Аргон (греч. αργός — неактивный) получил свое название из-за своей удивительной химической инертности. В промышленности аргон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении воздуха на кислород и азот. Газообразный и жидкий аргон получают из воздуха и остаточных газов аммиачных производств. Как самый доступный и относительно дешевый инертный газ аргон стал продуктом массового производства, особенно в последние десятилетия. Наибольшая часть получаемого аргона идет в металлургию, металлообработку и некоторые смежные с ними отрасли промышленности. Стремление использовать свойства и возможности сверхчистых материалов — одна из тенденций современной техники. Для сверх чистоты нужны инертные защитные среды, разумеется, тоже чистые; аргон — самый дешевый и доступный из благородных газов.
Свойства аргона
Аргон (Ar2) – жидкость при температуре минус 185,9°C, при нормальных условиях – газ без цвета, вкуса и запаха, тяжелее воздуха (атомная масса 39,948).
Области применения аргона
Применение аргона обусловлено его свойствами он используется в:
- в лампах накаливания, при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов,
- при выплавке металлов с особыми свойствами,
- для спектрального анализа чистоты материалов в лазерных установках,
- в машиностроении и строительстве для защиты сварочной дуги при электросварке деталей из высоколегированной стали, а также при электросварке алюминиевых деталей.
Газообразный и жидкий аргон используется в качестве защитной среды при сварке, резке и плавке активных и редких металлов и сплавов на их основе, алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов, нержавеющих хромоникелевых жаропрочных сплавов и легированных сталей различных марок, а также при рафинировании металлов в металлургии. Также аргон является основой защитных газов в газовых смесях при полуавтоматической и автоматической электродуговой сварке. Одним из путей ослабления и устранения недостатков сварки плавящимся электродом в среде СO2 — замена СO2 защитными газовыми смесями на основе аргона. Пригодными для решения широкого круга технологических задач могут быть смеси следующего состава: Ar + O2 ; Ar + CO2 ; Ar + CO2+ O2. Преимущества этих смесей перед традиционной защитной средой двуокиси углерода или чистого аргона описаны в разделе «Газовые смеси», вот только некоторые из них:
- увеличение количества наплавленного металла за единицу времени;
- снижение потерь электродного металла на разбрызгивание;
- снижение количества прилипания брызг (набрызгивания) в районе сварного шва и, следовательно, уменьшение трудоёмкости их удаления;
- повышение стабильности процесса сварки;
- улучшение качества сварного шва: снижение пористости и неметаллических включений;
- уменьшение зоны термического влияния, вследствие этого — уменьшение коробления конструкции;
- сокращение потребления электроэнергии.
Эффективность сварки оценивается по производительности процесса Q, кг/ч — количество наплавленного металла в единицу времени и некоторыми технологическими коэффициентами.
Хранение и перевозка аргона
Аргон транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, действующими на данном виде транспорта. Газообразный аргон транспортируется в стальных баллонах (ГОСТ 949-73) серого или черного цвета под давлением 150 кгс/см2. Для перевозок автомобильным транспортом баллоны среднего объема помещают в металлические специальные контейнеры (поддоны). Жидкий аргон заливают в специальные цистерны с порошковой, вакуумно-порошковой или вакуумно-многослойной изоляцией, предназначенной для перевозок жидкого аргона.
Опасные факторы и меры безопасности
Аргон не оказывает опасного воздействия на окружающую среду. Газообразный аргон тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается содержание кислорода в воздухе, что вызывает кислородную недостаточность и удушье. Жидкий аргон – низкокипящая жидкость, которая может вызвать обморожение кожи и поражение слизистой оболочки глаз.