ปริมาณออกซิเจนในก๊าซแอคทีฟ
ปริมาณออกซิเจนในก๊าซแอคทีฟกำหนดการเปียกและพฤติกรรมการไหลของบ่อหลอมละลาย 1–8 % O₂ ปรับปรุงพื้นผิวแนวเชื่อมและทำให้อาร์กเสถียร ออกซิเจนมากเกินไปจะออกซิไดซ์ธาตุผสม สร้างการรวมตัวของออกไซด์และทำให้แนวเชื่อมเปราะ
กลไกทางฟิสิกส์-เคมี
ออกซิเจนมีฤทธิ์ที่ผิวหน้า: มันลดแรงตึงผิวของเหล็กหลอมเหลว ด้วยเหตุนี้บ่อหลอมจึงเปียกได้ดีขึ้นและไหลแบนราบขึ้น อาร์กเผาไหม้เรียบขึ้น การถ่ายโอนหยดละเอียดขึ้น ในขณะเดียวกันออกซิเจนทำปฏิกิริยากับเหล็ก แมงกานีส และซิลิเซียมกลายเป็นออกไซด์ ออกไซด์เหล่านี้ลอยเป็นสแลกหรือคงเหลือเป็นสิ่งเจือปนในโครงสร้าง ออกซิเจนส่วนเกินสามารถทำปฏิกิริยากับคาร์บอนเป็นก๊าซ CO และทำให้เกิดรูพรุน
ความสำคัญทางโลหะวิทยา & ความเสี่ยงในการเชื่อม
ออกซิเจนน้อยเกินไป (ต่ำกว่า 1 %) ทำให้เปียกไม่ดี เกิดสะเก็ดไฟมาก และอาร์กไม่นิ่ง ออกซิเจนมากเกินไป (สูงกว่า 8 %) จะออกซิไดซ์ธาตุผสมเช่นแมงกานีสและซิลิเซียม แนวเชื่อมจะสูญเสียความเหนียว เปราะ และมีแนวโน้มเกิดรูพรุนและรอยแตก ร้อน ลายเชื่อมจะแสดงสีอุ่นจัดและค่าคุณภาพทางกลลดลง
การปฏิบัติในโรงงาน & คำแนะนำการปฏิบัติ
สำหรับเหล็กไม่ผสมและเหล็กผสมต่ำ อัตราส่วนออกซิเจนที่ใช้กันทั่วไปคือ 2–5 % ในส่วนผสมอาร์กอน-CO₂ สำหรับแผ่นหนาหรือสเปรย์อาร์ก อัตราส่วนอาจเพิ่มขึ้นถึง 8 % ใช้ลวดเชื่อมที่มีสารดีออกซิไดเซอร์เพียงพอ (Mn, Si) ตรวจสอบส่วนผสมก๊าซด้วยมิเตอร์วัดการไหลและอย่าผสมเอง ห้ามเกิน 8 % O₂ เพราะจะทำให้ค่าพลังงานกระแทกแบบบากลดลงอย่างมาก สำหรับเหล็กผสมสูงเช่น CrNi อัตราส่วน O₂ สูงสุดคือ 2 % หรือใช้อาร์กอนบริสุทธิ์กับ CO₂