смеси аргона и гелия с контролируемым содержанием диоксида углерода (от 1 до 2 процентов) подходят для соединения нержавеющих сталей, когда важно контролировать углеродистость металла сварного шва.Для достижения наилучших результатов с GMAW часто рекомендуется импульсный перенос.
FCAW также подходит для соединения нержавеющих сталей, особенно при сварке вне положения. Использование порошковой проволоки обычно приводит к экономии затрат за счет более высокой скорости наплавки металла шва. Они подходят для соединения материалов толщиной более 14 дюймов или когда импульсный перенос невозможен.
При соединении сплавов серии 300 оптимальный цвет и форма валика могут быть получены при использовании смесей аргон / диоксид углерода / водород из-за восстановительной атмосферы, создаваемой присутствием водорода.Эта смесь сводит к минимуму образование оксидов на поверхности валика и увеличивает текучесть сварочной ванны. Смеси, обогащенные водородом, не рекомендуются для соединения простой углеродистой стали.
Промышленным стандартом для короткозамкнутого GMAW нержавеющей стали является смесь на основе гелия (от 85 до 90 процентов) с небольшими добавками аргона (от 5 до 10 процентов) и диоксида углерода (от 2 до 5 процентов). Эта смесь обеспечивает хорошую форму бусинок и цветовое соответствие, но она не так универсальна, как некоторые другие смеси. Вместо нее можно использовать смесь аргона / диоксида углерода / азота, что также позволяет использовать высокопроизводительный распылительный и импульсный перенос.В сочетании с присадочными металлами с высоким содержанием кремния можно улучшить текучесть сварочной ванны и смачивающее действие. Не рекомендуется использовать смеси, содержащие азот, при соединении нержавеющей и углеродистой стали.
Что такое оптимальный поток газа?
Расход защитного газа зависит от процесса, положения сварки и рабочих параметров. При GTAW скорость потока обычно составляет от 10 до 20 кубических футов в час (CFH). Для GTAW использование горелки с газовой линзой поможет обеспечить ламинарный поток, что способствует не только лучшему качеству сварки, но и снижению расхода газа на 10 процентов или ниже.
Для GMAW и FCAW рекомендуемые скорости потока широко варьируются — от 30 до 45 куб. Футов в час — в зависимости от положения сварки, рабочего тока и состава защитного газа. Для сварки в плоском состоянии смеси с повышенным содержанием гелия потребуют немного более высоких скоростей потока, чем смеси на основе аргона. Расход газа может быть уменьшен, если расстояние между соплом и изделием будет как можно меньшим. Во многих случаях производственная площадка Исследования показывают, что скорость потока защитного газа обычно превышает 50 кубических футов в час.Это может способствовать плохому качеству сварки, поскольку атмосферные газы втягиваются в зону дуги из-за чрезмерной турбулентности газа. Оптимизированный поток повышает качество и снижает расход защитного газа.
Защитный газ и экономичное соединение
Выбор защитного газа имеет решающее значение для достижения экономичного соединения углеродистой стали, нержавеющей стали и алюминия. Вы можете выбрать один газ, например аргон, для сварки алюминия, чтобы обеспечить необходимую стабильность дуги, минимальное разбрызгивание и хорошую форму валика.
Двухкомпонентные смеси, такие как смеси аргона и диоксида углерода, могут хорошо работать в большинстве сварочных операций с углеродистой сталью и нержавеющей сталью, в которых используется обычный или импульсный перенос распылением.
Более низкое содержание углекислого газа уменьшит количество выделяемого сварочного дыма. Там, где требуется улучшенный внешний вид валика, низкий уровень разбрызгивания и меньшая очистка после сварки, трехкомпонентные газовые смеси могут обеспечить хорошие результаты при одновременном повышении производительности сварки.
Толщина основного металла, положение сварки, уровень квалификации оператора и производственные требования требуют тщательного рассмотрения при выборе и оптимизации процесса соединения.Зная, что такое защитные газы, вы можете оптимизировать сварочный процесс для снижения затрат и повышения качества.
Кевин Литтл — менеджер отдела исследований и разработок в области сварки в Praxair Inc., а Гарт Стэпон — менеджер по маркетингу, производство металлов, восточный регион, Praxair Distribution Inc., 39 Old Ridgebury Road, Danbury, CT 06810, 800-772-9247 , факс 800-772-9985, [email protected], [email protected], www.praxair.com.
Двуокись углерода | SIAD
Углекислый газ является неотъемлемой частью основного жизненного цикла в природе: он выдыхается людьми и животными, а затем используется растениями, чтобы помочь им расти; растения, в свою очередь, выделяют кислород, от которого зависит выживание людей.
Технические характеристики
Продукт : диоксид углерода
Химическая формула : CO 2
Уровень чистоты : ≥ 99,5%
Относительная плотность (воздух = 1) : 1,529
Аспект : бесцветный газ
Запах : газ без запаха
Предел воспламеняемости в воздухе : негорючий
Технические характеристики
Двуокись углерода используется в нескольких приложениях, которые перечислены ниже.
Производство продуктов питания и напитков
В производстве продуктов питания и напитков используется диоксид углерода:
- для газирования напитков
- в качестве естественного антибактериального средства, для увеличения срока хранения молочных продуктов, защиты вкуса и текстуры, и снижение потребности как в естественных, так и в искусственных консервантах
- для замораживания и охлаждения пищевых продуктов
- для криогенной заморозки и замораживания пищевых продуктов IQF
- для упаковки в модифицированной атмосфере
- для охлаждения миксера и блендера
- для охлаждения ингредиентов и транспортировки
- для -транзитное охлаждение
- для криоструйной обработки пищевых красителей и производственных предприятий
- в твердой форме, известной как сухой лед.
Промышленность по очистке воды
В промышленности по очистке воды используется диоксид углерода:
- для процессов нейтрализации. Двуокись углерода заменяет более агрессивные кислоты в процессе щелочной нейтрализации. Это безопаснее и дешевле, чем сернокислотные системы, улучшает контроль, сокращает время простоя и не требует труда работать с химическими веществами. Он также менее агрессивен, его легче обрабатывать и хранить.
Производство металлов
При производстве металлов используется диоксид углерода:
- в качестве защитного газа при сварке.Он предотвращает атмосферное загрязнение расплавленного металла шва во время процесса электродуговой сварки в защитных газах.
Питомники
В питомниках используется углекислый газ:
- для выращивания растений. Системы углекислого газа значительно улучшают рост и качество растений в теплице. Повышение концентрации газа приводит к появлению более крупных, здоровых и быстрорастущих растений и снижению эксплуатационных расходов, особенно зимой, когда это может снизить затраты на отопление на 50%.Двуокись углерода заменяет газовые генераторы, сокращая затраты на топливо и устраняя вредные выбросы.
Целлюлозно-бумажная промышленность
В целлюлозно-бумажной промышленности двуокись углерода используется:
- для нескольких различных применений на бумажных фабриках, все они разработаны для снижения затрат и восстановления ценных химикатов, используемых в производственном процессе. Процесс с использованием двуокиси углерода вместо серной кислоты для обработки отложений смолы в сетчатых залах оказался очень успешным.№
- для получения осажденного карбоната кальция (ОКК), который используется для сокращения использования первичного древесного волокна в производстве бумаги.
Другие области применения
Другие важные области применения диоксида углерода:
- в качестве источника энергии. Хранение углекислого газа в тройной точке (сочетание температуры и давления, при котором углекислый газ может существовать одновременно в твердом, жидком или газообразном состоянии) испытывается как средство обеспечения замкнутого цикла охлаждения, чтобы сместить потребление электроэнергии в внепиковый расход часов
- при очистке и экстракции растворителем в сверхкритическом состоянии (87.9 ° F (31,1 ° C) и 1070,6 фунт / кв. Дюйм (7,38 МПа)), для замены хлорированных фторуглеродов для очистки компонентов оборудования
- при очистке и экстракции растворителем, в сверхкритическом состоянии (87,9 ° F (31,1 ° C) и 1070,6 фунт / кв. 7,38 МПа)), чтобы заменить многие летучие органические химические вещества для таких операций, как удаление кофеина или удаление жира из пищевых продуктов
- при криогенной очистке. Гранулы сухого льда с диоксидом углерода, ускоренные сжатым воздухом, могут удалить чистящие растворители и абразивные частицы, такие как песок и пластиковые шарики.Этот процесс также устраняет пыль и токсичные химические пары и сводит к минимуму удаление отходов. Двуокись углерода не токопроводящая — безопасна для очистки электрических компонентов — неабразивна, невзрывоопасна и негорючая
- при пожаротушении. Углекислый газ подавляет пожары, не повреждая и не загрязняя материалы, и используется для тушения пожаров, когда вода неэффективна, нежелательна или недоступна.
Чтобы избежать вредного воздействия, производители и покупатели должны соблюдать строгие правила техники безопасности при хранении и обращении, а также обращаться к нашему Паспорту безопасности диоксида углерода.
Производство водорода и диоксида углерода осуществляется путем парового риформинга, процесса, основанного на реакции между метаном и водяным паром.
Основные этапы процесса перечислены ниже:
Извлечение и хранение диоксида углерода сочетает в себе экономические преимущества с экологическими аспектами благодаря сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу.
Варианты поставки углекислого газа и услуги, доступные клиентам SIAD, включают:
- транспортировка в баллонах, пакетах баллонов и резервуарах
- проектирование и установка систем газораспределения
- поставка оборудования для правильного использования газа
- технические консультации по транспортировке, распределению и применению газа.
Также возможна поставка двуокиси углерода:
- марки 3.5 — 4,0 — 4,8 чистота
- в специальных и в калибровочных смесях различного состава по запросу
- в смесях для лазера
- для терапевтического и диагностического использования.
Режимы подачи
Получение графена из диоксида углерода
Двуокись углерода (красно-черный) и водород (серый) каталитически реагируют с графеном (черный) на медно-палладиевых поверхностях. Фото: Э. Морено-Пинеда, КИТШирокой публике известно химическое соединение двуокиси углерода как парникового газа в атмосфере из-за его эффекта глобального потепления.Однако диоксид углерода также может быть полезным сырьем для химических реакций. Рабочая группа из Технологического института Карлсруэ (KIT) сообщила об этом необычном применении в журнале ChemSusChem . Они используют диоксид углерода в качестве сырья для производства графена, технологического материала, который в настоящее время является предметом интенсивных исследований.
Сжигание ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть, производит энергию для электричества, тепла и передвижения, но это также приводит к увеличению количества углекислого газа в атмосфере и, следовательно, к глобальному потеплению.Прерывание этой причинно-следственной цепочки — вот что побуждает ученых искать альтернативные источники энергии, а также альтернативные варианты использования углекислого газа. Одна из возможностей заключается в том, чтобы рассматривать диоксид углерода как дешевое сырье для синтеза ценных материалов, возвращая его в цикл повторного использования — возможно, даже с выгодой.
Пример можно найти в природе. Во время фотосинтеза в листьях растений сочетание света, воды и углекислого газа создает биомассу, замыкая круговорот природных материалов.В этом процессе фермент на основе металлов RuBisCo поглощает двуокись углерода из воздуха и делает ее пригодной для дальнейших химических реакций в растении. Вдохновленные этим естественным превращением на основе ферментов металлов, исследователи из KIT теперь представляют процесс, в котором двуокись углерода парникового газа вместе с газообразным водородом преобразуется непосредственно в графен при температуре до 1000 градусов Цельсия с помощью специально подготовленных каталитических активные металлические поверхности.
Графен — это двумерная форма химического элемента углерода, который обладает интересными электрическими свойствами и, следовательно, может использоваться в новых электронных компонентах будущего. Его открытие и применимость в 2004 году привело к интенсивным исследованиям во всем мире и принесло первооткрывателям Андре Гейму и Константину Новоселову Нобелевскую премию по физике в 2010 году. Эти двое вручную удалили графен из блока графита с помощью ленты.
Несколько рабочих групп в KIT объединились, чтобы представить в журнале ChemSusChem метод отделения графена от диоксида углерода и водорода с помощью металлического катализатора.«Если металлическая поверхность демонстрирует правильное соотношение меди и палладия, преобразование диоксида углерода в графен будет происходить напрямую в простой одностадийный процесс», — объясняет руководитель исследования профессор Марио Рубен из Molekulare Materialien. группа в Институте нанотехнологий (INT) и Институте неорганической химии (AOC) в KIT. В дальнейших экспериментах исследователи даже смогли получить графен толщиной в несколько слоев, который может быть интересен для возможных применений в батареях, электронных компонентах или фильтрующих материалах.Следующая исследовательская цель рабочей группы — сформировать из полученного графена функционирующие электронные компоненты. Углеродные материалы, такие как графен и магнитные молекулы, могут стать строительными блоками для будущих квантовых компьютеров, которые обеспечивают сверхбыстрые и энергоэффективные вычисления, но не основаны на бинарной логике современных компьютеров.
Серебряная пуля для химического преобразования углекислого газа
Дополнительная информация: Консепсьон Молина ‐ Хирон и др.Прямое преобразование CO 2 в многослойный графен с использованием сплавов Cu – Pd, ChemSusChem (2019). DOI: 10.1002 / cssc.2014 Предоставлено Карлсруэ технологический институт
Ссылка : Производство графена из диоксида углерода (8 июля 2019 г.) получено 17 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2019-07-graphene-carbon-dioxide.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
Преобразование диоксида углерода в оксид углерода с использованием воды и электричества
Снижение CO 2 .Предоставлено: г-н Адитья Праджапати.Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго и Объединенного центра искусственного фотосинтеза определили, как электрокатализаторы могут преобразовывать углекислый газ в окись углерода, используя воду и электричество. Это открытие может привести к разработке эффективных электрокатализаторов для крупномасштабного производства синтез-газа — смеси монооксида углерода и водорода.
«Электрохимическое восстановление углекислого газа до топлива представляет значительный интерес, потому что оно предлагает средства для хранения электроэнергии из таких источников энергии, как ветер и солнечное излучение, в форме химических связей», — сказал Минеш Сингх, доцент кафедры химии. инженер и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .
Во время своего постдокторского исследования в Калифорнийском университете в Беркли Сингх изучал искусственный фотосинтез и был частью команды, которая разработала искусственные листья, которые при воздействии прямых солнечных лучей были способны превращать углекислый газ в топливо.
В своем последнем исследовании Сингх разработал современную многомасштабную модель, которая объединяет квантово-химический анализ пути реакции; микрокинетическая модель динамики реакции; и модель континуума для переноса частиц в электролите, чтобы точно узнать, как диоксид углерода может быть электрохимически восстановлен с помощью катализатора, в данном случае серебра, и превращен в монооксид углерода.
Хотя наиболее вероятный путь реакции обычно определяется из квантово-химического расчета пути наименьшей свободной энергии, этот подход может вводить в заблуждение, когда охват адсорбированных частиц значительно различается, сказал Сингх. Поэтому важно интегрировать эффекты электронных состояний катализатора на атомном уровне с динамикой компонентов в электролите на уровне континуума для точного прогнозирования путей электрокаталитических реакций.
«Эта многомасштабная модель — одно из самых больших достижений в электрохимии», — сказал он.
Чтобы понять, как работают электрокатализаторы в топливных элементах или электрохимических элементах, ученым нужно сначала исследовать электронные и квантовые уровни, что может быть чрезвычайно сложно в присутствии электрического поля, сказал Джейсон Гудпастер, доцент химии в Университете Миннесоты. и один из соавторов. Сингху и Гудпастеру потребовалось больше года, чтобы индивидуально создать и протестировать модели, а также интегрировать их в многомасштабную структуру для полномасштабного моделирования электрохимической реакции.
По словам Сингха, это первый случай, когда ученые предсказали количественно, исходя из первых принципов, плотность тока окиси углерода и водорода как функцию приложенного потенциала и давления двуокиси углерода.
«Как только вы узнаете, как эти реакции протекают на электрокатализаторах, вы сможете управлять структурой катализаторов и рабочими условиями для эффективного получения монооксида углерода», — сказал Сингх. Поскольку они представляют собой газообразные продукты — окись углерода и водород нерастворимы в водных электролитах — их можно легко разделить в виде синтез-газа и превратить в топливо, такое как метанол, диметиловый эфир или смесь углеводородов.
Известно, что электрокатализаторы, такие как золото, серебро, цинк, палладий и галлий, дают смеси диоксида углерода и водорода в различных соотношениях в зависимости от приложенного напряжения, сказал Сингх. Золото и серебро проявляют наивысшую активность в снижении углекислого газа, и, поскольку серебра больше и дешевле, чем золота, «серебро является более перспективным электрокатализатором для крупномасштабного производства окиси углерода», — сказал он.
Ученые настраивают систему для создания синтез-газа из CO2
Дополнительная информация: Минеш Р.Singh et al. Механистическое понимание электрохимического восстановления CO 2 над Ag с использованием теории функционала плотности и моделей переноса, Proceedings of the National Academy of Sciences (2017). DOI: 10.1073 / pnas.1713164114 Предоставлено Иллинойский университет в Чикаго
Ссылка : Преобразование углекислого газа в окись углерода с использованием воды и электричества (2017, 13 октября) получено 17 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2017-10-углекислый газ-моноксид-электричество.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
Конверсия диоксида углерода в метанол
(Слева) Схема, показывающая производство метанола электрокаталитическим восстановлением диоксида углерода с использованием пенного катализатора PD-Zn / Ag.(Справа) Изображение поверхности вспененного катализатора PD-Zn / Ag, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии. Области с «дырками» — это серебряная пена, в то время как другие части показывают лежащие на ней дендриты цинка. Предоставлено: Национальный университет Сингапура. ХимикиNUS разработали высокоэффективный наноструктурированный катализатор на основе цинка и серебра, который может преобразовывать двуокись углерода, загрязняющий окружающую среду и парниковый газ, в метанол для использования в качестве химического сырья и топлива.
Электрокаталитическое восстановление диоксида углерода с использованием возобновляемой электроэнергии и подходящего катализатора является многообещающим экологически чистым методом производства для устойчивого производства химикатов и топлива.Метанол — один из самых ценных продуктов, которые можно получить в результате этого процесса. Помимо использования в качестве топлива, он также используется как химический строительный блок для производства более сложных химикатов, таких как уксусная кислота. Хотя химическая структура метанола может быть простой, эффективность его преобразования из диоксида углерода низкая.
Группа исследователей, возглавляемая профессором Йео Бун Сян, Джейсоном, из химического факультета, NUS в сотрудничестве с доктором Федерико Калле-Вальехо из Университета Барселоны, Испания, обнаружила, что дендриты цинка осаждаются на серебряной пене (называемой PD- Пена Zn / Ag), может использоваться в качестве катализатора для преобразования диоксида углерода в метанол с высокой эффективностью.Металлы цинк и серебро сами по себе и их сплавы более эффективны для преобразования диоксида углерода в оксид углерода. Однако, создавая для них узор в нанометровом масштабе, их функциональность в качестве катализатора может быть улучшена. Полученная пена PD-Zn / Ag способна производить метанол с фарадеевской эффективностью и плотностью тока, достигающей 10,5% и -2,7 мА / см 2 соответственно. Это в десять раз больше, чем у обычных цинк-серебряных катализаторов. Используя экспериментальные результаты и теоретические расчеты, каталитически активные центры были идентифицированы как деформированные дендриты цинка, нанесенные на серебряный несущий материал.Эти активные центры прочно связываются с промежуточными продуктами оксида углерода, что, в свою очередь, способствует их превращению в метанол.
Профессор Йео сказал: «Эта работа показывает, что наноструктурированные биметаллические системы могут повысить как активность, так и селективность каталитической реакции восстановления диоксида углерода. Результаты исследования могут быть использованы для разработки и синтеза катализаторов с улучшенными функциональными возможностями».
Основываясь на результатах исследований, исследовательская группа планирует разработать катализаторы с более высокой эффективностью конверсии метанола.
Процесс превращения диоксида углерода в метанол улучшен катализатором
Дополнительная информация: Ци Ханг Лоу и др. Улучшенное электровосстановление диоксида углерода до метанола с использованием дендритов цинка, импульсных осажденных на серебряной пене, Angewandte Chemie International Edition (2018).DOI: 10.1002 / anie.201810991 Предоставлено Национальный университет Сингапура
Ссылка : Конверсия диоксида углерода в метанол (5 апреля 2019 г.) получено 17 декабря 2020 с https: // физ.org / новости / 2019-04-углекислый газ-метанол-конверсия.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.