svet svaru 02_2004.indd

partnerské stránky
Inomaxx™
ØADA PLYNÙ PRO SVAØOVÁNÍ NEREZÍ
Ing. Marek JANATA, AIR PRODUCTS spol. s r.o., Praha
Ochranné atmosféry Inomaxx™
Smìsné plyny Inomaxx™ jsou skupinou
produktù z øady Maxx Gases urèených pro
aplikaci pøi svaøování antikorozních (vysoko
legovaných) ocelí. Tyto plynné smìsi obsahují nejen inertní argon èi hélium, ale i aktivní
oxid uhlièitý èi dokonce redukèní vodík. Plyny
ve skupinì Inomaxx™ rozdìlujeme v zásadì
podle použití do dvou skupin.
Do první skupiny se øadí Inomaxx™ 2 a Inomaxx™ Plus, které jsou urèeny pro svaøování antikorozních ocelí metodou MAG
(GMAW). Do druhé skupiny patøí produkt
Inomaxx TIG™ , který, jak již název napovídá,
je urèen jako ochranná atmosféra pro svaøování antikorozních ocelí metodou s netavící
se elektrodou TIG ( WIG = GTAW).
Účinky komponent ve směsích
Inomaxx™
Maxx Gases™ – řada špičkových
ochranných atmosfér pro svařování
Firma Air Products dodává po celém svìtì
technické plyny, které se používají témìø ve
všech zpracovatelských a výrobních prùmyslových odvìtvích. Pro aplikace v oboru
svaøování vytvoøila firma Air Products øadu
vybraných smìsí plynù jenž nazvala „Maxx
Gases™“. Výbìr plynù byl proveden tak, aby
pro každé specifické užití byla k dispozici
smìs plynù optimalizující produktivitu, vzhled,
celistvost svaru a prùvar jak pøi ruèních, tak
i pøi automatických výrobních postupech.
Z obecného hlediska lze øadu technických
plynù Maxx Gases™ rozdìlit na nìkolik produktových skupin. Jako nejpraktiètìjší dìlící
kritérium se ukázalo použití hlediska základního materiálu. Dle tohoto klíèe pak tedy øada
plynù Maxx Gases je rozdìlena na 3 základní skupiny:
– Ferromaxx™ – pro uhlíkové konstrukèní oceli
– Inomaxx™ – pro austenitické antikorozní
oceli
– Alumaxx™ – pro slitiny hliníku a další neželezné kovy
Každá z tìchto výše zmínìných skupin obsahuje takové ochranné atmosféry, které
jsou nejlepším øešením pro ten který materiál
a jednotlivou svaøovací technologii.
Jelikož øada plynù Maxx Gases™ je pomìrnì
rozsáhlá a její podrobnìjší popis by pøesahoval rámec jednoho èlánku v tomto periodiku,
byl tento pøíspìvek firmy Air Products koncipován jako „Plynový seriál“. V tomto èísle
èasopisu Svìta Svaru tak tedy navážeme
na minulý díl o plynech Alumaxx™ a tentokrát podrobnì pøedstavíme pouze skupinu
ochranných atmosfér Inomaxx™.
Obr. 1. - profil svaru – Argon + 2% O2
26 /
svet svaru 02_2004.indd 26
V první skupinì produktù Inomaxx™, urèených pro svaøování metodou MAG, je energeticky nejvýraznìjší komponentou hélium.
Jeho 35 % obsah zpùsobuje díky vyššímu
ionizaènímu potenciálu vìtší napìtí na oblouku, což má za následek jednak zvìtšení
hloubky prùvaru a jednak zvýšení rychlosti
postupu svaøování. S rostoucím obsahem hélia je profil svaru mohutnìjší s širším a plošším
povrchem. Takto výhodné pomìry profilu
svaru vedou k vylouèení vzniku chyb ve
spojení. Vyšší podíl hélia rovnìž zajistí teplejší
svarovou lázeò zabezpeèující lepší podmínky
pro její odplynìní s následkem preventivního
zabránìní vzniku pórù. Zároveò je však tøeba
si také uvìdomit, že se vzrùstajícím obsahem
hélia se snižuje hustota smìsi a od 25 % He
je smìs lehèí než vzduch a uniká okamžitì
po opuštìní svaøovací hubice nahoru, což
si vyžádá zvýšení prùtoku této ochranné
atmosféry.
Základní složkou smìsí Inomaxx™ je argon.
Jeho nízký ionizaèní potenciál umožòuje
snazší zapalování oblouku. Jelikož argon má
vysokou hustotu, poskytuje dobrou ochranu
svarové láznì i pøi nízkém prùtoku plynu. Pøi
svaøování metodou MIG/MAG se projeví další pøíznivý úèinek argonové složky v tìchto
Obr. 2. - profil svaru – Inomaxx™ Plus
SVĚT SVARU
4.5.2004 15:31:40
smìsích a tou je vliv na pùsobení Lorenzovy
síly urychlující uvolòování kapek z tavící se
elektrody s následkem zvýšení stability
oblouku.
Doplòující složkou smìsí Inomaxx™ pro MAG
svaøování je CO2. Oxid uhlièitý je molekulární
plyn s oxidaèním potenciálem. CO2 v el. oblouku disociuje a pøi zpìtné rekombinaci se
uvolòuje tepelná energie, která napomáhá
tavit základní materiál a ovlivòuje tak velikost
prùvaru. Navíc kyslík uvolnìný z této chemické reakce ovlivòuje tekutost láznì, což vytváøí
podmínky pro dobré odplynìní svarové láznì. Ovšem pøi svaøování vysokolegovaných
antikorozních ocelí je tøeba dodržet omezení
obsahu CO2 v ochranné atmosféøe do 5 %.
Pøi vyšších procentuálních podílech je riziko
ovlivnìní metalurgických dìjù v podobì
vyluèování karbidických fází, které mohou
vyvázat legující prvky (pøedevším Chróm)
a sníží tak antikoroznost svaru.
V druhé skupinì produktù Inomaxx™, urèených pro svaøování metodou TIG je k argonu
pøimíchán vodík. Byś je to složka obsahovì
minoritní, však úèinkem je dominantní. Vodík
je redukèní plyn, a tak pøi jeho pøivedení ke
svarové lázni chemicky na sebe vyvazuje jak
veškerý kyslík z okolí svaru, tak i oxidy z povrchu základního materiálu. Tímto chemickým dìjem je možno zlepšit èistotu svarové
láznì a to i pøi menším prùtoèném množství
ochranného plynu. Druhou, neménì významnou vlastností vodíku, je jeho znaèná
tepelná vodivost (W/m°C), která významnì
zvyšuje energetickou bilanci na svaøovacím
oblouku, což v praxi umožní zvýšit rychlost
svaøování a též zlepšit i smáèivost láznì.
Skupina ochranných atmosfér
Inomaxx™ pro svařování
metodou MAG
INOMAXX™ 2
je standardní univerzální ochranný plyn
pro svaøování bìžné korozivzdorné oceli.
Inomaxx™ 2 obsahuje 2 % CO2 a 98 % argonu. Tato smìs umožòuje dosažení dobré
kvality svaru s nízkou úrovní rozstøiku a dobrými mechanickými vlastnostmi. Inomaxx™ 2 je
vhodný pro všechny tloušśky materiálu a typy
pøenosù kovu obloukem. Pøi svaøování pulzním obloukem, zajišśuje Inomaxx™ 2 výborné
mechanické vlastnosti svarového spoje.
INOMAXX™ Plus
je speciální plynná smìs inertního argonu,
hélia a aktivního oxidu uhlièitého urèená
pro vysoce jakostní svaøování legovaných
a nerezavìjících ocelí v ochranné atmosféøe
metodou MAG. Složení plynu Inomaxx™ Plus
je následující: 63 % Ar, 35 % He, 2 % CO2.
Stainless steel TIG welding
efektivnìjšího
pøenosu energie
0,015
Industry
a svarového
std.
Ozone
kovu obloukem,
OES=0,2ppm
což umožòuje
další zvýšení produktivity svaøo0,010
vacího procesu.
Konveèní smìsi
argonu a kyslíku
mají tendenci
k silné oxidaci,
hloubka prùvaru
0,005
je omezená
a rychlost svaøování relativnì
nízká. Inomaxx™
Plus všechny
0,000
tyto problémy
argon
Inomaxx TIG
dokáže pøe© TWI, Cambridge, UK
Technology Transfer Departament
konat. Héliová
složka smìsi
Graf 1. – Porovnání koncentrací ozonu pøi svaøování antikorozní oceli AISI 316L metodou TIG v ochranných
dává v dùsledku atmosférách Inomaxx™ TIG a argonu
vyšší tepelné
vodivosti vìtší
napìtí na oblouku, což má za následek zvýzitických ocelí metodou TIG je možno vedle
šení tepelné bilance svarové láznì. Tato skuargonu použít i smìsný plyn se 70 % inertníteènost umožòuje zvýšení rychlosti postupu
ho argonu a 30 % inertního hélia (Alumaxx™
a zvìtšení hloubky prùvaru. Malé množství
Plus).
oxidu uhlièitého je ve smìsi aktivní složkou,
která pøispívá k stabilizaci oblouku a zajišśuje
Rekapitulace výhod směsí Inomaxx™:
požadovanou smáèivost. Stabilní oblouk
– zvýšení rychlosti a produktivity svaøování
rovnìž pøispívá k omezení rozstøiku kovu na
– snížení rozstøiku svarového kovu
povrchu svaru.
– èistší a hladší povrch svarové housenky
– nízká oxidace povrchu
Skupina ochranných atmosfér
– mohutnìjší profil svaru a hlubší prùvar
Inomaxx™ pro svařování
– lepší mechan. vlastnosti svaru – menší námetodou TIG
chylnost ke vzniku zatavených pórù
– nižší koncentrace ozonu
INOMAXX™ TIG (= HYTEC™ 2)
Vícesložkové smìsi Inomaxx™ tedy zaruèují
jsou plyny urèené zejména pro svaøování
v mnoha pøípadech, ve srovnání s argoaustenických antikorozních ocelí metodou
nem, vyšší hospodárnost díky úspoøe na
netavící se wolframové elektrody TIG. Jsou
nákladech ve vazbì na èasovou nároènost
to smìsi na bázi argonu s pøímìsí malého
výroby, pøídavné materiály èi následné opraprocenta vodíku. Pøítomnost už 2 % vodíku
cování.
v ochranné atmosféøe pøináší proti argonu tøi
hlavní výhody:
– atmosféra je redukèního charakteru, což
odstraòuje veškerý pøítomný kyslík a napomáhá tak k dezoxidaci svarové láznì
– el. oblouk dosahuje vyšší hodnoty napìtí,což zvyšuje smáèivost láznì a má za
následek též vyšší tepelnou bilanci svaru,
která tak dovoluje zvýšit svaøovací rychlost
(v porovnání s argonem až o 30 %)
– minimalizace tvorby ozonu
èíslo stánku
Pro jakostní svaøování feritických a marten-
Z 52
Použití směsného plynu
Inomaxx ™ Plus
Ochranná atmosféra Inomaxx™ Plus je vhodná pro zkratový, sprchový a synergický pulzní
pøenos svarového kovu obloukem. Oblouk je
charakteristický dobrou stabilitou a tak vznikající svar má vynikající tvar a vzhled s hladkým a èistým povrchem bez rozstøiku a povrchové oxidace. Svarù o této jakosti je možno
dosáhnout i ve všech polohách. Inomaxx™
Plus byl vyvinut za úèelem dosažení co nejSVĚT SVARU
svet svaru 02_2004.indd 27
Graf 2. – Porovnání rychlosti pøi ruèním MAG svaøování (tupý svar, korozivzdorná ocel AISI 316L, tloušśka 3mm)
/ 27
4.5.2004 15:31:44