Jaki gaz do migomatu wybrać? Gaz do spawania stali węglowej, stali nierdzewnej i aluminium

Dobór gazu do migomatu zależy przede wszystkim od rodzaju spawanego materiału. Do stali węglowej najczęściej wykorzystuje się mieszankę argonu i dwutlenku węgla. Do spawania stali nierdzewnej stosuje się natomiast niskoaktywne mieszanki dobrane do gatunku stali, drutu i sposobu przenoszenia metalu. Mogą to być argon z niewielkim dodatkiem CO₂ lub tlenu, a w określonych zastosowaniach także mieszanki zawierające argon, hel i małą ilość dwutlenku węgla. W przypadku aluminium podstawowym wyborem jest czysty argon, a przy grubszych elementach niekiedy wykorzystuje się mieszanki argonu z helem.

Rodzaj gazu wpływa na przebieg spawania, stabilność łuku, wtopienie, ilość odprysków oraz jakość spoiny. Przy wyborze trzeba uwzględnić również grubość spawanego materiału, rodzaj drutu, zakres parametrów prądowo-napięciowych i zalecenia producenta. Gaz odpowiedni do jednego metalu nie musi nadawać się do innego, dlatego mieszanek przeznaczonych do stali nie należy stosować podczas spawania aluminium migomatem.

Jaką funkcję pełni gaz osłonowy?

Podczas spawania łuk elektryczny topi drut elektrodowy i krawędzie łączonych elementów, tworząc jeziorko spawalnicze. Rozgrzany metal łatwo reaguje z tlenem, azotem i wilgocią znajdującymi się w powietrzu. Gaz osłonowy wypływający z dyszy uchwytu ogranicza dostęp atmosfery do obszaru spawania i chroni ciekły metal aż do jego zakrzepnięcia.

Niewystarczająca osłona gazowa może prowadzić do powstawania porów, utleniania powierzchni, nieregularnego lica oraz pogorszenia właściwości złącza. Skład gazu wpływa także na stabilność łuku, sposób przenoszenia kropli metalu, głębokość wtopienia i ilość odprysków.

Znaczenie ma również prawidłowy przepływ gazu. Zbyt mały nie zabezpieczy całego jeziorka spawalniczego. Zbyt duży także może być szkodliwy, ponieważ powoduje turbulencje i zasysanie powietrza do osłony. Na skuteczność ochrony wpływają ponadto stan dyszy, szczelność przewodów, odległość uchwytu od materiału oraz ruch powietrza na stanowisku.

MIG i MAG – jaka jest różnica?

MIG i MAG to metody spawania elektrodą topliwą w osłonie gazowej. W obu przypadkach drut jest automatycznie podawany z uchwytu i pełni jednocześnie funkcję elektrody oraz materiału dodatkowego. Różnica dotyczy rodzaju zastosowanego gazu.

MIG, czyli Metal Inert Gas, oznacza spawanie w osłonie gazu obojętnego. Najczęściej wykorzystuje się argon, hel albo ich mieszaniny. Gazy te nie reagują w istotnym stopniu z ciekłym metalem. Metodą MIG spawa się przede wszystkim aluminium oraz inne wybrane metale nieżelazne.

MAG, czyli Metal Active Gas, wykorzystuje gaz aktywny lub mieszaninę zawierającą składnik aktywny. Może to być czysty dwutlenek węgla albo mieszanka argonu z CO₂ lub tlenem. Metoda MAG ma szerokie zastosowanie przy spawaniu stali węglowej, stali konstrukcyjnych niestopowych i niskostopowych, a po dobraniu właściwej mieszanki także stali nierdzewnych.

Urządzenia przeznaczone do obu procesów nazywa się potocznie migomatami. Nie oznacza to jednak, że gazy można stosować zamiennie. Spawanie stali w mieszance argonu i CO₂ jest procesem MAG, natomiast spawanie aluminium w czystym argonie odbywa się metodą MIG. Dokładne omówienie działania migomatu, ustawień urządzenia i techniki prowadzenia uchwytu znajdziesz w poradniku o spawaniu MIG/MAG.

Jaki gaz do spawania stali węglowej?

Stal węglową, w tym stale konstrukcyjne niestopowe i niskostopowe, spawa się migomatem najczęściej metodą MAG. Podstawowym wyborem jest mieszanka argonu i dwutlenku węgla. Zapewnia ona stabilne jarzenie łuku, odpowiednie wtopienie i mniejszą ilość odprysków niż czysty CO₂. W praktyce stosuje się różne proporcje obu gazów, dlatego konkretną mieszankę należy dopasować do drutu, grubości materiału oraz sposobu przenoszenia metalu w łuku.

Większy udział argonu zwykle ułatwia uzyskanie spokojniejszego łuku i równego lica spoiny. Dwutlenek węgla zwiększa aktywność mieszanki i wpływa na charakter wtopienia, ale przy wyższym udziale może powodować większy rozprysk oraz silniejsze utlenienie powierzchni. Mieszanki argonu i CO₂ są więc często stosowane w pracach warsztatowych, przy konstrukcjach stalowych oraz elementach wykonywanych z blach o różnych grubościach.

Alternatywą jest czysty dwutlenek węgla. Jego zaletą jest niższa cena oraz możliwość uzyskania dobrego wtopienia. Trzeba jednak liczyć się z bardziej dynamicznym łukiem, większą ilością odprysków i możliwością uzyskania bardziej wypukłego lica spoiny. Praca w osłonie czystego CO₂ wymaga również dokładnego ustawienia napięcia i prędkości podawania drutu.

Do standardowego spawania stali węglowej drutem litym nie należy wybierać czystego argonu. Gaz obojętny stosuje się przede wszystkim do spawania aluminium i innych metali nieżelaznych. W przypadku stali węglowej potrzebny jest czysty gaz aktywny albo mieszanka argonu zawierająca odpowiedni udział CO₂.

Jaki gaz do spawania stali nierdzewnej?

Do spawania stali nierdzewnej drutem litym wykorzystuje się niskoaktywne mieszanki dobierane do gatunku materiału, rodzaju drutu i sposobu przenoszenia metalu. Może to być argon z niewielkim dodatkiem CO₂ lub tlenu. Przy niektórych zastosowaniach, szczególnie podczas spawania łukiem zwarciowym, stosuje się także mieszanki trójskładnikowe zawierające hel, argon i małą ilość dwutlenku węgla.

Udział składnika aktywnego powinien być ograniczony. Zbyt wysoka zawartość CO₂ zwiększa utlenianie i może niekorzystnie wpływać na odporność korozyjną połączenia. Z tego powodu typowa mieszanka przeznaczona do spawania stali węglowej nie powinna być automatycznie używana do stali nierdzewnych. W mieszankach przeznaczonych do standardowego spawania stali nierdzewnej drutem litym zawartość CO₂ jest zwykle utrzymywana na niskim poziomie.

Nie ma jednego gazu odpowiedniego do wszystkich stali nierdzewnych. Znaczenie mają gatunek materiału, skład drutu, grubość elementu, liczba ściegów i wymagania dotyczące odporności korozyjnej. Dlatego przed rozpoczęciem pracy należy sprawdzić kartę techniczną drutu. Producent materiału dodatkowego podaje w niej dopuszczony gaz osłonowy oraz zakres parametrów spawania.

Jaki gaz do spawania aluminium migomatem?

Do spawania aluminium migomatem najczęściej stosuje się czysty argon. Jest to gaz obojętny, dlatego proces odbywa się metodą MIG. Argon zapewnia łatwe zajarzenie i stabilność łuku, a także odpowiednią ochronę ciekłego metalu. Sprawdza się przy większości cienkich i średnich elementów aluminiowych wykonywanych w warunkach warsztatowych.

Do aluminium nie należy używać mieszanki argonu i CO₂ ani czystego dwutlenku węgla. Gazy aktywne stosowane przy spawaniu stali mogą reagować z rozgrzanym aluminium i zakłócać przebieg procesu. Argon, hel i ich mieszaniny stosuje się również w wielu procesach spawania miedzi, magnezu oraz innych wybranych metali nieżelaznych. Konkretny gaz trzeba jednak dopasować do stopu i metody spawania. Sam gaz nie wystarczy jednak do prawidłowego wykonania złącza. Więcej o przygotowaniu powierzchni, doborze drutu i ustawieniach urządzenia przeczytasz w poradniku dotyczącym spawania aluminium.

Przy elementach o większej grubości można wykorzystać mieszaninę argonu i helu. Hel zwiększa energię łuku i może ułatwić uzyskanie właściwego wtopienia, szczególnie w materiałach o dużej przewodności cieplnej. Ma to znaczenie przy aluminium, które szybko odprowadza ciepło poza obszar złącza.

Hel jest jednak droższy i zazwyczaj wymaga większego przepływu niż argon. W większości standardowych prac czysty argon pozostaje więc rozwiązaniem bardziej praktycznym. Mieszankę argonowo-helową warto rozważyć wtedy, gdy grubość materiału, wydajność procesu lub wymagane wtopienie uzasadniają większe wprowadzenie ciepła.

Jak dobrać gaz do grubości materiału i parametrów spawania?

Rodzaj metalu jest najważniejszym, ale nie jedynym kryterium wyboru gazu. Trzeba uwzględnić również grubość spawanego materiału, średnicę i rodzaj drutu spawalniczego, pozycję pracy, napięcie łuku, natężenie prądu oraz sposób przenoszenia ciekłego metalu.

Przy cienkich blachach kluczowa jest kontrola energii wprowadzanej do złącza. Zbyt wysokie parametry prądowo-napięciowe, zbyt mała prędkość spawania lub niewłaściwie dobrana kombinacja drutu, gazu i ustawień mogą prowadzić do przepalenia albo odkształcenia elementu. Przy cienkich elementach stalowych często stosuje się łuk zwarciowy, który pozwala pracować przy niższym poziomie energii.

W przypadku aluminium częściej wykorzystuje się odpowiednio ustawiony łuk natryskowy lub proces impulsowy, o ile urządzenie obsługuje taką funkcję. Klasycznego łuku zwarciowego nie należy więc przedstawiać jako uniwersalnego rozwiązania do wszystkich cienkich materiałów.

Grubsze elementy wymagają większego wtopienia i wyższej wydajności stapiania drutu. Przy stali węglowej wykorzystuje się wtedy odpowiednio dobrane mieszanki argonu i CO₂, dostosowane do planowanego sposobu przenoszenia metalu. Przy aluminium o dużej grubości pomocna może być mieszanka argonu z helem, która zwiększa energię cieplną łuku.

Po zmianie rodzaju gazu trzeba ponownie skontrolować ustawienia migomatu. Parametry dobrane do mieszanki argonowej nie muszą sprawdzić się przy czystym CO₂, ponieważ zmieniają się stabilność łuku, wtopienie i ilość odprysków. Punktem wyjścia powinny być wskazówki producenta urządzenia oraz karta techniczna drutu. Przed wykonaniem właściwego złącza warto przeprowadzić próbę na materiale tego samego gatunku i o zbliżonej grubości.

FAQ – najczęstsze pytania o gaz do migomatu

Jakie są podstawowe rodzaje gazów spawalniczych?

Gazy wykorzystywane do spawania metali można podzielić na gazy jednoskładnikowe oraz mieszanki gazów. Do pierwszej grupy należą między innymi czysty argon, hel i dwutlenek węgla. W drugiej znajdują się mieszaniny argonu z CO₂, tlenem lub helem. Pełne określenie gazu powinno wskazywać jego skład, ponieważ nawet niewielka zmiana proporcji może wpływać na przebieg procesu spawania. Wybór zależy przede wszystkim od rodzaju materiału, drutu i stosowanej metody MIG/MAG.

Czy gaz do MIG/MAG można wykorzystać podczas spawania TIG?

Nie każda mieszanka stosowana w procesie MIG/MAG nadaje się do spawania TIG. Do standardowego spawania TIG nie należy używać typowych aktywnych mieszanek przeznaczonych do MAG, zawierających CO₂ lub tlen. Metoda TIG wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową i najczęściej czysty argon, hel lub odpowiednio dobraną mieszanę tych gazów.

Dodatek dwutlenku węgla albo tlenu może reagować z elektrodą wolframową, zanieczyszczać spoinę i utrudniać zajarzenie łuku. W specjalistycznych procesach TIG mogą być jednak wykorzystywane także inne mieszanki, dlatego gaz zawsze trzeba dobrać do materiału i konkretnej technologii.

Jaki gaz stosuje się do spawania stali austenitycznych i wysokostopowych?

Do spawania stali austenitycznych, należących do najczęściej wykorzystywanych stali nierdzewnych, stosuje się zwykle mieszanki z niewielką zawartością gazu aktywnego. Mogą to być mieszanki argonu z małą ilością CO₂ lub tlenu, a w określonych zastosowaniach również mieszaniny zawierające hel.

Zbyt duża zawartość gazów aktywnych może podczas rozgrzania stali zwiększać utlenianie składników stopowych i pogarszać odporność korozyjną złącza. Gaz do wysokostopowej stali należy dobierać zgodnie z gatunkiem materiału, rodzajem drutu i wskazaniami jego producenta.

Czy obciążenie prądowe wpływa na wybór gazu?

Tak. Przy większym natężeniu prądu zmienia się sposób przenoszenia ciekłego metalu do jeziorka spawalniczego. W przypadku odpowiedniej mieszanki bogatej w argon, po przekroczeniu prądu przejścia możliwe jest uzyskanie łuku natryskowego. Wartość ta zależy między innymi od materiału, średnicy drutu i składu gazu.

Łuk natryskowy może zapewnić większą prędkość spawania oraz wysoką jakość spoiny, ale wymaga właściwego dopasowania napięcia, drutu i grubości materiału. W procesie impulsowym prąd jest natomiast celowo zmieniany przez źródło spawalnicze między wartością bazową i szczytową.

Jak uniknąć problemów z osłoną gazową?

Aby uniknąć błędów, trzeba utrzymywać odpowiedni przepływ gazu, kontrolować szczelność przewodów i regularnie czyścić dyszę. Stanowisko powinno być zabezpieczone przed przeciągiem, który może doprowadzić do wydmuchania osłony gazowej znad jeziorka spawalniczego.

Zbyt duży przepływ również jest niekorzystny, ponieważ powoduje turbulencje i zasysanie powietrza. Prawidłowa osłona musi działać przez cały proces spawania, aż do zakrzepnięcia spoiny.

Jakie zalecenia bezpieczeństwa obowiązują przy użytkowaniu gazu?

Butle z gazami spawalniczymi są napełniane pod wysokim ciśnieniem, dlatego muszą być zabezpieczone przed przewróceniem, nagrzaniem i uszkodzeniem zaworu. Należy korzystać z właściwie oznakowanych butli gazowych oraz stosować reduktory gazowe przeznaczone do danego gazu. Trzeba także sprawdzać szczelność instalacji i zapewnić skuteczną wentylację.

Argon i dwutlenek węgla nie są gazami palnymi, ale w zamkniętym lub słabo wentylowanym pomieszczeniu mogą wypierać tlen. Przed użyciem trzeba sprawdzić pełne określenie gazu na etykiecie butli. W razie wątpliwości należy zapoznać się z instrukcją i kartą charakterystyki albo skontaktować się z producentem lub dostawcą gazu.