Kot ključna sestavina pri varjenju je plin argon dragocena sestavina, ki varilcem omogoča varjenje zdržljivih zvarov. V prispevku preverimo, kaj je argon za varjenje, kakšne so njegove lastnosti in zakaj se uporablja za varjenje.
Kaj je argon?
Argon je plin brez vonja, barve in okusa, ki predstavlja 0,93 % zemljine atmosfere. Kemično gledano je argon žlahtni plin s simbolom Ar in atomskim številom 18. Žlahtni plini veljajo za stabilne in imajo nizke hitrosti reakcije. Izhaja iz grške besede argos, kar pomeni “len” ali “neaktiven”, in se ne kombinira z drugimi elementi. Zaradi svoje „lenobe“ je plin argon edinstveno sposoben zagotoviti idealno inertno atmosfero, potrebno za žarnice z žarilno nitko in fluorescentne žarnice, polprevodniške kristale in varjenje.
Ali je argon vnetljiv?
Argon je negorljiv in ne podpira gorenja. Ker postopek varjenja včasih doseže približno 3871 °C, je to varna možnost za varilce.
Ali je argon strupen?
Poleg tega, da ni vnetljiv, je argon tudi netoksičen. Vendar pa pri neustrezni oz. nezadostni zaščiti pri uporabi argona obstajajo nevarnosti za zdravje. Argon uvrščamo med preproste zadušljive snovi. Preprosto povedano, uporaba argona zmanjša vsebnost kisika v zraku. To bi lahko bilo odlično za obločno varjenje, vendar ni tako dobro za varilce, ki so odvisni od kisika. Kadar se za varjenje uporablja argon, je priporočljivo dobro prezračeno delovno območje.
Ali argon reagira z drugimi plini?
Argon je plemenit plin in ne reagira z drugimi plini.
Drugi elementi skupine žlahtnih plinov vključujejo helij, neon, ksenon, radon in kripton. Ta ekskluzivna skupina je znana tudi kot “inertni plini”, ker ne reagirajo zlahka z drugimi elementi ali spojinami. Pravzaprav je definicija besede inertna “kemično neaktivna”. Če smo povsem natančni, je vsekor možno, da plin argon reagira z drugimi elementi. Vendar bi bili potrebni skrajni ukrepi, da bi sprožili reakcijo. Leta 1962 je bila potrebna celotna finska ekipa teoretičnih kemikov, da je prisilila argon v reakcijo z drugim elementom.
Kaj je zaščitni plin?
Zaščitni plini so inertni plini, ki se uporabljajo v procesu varjenja za zaščito zvara pred drugimi elementi v ozračju. Elementi, kot so kisik, ogljikov dioksid, dušik ali vodna para, lahko onesnažijo zvar. To lahko povzroči oksidacijo, korozijo ali splošno oslabitev zvara.
Zaščitni plini, kot je argon, ščitijo zvare pred škodljivimi elementi v zraku. Zaščitni plini se na področju varjenja uporabljajo že od leta 1920. Postali so standardna praksa med drugo svetovno vojno, ko je letalska industrija iskala način za izboljšanje konstrukcije letal. Argon je idealen zaščitni plin za uporabo pri delu z aluminijem in neželeznimi kovinami. Helij je še en pogosto uporabljen zaščitni plin, ki najbolje deluje pri varjenju kovin magnezija, bakra in aluminija.
Zakaj varilci uporabljajo plin argon?
Argon se uporablja za varjenje zaradi nizkih stroškov, zmogljivosti zaščitnega plina in stabilnosti. Poleg tega, da ne reagira z drugimi elementi, se tudi
ne vname, ko je izpostavljen ekstremnim temperaturam, ki se običajno pojavijo pri varjenju. Zaradi njegove naravne prisotnosti v zemeljski atmosferi je tudi cenovno ugoden plin za varilce. Te vrste plinov izpodrivajo druge elemente v ozračju, ščitijo celovitost njihovih zvarov in zagotavljajo stabilnost obloka.
Uporaba regulatorja argona
Regulatorji se uporabljajo pri varjenju za nadzor pretoka plina iz rezervoarja v varilno cev. Regulacija pretoka plina zagotavlja kakovostnejši zvar, varnejše delovno okolje in manj odpadkov. Priključitev cevi neposredno na jeklenko za plin namesto regulatorja bi povzročila nenadzorovan pretok plina. To bi porabilo ves plin v jeklenki. Nujno je treba uporabiti regulator, posebej zasnovan za plin argon. Ti regulatorji imajo dva merilnika. Eden za določanje tlaka v jeklenki za plin in drugi za merjenje pretoka plina iz jeklenke v cev.
Kako dolgo trajajo jekenke za varjenje z argonom?
Določitev, kako dolgo bo zdržala posoda za varjenje z argonom, je odvisna od različnih dejavnikov. Upoštevati je treba velikost jeklenke, pretok in pogostost uporabe, da bi najbolje ocenili, koliko ur bo zagotovila jeklenka argona. Varilne posode so na voljo v različnih velikostih od 0,57 m³ do nekje 9 m³.
MIG in TIG varjenje
Najpogostejši vrsti varjenja sta MIG varjenje in TIG varjenje.
Oba uporabljata zaščitne pline za zaščito celovitosti zvara. Obe metodi se lahko uporabljata na različnih kovinah, kot so aluminij, ogljikovo jeklo in nerjavno jeklo. Ti dve tehniki varjenja uporabljata ekstremno toploto, ki jo ustvari električni tok, da tali kovino in tvori trden spoj. Čeprav sta obe učinkoviti metodi varjenja, ki se uporabljata v številnih panogah, imata izrazite razlike.
MIG varjenje
MIG uporablja kovinski inertni plin. Pri MIG varjenju se dovodna žica dovaja skozi ročaj gorilnika. To ustvari varilni oblok med palico in osnovno kovino. Varilec uporablja sprožilec za nadzor podajanja palice potrošnega materiala. MIG varjenje je metoda, ki uporablja plin argon.
MIG varjenje tali kovinsko palico skupaj z osnovno kovino, da lahko varilec ustvari trden kovinski spoj. Kovinska palica se dovaja skozi pištolo, podobno kot se lepilna paličica stopi z lepilno pištolo. Ta tehnika se običajno uporablja, kadar gre za večje ali debelejše kovine. To je hkrati tehnika, ki se jo je enostavno naučiti, hkrati pa hitrejša tehnika za izvajanje. Čeprav je hitrejši, lahko ustvari manj estetski zvar in je manj trden kot drugi varilni postopki.
TIG varjenje
Inertni plin volfram je splošno znan za varjenje TIG. Gre za metodo, ki namesto taljenja žične palice uporablja neuporabno volframovo elektrodo. To ustvari varilni oblok med volframovo elektrodo, ročno polnilno palico in osnovno kovino. Lahko se uporablja tudi brez polnila, v tem primeru se varilni oblok pojavi samo med volframovo elektrodo in osnovno kovino.
TIG varjenje je metoda varjenja, ki uporablja plin argon in volframovo elektrodo Ta metoda najbolje deluje pri varjenju aluminija in drugih majhnih ali tankih kovin. Ogljikovo jeklo in nerjavno jeklo sta tudi običajna materiala za TIG varjenje. Varjenje TIG, ki je bolj zapleten postopek kot varjenje MIG, zahteva posebno usposabljanje varilcev za izdelavo čistih in natančnih zvarov. Ta metoda je počasnejši od varjenja MIG, vendar omogoča večji nadzor in čistejši zvar.
Prednosti in slabosti varjenja MIG in TIG
Oba načina varjenja MIG in TIG imata prednosti in slabosti. Razumevanje teh prednosti in slabosti lahko pomaga varilcem izbrati najboljšo metodo za delo.
MIG varjenje je lažje in hitrejše, kar ima za posledico manj proizvodnih stroškov. Vendar ponuja manj natančne in šibkejše zvare ter obstaja večje tveganje za navidezno neprivlačne brizganje. Druga možnost je, da TIG varjenje ustvari čistejše in močnejše zvare. Pomanjkljivosti so čas, ki je potreben za učenje in izvedbo pravilnih zvarov, pa tudi višji proizvodni stroški.
Varjenje z različnimi vrstami argona
Različne vrste varilnih del zahtevajo različne vrste plinskih mešanic argona za doseganje najboljših rezultatov. Tukaj je nekaj vrst mešanic argona, ki se običajno uporabljajo za varjenje v ščitu:
Čisti argon
100 % argon (tehnično 99,99 %) se uporablja pri varjenju neželeznih kovin, kot so aluminij, baker in nikelj. Čisti argon je tudi izbira številka ena za TIG varjenje. Ne samo, da čisti argon ščiti zvar pred kontaminacijo, ščiti tudi volframovo elektrodo pred tvorbo volframovih oksidov.
Mešanice argona in ogljikovega dioksida
Najpogostejša vrsta plinov, ki se uporabljajo pri zaščitnem varjenju, je mešanica argona in CO2. Te mešanice so sestavljene iz nekje med 80-95 % argona in 5-20 % CO2. Raven CO2 se poveča glede na debelino varilnega materiala, da se izboljša penetracija zvara. Povečanje vsebnosti CO2 v mešanici plinov bo povečalo tudi možnost brizganja. Te mešanice se najpogosteje uporabljajo za ogljikova, nizkolegirana in nekatera nerjavna jekla.
Mešanice argona in kisika
Druga pogosta vrsta mešanice je argon in kisik. Te mešanice segajo od 95-99 % argona do 1-5 % kisika. Mešanice argona in kisika se uporabljajo za kovine iz ogljika in nerjavečega jekla, da zagotovijo stabilen varilni oblok in nizko stopnjo brizganja.
Mešanice argona, helija in ogljikovega dioksida
Plinske mešanice so na voljo v številnih mešanicah, vključno z:
- 90 % helija, 7,5 % argona in 2,5 % CO2
- 66 % argona, 26,5 % helija in 7,5 % CO2
- 66,1 % argona, 33 % helija in 0,9 %CO2
Te mešanice se uporabljajo za varjenje nerjavnega jekla, ogljika in nizko legiranega jekla.
Nevarnosti argona
Argon je razmeroma varen plin za uporabo v procesu varjenja, ker ni vnetljiv in netoksičen. A čeprav je varnejši od večine plinov, lahko argon predstavlja nevarnost, če ne upoštevamo določenih varnostnih ukrepov. Največja nevarnost pri delu z argonom je zadušitev. Ker argon izpodriva kisik, lahko povzroči zadušitev, če ga ne uporabljate v prostoru z veliko prezračevanja.
Brez ustreznega prezračevanja lahko argon povzroči:
- Hitro dihanje
- Pekoč občutek v nosu in grlu
- Glavobole
- Zaspanost
- Omotičnost
- Zmedenost
- Slabost
- Tresenje
- Bruhanje
- Nezavest
- Smrt
Če pride do čezmernega vdihavanja argona, je pomembno, da se čim prej premaknete v prostor s svežim zrakom. Če je težko dihati, je treba dodati kisik. Če oseba ne diha, jo prenesite na svež zrak in uporabite metode umetnega dihanja (kot je oživljanje). Poklicati je treba tudi nujno medicinsko pomoč.
Sklep
Argon je stabilen, negorljiv in nestrupen plin. Je idealen zaščitni varilni plin, ker razprši kontaminantne elemente v ozračju in ščiti zvare pred oksidacijo in korozijo. Argon kot zaščitni plin proizvaja čistejše in močnejše zvare. Varilci uporabljajo regulatorje in merilnike pretoka za nadzor pretoka argona iz rjeklenke za plin v varilni gorilnik.