Gaz osłonowy do spawarki MIG/MAG – jak dobrać mieszankę

Dobór gazu osłonowego do spawarki MIG/MAG wpływa na stabilność łuku, sposób przenoszenia metalu, głębokość wtopienia, ilość odprysków oraz wygląd gotowej spoiny. Nawet prawidłowo ustawione napięcie i posuw drutu nie zagwarantują dobrego rezultatu, jeżeli do materiału zastosowana zostanie niewłaściwa mieszanka.

Do zwykłej stali konstrukcyjnej najczęściej wybiera się mieszanki argonu z dwutlenkiem węgla, na przykład około 75-82% argonu i 18-25% CO2. Czysty CO2 jest tańszy i zapewnia mocne wtopienie, ale powoduje większy rozprysk oraz mniej stabilny łuk. Stal nierdzewna wymaga gazu z bardzo małą zawartością składnika aktywnego, natomiast aluminium spawa się najczęściej w osłonie czystego argonu.

Nie istnieje jednak jedna mieszanka odpowiednia do każdego zadania. Trzeba uwzględnić rodzaj metalu, jego grubość, pozycję spawania, średnicę i gatunek drutu, tryb przenoszenia metalu, parametry urządzenia oraz wymagania dotyczące wyglądu i właściwości spoiny.

W tym poradniku wyjaśniamy, jaki gaz osłonowy do MIG/MAG wybrać, czym różni się czysty CO2 od mieszanek argonowych, jaki gaz zastosować do stali nierdzewnej i aluminium oraz jak ustawić prawidłowy przepływ.

LUK GAZ oferuje dostawę i montaż gazów technicznych, w tym argonu, CO2, azotu oraz mieszanek stosowanych w spawalnictwie. Dostępne są butle 5, 6 i 10 kg, a firma obsługuje warsztaty i przedsiębiorstwa na terenie Warszawy. LUK GAZ

Jak działa gaz osłonowy podczas spawania MIG/MAG?

Łuk elektryczny stapia drut elektrodowy i materiał podstawowy, tworząc ciekłe jeziorko spawalnicze. W tym stanie metal bardzo łatwo reaguje z tlenem, azotem, wodorem i wilgocią obecną w powietrzu. Bez skutecznej osłony mogą powstawać pory, tlenki, wtrącenia, pęknięcia oraz spoiny o obniżonych właściwościach mechanicznych.

Gaz wypływający z dyszy uchwytu wypiera powietrze z obszaru łuku i chroni metal do momentu jego zestalenia. Jednocześnie skład osłony wpływa na temperaturę łuku, sposób przenoszenia kropli, zwilżanie brzegów, kształt lica i głębokość wtopienia. ESAB wskazuje, że gaz osłonowy odpowiada zarówno za ochronę jeziorka przed zanieczyszczeniami atmosferycznymi, jak i za stabilizację łuku oraz charakterystykę wtopienia.

Niewłaściwa osłona może powodować:

• porowatość wewnątrz i na powierzchni spoiny,
• nadmierną liczbę odprysków,
• niestabilny, przerywany łuk,
• słabe związanie spoiny z materiałem,
• zbyt wypukłe lub nierówne lico,
• utlenienie metalu,
• pogorszenie odporności korozyjnej nierdzewki,
• nadmierne zużycie gazu bez poprawy jakości.

Wybór mieszanki powinien być więc traktowany jak jeden z głównych parametrów technologicznych, a nie jak dodatkowy zakup do migomatu.

MIG a MAG – jaka jest różnica?

Określenie „migomat” jest używane potocznie dla całej grupy spawarek drutowych. Technicznie proces dzieli się jednak na MIG i MAG w zależności od rodzaju zastosowanego gazu.

Spawanie MIG

MIG oznacza spawanie w osłonie gazu obojętnego. Stosuje się przede wszystkim argon, hel albo ich mieszaniny. Gazy obojętne nie uczestniczą chemicznie w reakcjach zachodzących w jeziorku.

Metoda MIG jest wykorzystywana głównie do:

• aluminium,
• miedzi i jej stopów,
• niklu i jego stopów,
• innych metali nieżelaznych.

Spawanie MAG

MAG oznacza spawanie w osłonie gazu aktywnego. Do tej grupy należy czysty CO2 oraz mieszanki argonu z CO2 albo niewielką ilością tlenu.

Metoda MAG jest najczęściej stosowana przy:

• stali niestopowej,
• stali niskostopowej,
• stali konstrukcyjnej,
• wybranych stalach nierdzewnych.

W praktyce oznacza to, że spawanie stalowego profilu mieszanką argonu z CO2 jest procesem MAG, nawet jeśli operator mówi, że spawa „MIG-iem”.

Jaki gaz wybrać do stali konstrukcyjnej?

Do większości prac przy stali niestopowej i niskostopowej najczęściej wybiera się czysty CO2 albo mieszankę argonu z CO2. W warsztatach wykonujących konstrukcje, balustrady, ramy, elementy maszyn i naprawy samochodowe popularna jest grupa mieszanek zawierających około 75-82% argonu i 18-25% CO2.

ESAB określa takie mieszanki jako standardowy wybór do wielu zastosowań przy stali węglowej i konstrukcyjnej. W porównaniu z czystym CO2 zapewniają stabilniejsze przenoszenie metalu, bardziej płaską spoinę, lepsze zwilżanie brzegów i mniej odprysków.

Mieszanka będzie dobrym wyborem, gdy:

• zależy Ci na estetycznym licu,
• spawasz cienkie lub średniej grubości elementy,
• chcesz ograniczyć szlifowanie odprysków,
• wykonujesz dużo krótkich spoin,
• pracujesz w różnych pozycjach,
• stosujesz nowoczesny tryb synergiczny lub pulsacyjny,
• liczy się wysoka wydajność warsztatu.

Czysty CO2 może być korzystniejszy, jeśli priorytetem jest niski koszt gazu i mocne wtopienie, a większa liczba odprysków nie jest dużym problemem.

Czysty CO2 czy mieszanka argonu z CO2?

Oba rozwiązania są stosowane do stali konstrukcyjnej, ale dają inne efekty.

Czysty CO2

Dwutlenek węgla jest gazem aktywnym. W łuku częściowo się rozkłada, wpływając na ilość energii przekazywanej do materiału. Zapewnia stosunkowo głębokie wtopienie i jest dostępny w korzystnej cenie.

Jego najważniejsze zalety to:

• niski koszt,
• dobre wtopienie,
• przydatność do grubszych elementów,
• łatwa dostępność,
• możliwość pracy drutem przeznaczonym do CO2.

Trzeba jednak liczyć się z bardziej gwałtownym łukiem, większą ilością odprysków, większym zadymieniem i mniej estetycznym licem. ESAB wskazuje, że przy czystym CO2 przenoszenie metalu jest bardziej turbulentne, a spoina zwykle węższa i bardziej wypukła niż przy mieszance argonowej.

Mieszanka argonu z CO2

Argon stabilizuje łuk, natomiast dodatek CO2 zapewnia aktywność potrzebną do właściwego spawania stali. Połączenie obu gazów daje zwykle lepszy kompromis pomiędzy jakością, wydajnością i ceną.

Korzyści obejmują:

• stabilniejszy łuk,
• mniej odprysków,
• lepszą kontrolę jeziorka,
• gładsze lico,
• łatwiejsze spawanie cienkich blach,
• mniejszy nakład pracy przy czyszczeniu spoiny,
• możliwość stosowania natrysku i pulsu przy odpowiednim składzie.

Mieszanka jest droższa niż czysty CO2, ale w produkcji jej koszt może zostać zrekompensowany mniejszą ilością szlifowania, krótszym czasem obróbki i mniejszym zużyciem elementów uchwytu.

Jak dobrać proporcje argonu i CO2?

Nie każda mieszanka Ar/CO2 zachowuje się tak samo. Wzrost udziału argonu zwykle uspokaja łuk, ogranicza odpryski i ułatwia przejście do natryskowego sposobu przenoszenia metalu. Większa ilość CO2 poprawia wtopienie i tolerancję na mniej idealnie przygotowany materiał, ale zwiększa aktywność łuku.

Mieszanki około 75/25 lub 80/20

To popularne rozwiązania do uniwersalnego spawania stali. Dobrze sprawdzają się przy zwarciowym przenoszeniu metalu, typowych konstrukcjach i pracy warsztatowej.

Wybiera się je do:

• profili stalowych,
• konstrukcji,
• napraw,
• blach średniej grubości,
• spawania w różnych pozycjach,
• pracy drutem litym ER70S-6 lub jego odpowiednikiem.

ESAB wskazuje, że mieszanki zawierające 75-80% argonu i 20-25% CO2 są standardowym wyborem w wielu zastosowaniach przy stali węglowej. Zapewniają mniej odprysków, mniej dymów i lepszy wygląd spoiny niż czysty CO2.

Mieszanka około 82/18

To również bardzo uniwersalny wariant do stali konstrukcyjnej. Niższy udział CO2 może zapewnić spokojniejszy łuk i czystszą spoinę, zachowując przy tym dobre wtopienie.

Mieszanka około 90/10

Wyższy udział argonu sprawdza się w procesach natryskowych i pulsacyjnych, jeżeli spawarka, drut, natężenie oraz pozycja pracy pozwalają na takie przenoszenie. ESAB wymienia 90% argonu i 10% CO2 jako rozwiązanie do natrysku przy stali węglowej oraz do spawania impulsowego.

Nie należy jednak wybierać mieszanki tylko na podstawie cyfr. Ostateczna decyzja powinna być zgodna z kartą drutu, instrukcją urządzenia, wymaganiami materiału i WPS, jeśli zakład pracuje według zatwierdzonej technologii.

Jaki gaz osłonowy wybrać do stali nierdzewnej?

Do nierdzewki nie należy automatycznie stosować standardowej mieszanki przeznaczonej do stali czarnej. Zbyt duży udział CO2 może zwiększyć utlenianie, wprowadzać węgiel do spoiny oraz pogarszać jej odporność korozyjną.

Przy spawaniu nierdzewki metodą MIG/MAG stosuje się najczęściej:

• argon z około 2% CO2,
• argon z niewielkim dodatkiem tlenu,
• specjalistyczne mieszanki trójskładnikowe,
• mieszanki argonu i helu z małym dodatkiem CO2.

ESAB zaleca do nierdzewki między innymi 98% argonu i 2% CO2 lub tlenu oraz ostrzega przed stosowaniem typowej mieszanki M21 z wysokim udziałem CO2.

Właściwy skład zależy od:

• gatunku stali nierdzewnej,
• rodzaju drutu,
• grubości elementu,
• trybu przenoszenia metalu,
• pozycji spawania,
• wymagań dotyczących odporności korozyjnej,
• liczby ściegów.

W produkcji przemysłowej gaz powinien być określony w instrukcji technologicznej spawania. Zamiana mieszanki bez ponownej oceny procesu może zmienić skład chemiczny i właściwości gotowej spoiny.

Jaki gaz do spawania aluminium metodą MIG?

Do aluminium standardowym wyborem jest czysty argon. Jest gazem obojętnym, zapewnia stabilny łuk i nie powoduje reakcji mogących zanieczyścić ciekły metal.

Czysty argon stosuje się najczęściej przy:

• cienkich i średnich elementach aluminiowych,
• konstrukcjach z profili,
• naprawach części aluminiowych,
• spawaniu metodą MIG,
• spawaniu aluminium metodą TIG.

Nie należy używać mieszanki argonu z CO2 przeznaczonej do stali. Dwutlenek węgla jest gazem aktywnym i może powodować utlenienie oraz pogorszenie jakości spoiny aluminiowej. ESAB wskazuje 100% argonu jako typowy gaz do aluminium MIG i TIG, natomiast przy grubszych przekrojach dopuszcza się specjalistyczne mieszanki argonu z helem zwiększające ilość dostarczanego ciepła.

Przed podłączeniem butli warto również sprawdzić, czy spawarka ma właściwy program synergiczny, prowadnik drutu, rolki i uchwyt przystosowany do aluminium.

Jak gaz wpływa na sposób przenoszenia metalu?

W procesie MIG/MAG metal z drutu może przechodzić do jeziorka na kilka sposobów. Najczęściej spotyka się przenoszenie zwarciowe, globularne, natryskowe oraz impulsowe.

Przenoszenie zwarciowe

Drut okresowo dotyka jeziorka, powodując zwarcie i oderwanie kropli. Tryb ten dobrze sprawdza się przy cienkich blachach, mniejszym dopływie ciepła i spawaniu w różnych pozycjach.

Do zwarcia można stosować czysty CO2 oraz mieszanki Ar/CO2. Mieszanka zwykle daje spokojniejszą pracę i mniej odprysków.

Przenoszenie globularne

Duże krople przechodzą do jeziorka w sposób mniej kontrolowany. Zjawisko jest często kojarzone z czystym CO2 i może powodować sporo odprysków oraz mniej regularną spoinę.

Przenoszenie natryskowe

Drobne krople przechodzą przez łuk bez zwarć. Proces wymaga odpowiednio wysokiego natężenia, właściwego drutu oraz gazu o dużej zawartości argonu. Zapewnia dużą wydajność i gładkie lico, ale zwykle najlepiej sprawdza się w pozycji podolnej i nabocznej.

Przenoszenie impulsowe

Nowoczesne urządzenia okresowo zwiększają prąd, umożliwiając kontrolowane odrywanie kropli przy mniejszej średniej ilości ciepła. Proces wymaga właściwego programu, drutu i mieszanki opartej głównie na argonie.

Właśnie dlatego zmiana czystego CO2 na mieszankę 90/10 bez zmiany ustawień spawarki może wymagać korekty napięcia, posuwu i dynamiki łuku.

Jak ustawić prawidłowy przepływ gazu?

Zbyt mały przepływ nie zabezpieczy całego jeziorka. Zbyt duży również może pogorszyć spoinę, ponieważ powoduje turbulencje, które zasysają powietrze do strumienia gazu.

Jako wartość początkową w standardowych warunkach warsztatowych często przyjmuje się około 10-12 litrów na minutę. ESAB zaleca w typowych warunkach właśnie taki zakres, a przy lekkim ruchu powietrza dopuszcza zwiększenie do około 15 l/min. Przekraczanie tej wartości bez technicznej potrzeby może powodować turbulencje i zanieczyszczenie osłony.

Przepływ trzeba dopasować do:

• średnicy dyszy,
• natężenia prądu,
• odległości uchwytu od materiału,
• pozycji spawania,
• konstrukcji złącza,
• warunków na stanowisku,
• długości wysunięcia drutu,
• zaleceń producenta urządzenia i drutu.

Jeżeli spawasz na zewnątrz, samo zwiększanie przepływu nie rozwiąże problemu silnego wiatru. Strumień osłonowy zostanie rozdmuchany, a bardzo duży przepływ dodatkowo zwiększy turbulencje. Lepszym rozwiązaniem jest osłonięcie stanowiska albo zastosowanie odpowiedniego drutu samoosłonowego, jeśli technologia na to pozwala.

Jak dobrać butlę i reduktor do spawarki MIG/MAG?

Pojemność butli powinna odpowiadać częstotliwości pracy. Mały zbiornik jest wygodniejszy w transporcie, ale przy codziennym spawaniu może wymagać częstych wymian. Większa butla ogranicza przestoje, jednak potrzebuje stabilnego miejsca i właściwego zabezpieczenia.

Przy wyborze butli sprawdź:

• rodzaj gazu lub dokładny skład mieszanki,
• pojemność zbiornika,
• rodzaj zaworu,
• zgodność z posiadanym reduktorem,
• możliwość wymiany lub dzierżawy,
• termin dopuszczenia butli do użytkowania,
• dostępność regularnych dostaw.

Reduktor powinien być przeznaczony do konkretnego gazu i pasować do zaworu. W spawalnictwie praktyczny jest model z rotametrem wskazującym przepływ w litrach na minutę. Nie należy dobierać przyłącza na oko ani stosować przypadkowych przejściówek wysokociśnieniowych.

LUK GAZ oferuje sprzedaż, skup i dzierżawę butli oraz realizuje dostawy gazów technicznych do firm i punktów usługowych. Zamówienia mogą być jednorazowe albo cykliczne, zależnie od zużycia warsztatu. LUK GAZ

Najczęstsze problemy z osłoną gazową

Porowatość spoiny

Pory mogą oznaczać brak osłony, nieszczelny przewód, pustą butlę, zabrudzoną dyszę albo przeciąg na stanowisku. ESAB i Miller wskazują niedostateczną osłonę jako jedną z podstawowych przyczyn porowatości oraz widocznych otworów w spoinie.

Sprawdź kolejno:

1. Czy zawór butli jest otwarty?
2. Czy rotametr pokazuje przepływ?
3. Czy przewód nie jest pęknięty?
4. Czy dysza nie jest zatkana odpryskami?
5. Czy połączenie reduktora jest szczelne?
6. Czy wentylator lub przeciąg nie rozwiewa osłony?

Dużo odprysków

Przyczyną może być czysty CO2, ale również złe napięcie, niewłaściwy posuw drutu, za duże wysunięcie elektrody, zabrudzony materiał lub nieprawidłowa biegunowość.

Jeśli zależy Ci na ograniczeniu odprysków przy stali, przejście z czystego CO2 na mieszankę Ar/CO2 może poprawić komfort pracy, ale nie zastąpi prawidłowego ustawienia spawarki.

Słabe wtopienie

Przyczyną może być za mały prąd, zbyt szybkie prowadzenie uchwytu, nieprawidłowy kąt albo stosowanie czystego argonu do stali konstrukcyjnej. Argon użyty samodzielnie przy stali może dawać mało korzystny profil wtopienia i nie powinien zastępować mieszanki aktywnej.

Butla kończy się podejrzanie szybko

Najczęściej odpowiada za to nieszczelność, zbyt wysoki przepływ albo pozostawianie otwartego zaworu po pracy. Po wymianie butli sprawdź połączenia preparatem przeznaczonym do wykrywania nieszczelności. Nigdy nie używaj zapalniczki ani otwartego płomienia.

Jak bezpiecznie użytkować gazy techniczne w warsztacie?

Argon i CO2 nie są gazami palnymi, ale mogą wypierać tlen. W niewielkim, słabo wentylowanym pomieszczeniu ich wyciek może stworzyć zagrożenie uduszeniem. HSE ostrzega, że gazy osłonowe mogą szybko gromadzić się wewnątrz konstrukcji i przestrzeni zamkniętych, dlatego konieczna jest skuteczna wentylacja oraz ocena ryzyka.

Butlę należy:

• ustawić pionowo,
• zabezpieczyć przed przewróceniem,
• chronić przed uderzeniem w zawór,
• trzymać z dala od źródeł ciepła,
• zamykać po zakończeniu pracy,
• przechowywać w wentylowanym miejscu,
• przewozić ze zdjętym reduktorem i odpowiednim zabezpieczeniem zaworu,
• chronić przed kontaktem z pojazdami i wózkami widłowymi.

Spawanie generuje również szkodliwe dymy, których gaz osłonowy nie usuwa. Przy regularnej pracy wewnątrz należy stosować skuteczną wentylację miejscową, a tam, gdzie jest to potrzebne, właściwie dobraną ochronę dróg oddechowych.

Jak zamówić gaz osłonowy do warsztatu?

Przed kontaktem z dostawcą przygotuj:

• materiał, który będzie spawany,
• metodę MIG lub MAG,
• gatunek i średnicę drutu,
• potrzebny skład mieszanki,
• pojemność butli,
• informację, czy masz pustą butlę,
• zdjęcie zaworu lub aktualnego reduktora,
• orientacyjne miesięczne zużycie,
• adres dostawy,
• dane do faktury.

Jeśli nie znasz składu potrzebnej mieszanki, sprawdź kartę drutu, instrukcję spawarki albo WPS. Dostawca może pomóc w zamówieniu odpowiedniego produktu, ale nie powinien samodzielnie zmieniać zatwierdzonej technologii produkcyjnej.

Zamówienie możesz rozpocząć przez stronę sprzedaż gazu w Warszawie z dostawą do warsztatu. LUK GAZ obsługuje firmy i klientów indywidualnych, realizując dowóz, wniesienie i montaż butli. LUK GAZ

Polecane artykuły

• Gaz techniczny do spawania – azot, argon czy CO2
• Gaz do piwa w kegu – kompletny poradnik dla baru i restauracji
• CO2 do akwarium – jaki gaz, butla i reduktor kupić?
• Karbonizacja napojów w restauracji – jaki CO2 wybrać?

Podsumowanie

Do większości prac przy zwykłej stali konstrukcyjnej dobrym wyborem jest mieszanka zawierająca około 75-82% argonu i 18-25% CO2. Zapewnia stabilny łuk, mniejszy rozprysk i lepszy wygląd spoiny niż czysty dwutlenek węgla.

Czysty CO2 jest rozwiązaniem ekonomicznym, które zapewnia dobre wtopienie, ale powoduje więcej odprysków i bardziej gwałtowną pracę łuku. Mieszanki z około 90% argonu i 10% CO2 stosuje się między innymi przy natrysku i spawaniu impulsowym, jeśli pozwalają na to urządzenie, drut oraz pozycja.

Do stali nierdzewnej należy stosować mieszanki z małą zawartością gazu aktywnego, na przykład około 98% argonu i 2% CO2. Do aluminium standardowym wyborem pozostaje czysty argon.

Ostateczna mieszanka powinna być zgodna z zaleceniami producenta drutu, instrukcją spawarki oraz WPS. Nawet najlepszy gaz nie zrekompensuje złego napięcia, nieprawidłowego posuwu, zabrudzonego materiału ani niewłaściwego przepływu.

FAQ