1. Tại sao khí bảo vệ lại cần thiết
quá trình oxy hóa: Oxy phản ứng với kim loại (ví dụ nhôm, titan, thép không gỉ) tạo thành các oxit giòn (ví dụ Al₂O₃, TiO₂), làm giảm độ bền mối hàn và gây ra các vết nứt.
thấm nitơ: Nitơ phản ứng với kim loại (ví dụ sắt, crom) tạo thành nitrit (ví dụ Fe₄N, CrN), làm cho mối hàn trở nên giòn và xốp.
độ xốp: Hơi nước hoặc không khí đọng lại tạo ra bong bóng trong mối hàn đang đông cứng, làm suy yếu tính nguyên vẹn của mối hàn.
Tăng sự bắn tung tóe: Sự can thiệp của không khí làm mất ổn định bể nóng chảy, gây ra hiện tượng bắn tung tóe kim loại và hình dạng mối hàn kém.
2. Các loại khí bảo vệ thông thường
Khí trơ (Không phản ứng, được sử dụng rộng rãi)
Của cải: Chi phí thấp, mật độ cao (độ phủ tốt hơn), năng lượng ion hóa vừa phải, bảo vệ ổn định cho hầu hết các kim loại.
Vật liệu phù hợp: Nhôm, titan, thép không gỉ, hợp kim đồng (lý tưởng cho các kim loại có độ phản chiếu cao hoặc dễ bị oxy hóa).
--------Ryder
Ghi chú: Argon nguyên chất có thể gây ra cấu trúc hạt thô ở các mối hàn dày; trộn với helium cải thiện hiệu suất.
Của cải: Độ tinh khiết cực cao (Lớn hơn hoặc bằng 99,999%), độ dẫn nhiệt tuyệt vời, năng lượng ion hóa cao (hồ quang ổn định) nhưng đắt tiền.
Vật liệu phù hợp: Các ứng dụng quan trọng (ví dụ: titan hàng không vũ trụ, nhôm dày), làm giảm độ xốp và cải thiện độ dẻo dai.
Ghi chú: Vùng bảo vệ hẹp; thường được trộn với argon (ví dụ Ar+He) để cân bằng chi phí và hiệu quả.
Khí hoạt động (Chứa thành phần oxy hóa)
Của cải: Chi phí thấp, tăng cường độ cứng cho một số kim loại (ví dụ: tạo thành nitrua trong thép để tăng cường độ cứng).
Vật liệu phù hợp: Thép cacbon, thép hợp kim thấp (tránh dùng các hợp kim có chứa Cr, Ti tạo thành nitrua giòn).
Ghi chú: Yêu cầu độ tinh khiết cao (Lớn hơn hoặc bằng 99,99%) để ngăn ngừa tạp chất (ví dụ O₂, H₂O) gây xốp.
Của cải: Có tính oxi hóa mạnh, chủ yếu dùng trong hàn hồ quang (ví dụ MIG). Hiếm khi được sử dụng một mình trong hàn laser; trộn với argon (ví dụ Ar+CO₂) cho thép cacbon để giảm giá thành.
Khí hỗn hợp (Cân bằng hiệu suất và chi phí)
Ar+Anh: Tăng cường lượng nhiệt đầu vào cho nhôm hoặc titan dày, giảm độ xốp.
Ar+N₂: Được sử dụng cho thép không gỉ và thép cacbon, cân bằng giữa khả năng bảo vệ và chi phí đồng thời tránh độ giòn.
Ar + H₂: Đối với hợp kim có hàm lượng cacbon cao hoặc crom cao, làm giảm quá trình oxy hóa và độ xốp (cần kiểm soát tỷ lệ H₂ nghiêm ngặt để ngăn ngừa hiện tượng giòn do hydro).
Bản tóm tắt
vật liệu (Al, Ti, Cu): Sử dụng hỗn hợp argon hoặc Ar+He.
Thép cacbon, thép hợp kim thấp: Hỗn hợp nitơ hoặc Ar+N₂.
Các ứng dụng có độ chính xác cao (ví dụ: hàng không vũ trụ): Helium có độ tinh khiết cao hoặc Ar+He.