Гелий в сварочном деле

Гелий (He) – самый легкий из инертных газов, второе название которых куда более звучно – благородные. Инертное «благородство» ксенона, аргона, неона и гелия связано с их химической стойкостью. Эти газы не взаимодействуют с подавляющим большинством расплавленных металлов, не окисляют жидкую фазу расплава, не инициируют появление шлаков или интерметаллидных включений. Поэтому в качестве газовой защиты при сварке по сплавам в Tig и Mig/Mag режиме используются именно инертные газы – в чистом виде либо в комбинации с CO2, водородом, азотом и др.

Наибольшее распространение при электродуговой сварке алюминиевых и/или медных сплавов получил аргон. На основе аргоновых защитных смесей функционируют соответствующие сварочные аппараты Fubag и EWM, установки BlueWeld и Сварог. Между тем у легкого гелия есть свои характерные сварочные достоинства.

Прежде всего, это увеличение глубины провара и при одновременном сужении швов – если оборудование не перенастраивать, а просто заменить Ar на He. Допустим, сплавы алюминия с высоким содержанием магния гораздо лучше свариваются под гелиевым «колпаком». Вообще способность глубокого провара отличает самый легкий инертный газ, He способствует концентрации дуги. Его применяют при ответственном требовании глубокого провара корневой зоны (что на цветных металлах вообще достигается с трудом) либо при необходимости узкого провара с высоким качеством сплавления кромок.

Ограничивает сварочное использование гелия его высокая цена. По сравнению с чистым Ar он дороже в 4-5 раз, причем последние годы относительная дороговизна He только увеличивается. Поэтому область производственно-промышленного использования легкого инертного газа ограничена следующими сплавами:

  • Перлитные стали с высоким коэффициентом теплоустойчивости;
  • Хромоникелевые сплавы с высокой жаропрочностью;
  • Металлургические соединения магния.

Но и эти три области гелиевого применения «перекрываются» аргоном либо аргоново-углекислотными смесями. Гелий актуален при глубоком проваре магниевых, хромоникелевых и перлитных сплавов либо при ответственной ремонтной сварке. Его используют в лазерных установках для сварки металлов при создании рабочей среды. В некоторых моделях плазмотронов He и Ar мирно сосуществуют, совместно участвуя в создании плазмообразующей среды.

Промышленные баллоны с емкости с жидким гелием на промышленных предприятиях (и тем более в небольших ремонтных мастерских) встречаются все реже. Между тем пресловутая инертность этого газа вовсе не исключает соблюдения определенных мер безопасности, которые благотворно отражаются на качестве сварки и предотвращают угрозу здоровья персонала:

  • Гелий способен вызывать удушье, особенно в тесных помещениях с низким потолком за счет малого веса (газ поднимается вверх). Вентиляция таких к помещениях – настоятельное требование по охране труда;
  • Гелиевые баллоны следует беречь от сильного перегрева. В целом они хорошо «держат» избыточное давление, аварийные ситуации возможны только при высоком и длительном нагреве He.
  • Как и все прочие емкости с техническими газами, гелиевые баллоны необходимо открывать осторожно, после герметичного подсоединения арматуры;
  • Жидкий He имеет температуру ниже –269°C, работа со столь сильно замороженными веществами обязательно подразумевает использование защитных очков, перчаток с крагами и специальной обуви для снижения рисков обморожения.

При снижении себестоимости заводского изготовления гелия этот газ может значительно расширить свое применение в деле электродуговой сварки металлов.

Информация предоставлена интернет-гипермаркетом сварочного оборудования Тиберис - tiberis.ru