Что нужно для аргонодуговой сварки

Аргоновая сварка металлов и сплавов

Оглянувшись, можно увидеть большое количество изделий, сделанных из нержавеющих сталей, меди и бронзы, алюминия и сплавов на их основе. В отличие от обычного железа эти металлы имеют свои особенности.

Сварка аргоном – это лучший способ ремонта металлов и сплавов со своеобразными свойствами. Для работы понадобится баллон с газом, специальное оборудование, определенные технические навыки.

Основы процесса

Сварочные работы в аргоне это газовая сварка, совмещенная с дуговой. Сплавление проводится в поле электрической дуги в атмосфере инертного газа. Почему нельзя это делать как обычно в воздухе?

Дело в том, что кислород воздуха активно окисляет вещества сплавов. Продукты окисления попадают в шов, разрыхляют его. В образовавшиеся поры могут попадать пузырьки воздуха, окончательно ухудшая качество шва. Получается, что варить в принципе можно, но соединение будет очень слабым.

Во избежание негативных последствий была разработана технология аргоновой сварки. Инертная атмосфера полностью исключает возможность окисления. Относительная молекулярная масса аргона равна 40 а.е.м.

Воздух в сварочной ванне не может присутствовать даже в остаточных количествах. Сварка аргоном гарантирует прочность, долговечность шва.

Для проведения работ в аргоне могут использоваться плавящиеся электроды или остающиеся неизменными. Не плавится при температуре дуги вольфрам. Тип и диаметры электродов выбирают по таблицам из справочников. Главным показателем, определяющим выбор электродов, являются сплавляемые материалы.

Различные технологии

Чаще всего приходится работать со сталями, содержащими различное количество добавок, и алюминиевыми сплавами. Рассмотрим международную классификацию видов сварок в аргоне, применяемых для этих материалов:

• сварка ММА выполняется по ручной технологии в поле электрической дуги, образованном электродом с покрытием. При переменном токе таким способом можно варить только углеродистую сталь. При постоянном токе – сталь как углеродистую, так и нержавеющую, а также алюминий и его сплавы;
• сварка TIG производится ручным способом в аргоне или другом инертном газе вольфрамовым электродом. При переменном токе так можно варить только алюминий и его сплавы. При постоянном – углеродистые и нержавеющие виды сталей;
• сварка MIG – это полуавтоматическое сваривание плавящейся проволокой. В технологии используют переменный ток. Свариванию подлежат оба типа стали и алюминий со сплавами.

В русскоязычном информационном пространстве параллельно с международной терминологией часто применяют отечественную классификацию.

Это вполне оправданно и понятно. Технологические подходы во многих странах отличаются, что влечет за собой разницу в терминологии и аббревиатурах.

Отечественная терминология

В отечественно технической литературе может встречаться несколько другая терминология, касающаяся сварки в аргоне. Существуют также государственные стандарты, в которых описаны требования к характеристикам процесса.

Под сокращением РАД подразумевают ручную дуговую сварку в аргоне с использованием неплавящегося электрода.

Аббревиатура ААД обозначает автоматический вид аргонно дуговой сварки с применением неплавящегося электрода.

Под сокращением ААДП объединены все варианты автоматизированного сваривания с плавящимися электродами.

Специалисты легко ориентируются в терминологии. Начинающим мастерам придется изучить требуемый метод, запомнить его название, освоить технику выполнения.

Профессионалы при работе на производстве с аргоном и другими газами руководствуются едиными государственными требованиями. Исполнение их обязательно, подлежит строгому контролю.

ГОСТ 14771 нормирует виды, характер швов, толщину свариваемых деталей из нержавеющих сплавов на основе железа и никеля. В стандарте заложены требования по работе с неплавящимися электродами с использованием присадок и без использования таковых, а также с плавящимися электродами.

Присадки в последнем случае не нужны. Аргонодуговая сварка – это разновидность сварки в инертной среде, оговоренной в данном ГОСТе.

Требуемое оборудование

Для сварки аргоном понадобится комплект оборудования, отличающийся от стандартного, используемого при обычном сваривании в атмосфере воздуха. Нужно обеспечить поставку аргона, регулировать режим его подачи, иметь источник тока и устройства для розжига дуги. Ручная аргонодуговая сварка может проводиться при наличии следующего самого простого набора:

• горелки;
• специального сопла на горелку;
• трансформатора, поставляющий ток из сети;
• осциллятора для инициирования горения дуги;
• регулятора продолжительности подачи аргона в рабочую зону;
• баллона с газом, обязательно оснащенного редуктором;
• набора электродов;
• присадочной проволоки;
• защитной одежды и очков;
• некоторых дополнительных устройств.

Назначение всего необходимого понятно, не требует комментариев. Следует обратить внимание на необходимость осциллятора. При обычной сварке в атмосфере воздуха для розжига электрической дуги было достаточно прикоснуться к поверхности металла. В работе с аргоновой сваркой таким способом дугу разжечь невозможно. Для инициирования процесса нужен осциллятор.

Очень удобен в применении готовый аппарат TIG. При покупке нужно обратить внимание на его назначение. Для работы с алюминиевыми сплавами подойдет аппарат с переменным током. Он маркируется буквами АС.

Для стальных сплавов предназначен агрегат, поставляющий постоянный ток. На нем указана маркировка DC. Если планируется постоянный ремонт разных металлических деталей, рекомендуют приобрести универсальный аппарат. Он может работать в обоих режимах, легко совмещается с центральной сетью электроснабжения.

Приобретая готовый аппарат, вам дополнительно нужно будет купить только баллон с аргоном, расходомер, шланги для подсоединения баллона. Все остальные устройства вмонтированы в агрегат.

Особенности процесса

Возможности сварки в среде аргона велики. Работа с каждым конкретным металлом имеет особенности, без учета которых хороший шов получить не удастся.

На поверхности алюминиевых изделий всегда присутствует оксидная пленка. На воздухе он окисляется очень быстро. Даже если этот слой механически счистить, то новый образуется в течение нескольких минут.

Оксид алюминия очень тугоплавкое вещество. Разрушить оксидную пленку на поверхности детали можно, применяя переменный ток или подключение с обратной полярностью.

Сварка нержавейки в среде аргона может выполняться с присадкой из нержавеющих прутков или без них. Угол наклона электрода при варке без присадки составляет 90 °C.

Сваривание с прутом проводят наклоненным электродом. Обязательно наличие термостойкого сопла горелки. Температура рабочей зоны очень высока.

По окончании сваривания подачу газа резко прекращать нельзя. Шов может растрескаться. Следует дождаться полного остывания рабочей зоны, потом выключить газ.

Отличие меди и титана

Своеобразием отличается медь. Металл также очень легко окисляется, обладает большой теплопроводностью (в 6 раз больше, чем у железа). Для сваривания медных деталей нужна высокая температура дуги.

При этом придется значительно увеличить расход аргона. Скорость потока варьируется в диапазоне от 7 л/мин при работе с тонкими деталями (1,2 мм) до 14 л/мин при сваривании в несколько проходок деталей с толщиной 25 мм.

Специфика меди заключается также в большом линейном расширении, которое может приводить к образованию трещин на горячем материале. Для предотвращения негативных явлений медь разогревают постепенно до 300 °C, бронзовые сплавы – до 600 °C. Только после этого можно приступать к работе.

Для работы с титаном аргон приходится направлять с тыльной стороны детали. Поэтому заранее следует приобрести специальные форсунки для подачи газа. Расход аргона составляет 6-7 л/мин.

Аргоновая сварка — это процесс со многими параметрами. Учесть все можно и нужно, руководствуясь специальными справочниками. Имея представление об основах, сориентироваться в технической литературе гораздо проще.

Преимущества и особенности сварки аргоном

Вам наверняка знакома проблема качественной сварки особых типов металла, например, алюминия, меди или цветных металлов. При стандартной электросварке с помощью электродов у вас не получится сварить надежный шов, это связано с особенностями металла и его свойствами. В таких случаях опытные мастера ищут другой способ сварки, и их выручает сварка в среде аргона.

Что такое аргонная сварка и каков принцип работы? Какие плюсы или минусы есть у такого метода сварки и как правильно сварить металл аргоном? В этой статье мы ответим на все интересующие вас вопросы.

Общая информация

Аргонно-дуговая сварка — что это такое? Как работает аргонная сварка? Это, по сути, такая же сварка, как и все остальные, отличие заключается лишь в том, что процесс производит в аргоновой среде. Аргоновая среда — это газовый поток, который направляется в сварочную зону во время сварки.

Ниже вы можете видеть схему сварки с применением аргона. Аргон, как и любой другой газ, выполняет при сварке защитную функцию: препятствует окислению металла, улучшает качество шва и ускоряет работу.

Аргон для сварки, направляемый в сварочную зону, образует своеобразные «Купол», не позволяя кислороду негативно влиять на качество шва.

Ручная сварка в аргоне (РАД сварка) — это самый распространенный и недорогой вид аргоновой сварки. Если выбрана РАД сварка, то желательно использовать неплавящийся электрод.

Есть автоматическая сварка аргоном с применением плавящего и неплавящегося электрода (маркировка ААДП и ААД, соответственно). Мы не будем утверждать, что ручная сварка лучше автоматической или наоборот.

В конечном итоге, каждый сварщик сам для себя решает, какой метод для него предпочтительнее при выполнении тех или иных работ.

Оборудование

Для аргонной сварки используется несколько типов сварочного оборудования. Это может быть ручной способ, когда мастер своими руками держит горелку и подает проволоку в сварочную зону или усовершенствованный ручной способ, когда проволока подается с помощью специального прибора.

Также есть оборудование, с помощью которого осуществляется автоматическая сварка аргонодуговая.

Горелка и проволока подаются в сварочную зону в автоматическом режиме, порой сварщику даже не нужно следить за этим процессом, его может заменить специальный оператор.

На дорогих производствах может использоваться роботизированное оборудование, не требующее присутствия человека. В аппарат заранее загружают программу, по которой робот выполняет сварку.

Теперь перейдем к делу. Мы расскажем вам, как варить аргоновой сваркой, чтобы работа получилась качественной и долговечной.

Как варить в аргоне

Что нужно для правильной сварки? Конечно, немного теории и много практики. Теорию мы вам расскажем, а вот практику придется выполнять самостоятельно. Чем больше вы будете практиковаться, тем быстрее сможете приступить к выполнению серьезной работы. А пока давайте узнаем, какова технология аргонодуговой сварки и что нужно учесть, чтобы не наделать ошибок.

Прежде всего, нужно тщательно очистить и обезжирить стыки свариваемых деталей. Даже если визуально нет никаких загрязнений или коррозии, нужно все равно очистить поверхность металла. Во время работы старайтесь сокращать длину сварочной дуги. Дело в том, что длинная дуга формирует широкий неглубокий шов. Качество такого соединения оставляет желать лучшего.

Поэтому при работе с неплавящимся электродом постарайтесь сделать дугу как можно короче, приближая стержень к поверхности металла. Но этого может быть недостаточно для того, чтобы шов получился узким и глубоким.

Именно по этой причине у сварщика должна быть «твердая рука» при сварке аргоном, иначе малейшее отклонение может привести к ухудшению качества сварного соединения.

Присадочную проволоку и электрод следует располагать только в сварочной зоне. Если вы будете постоянно отводить стержень или проволоку в сторону, то нарушите защитные свойства аргона и в сварочную ванну проникнет кислород. Проволоку стоит подавать плавно и равномерно, избегая резкой подачи. В противном случае металл будет сильно разбрызгиваться и ухудшит качество сварки.

Многим мастерам (особенно начинающим) по началу трудно понять, с какой скоростью подавать проволоку. Увы, не существует какой-то единой нормы, которая решит эту проблему.

Все познается с опытом, так что экспериментируйте. Проволока для присадки должна подаваться под углом и перед стержнем. Эти требования обязательны.

Их несоблюдение приводит к формированию неровного шва и усложняет сварочный процесс.

Также не рекомендуется резко начинать или заканчивать процесс сварки, поскольку в сварочную зону гарантировано попадет ненужный кислород. Мы рекомендуем на протяжении 20 секунд подавать в сварочную зону газ для аргоновой сварки и только затем приступать к работе.

Если вы планируете окончить сварку, то сначала уберите проволоку, затем выключите горелку. Этот процесс должен занимать около 10 секунд. Также при окончании сварки снизьте силу тока.

Как видите, сварка аргоном требует большого терпения и хотя бы минимального опыта. Вы можете оценить свою работу, пользуясь показателем проплавленности. Осмотрите шов, который вы сделали: он не должен иметь округлую выпуклую форму.

Если шов выглядит так, то это значит, что он не проплавлен. Таким незамысловатым способом можно проверить качество шва и оценить его прочностные характеристики.

Конечно, такой метод не заменить полноценный контроль качества с помощью приборов, но вы уже на начальном этапе сможете увидеть недостатки своей работы.

Настройка режима сварки

Теперь, когда мы разобрались, как работает аргонная сварка, подробнее остановимся на выборе режима. От этого также сильно зависит качество сварного соединения. Чтобы правильно подобрать режим, нужно много практиковаться и внимательно изучать теорию. Мы собрали несколько советов по правильному выбору режима сварки и надеемся, что они помогут ускорить ваше обучение.

Итак, режим сварки — это, по сути, выбор полярности и направления тока. Выбор режима сварки зависит от индивидуальных характеристик металла (или металлов), который нужно сварить. Если нужно сварить стальные металлоконструкции, то установите прямую полярность и постоянный ток. Если нужно сварить алюминий и его сплавы — постоянный ток и обратную полярность.

Также важно правильно настроить силу тока. Этот параметр настраивается исходя из толщины металла, диаметра электрода и установленной вами полярности. Все эти параметры взаимосвязаны.

Многие мастера узнают практическим путем, какое значение силы тока нужно установить для выполнения конкретных задач.

Но мы рекомендуем для начала воспользоваться специальными таблицами, одну из которых вы можете видеть ниже.

Ранее мы говорили, что качественный шов получается в случае, если дуга короткая. То же самое касается и напряжения дуги. Кстати, не забывайте о расходе газа в аргоновой среде.

Если вы работаете на производстве, то вам нужно будет следить за этим показателем. Чтобы сократить расход лучше создавать ламинарное течение газа.

Ламинарное течение — это когда газ движется равномерно, не перемешивается и не пульсирует.

Плюсы и минусы

Плюсы:

• Нет необходимости сильно нагревать стыки, поэтому детали не деформируются под действием высокой температуры.
• Газ аргон для сварки называют инертным, а это значит, что тяжелее воздуха, так что при соблюдении технологии кислород не проникнет в сварочную зону.
• Дуги высокая тепловая мощность, поэтому при должном опыте работа проводится быстро и качественно.
• Несмотря на множество нюансов, процесс сварки не такой сложный, как кажется, и ему можно быстро обучиться.
• Можно сварить металлы, которые при других типах сварки не соединяются.

Минусы:

• Не рекомендуется проводить сварку на открытом воздухе, если на улице сильный ветер. Часть газа улетучивается, из-за чего сварочный шов становится менее качественным. Проводите сварку в закрытом цеху или гараже и с принудительной вентиляцией.
• Новичкам первое время трудно правильно настроить оборудование и вести дугу.
• Если планируется использование высокоамперной сварочной дуги, то нужно заранее продумать, как вы будете охлаждать шов.

Вместо заключения

Какое нужно оборудование для сварки аргоном?

Инверторное оборудование для аргонной дуговой сварки можно разделить на 3 вида: специальное, специализированное и универсальное. Подобный вид работ могут применять как профессионалы, так и начинающие сварщики. Это объясняется тем, что агрегаты очень просты в использовании и легко поддаются изучению.

Поэтому аргоновая сварка успешно может использоваться на бытовом уровне и на крупном производстве при соединении сложных конструкций. Подбор оборудования всегда будет зависеть от поставленных перед ним задач и уровня сложности будущей сварки.

Особенности оборудования для аргонной сварки

Как говорилось ранее, все устройства делятся на три типа:

1. Универсальное. Используется для нескольких видов материала.
2. Специализированное. Имеет узкую специализацию и применяется для деталей какого-то определённого типа. Например, для круглого каркаса или двутавровой балки.
3. Специальное. Предназначено для решения одной определённой задачи. В основном сварка аргоном с помощью таких устройств используется в крупных предприятиях для серийного производства.

Первые являются более популярными у многих специалистов. Эти аппараты выпускаются серийно и благодаря достаточно приемлемой цене имеют высокий спрос. Но, в большей мере, все виды агрегатов используют только в промышленных целях, на специально оборудованном рабочем месте, которое называется сварочным постом.

Каждое устройство для аргонной сварки имеет практически идентичное строение и состоит из таких компонентов:

1. Приспособление для стабилизации дуги переменного тока или для её активации.
2. Устройство, защищающее и контролирующее цикл сварки.
3. Регуляторы рабочего тока.
4. Горелки, необходимые для сварки с определённым напряжением.
5. Источник постоянного или переменного тока.

С недавнего времени оборудование для аргонной сварки начало прогрессировать. Разработчики задумались об увеличении диапазона свариваемого материала, улучшении производительности и получении неразъёмных крепежей соединений. Для этого уже были внедрены некоторые инновационные способы аргонодуговой сварки.

Одним из этих внедрений является применение пульсирующего тока.

При попадании импульса на изделие, оно плавится и кристаллизируется в моменты паузы. Сама дуга может двигаться с постоянной скоростью или отрывками.

При этом уменьшенная поставка напряжения не дает изделию нагреваться, это значительно снижает вероятность деформации.

Ещё одним выигрышным способом является применение нагрева присадочной проволоки. Этот вариант используется для увеличения производительности. А чтобы швы получались без подреза, было решено применить несколько электродов из вольфрама. Все эти способы предполагают использование стандартного аппарата в комплексе с дополнительными устройствами.

Агрегаты для аргонодуговой сварки

Сварочный инвертор является одним из самых популярных и востребованных устройств для аргонного соединения. Его используют сварщики-любители при соединении несложных конструкций и профессионалы в условиях промышленного производства. Его популярность среди начинающих сварщиков обусловлена тем, что он очень прост в освоении и в тоже время позволяет решить даже сложные задачи.

Его часто используют для ремонта автомобилей, а именно при сварке коробки передач или элементов кузова. Стоит также отметить его компактные габариты и легкий вес, что всегда позволит удобно переносить аппарат и использовать его в тесном пространстве.

На сегодняшний день практически все агрегаты оснащаются дополнительными функциями, которые решают проблему розжига дуги, её стабилизации и модуляции сварочного тока.

Советы экспертов по сварке с аргоном

При использовании неплавящегося электрода для сварки желательно приблизить его максимально близко к соединяемой детали. В результате чего образуется небольшая дуга, увеличение которой спровоцирует повышение ширины шва и уменьшение провальной глубины.

Такая ситуация способна негативно повлиять на качество стыковки.

В процессе сварки аргоном алюминия или других металлов нужно проделать одно передвижение вдоль соединяемой поверхности, без перпендикулярных отклонений.

Это позволит сделать шов качественным с точки зрения внешнего вида.

Важно!

Если используется вольфрамовый электрод, проволоку необходимо выдвигать перед горелкой, что позволит сделать шов более эстетичным и надёжным.

Когда работа проделана до конца, заварку кратера производят, используя пониженное напряжение. Стоит также учитывать то, что конечный этап не должен завершаться обрывом дуги.

А подача самого аргона прекращается постепенно, примерно в течение 15 секунд после окончания сварки.

Сварка аргоном

Существует довольно обширный перечень металлов, для которых сварка в обычной атмосфере неприменима. Ввиду высокой химической активности этих металлов и сплавов в нагретом и жидком состоянии, они взаимодействуют с кислородом воздуха и окисляются, теряя свои физические свойства.

Алюминиевые сплавыНержавеющие сталиВысоколегированная стальФерротитанКрасная медь листовая

К таким веществам относятся нержавеющая и высоколегированная сталь, цветные и редкие металлы, такие, как титан, медь, алюминий. Для их качественной сварки была разработана технология сварки в защитной атмосфере инертного газа, препятствующего контакту сварочной ванны с кислородом воздуха. Чаще всего в качестве такого газа применяется аргон.

Ручная дуговая сварка в среде аргона

Технология сварки в среде аргона сложна по сравнению с обычной сваркой, но дает возможность сваривать металлы, соединить которые другим методом практически невозможно.

Технология сварки аргоном

Основной принцип работы — сварка выполняется электродуговым способом в атмосфере защитного газ.

Сварка аргоном

Большая часть цветных металлов, нержавейка и высоколегированная сталь отличаются от черных металлов тем, что в нагретом состоянии проявляют высокую химическую активность и взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя окислы и теряя полезные присадки.

Это существенно ухудшает как свойства самого шва, так и металла в околошовной области. Шов получается непрочным, а сплавы теряют свои свойства, обусловленные легирующими добавками. Еще хуже дело обстоит с алюминием и некоторыми другими легкими металлами — они возгораются.

Чтобы избежать этих неприятных последствий, сварку проводят в атмосфере инертного газа — аргона, препятствующего взаимодействию и разогретого металла с кислородом воздуха. Плотность аргона почти в полтора раза больше, чем плотность воздуха, поэтому инертный газ замещает воздух в рабочей области и защищает ее.

Технология аргонодуговой сварки предусматривает три основных метода:

• MMA (РАД) ручную, вольфрамовым электродом
• MIG/MAG (ААД) автоматическую, неплавким электродом
• TIG (ААДП) –также автоматическую, плавким электродом

Особенности аргонной сварки

Аргоновая сварка отличается от обычной несколькими особенностями. Основным рабочим инструментом в составе аппаратного комплекса служит горелка. В ней по центру закрепляется вольфрамовый электрод, газ поступает через форсунку.

Электродуга нагревает и расплавляет металл в рабочей области, присадочная проволока, плавясь, дает материал для шва. Состав этой проволоки надо подбирать так, чтобы он был как можно ближе к составу свариваемых металлов.

Технологический процесс состоит из следующих этапов:

• Механическая либо химическая (а в случае сильных загрязнений — и обе) очистка свариваемых поверхностей и околошовной зоны. Необходимо очистить поверхности лот механических загрязнений, масляных пятен и пленки окислов.
• Массовый провод от аппарата присоединяется к свариваемым заготовкам. Следует отметить, что присадочная проволока не входит в состав электроцепи.
• В зависимости от толщины свариваемых деталей выбирается рабочий ток и выставляется на источнике тока.
• За 10-25 сек до розжига дуги подают в рабочую зону газ, открыв вентиль на баллоне. Важно помнить, что отключать подачу газа можно только через 5-15 сек после окончания очередного шва.

Процесс аргоновой сварки

• Горелку с электродом, выступающим на 2-5 мм, следует поднести к месту начала шва по возможности близко к деталям, но не касаясь их. Наилучший зазор, при котором получается аккуратный и надежный шов — примерно два миллиметра.
• Присадочную проволоку следует удерживать перед горелкой, и вместе плавно вести их по линии шва. Очень важно вводить проволоку в рабочую область осторожно и плавно, во избежание образования брызг металла.
• Розжиг дуги выполняется без соприкосновения электрода и заготовок. Для этого в схему добавляют осциллятор, генерирующий мощные импульсы напряжением от 2 до 6 киловольт и частотой до 500 килогерц. Эти импульсы и осуществляют электрический пробой газовой прослойки между электродом и массой.

Для получения надежного шва, требуется правильно выбрать режимы аргонной сварки. Ключевыми параметрами являются:

• Переменный или постоянный ток.
• Полярность сварочного напряжения.
• Значение рабочего тока.
• Темп подачи аргона.

Так, для соединения легких металлов, таких, например, как магний или алюминий, используют переменный ток. Многократная перемена полярности разрушает пленку из окислов, постоянно покрывающей их поверхность.

Выбор режима для аргонодуговой сварки

Роль осциллятора не исчерпывается начальным розжигом дуги. При работе переменным током, во избежание затухания электродуги в момент смены полярности, он продолжает посылать в сварочную цепь высокочастотные импульсы.

Величину рабочего тока определяют, исходя из нескольких параметров:

• Свариваемый металл или пара металлов.
• Толщина и габариты деталей.
• Толщина электрода.

Для облегчения этого выбора существуют специальные справочные таблицы в профессиональной литературе и в руководстве пользователя сварочного аппарата.

Темп подачи аргона устанавливается на основании следующих факторов:

• Скорость сварки и подачи присадочной проволоки.
• Скорость перемещения воздушных масс в рабочей зоне.

Расход газа при постоянном и переменном токе

При наличии сквозняков или сварке на открытом воздухе необходимо будет скомпенсировать сносимый аргон увеличением подачи. В случае сильных порывов ветра для подачи аргона применяют специальные форсунки с ячеистыми сетками.

Кроме того, при работе на открытом воздухе или в случаях, когда не удается полностью очистить поверхность заготовок от загрязнений, в рабочую смесь включают небольшую долю кислорода (до 5 %), чтобы выжечь примеси или обратить их в шлак. Этот примем неприменим при работе с медью, поскольку в результате цепи химических реакций шов выходит пористым и непрочным.

Преимущества и недостатки

К очевидным преимуществам метода относят:

• Высококачественный и прочный шов
• Малая степень нагрева заготовок позволяет сваривать без деформаций конструкции сложной формы.
• Возможность сваривать химически активные в нагретом состоянии материалы, которые бывает затруднительно или невозможно соединить другими способами.
• Повышение скорости работы благодаря высокой температуре дуги.

Кроме перечисленных достоинств, у метода есть и недостатки:

• Сложность аппаратного комплекса и его настройки
• Высокие требования к квалификации и навыкам сварщика

Недостатками данной технологии являются:

• использование сложного сварочного оборудования;
• необходимость в специальных знаниях и достаточном опыте выполнения подобных работ.

Аргонодуговая сварка дает возможность делать прочные и долговечные швы, отличающиеся высокой равномерностью проплавки свариваемых заготовок. Она позволяет сваривать как тонкостенные, так и толстостенные конструкции из цветных металлов в разных их комбинациях.

Использование сварки аргоном позволяет получать качественные и надежные сварные соединения, характеризующиеся равномерной проплавкой соединяемых деталей. Применяя аргонодуговую сварку плавящимся электродом, можно сваривать детали из цветных металлов небольшой толщины даже без применения присадочной проволоки.

Виды сварочного оборудования

Для сварки аргоном применяется несколько типов оборудования:

• Ручной процесс — сварщик держит горелку и присадочный материал.
• Полуавтоматический процесс — присадочный материал и газ подаются автоматически в горелку, которую мастер ведет вдоль шва вручную.
• Полностью механизированный процесс – в рабочей области человек отсутствует, подача присадочного материала и ведение горелки осуществляется оператором дистанционно.
• Роботизированный процесс — оператор только вводит программу, а система ЧПУ исполняет ее.

Большое преимущество метода — возможность соединять материалы, сварка которых другими методами затруднительна.

Это могут быть и разнородные металлы на производстве, и стык труб в домашней системе отопления.

Принцип работы сварочного оборудования

Аппаратный комплекс для сварки в среде аргона включает в себя:

• Сварочный аппарат — инвертор или полуавтомат, развивающий рабочее напряжение в 60-70 В. Возможно использование сварочного трансформатора или выпрямителя.
• Осциллятор — генератор импульсов напряжением 2-6 киловольт и частотой от 150 до 500 килогерц. Служит для розжига электиродуги и ее поддержания при работе переменным током.
• Устройство для подачи газа в рабочую область, включающее в себя баллон, редуктор и шланг, присоединяемый к горелке.
• Керамическая горелка.
• Неплавкий электрод и присадочный материал.

Процесс аргонодуговой сварки

Перед началом сварки проводится настройка параметров работы и зачистка деталей. В правую руку сварщик берет горелку, в левую — присадочную проволоку, не входящую в состав электрической цепи. За 15-20 сек до начала работы нужно подать газ к началу шва с помощью вентиля или кнопки подачи аргона.

Электрод подводят на расстояние около двух миллиметров к заготовкам, не касаясь металла. На электрод подается напряжение. Это удобно делать ножным коммутатором. Осциллятор выдает серию импульсов и осуществляет пробой газового промежутка, разжигая дугу.

Вольфрамовые электроды для сварки аргоном

Мастер плавно, без рывков и касаний электрода вводит проволоку в рабочую область, проволока плавится и заполняет пространство между соединяемыми заготовками, формируя материал шва. Одновременно нужно вести горелку по траектории шва и подавать присадочный материал. Ручная сварка требует отменной координации движений и хорошего глазомера.

Марки аргона используемые при сварке

Государственный Стандарт 10157-79 определяет три марки аргона для использования при сварке:

• А — содержит 99.99% аргона, служит для работы с химически активными и редкими металлами, такими, как титан или цирконий, и для окончательной сварки особо важных конструкций.
• Б — содержит 99.96% аргона, используется для работы с алюминиевыми и магниевыми сплавами и другими материалами, подверженными воздействиям растворимых в металле газов.
• В — содержит 99.90% аргона, применяется для работы по нержавейке, легированным высокопрочным и жаростойким сталям, а также по алюминию в чистом виде.

Технические характеристики аргона для сварки

Весь аргон, выпускаемый промышленностью, сертифицируется по одной из трех марок.

Самостоятельное выполнение сварочных работ

Самостоятельно собрать аппаратный комплекс для ручной аргонодуговой сварки вполне реально для домашнего мастера, обладающего достаточными знаниями и навыками в области электротехники, сварочных и слесарных работ.

Для этого потребуется:

• Трансформатор с амперметром для контроля рабочего тока.
• Коммутатор, или контактор, подающий напряжение на электрод.
• Осциллятор с индуктивно – емкостным фильтром и реле для его включения.
• Регулятор подачи аргона.
• Горелка для аргона.
• Баллон, редуктор и газовый шланг.
• Электроды из вольфрама различного диаметра.
• Источник питания коммутирующих приборов напряжением 24 в.
• Газовый клапан с электроприводом.
• Реле включения осциллятор.
• Балласт для уменьшения постоянной составляющей тока, подключаемый в разрыв сварочной цепи. Вместо специального устройства подойдет старый автомобильный аккумулятор на 50-80 ампер-часов.
• Средства индивидуальной защиты сварщика: маска, краги, брезентовая спецодежда с негорючей пропиткой.

Все эти элементы комплекса можно приобрести сравнительно недорого. Однако если нет уверенности в своих способностях электротехника и газовщика, или время дорого-на рынке такой аппаратный комплекс TIG предлагается по цене от 20 тыс. руб.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Преимущества и недостатки сварки аргоном

Существуют поверхности, которые не поддаются обычной электродуговой сварке с применением электродов. Это связано с химическими свойствами таких металлов как алюминий, медь или цветные сплавы.

Для этих целей используется аргонодуговая сварка плавящимся электродом.

Что представляет собой аргонная сварка, какие есть особенности технологии, преимущества и недостатки, читайте в нашей статье.

Принцип действия

Процесс аргонодуговой сварки практически не отличается от других аналогичных работ. Единственное отличие в защитной оболочке, которую выполняет аргоновая среда. Аргон под давлением подается в сварочную ванну, оберегая металл от негативного воздействия воздуха. Под образовавшимся куполом, швы получаются более качественными, а сварочный процесс протекает быстрее.

Смесью аргона можно сваривать специфические изделия из титана, алюминия, нержавейки. Использовать можно неплавящиеся и плавящиеся электроды. При сварке металлов из разных сплавов применяется вольфрамовый стержень. Работать можно в ручном, автоматическом или полуавтоматическом режимах.

Ручная аргонно-дуговая сварка распространена больше, чем автоматическая из-за своей относительной дешевизны. Но однозначного ответа нет, какой сваркой лучше варить, все зависит от предпочтений мастера и условий соединения деталей.

Оборудование для сварки

Как мы уже знаем, сварка может производиться вручную, где сварщик сам ведет шов, подает присадочную проволоку и самостоятельно выставляет настройки аппарата.

Полуавтоматические установки оснащены специальным механизмом, когда проволока подается в автоматическом режиме, а мастер выполняет все остальные работы, не отвлекаясь на подачу металлического стержня. Автоматические агрегаты применяются на больших производствах и действуют совместно со станком ЧПУ.

В этом случае, человек не участвует в процессе сварки, а все необходимые настройки заносит в программу, и машина выполняет точные и стабильные соединения.

Как варить в аргоновой среде

Для начала дадим немного теории, без которой невозможно приступить к практике. Еще раз напомним о технологии аргонодуговой сварки, как правильно начинать сварку, на что обратить внимание, чтобы вы не сделали много брака.

Перед началом работ, необходимо тщательно очистить свариваемые детали. Даже если видимые загрязнения отсутствуют, все равно обезжиривание и протирание стыков нужно произвести. Во время сварки дуга должна быть не длинной, 0,7 – 1,0 вполне достаточно. При длинной дуге швы получаются слишком широкими, а провариваются металлы не достаточно глубоко. Такие соединения не держатся долго.

При работе с вольфрамовыми электродами постарайтесь держать наконечник на минимальном расстоянии от металла, этим вы сократите дугу. Но и это еще не все хитрости качественного шва. Движение горелки должно быть плавным, не вилять из стороны в сторону. Нужно отработать положение руки, иначе любое отклонение от параллели может привести к отходам производства.

Присадка и электрод должны находиться в зоне сварочной ванны. Если вы отклоните их от потока аргона, то в область сварки попадет воздух и вся защита будет нарушена. Проволоку старайтесь подавать равномерно, без резких скачков скорости. Не плавное продвижение прутка приведет к обильному разбрызгиванию металла.

В каком темпе будет идти проволока можно выяснить только на собственном опыте. Четких норм не существует. С одной стороны, этот вопрос сложен для начинающих, но, вместе с тем вы тренируете свои умения и после нескольких швов вы поймете, как следует действовать. Присадочный пруток держите под углом и перед электродом.

Соблюдение этого правила облегчит вам работу и благоприятно повлияет на ровность шва.

Опытные мастера рекомендуют начинать и заканчивать процесс сварки подачей аргона. Тогда вы будете уверены в том, что кислород не попадет в зону шва. Сначала включите вентиль газа, а после начинайте разжигать дугу и совершать шов.

То есть, защитная среда подается за несколько секунд раньше сварки и продолжает свое действие в течение такого же времени после завершения работ.

Аргонно-дуговая сварка требует терпения от сварщика и небольшой опыт. Определить качество проварки шва можно визуальным методом, не прибегая к измерительным приборам.

Если после осмотра остывшего соединения вы обнаружите выпуклый валик, это значит, что стык выполнен неправильно и металл не полностью расплавился.

Безусловно, дать стопроцентную гарантию, невозможно без специальных приборов, но понять, что шов оставляет желать лучшего, можно.

Выбор режима сварки

После того, когда вы имеете представление об аргонной сварке, нужно правильно сделать настройки аппарата, в каком режиме ему работать. Для этого существуют специальные учебные заведения, где режимы изучают на протяжении нескольких месяцев, но времени для обширной теории у нас нет, поэтому приступим в самым действенным советам.

Что такое режим сварки? Это правильный выбор полярности тока и его направленное движение, а также контроль силы тока. В зависимости от типа и размера металла все характеристики относительны. Если вы работаете со сталью, то настройте прямую полярность и постоянный ток. Если вам необходимо сварить алюминиевые детали, то полярность должна быть обратная при постоянном токе.

С силой тока все понятно, чем толще металл, тем крупнее диаметр электрода, а соответственно, больше сила тока. Но это только на словах. На практике с этим возникают сложности, как впрочем, со всеми новыми начинаниями.

Новичкам следует обратиться к нормативным источникам, а бывалые мастера устанавливают этот параметр интуитивно. Со временем, у начинающих тоже все получится. Приведем несколько примеров, чтоб вы знали от чего оттолкнуться.

Немаловажный факт контроля расхода газа. Но это скорее относится к производству. Для сокращения этого показателя советуем использовать ламинарный поток, когда газ поступает равномерно в сварочную ванну, не перемешивается с воздухом и не пульсирует.

Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки

В каждой работе есть свои плюсы и минусы. Начнем с хорошего:

• детали не искривляются под воздействием сильного нагрева, так как данная сварка не предусматривает такой режим;
• аргон по своим химическим свойствам тяжелее, чем воздух, поэтому он своим весом вытесняет воздух и не дает окислиться металлу;
• если приноровиться к сварке аргоном, то процесс идет быстрее и качественней;
• соединение поверхностей возможно при любых типах металла.

Теперь немного слабых звеньев:

• не стоит работать с аргоном при плохих погодных условиях на открытых территориях. Порывы ветра сдуют поток аргона, вследствие чего металл вступит в реакцию с воздухом, а это приведет к дальнейшей коррозии. Работы проводятся в закрытых помещениях с хорошей вытяжкой;
• новичкам сложно разжечь дугу и твердой рукой вести шов;
• необходимо заранее подготовить средства охлаждения, если вы используете высокий ток.

Выводы

Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в преимуществах и особенностях аргонной сварки. Ее уникальность в том, что благодаря такой технологии, можно сваривать материалы, которые недоступны качественному соединению другими видами сварки. Например, сварка черного металла, автомобильных дисков или сварка труб аргоном выполняется только при соблюдении данного метода.

Как самостоятельно выполнить аргоновую сварку?

На производстве часто возникают ситуации, когда нужно соединить металлы и сплавы, которые невозможно сварить обычными способами. В этом случае применяется аргоновая сварка. При использовании этой технологии нужно учитывать определённые особенности и правильно выбирать оборудование.

Что такое аргонная сварка?

Аргонная сварка — это соединение металлических деталей путем нагревания в защитной газовой среде. Название технологии происходит от используемого газа — аргона.

Он защищает рабочую зону от образования оксидной плёнки, что позволяет соединять сплавы, однородные металлы. Окисление начинается после взаимодействия обрабатываемой поверхности с воздухом. Аргон исключает поступление кислорода в рабочую зону.

Благодаря этому можно эффективно соединять цветные металлы, разные виды стали.

Существует три вида сваривания, которые отличаются инструментом, используемыми исходниками:

1. Ручной. При этом способе соединения деталей используются вольфрамовые электроды.
2. Автоматический. Необходимо использование неплавящихся элементов.
3. Полуавтоматический.

При создании швов могут использоваться плавящиеся электроды, вольфрамовые стержни, присадочная проволока.

Технология

Сварка аргоном — это технология, которая подразумевает соблюдение определенных правил:

1. При сваривании деталей нужно удерживать вольфрамовый электрод как можно ближе к рабочей поверхности, но не касаться её. Если делать большую дугу, проварка будет неглубокой и шов расширится.
2. При создании прочного шва глубокой проварки нужно делать только продольные движения. При поперечных отклонениях качество соединения будет ухудшаться.
3. Используя плавящуюся присадочную проволоку или вольфрамовый электрод, нужно удерживать их в зоне покрытия газа.
4. Необходимо равномерно подавать присадочную проволоку. При быстрой подаче металл будет разбрызгиваться, что осложнит сварочный процесс.
5. Подавать присадочную проволоку нужно под углом.
6. Начинать сваривание нужно спустя 20 секунд после открытия баллона с газом. Прекращать — за 15 секунд до перекрытия вентиля баллона с аргоном. Связано это с тем, что кислород может попасть на область расплавленного металла и ухудшить качество соединения.

Чтобы защитить поверхность от «кратеров», под конец шва нужно снижать силу тока. Делают это с помощью реостата. Если просто отвести горелку вверх или сторону, на соединение попадёт кислород и образуется оксидная плёнка.

Режимы

Чтобы сварка аргоном была проведена правильно, необходимо учитывать режим работы оборудования. Правила настройки:

1. Стальные конструкции следует соединять аргонно-дуговой сваркой с постоянным током прямой полярности. Для сваривания некоторых сплавов из цветных металлов используется ток обратной полярности.
2. При выборе силы тока учитывают три показателя — вид металла, диаметр электрода, толщину заготовки. Таблицы в которых присутствует соотношение этих параметров, можно найти в интернете.
3. Качество соединения зависит от длины дуги.
4. Важно правильно рассчитывать поток аргона. При большом количестве газа производство становится более дорогим, а при недостатке аргона соединение будет окисляться.

Сначала могут возникать проблемы с выбором режимов и настройкой оборудования. В дальнейшем действия будут выполняться автоматически, без затруднений.

Какое оборудование необходимо?

Первоначально нужно выбрать оборудование и расходные материалы для соединения металлических заготовок. К ним относится аргон для сварки, который закачивается в газовые баллоны, аппарат вырабатывающий сварочный ток, вольфрамовые или плавящиеся электроды.

Газовый баллон для сварки аргоном

Виды сварочных аппаратов

Существует 4 вида оборудования для сварки:

1. Автоматическое — технология, подразумевающая автоматическую подачу газа, присадочной проволоки или вольфрамового электрода. Оборудованием управляет оператор.
2. Механизированное — подразумевает автоматическую подачу присадочной проволоки. Сварщику следует удерживать горелку в нужном положении.
3. Роботизированное — современное оборудование, которое работает в автоматическом режиме. Требует начальной настройки программы и задания алгоритма.
4. Ручное — классический инструмент, требующий участия сварщика.

Выбор оборудования для сварка аргоном зависит от наличия возможностей и необходимой производительности.

Сварочные аппараты

В магазинах можно найти ряд сварочных аппаратов, позволяющих варить аргоном на производстве или в частных мастерских. Покупное оборудование можно разделить на несколько групп:

• специальные аппараты;
• специальное;
• универсальное.

Как варить?

Аргонная сварка своими руками подразумевает соблюдение определённого технологического процесса. Он состоит из нескольких этапов:

1. Подготовьте рабочие поверхности. Счистите с них слой грязи, налёта, ржавчины.
2. Обезжирьте детали.
3. Настройте сварочный аппарат.
4. Включите подача газа. Через 20 секунд зажгите дугу.
5. К концу шва снизьте силу тока. После затухания дуги оставьте газ открытым ещё на 10 секунд.

Важно делать равномерные движения и удерживать небольшую длину дуги.

Аргоновая сварка — технологический процесс соединения металлических деталей, который протекает под защитой инертного газа. Таким образом можно работать с различными металлами и сплавами, избегая образования оксидной плёнки.

Как самостоятельно выполнить аргоновую сварку? Ссылка на основную публикацию