《中华人民共和国化工行业标准:灯泡用氩气》较以前版本修改了规范性引用文件;修改了技术要求;修改了检验方法,完善了氩气的功用及技术方法。《中华人民共和国化工行业标准:灯泡用氩气》中的标准依照GB/T 1.12009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》的起草规则编制
氩弧焊机是使用氩弧焊的机器,采用高压击穿的起弧方式。氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊,指用工业钨或活性钨作不熔化电极,惰性气体(氩气)作保护的焊接方法,简称TIG。一般用于6~lOmm的薄板焊接及厚板单面焊双面成形的封底焊。常用的焊机有国产YC-150型手工钨极氩弧焊机
折叠非熔化极氩弧焊
非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧,在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气),形成一个保护气罩,使钨极端头,电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触,能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头,其力学性能非常好。
熔化极氩弧焊
焊丝通过丝轮送进,导电嘴导电,在母材与焊丝之间产生电弧,使焊丝和母材熔化,并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别:一个是焊丝作电极,并被不断熔化填入熔池,冷凝后形成焊缝;另一个是采用保护气体,随着熔化极氩弧焊的技术应用,保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用,如Ar 80%+CO220%的富氩保护气。通常前者称为MIG,后者称为MAG。从其操作方式看,目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊,其次是自动熔化极氩弧焊。
氩焊机与手弧焊机在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面都是相似的。但它在后者的基础上增加了几项控制:1、手开关控制;2、高频高压控制;3、增压起弧控制。另外在输出回路上,氩弧焊机采用负极输出方式,输出负极接电极针,而正极接工件。
氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压,击穿氩气,使之导电,然后供给持续的电流,保证电弧稳定。
氩弧焊机在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是相同的。在此不再多叙述,而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能。
手开关控制
氩弧焊机要求氩气先来后走,而电流则后来先走(相对气而言),这此都是通过手开关控制实现的。
由图1知:当焊机主开关合上后,辅助电源工作,给控制电路提供了24V的直流
图1
图1
电。手开关未合上时,24V直流电通过电阻R5使Q2导通,CW3525芯片的8脚经过T形滤波器(L5、C5组成,抗干扰用)对地短路,此时,CW3525处于封波状态,电路无输出;手开关合上时,24V直流电通过电阻R4、R8使Q1导通,Q2基极被拉低而关断,24V直流电通过电阻R6、R7使Q3导通继电器J3A吸合,使控制气体供给的电磁阀工作,给焊接供气。而8脚电位由于缓起动电阻,电容的作用缓慢增长,经过一定时间,CW3525开始工作,电路开始输出功率。这样,电流就较气延时供给延时时间由缓起动动阻、容值决定)。
电磁阀为气体供给控制器件,当继电器J3A合上,电磁阀中的电感线圈获得电流,产生磁能,把铁块吸离气管管口,气体通过电磁阀供给焊接。
手开关控制电路中,电感线圈L1~L4及C1、C2起到防止干扰而使手开关误导通的作用。
1、 手开关合上时,由于Q3导通继电器J3A吸合,电磁阀打开供气。辅助电源向电容C17充电。而由于热敏电阻RT4、RT5的限流,使得手开关不到于因电流过大而损坏;
2、焊接结束,手开关断开后,Q2导通,CW3525的8脚电位被拉低,电路停止输出,而C17上仍充有电能,它通过R6、R7放电供给Q3导通,保持电磁阀导通延时供气。实现了焊接对电流、气体的控制要求。
氧化碳、氩气自动化混合配气设备一、工作原理;本装置是二氧化碳通过调节阀调节,加入氩气中,获得稳定的具有一定比例的氩气和二氧化碳的混合气。
二氧化碳、氩气自动化混合配气设备一、工作原理;本装置是二氧化碳通过调节阀调节,加入氩气中,获得稳定的具有一定比例的氩气和二氧化碳的混合气。
二氧化碳、氩气自动化混合配气设备一、工作原理;本装置是二氧化碳通过调节阀调节,加入氩气中,获得稳定的具有一定比例的氩气和二氧化碳的混合气。具有自动调节功能。二、主要技术指标; 1、原料气;二氧化碳气压力≤0.7-0.9Mpa 氩气压力≤0.7-0.9Mpa 2、工作压力≤0.7-0.9MPa 3、混合气流量混合气含二氧化碳量20% 混合气压力≤0﹒4-0﹒5MPa 4、装机功率0﹒2KW 5、电源220V、50HZ
混合气体的性质取决于组成气体的种类和成分。 混合气体的成分有3种表示方法。
①容积成分:组成气体的分容积与混合气体的总容积之比,用ri表示
所谓分容积是指该组成气体在混合气体的温度和总压力下单独占有的容积。
②质量成分:组成气体的质量与混合气体的总质量之比,用wi表示
③摩尔成分:摩尔是物质的量单位。若一系统中所包含的基本单元(可以是原子、分子、离子、电子或其他粒子)数与0.012千克碳-12原子数目相等,则该系统的物质的量为 1摩尔。组成气体的摩尔数与混合气体的总摩尔数之比,用xi表示
常见的混合气体
干燥空气:21%氧气和79%氮气的混合气体
二氧化碳混合气体:2.5%二氧化碳+27.5%氮气+70%氦气
准分子激光混合气体:0.103%氟气+氩气+氖气+氦气混合气体
焊接混合气体:70%氦气+30%氩气混合气体
高效节能灯泡填充混合气体:50%氪气+50%氩气混合气体
分娩镇痛混合气体:50%笑气+50%氧气混合气体
血液分析混合气体:5%二氧化碳+20%氧气+75%氮气混合气体
储存于通风库房,远离火种、热源;气瓶应有防
倒措施。大于10立方米低温液体储槽不能放在室内。瓶装气体产品为高压充装气体,使用时应经减压降压后方可使用。包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验,方能继续使用。每瓶气体在使用到尾气时,应保留瓶内余压在0.5MPa,最小不得低于0.25MPa余压,应将瓶阀关闭,以保证气体质量和使用安全。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放,严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸。
消防注意
灭火方法:本品不燃。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处[4]
储运注意事项
在储运过程中轻装轻卸,严防碰损,防止高温。氩气没有腐蚀性,在常温下可使用碳钢、不锈钢、铜、铜合金、等通用金属材料及一般的塑性材料和弹性材料。在低温下常用聚四氟乙烯和聚三氟氯化乙烯聚合体来作垫圈、隔膜等。[5]
氩气机工作原理:
1) 升压变压器;图中变压器为24:70,将307电压升高约3倍。
2) 采用4倍压整流电路;如图(C11~C14、D11~D14)来产生高压:①当升压变压器(T1)初级流过一正脉冲电流时(电压值为U),N2产生一上正下负(正向)的感应电动势,并给电容C14充电,使电容C14的端电压也为U,(方向如图);且由于线圈续流和D14的作用,在主变中无电流流过时,C14也不能放电;②升压变压器流过一等值的负脉冲电流时,在N2上产生一上负下正的感应电动势(值为U),给C11充电,使得C11上的压降VC11=VC14+U感应=2V,方向如图;③升压变压器T1再流过一正脉冲电流时,N2上又产生上正下负的感应电动势,这时,电容C13充电,端电压VC13=VC11+U感应-VC14=2V,方向如图;④升压变压器的电流方向再次改变,使得N2上的感应电动势方向为上负下正,这时,电容C12得到电能,且VC12=VC13+VC14-VC11=2V,方向如图,这样,在A、B间便形成了4U的压降。
(3) 高频振荡发生器:(由L3(N3)、C5、放电嘴组成)
①A、B两点的压降达到4V(V为逆变器输出电压,约1KV),给电容C15充电;
②放电嘴因高压击穿放电,此时,相当于短路L3、C15;
③L3、C15产生高频振荡,f=L/2π√LC
④由于输出能量的不断补充,使得每隔一定时间,L3、C15便产生高频振荡电流,并通过T4次级输出到输出。由于T4上要通过高频高压的电流,其技术参数要求严格,它的质量是起弧难易,焊接效果的决定性因素。
控制
输出回路中有高频高压电流后,保证了起弧,可如果防护不当,高频高压电流便会反向击穿二次整流中的整流管,甚至损坏主变T1初级线圈所联接的电路,而且,高频高压只是在起弧时使用,起弧后,便不再需要,所以,需适时断开高频高压发生器,其控制电路如图3所示
①防干扰控制:在输出端的正负极间接有压敏电阻与电容,其对于高频高压电流来说明相当于短路同时,正负端都接有抗高频的电感线圈,这样,就控制了高频高压电流反窜到二次整流的电路中,只在输出端形成回路。同时,接在正极与机壳间的电阻(压敏)和电容也能有效地防止高频电流及其它干扰。
②高频高压电流的产生与关断控制:高频高压电流的产生与关断都由继电器J控制,手开关全上时,把S2合上,这时,电路工作,输出约56伏的直流电压,它使继电器动作,吸合JA,使高频高压电路工作,产生高频高压电流输出,引起电弧,电弧一引起,输出回路便出现大电流,流经电抗器(电感线圈);由于电感的续流作用,能使电抗器正端(图中A点)电压降到很低的电位(甚至为负值),这时,继电器被可靠地断开,高频高压发生器停止工作,完成了对高频高压电流的控制。
增压起弧控制
为了保护轻易起弧,提供焊接质量,氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置,其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器,使得高频高压发生器工作时,也同时抬高了输出端的电压,保证起弧,起弧后,增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。
氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压,击穿氩气,使之导电,然后供给持续的电流,保证电弧稳定。
氩弧焊机在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是相同的。在此不再多叙述,而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能。
手开关控制
氩弧焊机要求氩气先来后走,而电流则后来先走(相对气而言),这此都是通过手开关控制实现的。
由图1知:当焊机主开关合上后,辅助电源工作,给控制电路提供了24V的直流
电。手开关未合上时,24V直流电通过电阻R5使Q2导通,CW3525芯片的8脚经过T形滤波器(L5、C5组成,抗干扰用)对地短路,此时,CW3525处于封波状态,电路无输出;手开关合上时,24V直流电通过电阻R4、R8使Q1导通,Q2基极被拉低而关断,24V直流电通过电阻R6、R7使Q3导通继电器J3A吸合,使控制气体供给的电磁阀工作,给焊接供气。而8脚电位由于缓起动电阻,电容的作用缓慢增长,经过一定时间,CW3525开始工作,电路开始输出功率。这样,电流就较气延时供给延时时间由缓起动动阻、容值决定)。
氩气保护气体
1)保护气体
① Ar、He,② Ar+He的混合气体。其中,Ar和He按一定比例混合使用时,可获得兼有两者优点的混合气体。特别适合焊接铝及其合金、铜及其合金等热敏感性的高导热材料。
氮气可用于铜及其合金的焊接。N2可单独使用,也常与Ar混合使用。N2来源广泛,价格便宜,焊接成本低;但焊接时有飞溅,外观成形不如Ar + He保护时好。
2)焊丝
焊丝直径一般在0.8~2.5mm。焊丝直径越小,焊丝的表面积与体积的比值越大,杂质相对较多,可能引起气孔、裂纹等缺陷。因此,焊丝使用前必须经过严格的清理。
焊接工艺
(1)焊前准备
焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备、焊件和焊丝表面的清理以及焊件组装等。焊前表面清理工作是焊前准备工艺的重点。
1)化学清理 化学清理方式随材质不同而异。例如铝及其合金焊前先进行脱脂去油清理,然后用NaOH溶液进行脱氧处理,再用HNO3溶液酸洗光化,其清理工序可参见有关手册。
2)机械清理 机械清理有打磨、刮削和喷砂等,用以清理焊件表面的氧化膜。对于不锈钢或高温合金焊件,常用砂纸磨或抛光法;对于铝合金,用细钢丝轮、钢丝刷或刮刀。机械清理方法生产率较低。
(2)工艺参数
MIG焊的主要焊接工艺参数是:焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、喷嘴直径、氩气流量等。
喷嘴孔径为20mm左右,氩气流量约在30~60L/min范围内。电流种类和极性,则采用直流反接,有利于电弧稳定,并充分发挥"阴极破碎"作用。
MIG焊可以进行半自动焊接或自动化的焊接,其应用范围较广。
氩弧焊,是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。 又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体,将空气隔离在焊区之外,防止焊区的氧化。
氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上,利用氩气对金属焊材的保护,通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池,使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术,由于在高温熔融焊接中不断送上氩气,使焊材不能和空气中的氧气接触,从而防止了焊材的氧化,因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属
非熔化极
工作原理及特点:非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧,在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气),形成一个保护气罩,使钨极端部、电弧和熔池及邻近热影响区的高温金属不与空气接触,能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头,其力学性能非常好。
熔化极工作原理及特点 :焊丝通过丝轮送进,导电嘴导电,在母材与焊丝之间产生电弧,使焊丝和母材熔化,并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别:一个是焊丝作电极,并被不断熔化填入熔池,冷凝后形成焊缝;另一个是采用保护气体,随着熔化极氩弧焊的技术应用,保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用,如以氩气或氦气为保护气时 称为熔化极惰性气体保护电弧焊(在国际上简称为MIG焊);以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体 时,或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时,统称为熔化极活性气 体保护电弧焊(在国际上简称为MAG焊)。从其操作方式看,目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊,其次是自动熔化极氩弧焊。
氩气熔化极惰性气体保护焊又称MIG(Metal Inertia Gas )焊,它是利用氩气或富氩气体作为保护介质,采用连续送进可熔化的焊丝与燃烧于焊丝焊丝工件间的电弧作为热源的电弧焊。这种方法焊接质量稳定可靠,最适于焊接铝、铜、钛及其合金等有色金属中厚板,也适用于焊接不锈钢、耐热钢和低合金钢等。由于焊丝的载流能力大,焊接生产率高。熔化极氩弧焊的电弧是明弧,焊接过程参数稳定,易于检测及控制。
MIG属于熔化极气体保护焊,与CO2气体保护焊相比,具有以下的优点:MIG焊是以惰性气体保护或以富氩气体保护的弧焊方法。而CO2保护焊却具有强烈的氧化性。这就决定了二者的区别和特点。MIG焊的主要优点如下:
1.在氩或富氩气体保护下的焊接电弧稳定。
2.由于MIG焊熔滴过渡均匀和稳定,所以焊缝成形均匀、美观。
3.电弧气氛的氧化性很弱,甚至无氧化性,MIG焊不但可以焊接碳钢、高合金钢,而且还可以焊接许多活泼金属及其合金,如:铝及铝合金、镁及镁合金等。
4.大大地提高了焊接工艺性和焊接效率。但是:
①熔化极气体保护焊比手工电弧焊的焊接设备更复杂、价格高,并且使用时不轻便、灵活。
②熔化极气体保护焊焊枪较大,焊接缆线比较僵硬、不灵活,因此不适合焊接密封舱体结构。
③熔化极气体保护焊焊枪的尺寸较大,并且焊丝伸出长度为12~25mm,不易观察焊接电弧和得到高质量的焊缝。
④采用熔化极气体保护焊进行室外焊接时,常常受到天气或防护措施的限制。为了避免焊接时保护气体发生爆炸,应对保护气体气瓶采取防护措施。当室外风速超过2.2 m/s时,不易采用熔化极气体保护焊进行焊接。
电源极性
通常MIG焊应采用直流电源。因为交流电源将破坏电弧稳定性,在电流过零时,电弧难以再引燃。直流焊接时,电流极性有两种接法,直流正接(反极性)法和直流反接(正极性)法。直流正接法是指电极为阴极和工件为阳极;直流反接法则恰好相反。MIG焊多采用直流反接。主要原因如下:
1.电弧稳定。因阳极斑点牢固地出现在焊丝端头,使得电弧不发生飘移。相反,采用直流正极性接法时,焊丝为阴极,因阴极斑点总是寻找氧化膜,所以阴极斑点不断地沿焊丝上、下飘移,移动最大可以达到20~30mm,从而破坏了电弧的稳定性。
2.在焊缝附近产生阴极破碎作用。因工件为阴极,所以在焊缝附近的金属氧化膜能被阴极破碎作用而去除。这正适合于焊接铝、镁及其合金。
3.直流反接时,焊丝熔化速度加快,生产效率高。
注:国内的直流正接对应国际上直流反极性接法。
高纯氩气在使用时的注意事项有哪些?
高纯氩气是一种无色、无味的(稀有)惰性气体,分子量39.938,分子式为Ar,在标准状态下,其密度为1.784kg/m3,沸点为-185.7℃。那么关于高纯氩气在使用时需要注意一些事项,只有这样才能更好的使用它,关于这方面信息,为大家详细说明下:
防止高纯氩气泄漏到工作场所空气中。高纯氩气在搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。当其含量增加导致氧气含量低于19.5%时有可能引起窒息。包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验,方能继续使用。每瓶气体在使用到尾气时,应保留瓶内余压在0.5MPa,不得低于0.25MPa余压,应将瓶阀关闭,以保证气体质量和使用安全。瓶装高纯氩气和严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击。
氩气高纯氩气技术安全说明
1化学品及企业标识
中文名:氩气
英文名:Argon,
分子式:Ar
分子量:39.9
化学类别:不燃压缩气体
2成分/组成信息
主要成分:高纯氩气含量>t99.999%。纯氩含量I>99.994%
主萋虽堆:用于对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即,“氩弧焊”。稀有金属及有色金属冶炼、半导体工业、色谱与光谱仪器的载气、配制标准气与混合气、灯泡气(注:纯氩不宜直接用作灯泡气)。
3危险性概述
危险性类别:第2.2类不燃压缩气体
侵入途径:吸入、眼/皮肤。
健康危害:
吸入:普通大气压下无毒,高浓度时,使氧分压降低而发生窒息。氩浓度达50%以上,引起严重症状;75%以上时,可在数分钟内死亡。当空气中氩浓度增高时,先出现呼吸加速,注意力不集中,共济失调。继之,疲倦乏力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,以至死亡。
眼/皮肤:接触迅速蒸发的气体会引起冻伤。
4急救措施
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输 氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
5消防措施
燃烧性:不燃
闪点(℃):无意义
爆炸下限(%):无意义
爆炸上限(%):无意义
引燃温度(℃):无意义
危险特性:若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
灭火方法:本品不燃。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
6泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
7操作处置和储存
不燃性压缩气体。储存于阴凉、通风仓间内。仓内温度不宜超过40℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与易燃或可燃物分开存放。验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先发用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。不得分装。钢瓶阀门操作必须使用标准的手轮。
8接触控制/个体防护
工作杨所职业接触限值
中国MAC(ra9/m3):无规定
美国ACGIH TLV—TWA: 单纯窒息性气体
工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护:一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。
眼睛防护:一般不需特殊防护
身体防护:穿一般作业工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其它:避免高浓度吸入。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有
人监护。
9理化特性
外观与性状:无色无臭惰性气体。
熔点(℃):一l89.2
沸点(℃):一l85.9
相对密度(水=1):1.40(一186℃)
相对密度(空气=1):1.38
饱和蒸气压(kPa):202.64(一179℃)
辛醇/水分配系数的对数值:无资料
燃烧热(kJ/m01):无意义
临界温度(℃):一l22.3
临界压力(MPa):4.89
溶解性:微溶于水。溶于醇。
10稳定性和反应活性
稳定性:稳定
聚合危害:不聚合
避免接触的条件:高温
11毒理学资料
急性毒性
LD50:无资料
LC50:无资料
12环境生态资料
对环境无害。
13废弃处置
允许气体安全地扩散到大气中。
14运输信息
危规号:22011
UN编号:1006
包装分类:m
包装标志:5
包装方法:耐压钢瓶。
高纯氩气不同纯度的氩气
高纯氩气广泛的用途:氩气主要应用于焊接、不锈钢制造、冶炼,还用于半导体制造工艺中的化学气相淀积、晶体生长、热氧化、外延、扩散、多晶硅、钨化、离子注入、载流、烧结等。
用作ICP,气相色谱仪等仪器的载气,标准气、平衡气、零点气等不同状态、不同纯度的氩气,不同的充装大小,价格有所差异,了解新的氩气价格,高纯氩气为了获得{高纯氩气空气等离子体助燃激励器的特性,首先在空气中加入少量氩气的条件下,对条状、王状和网状三种不同电极形状的等离子体助燃激励器的放电特性进行对比,实验结果表明电极形状对激励器放电特性影响不大.
然后对条形电极在纯空气和10%绿气/90%空气高纯氩气两种条件下的放电特性和发射光谱进行研究,发现加入氩气后,放电参数变化趋势与纯空气相似,但电流脉冲增多,放电均匀度增加,起始放电电压由27kV降低到24kV,并且介质阻挡放电发射光谱增强.
氩气国标编号 22011 ,CAS号 7440-37-1, 分子式 Ar,分子量 39.95,无色无臭的惰性气体;蒸汽压 202.64kPa(-179℃);熔点 -189.2℃;沸点-185.7℃ 溶解性:微溶于水;密度:相对密度(水=1)1.40(-186℃);相对密度(空气=1)1.38;稳定性:稳定;危险标记 5(不燃气体);主要用途:用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即"氩弧焊"。
等离子弧焊,是指利用等离子弧高能量密度束流作为焊接热源的熔焊方法。等离子弧焊接具有能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电孤稳定且适宜焊接薄板和箱材等特点,特别适合于各种难熔、易氧化及热敏感性强的金属材料(如钨、钼、铜、镍、钛等) 的焊接。
气体由电弧加热产生离解,在高速通过水冷喷嘴时受到压缩,增大能量密度和离解度,形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧,因而具有较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用纯氩。根据各种工件的材料性质,也有使用氦、氮、氩或其中两者混合的混合气体的。
用途:一种稀有气体。用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光,又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。[3]
在酿酒的过程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧气置换,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
热处理工艺也用于代替氮气和氨气,效果更是超过氮气和氨气,不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂
等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料,并借助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。
等离子弧焊接和切割:
等离子弧的产生:
(1)等离子弧的概念:
自由电弧:未受到外界约束的电弧,如一般电弧焊产生的电弧。
等离子弧:受外部拘束条件的影响使孤柱受到压缩的电弧。
自由电弧弧区内的气体尚未完全电离,能量未高度集中,而等离子弧弧区内的气体完全电离,能量高度集中,能量密度很大,可达10~10W/cm2,电弧温度可高达24000~50000K(一般自由状态的钨极氩弧焊最高温度为10000~20000K,能量密度在10W/cm2以下)能迅速熔化金属材料,可用来焊接和切割。
(2)等离子弧的产生
等离子弧发生装置如图6-4-1所示。
在钨极与喷嘴之间或钨极与工件之间加一较高电压,经高频振荡使气体电离形成自由电弧,该电弧受下列三个压缩作用形成等离子弧。
①机械压缩效应(作用)--电弧经过有一定孔径的水冷喷嘴通道,使电弧截面受到拘束,不能自由扩展。
②热压缩效应--当通入一定压力和流量的氩气或氮气时,冷气流均匀地包围着电弧,使电弧外围受到强烈冷却,迫使带电粒子流(离子和电子)往弧柱中心集中,弧柱被进一步压缩。
③电磁收缩效应--定向运动的电子、离子流就是相互平行的载流导体,在弧柱电流本身产生的磁场作用下,产生的电磁力使孤柱进一步收缩。
电弧经过以上三种压缩效应后,能量高度集中在直径很小的弧柱中,弧柱中的气体被充分电离成等离子体,故称为等离子弧。
当小直径喷嘴,大的气体流量和增大电流时,等离子焰自喷嘴喷出的速度很高,具有很大的冲击力,这种等离子弧称为"刚性弧",主要用于切割金属。反之,若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时,该等离子弧称为"柔性弧",主要用于焊接。
等离子弧焊接
用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子孤焊接。
焊接时离子气(形成离子弧)和保护气(保护熔池和焊缝不受空气的有害作用)均为纯氩。
等离子弧焊所用电极一般为钨极(与钨极氩弧焊相同,国内主要采用钍钨极和铈钨极,国外还采用锆钨极和锆极),有时还需填充金属(焊丝)。一般均采用直流正接法(钨棒接负极)。故等离子弧焊接实质上是一种具有压缩效应的钨极气体保护焊。
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