1.CO2氣體的性質(zhì) 純CO2是無色、無味的氣體。密度為 1.98kg/m3,比空氣重(空氣為1.29kg/m3)。是空氣的1.5倍。
CO2有三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。不加壓力冷卻時,CO2直接由氣體變成固體,叫做干冰。溫度升高時,干冰升華直接變成氣
體。因空氣中的水分不可避免地會凝結(jié)在干冰上,使干冰升華時產(chǎn)生的CO2氣體中含有大量水分,所以固態(tài)CO2不能用于焊接。
常溫CO2加壓至5-7MPa時變成液體。常溫下液態(tài)CO2比水輕,其沸點為-78℃。
在0℃ 和0.1 MPa時,Ikg的液態(tài)CO2可產(chǎn)生509L的CO2氣體。
2.CO2純度對焊縫質(zhì)量的影響 CO2氣體的純度對焊縫金屬的致密性和塑性有很大的影響。CO2氣體中的主要雜質(zhì)是水分和氮?dú)狻5獨(dú)?br/>
一般含量較少,危害較小。水分的危害較大。隨著CO2氣體中水分的增加,焊縫金屬中的擴(kuò)散氫含量也增加,焊縫金屬的塑性變差,
容易出現(xiàn)氣孔,還可能產(chǎn)生冷裂紋。
根據(jù) CO2氣體保護(hù)焊工藝規(guī)程 JB/Z286-87要求,焊接用CO2氣體的純度不應(yīng)低于99.5%(體積法),其含水量不超過0.005%
(重量法)。近年來有些國家要求焊接用CO2的純度>99.8%,露點低于-4 0℃。
3.瓶裝CO2氣體 工業(yè)上使用的瓶裝液態(tài)CO2既經(jīng)濟(jì)又方便。規(guī)定鋼瓶主體噴成銀白色,用黑漆標(biāo)明“二氧化碳”字樣。
容量為40L的標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶,可灌入25kg液態(tài)的CO2,約占鋼瓶容積的80%,其余20%的空間充滿了CO2氣體,氣瓶壓力表上指示的就
是這部分氣體的飽和壓力,它的值與環(huán)境溫度有關(guān)。溫度高時,飽和氣壓增高;溫度降低時,飽和氣壓降低。0℃時,飽和氣壓為3.
63MPa(35.57kgf/cm 2);20℃時,飽和氣壓為 5.72MPa(56.06kgf/cm 2); 30℃時,飽和氣壓達(dá) 7.48MPa(73.30kgf/
cm 2);因此,應(yīng)防止 CO2氣瓶靠近熱源或讓烈日曝曬,以免發(fā)生爆炸事故。當(dāng)氣瓶內(nèi)的液態(tài)CO2全部揮發(fā)成氣體后,氣瓶內(nèi)的壓力
才逐漸下降。
液態(tài)CO2中可溶解約0.05%(按重量)的水,多余的水沉在瓶底,這些水和液態(tài)CO2一起揮發(fā)后,將混人CO2氣體中一起進(jìn)人焊接
區(qū)。溶解在液態(tài)CO2中的水也可蒸發(fā)成水蒸氣混入CO2氣中,將影響氣體的純度。水蒸氣的蒸發(fā)量與氣瓶中氣體的壓力有關(guān),氣瓶內(nèi)壓
力越低,水蒸氣含量越高。
4.CO2氣體的提純 目前國內(nèi)焊接使用的CO2氣體,主要是釀造廠、化工廠的副產(chǎn)品,含水分較高,純度不穩(wěn)定。為保證焊接質(zhì)量,應(yīng)
對這種瓶裝氣體進(jìn)行處理,以減少其中的水分和空氣。
焊接現(xiàn)場采取以下措施,可有效地降低CO2氣體中水分的含量:
①更換新氣時,先放氣2~3min,以排除裝瓶時混入的空氣和水分。
②將氣瓶倒置l~2h后,打開閥門,可排出沉積在下面的自由狀態(tài)的水。根據(jù)瓶中含水量的不同,每隔30min左右放一次水,需放
水2~3次。然后將氣瓶放正,開始焊接。
③使用時應(yīng)在氣路中安裝加熱器,對氣體加熱。
④氣瓶中液態(tài)CO2用完后,氣體的壓力將隨氣體的消耗而下降。 氣瓶中壓力降到1MPa時,CO2中所含的水分將增加1倍以上,應(yīng)停
止使用。如果繼續(xù)使用,焊縫中將產(chǎn)生氣孔。焊接對水比較敏感的金屬時。當(dāng)瓶中氣壓降至1.5MPa時就不宜再用了。