IMG
90

4.8.1.5. Wodór

Podobnie jak tlen, sam wodór nie jest wykorzystywany jako gaz osłonowy. Dodawanie wodoru do gazu osłonowego ograniczone jest zazwyczaj do procesu GTAW. Wodór ma niski potencjał jonizacyjny (13,5 eV) i wysoką przewodność cieplną. W miarę wzrostu ilości wodoru w gazie osłonowym wymagane jest zazwyczaj zwiększenie napięcia luku. Wzrost energii łuku wpływa bezpośrednio na poprawę wtopienia oraz płynność jeziorka spawalniczego. Wodór jest również wykorzystywany jako środek redukujący i jego działanie pomaga usuwać warstwy tlenków z powierzchni jeziorka spawalniczego, co pozwala wytworzyć spoiny o czystszym licu. Wodór zwiększa podatność na pękanie niektórych materiałów. Należy zatem dokonać dokładnej oceny podatności materiału na pękanie pod wpływem działania wodoru, zanim podjęta zostanie decyzja odnośnie do wykorzystania gazu osłonowego z zawartością tego składnika.

4.8.2. Gazy osłonowe do spawania stali węglowych i niskostopowych

Z reguły wszystkie gatunki stali węglowych i niskostopowych mogą być spawane w osłonie tych samych gazów. Do spawania metodą GTAW można stosować czysty argon lub hel oraz mieszanki tych gazów (Ar + He) zawierające 25, 30, 50 lub 75% helu, jak również mieszanki argonu z wodorem o zawartości wodoru od 2 do 7,5%. Do spawania stali węglowych i niskostopowych metodą GMAW i drutem proszkowym stosuje się najczęściej czysty CO, oraz mieszanki:

-    argon + dwutlenek węgla o zawartości od 5 do 25% CO,,

-    argon + (4-^12)% O,,

-    argon + (5-7-20)% CO, + (2-^5)% O,.

Na przykład podczas spawania w mieszance zawierającej 5% CO, i 2% O, uzyskuje się spoiny o wyraźnej granicy wtopienia w kształcie palca i o gładkiej powierzchni bez łusek. Mieszanka taka jest więc odpowiednia do spawania cienkich blach, ponieważ niski współczynnik przewodnictwa cieplnego gazu zmniejsza możliwość odkształceń. Nie zaleca się zaś stosować jej do spawania grubszych elementów z powodu ryzyka powstania wad wtopienia oraz skłonności do występowania porowatości. Przypisuje się ją argonowi oraz rozpuszczonemu azotowi, które nie zdążyły wydostać się ze spoiny. Zwiększenie prądu spawania i zawartości CO, w mieszance pozwalają uniknąć tego problemu. Spoiny wykonane w osłonie mieszanek zawierających 20% CO, i 2% O, charakteryzują się głębszym wtopieniem i głębokim przetopem. Mieszanki te nadają się do spawania grubych elementów, a zwłaszcza do spawania wielowarstwowego. Płynność jeziorka spawalniczego powoduje, że wszelkie uwięzione i rozpuszczone gazy mają dość czasu, aby wydostać się na powierzchnię spoiny, zanim spoina zakrzepnie, zmniejszając w ten sposób ryzyko porowatości. Mieszanki te dają jednak większy rozprysk i gorszą stabilność łuku. Jako gazu formującego grań używa się przeważnie czystego azotu lub argonu oraz mieszanki azotu z wodorem o zawartości wodoru od 2 do 25%.