מדוע נדרש גז מגן במהלך הריתוך? מהם גזי המגן הנפוצים?

המטרה העיקרית של גז מיגון היאלמנוע מאזור הריתוך להגיב עם רכיבים מזיקים באוויר (חמצן, חנקן, אדי מים וכו'), הבטחת איכות ויציבות ריתוך. להלן פירוט של תפקידי המפתח והגזים הנפוצים בשימוש:

1. מדוע נחוץ גז מיגון

רכיבי אוויר כמו חמצן (O₂), חנקן (N₂) ואדי מים (H₂O) מגיבים עם בריכת הריתוך המותכת, וגורמים ל:

חִמצוּן: חמצן מגיב עם מתכות (למשל, אלומיניום, טיטניום, נירוסטה) ליצירת תחמוצות שבירות (למשל, Al₂O₃, TiO₂), מפחית את חוזק הריתוך וגורם לסדקים.

ניטרידינג: חנקן מגיב עם מתכות (למשל ברזל, כרום) ליצירת ניטרידים (למשל Fe₄N, CrN), מה שהופך את הריתוך לשביר ונקבובי.

נַקבּוּבִיוּת: אדי מים או לכידת אוויר יוצרים בועות בריתוך הממצק, ומחלישות את שלמותו.

התזות מוגברת: הפרעות אוויר מערערות את הבריכה המותכת, וגורמת להתזות מתכת ולמראה ריתוך גרוע.

גזי מגן מגנים על הריתוך על ידי עקירת אוויר, ומבטיחים טוהר ועקביות. הם גם עוזרים לפזר זיהומים (למשל, סרטי תחמוצת) ממשטח הבריכה המותכת.

2. גזי מיגון נפוצים

בהתבסס על מאפיינים ויישומים, גזים מסווגים לאָדִישׁ, פָּעִיל, וגזים מעורבים:

גזים אינרטיים (לא-תגובתיים, בשימוש נרחב)

ארגון (Ar)

נכסים: עלות נמוכה, צפיפות גבוהה (כיסוי טוב יותר), אנרגיית יינון מתונה, הגנה יציבה לרוב המתכות.

חומרים מתאימים: אלומיניום, טיטניום, פלדת אל-חלד, סגסוגות נחושת (אידיאלי למתכות מועדות לרפלקטיביות או לחמצון-).

--------ריידר

פֶּתֶק: ארגון טהור עלול לגרום למבנה גרגר גס בריתכות עבות; ערבוב עם הליום משפר את הביצועים.

הליום (הוא)

נכסים: טוהר- גבוה במיוחד (גדול מ-99.999%) או שווה לו, מוליכות תרמית מעולה, אנרגיית יינון גבוהה (קשת יציבה), אך יקר.

חומרים מתאימים: יישומים קריטיים (למשל, טיטניום תעופה וחלל, אלומיניום עבה), מפחית נקבוביות ומשפר את הקשיחות.

פֶּתֶק: אזור הגנה צר; לעתים קרובות מעורבב עם ארגון (למשל, Ar+He) כדי לאזן בין עלות ויעילות.

גזים פעילים (מכילים רכיבים מחמצנים)

חנקן (N₂)

נכסים: עלות נמוכה, מחזקת מתכות מסוימות (למשל, יצירת ניטרידים בפלדה כדי לשפר את הקשיות).

חומרים מתאימים: פלדת פחמן, פלדת סגסוגת- נמוכה (הימנעות מסגסוגות המכילות Cr, Ti, היוצרות ניטרידים שבירים).

פֶּתֶק: דורש טוהר גבוה (גדול או שווה ל-99.99%) כדי למנוע זיהומים (למשל, O₂, H₂O) הגורמים לנקבוביות.

פחמן דו חמצני (CO₂)

נכסים: מחמצן חזק, משמש בעיקר בריתוך קשת (למשל, MIG). לעתים רחוקות משמש לבד בריתוך לייזר; מעורבב עם ארגון (למשל, Ar+CO₂) עבור פלדת פחמן כדי להפחית עלויות.

גזים מעורבים (איזון ביצועים ועלות)

Ar+He: משפר את כניסת החום לאלומיניום או טיטניום עבה, מפחית נקבוביות.

Ar+N₂: משמש לפלדת אל חלד ופלדת פחמן, מאזן הגנה ועלות תוך הימנעות משבירות.

Ar + H₂: עבור סגסוגות גבוהות של-פחמן או-כרום, מפחית חמצון ונקבוביות (בקרת יחס H₂ קפדנית נדרשת כדי למנוע התפרקות מימן).

תַקצִיר

בחר את גז המגן על בסיססוג החומר (רגישות לחמצון, רפלקטיביות), עובי, דרישות דיוק, ועלות:

חומרים (Al, Ti, Cu): השתמשו בארגון או בתערובות Ar+He.

פלדת פחמן, פלדת סגסוגת- נמוכה: תערובות חנקן או Ar+N₂.

יישומים-בדיוק גבוה (למשל, תעופה וחלל): הליום-בטוהר גבוה או Ar+He.

הודע לי אם אתה צריך התאמות נוספות!

----------------

ריידר