Описание технологии аргонно-дуговой сварки. Что такое аргоновая сварка

Аргонная сварка что это такое

Процесс аргонно дуговой сварки

14 декабря
63 просмотров
35 рейтинг

Оглавление: [скрыть]

Устройство и принцип работы
Технология аргонно дуговой сварки
Практические операции с аргонно дуговой сваркой

Аргонно дуговая сварка является главным способом неподвижного соединения различных деталей, сделанных из высоколегированных сталей и цветных металлов, в первую очередь алюминиевых сплавов и титана. Аргон представляет собой инертный газ, который тяжелее воздуха. В момент сварки он подается в зону сварного соединения и вытесняет из нее воздух, содержащий кислород, что препятствует возгоранию соединяемых материалов под воздействием электрической дуги. При этом сам он ни в какие химические реакции не вступает по определению, поэтому под воздействием высокой температуры материал плавится, но не горит. Таким образом, аргонно дуговая сварка выступает как своего рода сварочный гибрид, в котором применяется одновременно и электричество, и газ.

Принципиальная схема аргонодуговой сварки.

Устройство и принцип работы

Наиболее распространенным является метод аргонно дуговой сварки с применением неплавящегося электрода. Такой электрод изготавливается из вольфрама, который традиционно считается исключительно тугоплавким металлом. Его вставляют в сопло, сделанное из прочной керамики, через которое в рабочую зону подается струя аргона. На электрод подается электрический ток большой силы, который образует между концом электрода и соединяемым материалом электрическую дугу. Для усиления сварного шва его поверхность дополнительно покрывается слоем расплавленного металла из того же материала. С этой целью в зону сварки подается присадочная проволока, которая при этом не входит в электрическую цепь.

Устройство горелки для аргоновой сварки.

Этот процесс носит техническое обозначение tig, что означает сварку с помощью вольфрама в инертной газовой среде. Он несколько отличается от газовой дуговой сварки вольфрамом, именуемой gtaw. Процесс наплавления материала присадочной проволоки при этом может носить как струйный, так и капельный характер. В последнем случае он менее устойчив и при нем происходит значительное разбрызгивание электродного материала. Поскольку давление в дуге сравнительно невелико, капли приобретают достаточно крупные размеры.

Диапазон силы тока для капельного переноса весьма широк и может варьироваться практически двукратно, от 120 до 240 А. Если же сила начинает превышать отметку в 260 А, то происходит переход к струйному нанесению материала, при этом возрастает устойчивость процесса и резко уменьшается разбрызгивание. Однако такая сила тока допустима далеко не всегда, и для усиления стабильности процесса применяют источник, испускающий электрический ток в виде импульсов. Он может обеспечить переход к струйному процессу нанесения расплавленного металла уже при токах в 100 А. Это значительно увеличивает качество соединения.

Вернуться к оглавлению

Таблица характеристик аргона.

При проведении сварки в соответствии с технологией tig необходимо одной рукой держать горелку, а другой подавать в рабочую зону присадочную проволоку. Существует и автоматическая аргонодуговая сварка, когда и перемещение горелки, и подачу проволоки осуществляет специальное устройство. При ручном способе на горелке нужно нажать кнопку, которая включает ток и одновременно подачу аргона. Между концом вольфрамового электрода и рабочей поверхностью загорается электрическая дуга, которая и плавит соединяемые кромки и присадочную проволоку.

При этом касаться поверхности электродом нельзя ни в коем случае. Ионизационный потенциал аргона очень высок, поэтому искра между изделием и электродом зажигается очень плохо. К тому же при прикосновении к изделию сам электрод начинает оплавляться и сильно загрязняется. Именно поэтому параллельно с источником питания для сварочного аппарата для зажигания дуги подключается устройство, именуемое «осциллятором». С его помощью на электрод можно подавать поток высоковольтных импульсов высокой частоты, которые помогают поднять уровень ионизации промежутка, в котором образуется электрическая дуга, что позволяет ей зажечься в момент включения тока.

Сам процесс сварки в аргоновой среде может происходить как на постоянном, так и на переменном токе. В первом случае количество тепла на аноде и катоде выделяется в пропорции 7 к 3. Поэтому для того чтобы не сильно нагревать электрод и в то же время хорошо проплавить свариваемые грани, применяют прямую полярность. Именно поэтому все виды сталей, как нержавеющих, так и легированных, а также титан и большинство иных материалов свариваются таким способом. Исключение составляет алюминий, его варят на переменном токе, который помогает разрушать тугоплавкий слой оксида.

Чтобы расплавленный металл, покрывающий шов, был менее пористым, к аргону добавляют совсем небольшое количество кислорода. Если его количество будет значительным, металл начнет просто гореть. А при небольшом количестве кислорода только выгорают вредные примеси, попавшие в рабочую зону. Сварку в среде аргона можно производить и плавящимся электродом, наподобие обычной электросварки. Так варят нержавеющую сталь и алюминиевые сплавы.

Вернуться к оглавлению

В отличие от большей части других видов сварных работ в этом случае горелка движется только по прямой, по линии вдоль шва. Никаких поперечных движений делать не надо, поэтому сам шов получается более узким и аккуратным. Нужно только внимательно следить, чтобы концы вольфрамового электрода и присадочной проволоки находились в облаке аргона. Проволоку нужно подавать при этом как можно более плавно, чтобы брызги металла не разлетались по сторонам.

То, насколько успешно металл в рабочей зоне проплавился, визуально можно определить по форме образующейся ванночки расплавленного металла. Если степень расплавления достаточна, она имеет каплевидную форму, узкая часть которой направлена по ходу ведения сварки. В случае если степень прогрева слишком мала, форма ванночки принимает овальную или даже круглую форму.

Направление проведения сварки обычно имеет ориентацию справа налево, поскольку горелку держат правой рукой, а присадочную проволоку левой. Бывают варианты, когда применение такой проволоки является излишним. Тогда электрод можно держать перпендикулярно к свариваемой поверхности. В противном же случае его держат под углом, подавая проволоку перед ним и не дергая ее вправо-влево. При завершении операции сварки не стоит отводить горелку в сторону, увеличивая длину дуги. При этом уходит газовая струя, и расплавленный металл не успевает застыть под ее защитой, что серьезно может снизить качество сварки. Нужно плавно уменьшать силу тока с помощью реостата, включенного в электрическую цепь.

Следует помнить, что главное при аргонно дуговой сварке в ручном режиме — это квалификация сварщика.

Рука должна двигаться выверенно и точно. Ведь автоматическую сварку не применяют при наложении коротких и швов и швов изогнутой формы. Поэтому обучение такой сварке занимает больше времени и требует большего количества знаний, чем тот же процесс для обычной электро- или газосварки. Это при том, что существует много нюансов, которые можно освоить только на практике.

expertsvarki.ru

Аргонодуговая сварка

Размещено 28 декабря 2016 в рубрике Сварка металлов | Прокомментировать

Продолжая тему сварки нельзя не поговорить о сварке с применением специальных газов. Их применение обусловлено наличием разнообразных металлов и сплавов, которые обычным способом соединить не получится. Вот о том, что такое аргонодуговая сварка, мы и поговорим в этой статье.

Принцип работы и технология аргонодуговой сварки

Аргонодуговая сварка является модификацией двух видов сварки – дуговой (электродный метод) и газовой. От первой она взяла высокую температуру электрической дуги, вызывающую плавление металла, от второй – наличие газа. Однако цели его применения при обычной и аргонодуговой сварке различны. В первом случае расходуется ацетилен, при сгорании которого выделяется теплота для плавления металла. Во втором – используется аргон, инертный газ, практически не вступающий в химические реакции, а, значит, хорошо предохраняющий место сварки от окисления путем создания вокруг него защитного облака.

Где используется аргонодуговая сварка

При слове «сварка», как правило, сразу приходит в голову что-то железное, однако порой возникает необходимость сплавить детали, изготовленные из нержавейки, чугуна, меди, латуни или их сплавов. Как правило, эти материалы поддаются обработке и с помощью обычной газовой сварки, но при ее использовании металл слишком сильно перегревается, что может привести к его короблению. Кроме того, многие цветные металлы активно взаимодействуют с кислородом и иными примесями в воздухе.

Сфера применения аргонодуговой сварки достаточно широка:

Алюминий. Этот металл не меняет цвет при накаливании, что затрудняет его сварку с помощью обычной дуги, а если его нагреть при доступе кислорода, он может и вовсе воспламениться.
Нержавеющая сталь. Тоже быстро окисляется при взаимодействии с кислородом воздуха. При охлаждении нержавейка может растрескаться, поэтому подачу газа продолжают еще некоторое время после формирования сварного шва, чтобы он остывал более равномерно.
Чугун – высокоуглеродистый материал, сложно поддающийся обычным видам сварки.
Титан. Аргонодуговая сварка является практически единственным способом его сварки, так как на воздухе он быстро окисляется, что ведет к растрескиванию сварного шва.
Сталь с высоким процентом содержания углерода. Чтобы сварной шов был качественным, его нужно проковывать и медленно охлаждать.
Медь. Обладает очень высокой теплопроводностью, что затрудняет применение других видов сварки, а аргонодуговая сварка производится при повышенной скорости подачи газа (не менее 150 л/час).

Как производится аргонодуговая сварка

Технология аргонодуговой сварки требует определенного навыка. Подача газа в зону сварки должна начинаться за 20 секунд до зажигания электрической дуги, прекращение подачи допустимо через семь-десять секунд после наложения сварного шва. Аргонодуговая сварка может проводиться как плавящимся, так и не плавящимся электродом. Использование присадочной проволоки зависит от толщины скрепляемых элементов.

Как правило присадочная проволока выполнена из того же материала, что и свариваемые детали, кроме никеля – он позволяет соединять неоднородные вещества. Основная деталь горелки – вольфрамовый электрод (не плавящийся), выступающий за пределы корпуса не более чем на 5 мм. Есть специальные таблицы, позволяющие правильно подобрать его диаметр с учетом размеров свариваемых элементов. Вокруг электрода размещено керамическое сопло для подачи аргона при сварке.

Первое, с чего начинается ручная аргонодуговая сварка – очистка поверхности деталей от жиров, окислов и механических загрязнений. Сварщик берет в одну руку горелку, в другую – проволоку для присадки. Держать горелку следует примерно в 2 мм от поверхности металла, иначе дуга оказывается слишком большой, металл плавится хуже, а шов оказывается широким, некрасивым и непрочным. Направление движения горелки – строго вдоль шва.

Какое оборудование применяется при аргонодуговой сварке

Термоустойчивые керамические сопла для горелки.
Горелка с плавящимся или не плавящимся электродом.
Осциллятор, позволяющий получить дугу без соприкосновения электрода и поверхности металла, и обеспечивающий устойчивую дугу при использовании переменного напряжения.
Реостат для плавного регулирования силы тока между металлом и электродом. Если в наличии имеется профессиональный аппарат для аргонодуговой сварки, он может иметь встроенный реостат.
Источник напряжения – трансформатор или инвертор.

Технология аргонодуговой сварки довольно сложна, однако она имеет ряд преимуществ. Во-первых, с ее помощью можно быстро получить аккуратный шов, во-вторых, она хорошо воздействует на металлы, которые нельзя соединить другим способом и в-третьих, такая сварка доступна для проведения сварных работ в домашних условиях, а, значит, не требует дорогостоящих услуг специалиста.

В следующей статье я расскажу о точечной контактной сварке металлов.

www.ocenin.ru

Что такое аргоновая сварка?

Трудно себе представить область промышленного производства, где не применялась бы сварка. Довольно часто необходимость сварить какие-либо металлические части возникает и в быту, особенно в гараже. Но те, кому в жизни приходилось сталкиваться со сваркой, наверняка знают, что далеко не каждый металл можно сварить обычным сварочным аппаратом. Особенно капризен в этом плане алюминий, попытки его сварить обычной дуговой сваркой заканчиваются тем, что свариваемые части начинают гореть, а дуга прерывается. Происходит это из-за того, что при нагреве от контакта с кислородом образуется пленка окисла. Решить эту проблема способна так называемая аргонно-дуговая сварка, именуемая в народе “аргоном”.

Принцип ее действия прост: в процессе работы к месту сварки через специальное сопло подается газ аргон, который тяжелее кислорода и вытесняет его, создавая защитную среду. Схема аргонно-дуговой сварки показана на фото ниже:

Схема аргонно-дуговой сварки

В качестве электрода используется тугоплавкий материал – вольфрам, температура плавления которого составляет 3410 градусов. Аргон подается по резиновым шлангам из специального баллона (для этих целей можно использовать обычный кислородный баллон).

Процесс сварки происходит следующим образом: на свариваемую деталь подается “масса”, (точно так, как это делается при обычной сварке), сварщик держит горелку в одной руке, а проволоку – в другой, при включении аппарата на электрод подается ток, а в сопло – аргон, вытесняющий с места сварки кислород. Возникает электрическая дуга, которая плавит металл и проволоку, создавая прочный шов.

Посмотреть, как это происходит, можно на видео: Таким образом сваривают не только алюминий, но и нержавейку, чугун, а также тугоплавкие металлы.

japan-his.ru

www.samsvar.ru

Аргонодуговая сварка: сущность и технология

Сварочные процессы все реже обходятся без применения защитных газовых сред. Исключение контакта между заготовкой и кислородом обеспечивает более качественный результат с получением крепкого и долговечного шва. В этом смысле аргонодуговую сварку можно назвать оптимальным способом формирования металлических стыков и соединений. Аргон не мешает выполнению розжига, в дальнейшем позволяя реализовывать термическое воздействие с нужными параметрами.

Сущность метода

Технология предусматривает создание термической дуги, после чего непосредственное соединение и резка заготовки под расплавом осуществляется в среде защитного газа. Способ отличается мобильностью, оптимальными показателями провара и возможностью обработки широкого спектра металлов и сплавов. Качество формируемого шва будет определяться двумя факторами: составом покрытия электрода и газовой смесью. Что касается первого, то обычно используют вольфрамовые расходники, внешний слой которых при расплаве модифицирует структуру шва. Защитный газ при аргонодуговой сварке также может иметь разные параметры как по составу смеси, так и по интенсивности подачи, которая регулируется вручную или на программном уровне через настройки аппарата. Несмотря на название, помимо аргона практикуется и создание газовой защиты при помощи гелия. Его смеси позволяют аккуратно и безопасно работать с тонкими листами алюминия, в частности. Аргон, в свою очередь, чаще используется при сварке нержавеющей стали, низкоуглеродистых, магниевых и титановых сплавов.

Сварочные аппараты для сварки с аргоном

Аргонодуговая сварка: сущность и технология

В работе могут использоваться разные по конструкции приборы. Так, в профессиональной сфере чаще задействуют крупногабаритные трансформаторные модели, которые хорошо переносят внешние негативные факторы и отличаются низкой чувствительностью к влажности. В мастерских и домашних хозяйствах более распространены инверторные аппараты, отличающиеся легкостью, компактностью и высокой эргономикой. Сам принцип инверторной сварки предполагает необходимость преобразования частоты тока от номинальных 50/60 Гц до 100 КГц в среднем.

К универсальным аппаратам этой группы можно отнести модели серии AC/DC. Аргонодуговая сварка на таком оборудовании может производиться в условиях постоянного и переменного тока с режимами TIG и MMA. В частности, большинство современных инверторов средней мощности позволяют выполнять сварку в следующих форматах:

Механизированным способом в газовой среде.
С подключением порошковой проволоки.
Ручным дуговым способом.

В каждом случае, независимо от режима, подбираются также индивидуальные характеристики сварки в параметрах тока и напряжения. Расширенный функционал оборудования может предусматривать настройку скорости подачи проволоки и величину индуктивности.

Используемые горелки

В операциях сварки задействуются специальные газосварочные горелки, выполняющие задачи нагрева и плавления заготовки. Данный инструмент может иметь разные параметры по расходу газа, подключающей инфраструктуры и совместимости с наконечниками. Сегодня чаще используются пропановые и ацетиленовые горелки для аргонодуговой сварки, благодаря которым обеспечивается экономный расход газовой смеси. Для предотвращения утечек в их конструкции предусматривают специальный вентильный механизм.

Планируя организацию газосварочных работ, важно учесть характеристики источника активной смеси. Для поддержания оптимального давления при использовании центральной магистрали или газового баллона будет не лишним предусмотреть возможность подключение редуктора. Это регулятор, который фиксируется в точке соединения с газовым патрубком посредством упорного винта и хомута. При покупке редуктора важно учесть его совместимость с горючими и негорючими смесями.

Используемые электроды

В ходе сварки используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Выбор в пользу данного материала обусловлен свойствами вольфрама как такового: это тугоплавкий металл, способный выдерживать экстремально высокие температуры, сохраняя внутреннюю структуру. При выборе электродов для аргонодуговой сварки следует учитывать их размерные параметры, которые будут определяться свойствами целевой заготовки. На сегодняшний день выпускаются вольфрамовые прутья для сварки длиной 175 мм и толщиной от 1 до 4 мм. В подборе нужного расходника можно ориентироваться и на расчетную величину тока: от 50 А для 1 мм и до 300 А для 4 мм. Опять же, и диаметр вольфрамового электрода, и сила тока будут определяться размерами заготовки и объемами рабочих мероприятий в целом.

Электроды отчасти могут заменять и проволочные расходники. Их используют при механизированной сварке в средах углекислого и инертного газа. Но для организации процессов сварки с автоматической подачей электродной проволоки требуется дополнительное оборудование. Как минимум инвертор со встроенной системой направления расходника.

Подготовка оборудования к сварке

Изначально проверяется конструкционная целостность и работоспособность систем электротехнической защиты сварочного аппарата. Согласно требованиям техники безопасности, оборудование должно стабильно работать при перепадах напряжения до 15 %. Далее следует подготовка аппарата аргонодуговой сварки, согласно следующим указаниям:

Конструкция располагается на ровной сухой поверхности так, чтобы вентилятор не закрывался.
При помощи воздушного шланга производится соединение источника газовой смеси с редуктором или впускным отверстием аппарата.
Для заземления конструкции следует использовать кабель сечением не меньше 6 мм2. Он подключается к специальному заземляющему контакту на панели инвертора. Некоторые модели аппаратов имеют специальную арматуру и для зануления.
Горелка с держателем вводится в созданную инфраструктуру также посредством соединительных контакторов с заземлением. Держатель соединяется с плюсовым разъемом, а обратный кабель направляется к минусовому контуру.

Непосредственно перед работой желательно отдельно проверить напряжение в сети мультиметром и в дальнейшем на полученные показания делать акцент при выполнении настроек аппарата.

Условия рабочего процесса

Аргонодуговым методом нередко выполняются деликатные сварочные операции, чувствительные к мельчайшим воздействиям окружающей среды. Если планируется именно такой формат работы, то лучше ориентироваться на следующие рекомендации относительно требований к условиям сварки:

Влажность воздушной среды должна составлять не более 80 %. Это важно как для поддержания стабильности термической дуги, так и для сохранения работоспособности оборудования для аргонодуговой сварки. Сварочные инверторы можно использовать в среднем температурном режиме воздуха (от -5 °С до +40 °С).
Рабочий участок должен быть чистым не только на момент начала процесса, но и в последующем. Случайное занесение грязи и атмосферных газов ветром не допускается.
Нельзя использовать оборудование и в условиях риска случайного физического воздействия. Речь идет не только о сильных ударах, но и о малейших вибрациях. Наклон поверхности по горизонтали должен составлять не более 15°.
На рабочую зону не должно воздействовать близко расположенное отопительное и климатическое оборудование.

Сварка TIG при постоянном токе

Когда аппарат будет подготовлен к работе и отрегулируется подача газа в горелке, можно приступать к операции в соответствии со следующей инструкцией:

На панели управления через специальный переключатель выбирается режим TIG.
Регулятор сети устанавливается в положение DC (аргонодуговая сварка с поджигом дуги на прямом токе).
Устанавливаются параметры затухания дуги и сила тока в соответствии с толщиной заготовки.
Включается горелка и начинается розжиг дуги.
Электрод удерживается на расстоянии 2-4 мм от заготовки. Когда в ходе розжига исчезнут высокочастотные токи, можно будет начинать сварку.
В процессе сварки следует избегать резких манипуляций, удерживая рабочие детали на одинаковой дистанции от зоны расплава.
После завершения работ следует отрегулировать кнопку газовой продувки, это позволит избежать повреждения заготовки.

Такой режим оптимально подходит для работ с нержавеющими сплавами, медью и другими цветными металлами.

Сварка TIG при переменном токе

Вновь работы начинаются с базовых настроек. Выбирается режим сварки AC, который чаще используют для работ с алюминием. Важно иметь в виду, что сварка в условиях переменного тока предполагает сильные колебания напряжения. Электрод нагревается медленно, концентрируя тепло в отдельных точках. От оператора потребуется изначально выбрать оптимальную дистанцию (15-25 см) между электродом и заготовкой, чтобы она не допускала обгорания поверхностей из-за перегрева в моменты тепловых перепадов. И напротив, нет смысла в чрезмерном удалении вольфрамового прутка от рабочей зоны. Если используется аппарат аргонодуговой сварки TIG на больших токах до 200 А, то коэффициент полезной нагрузки должен быть установлен на уровне до 30 %. По мере понижения величины тока этот показатель повышается до 50 %.

Выполнение механизированной сварки

Аппарат переключается в режимы работы MIG/MMA. Подготавливается электродная проволока и механизм ее подачи через горелку. Для начала следует произвести пробную сварку, чтобы определить оптимальные показатели скорости подачи проволоки и силу тока. Оптимальными будут параметры, при которых процесс выполняется без прямого контакта электродного расходника с заготовкой и без обрывов дуги. Далее аргонодуговая сварка реализуется в режиме автомата. Как показывает практика, наиболее чистые швы в режимах MIG/MMA получаются при максимальной величине индуктивности.

Особенности ручной сварки с аргоном

Обычно используется режим MMA, но без проволоки, а с вольфрамовым электродом. Сварочный ток устанавливается через регулятор в значениях, соответствующих типу материала заготовки, диаметру электрода и внешним условиям. Процесс ручной аргонодуговой сварки начинается с образования дуги в момент поднесения вольфрамового прутка к целевому материалу. Опять же, главная задача исполнителя – выдерживать оптимальную дистанцию между электродом и заготовкой, не забывая о своевременной коррекции сетевых параметров.

Техника безопасности

Поскольку речь идет о работе в газовой среде с применением электротехнического оборудования, к мерам безопасности следует подходить с особым вниманием. В частности, соблюдаться должны следующие правила:

Источник газа должен находиться в удалении от непосредственной рабочей зоны.
Использовать воздушный шланг и редуктор следует только при условии, что они герметичны, исправны и соответствуют разъемам для подключения.
Сварочный аппарат для аргонодуговой сварки нельзя подключать к сети, находящейся под напряжением. К тому же контур должен иметь заземление.
Вся кабельная проводка должна иметь проверенную изоляцию.

Техобслуживание оборудования

После каждого сеанса сварки аппарат очищается от пыли, следов расплава и других технологических загрязнений. В условиях интенсивной эксплуатации регулярно мультиметром проверяется корректность электротехнических настроек, их соответствие показаниям индикаторов и регуляторов. Также проверяются разъемы аппарата аргонодуговой сварки, вспомогательные механизмы подачи проволоки (при наличии) и измерительные приборы.

Заключение

При помощи аргонодугового способа сварки можно получать качественные швы, затрачивая минимум усилий прямо в домашних условиях. Это особенно важно для тех, кто работает с небольшими заготовками, ожидая выполнить гладкое и прочное соединение с высокой точностью. Впрочем, есть и минусы у аргонодуговой сварки, которые сводятся к некоторым организационным сложностям. Например, для многих может стать затруднительным сам процесс подключения инвертора к источникам газа, горелке и оборудованию для направления проволоки. Также неопытных пользователей полуавтоматического сварочного аппарата нередко смущает широкий спектр регулировочных параметров, за счет которых, впрочем, и удается добиться высокого качества результата.

www.nastroy.net

Принцип аргонной сварки

Сварочный процесс, использующий для нагревания электродугу с аргоном в виде защитной среды, получил название аргонодуговой сварки. Главная цель подачи инертного газа состоит в осуществлении защиты металлов от воздействия на них кислорода. В отдельных случаях бывает целесообразна замена аргона на гелий, однако, поскольку он имеет более высокую стоимость, аргонная сварка все же предпочтительнее. При этом принцип сварочных работ с защитной гелиевой средой аналогичен аргонодуговому принципу действия.

Особенности применения аргонной сварки

Данная технология сварки реализуется в двух схемах: посредством неплавящегося электрода и при помощи плавящихся металлических электродов. Первую из них чаще используют для работ с материалами толщинами от 0,1 мм, а вторую – при соединении заготовок от 2 мм и толще. Причем такое разграничение не является принципом аргонной сварки, оно скорее условность. Зачастую, если не требуется значительной производительности работ, изделия больших толщин соединяют также сваркой неплавящимися электродами швами в несколько проходов.

Атмосфера газовой защиты позволяет проведение аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (вольфрамовым), расплавляя только основной материал толщиной в пределах 3 мм. Если необходимо усиление шва либо требуется заполнить разделку кромок деталей толще 3 мм, то применяют присадочные материалы. Это проволоки с присадочными прутками для аргонодуговой сварки, их подают в зону дуги со стороны с помощью специального механизма подачи либо вручную.

Аргонную сварку неплавящимися электродами проводят на прямой полярности постоянных токов. Они позволяют быстро зажигаться дуге с последующим устойчивым горением при незначительном напряжении. Возможно даже использование токов высокой плотности без значительного расхода электродов и сильного нагревания. Причем стойкость горения электродуги сохраняется на минимальных электротоках, чем объясняется способность аргоновой сварки соединять довольно тонкий листовой материал.

Обратная токовая полярность вызывает возрастание напряжения электродуги, а это снижает стойкость ее горения с усилением нагрева и ростом расходования электродов. Такие свойства дуги обратной полярности почти исключают ее использование в ходе ручной аргонодуговой сварки. Но эта дуга имеет одну важную технологическую особенность: ее воздействие способно очищать свариваемые кромки от загрязнений и поверхностных окислов. Данную операцию еще называют катодным распылением, в ходе которого поверхность изделия подвергается бомбардировке положительно заряженными частицами газа аргона. Они механическим способом устраняют пленку из окислов. Указанное свойство дуги обратной полярности особенно эффективно в аргонной сварке алюминия, магния, прочих склонных окисляться металлов и сплавов для активного разрушения поверхностной пленки.

Принцип аргонной сварки

Для питания электродуги в аргоне необходим переменный ток, получаемый от специального источника. Его схемой предусмотрено включение стабилизатора горения электродуги. Это особое электронное приспособление, способное подавать на дугу импульсы добавочного напряжения в период ее функционирования на обратной полярности тока. Наличием данного устройства в аппаратах аргонной сварки достигается устойчивость дуги на любой полярности при постоянстве тока и процесса образования шва.

Сварочные операции в аргонной среде неплавящимся электродом возможны как с применением присадок в виде проволоки для аргонодуговой сварки, так и без ее использования. Соединение материалов малых толщин встык либо по отбортовке производят без присадочных материалов. В сваривании аргоном высоколегированных сталей с использованием неплавящихся электродов в виде присадок применяют электродные проволоки со схожими с основным материалом химическими свойствами.

Технология аргонодуговой сварки основывается на возбуждении дуги, возникающей между поверхностью обрабатываемого элемента конструкции и электродом. Он размещается в устройстве проведения тока горелки для аргонной сварки в окружении керамического сопла. От действия электродуги в процессе плавления соединяемых кромок происходит образование общего расплава сварочной ванны. Нагнетаемый под давлением токоведущим устройством аппарата аргонодуговой сварки аргон вытесняет собой кислород. Таким образом осуществляется защита расплава ванной сварки от действия азота и окисления.

В этом виде сварочного процесса в дугу осуществляется подача присадочных металлов (прутков либо проволок), которые технологически свариваются с основными материалами. Подаваемые в область горения дуги присадки не включают в электроцепь. Особый уровень прочности получаемого шва, а также герметичность и долговечность конструкции обеспечиваются тем обстоятельством, что шов становится неотъемлемой частью единого с соединяемыми заготовками целого. В ходе обучения аргонодуговой сварке следует учитывать достижение сварочной зоной предельно высокой температуры. Это объясняется высокой концентрацией электродуги на ограниченной из-за сжатия поверхности.

Возбуждение электродуги при сваривании неплавящимися электродами невозможно от касания к поверхности детали. Отчасти это объясняется значительным потенциалом ионизации аргона, что существенно осложняет этот процесс для дугового промежутка при прохождении искры между деталью и электродом. Помимо этого, от соприкосновения с изделием электрод из вольфрама способен активно оплавляться, загрязняясь. Поэтому принципом работы аргонной сварки предусмотрено одновременное присоединение особого приспособления (осциллятора) к источнику питающего тока. Посредством осциллятора осуществляется передача на электроды импульсов высокой частоты. Высоковольтные импульсы, насыщая ионами промежуток дуги, способствуют возбуждению дуги с пуском тока. Работая на переменных токах, осциллятор после возбуждения дуги входит в фазу стабилизации, проводя передачу импульсов лишь в случаях изменения полярности тока. Его работа предупреждает деионизацию промежутка дуги с обеспечением ее устойчивого горения.

Технология аргонодуговой сварки

Сварочные процессы, требующие применения аргона, проводят как в механизированном, так и ручном режимах аргонодуговой сварки. Последний предполагает нахождение сварочной горелки с присадочным металлом в руках проводящего сварку, в противном случае перемещение того и другого осуществляется автоматически. Операция ручной сварки, имея свои отличительные особенности, производится без совершения колебательных действий горелкой для аргонодуговой сварки. Это могло бы нарушить защиту зоны сваривания. Угол между поверхностью заготовки и горелкой не может превышать 80º, а между элементом конструкции и присадочным материалом находиться в пределах 20º. В сваривании неплавящимся электродом режим подбирается с учетом химических характеристик и толщин соединяемых элементов конструкции.

Ряд случаев, связанных с обработкой коррозионностойких сталей или алюминия, требуют использования установок аргонодуговой сварки с помощью плавящихся электродов. Хотя масштабы применения данного способа производства значительно уступают обработке неплавящимся электродом. Нормальный ход сварочного процесса с помощью плавящихся электродов в аргонной атмосфере с получением швов должного качества достигается применением токов довольно высокой плотности. В таком случае переносимый с электрода расплав металла приобретает мелкокапельный и даже струйный вид, когда от электромагнитных сил расплавленные капли, быстро двигаясь, соединяются в одну струю жидкого металлического расплава. Этот перенос электродного металла создает глубокое проплавление основного материала заготовки с образованием шва хорошей плотности. Причем его поверхность получается чистой и достаточно ровной, а разбрызгивание металлов оборудованием для аргонодуговой сварки остается в допустимых объемах.

Необходимость использования токов большой плотности в сварочном процессе с плавящимися электродами обусловила использование сварочной проволоки небольших диаметров на высокой скорости ее подачи в зону электродуги. Требуемый режим способна обеспечить лишь автоматизированная подача. Причем электрические характеристики дуги во многом определяются существованием в ее столбе ионизированных частиц металла анода, образующихся из-за испарения электрода. Такая электродуга обратной полярности в сварке плавящимися электродами обладает стойким горением, обеспечивая должное образование шва, высокие скорость расправления проволок с производительностью сварочного процесса.

Аргонный способ сварки активно используют при изготовлении конструкций из легких металлов и тугоплавких сплавов, а также в аргонодуговой сварке сталей. В последнем случае эффективно смешивание аргона с другими горючими газами (углекислым с кислородом). В данной смеси электродуга обладает лучшими технологическими качествами, обеспечивающими ее устойчивое горение с должным формированием шва.

promplace.ru

Аргонно-дуговая сварка, все о технологии сварки в среде аргона

Технология аргонодуговой сварки
Оборудование для аргонодуговой сварки
Автоматическая аргонодуговая сварка
Присадочные материалы для аргонодуговой сварки
Техника ручной аргонодуговой сварки
Как правильно варить аргонодуговой сваркой

Некоторые виды металлов не могут быть сварены обычной сваркой. В случае использования электродов шов получается не прочным и не может обеспечить плотного соединения. Для цветных металлов, легированной стали и сплавов требуется аргонно-дуговая сварка.

Чем способ сварки в среде аргона отличается от остальных?
Что включает в себя технология проведения сварочных работ с применением защитной среды аргона?
Какие меры безопасности потребуется соблюдать?

Технология аргонодуговой сварки

Выполнение сварочных работ всегда требовало определенного профильного образования. Но современные технологии позволили настолько упростить этот процесс, что благодаря специальному оборудованию удается получить качественный результат даже в домашних условиях. Принцип работы аргонно-дуговой сварки также отличается простотой, что позволяет использовать его даже непрофессиональным рабочим.

Основное отличие сварки с аргоном от обычного электродного метода заключается в том, что работы проводятся с использование защитного облака создаваемого с помощью аргона. При этом температура в столбе дуги достигает 2000°C, что позволяет использование вольфрамовой неплавящейся проволоки в качестве основного расходного материала.

Другими особенностями технологического процесса являются:

Электрод необходимо располагать как можно ближе к поверхности обрабатываемого металла. Это позволяет обеспечить необходимую температуру сварочной ванны при аргонно-дуговой сварке и обеспечить необходимую толщину шва и глубину провара. Чем дальше электрод от металла, тем ниже качество наложенного шва.
Направленность движений - вести электрод необходимо вдоль шва. Отсутствие колебательных движений помогает создать эстетически привлекательный шов. При этом от мастера требуется практика, чтобы создать все необходимые условия для достаточного провара.
Сущность технологических процессов аргонно-дуговой сварки сводится к тому, чтобы в момент наложения шва на него не воздействовал кислород и азот, выделяющийся во время сгорания металла. Необходимо следить за тем, чтобы электрод и присадочный материал постоянно находились в защитном облаке аргона.
Скорость подачи проволоки должна быть равномерной. Должны отсутствовать рывки, при которых наблюдается разбрызгивание металла. Техника электродуговой сварки в среде аргона подразумевает последовательность действий мастера: правильно выбранный угол подачи присадочной проволоки впереди горелки, строгое соблюдение направленности нанесения шва и точные настройки относительно интенсивности подачи газа на горелку.
Скорость сварки - наложение сварного шва осуществляется медленно. При этом необходимо учитывать возможные металлургические процессы, присущие этому методу обработки. К примеру, подача газа на поверхность детали должна начаться на 10-15 сек. раньше, а закончится, спустя 7-10 сек после наложения сварного шва. Заваривание кратера осуществляют с помощью реостата (снижая силу тока на дугу). Расчет расхода аргона при сварке выполняют с помощью специальных таблиц и норм. Основные положения можно узнать в ГОСТ 14771 76.

Большинство нюансов связанных с выполнением работ мастер узнает с помощью практики. Некоторую помощь можно получить из специальных справочников и пособий для проведения сварочных работ в среде защитных газов. Производители оборудования также стараются заинтересовать потенциального покупателя и предоставляют множество полезной информации и расчеты режимов сварки в инструкции по эксплуатации.

[media=http://www.youtube.com/watch?v=DnkTZeqnMF4&feature=player_detailpage#t=8]

[media=http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gXbB-iD8MjE#t=8]

Особенности методики аргонно-дуговой сварки заключаются в правильном комбинировании: подачи проволоки, воздействия вольфрамового электрода, интенсивности подачи аргона и скорости наложения шва. Регулировать все эти составляющие станет проще по мере получения опыта.

Оборудование для аргонодуговой сварки

Сварочные работы в защитной среде газов выполняют как с помощью фирменных установок предназначенных непосредственно для аргонно-дуговой сварки, так и модифицированными аппаратами, используемыми для других работ. В любом случае требуется использование специального оборудования, каждое из которых имеет свое предназначение. А именно:

Сопла для сварки - предназначены для обеспечения работы горелки. Так как при нагревании температура сварочной ванны достигает 2000° градусов, для производства сопел используется специальный термоустойчивый материал. Практика показала, что керамическое сопло для аргонодуговой сварки является оптимальным решением этого вопроса. В зависимости от толщины и структуры металла может понадобиться разный диаметр сопла.
Горелка - конструкция горелки для аргонодуговой сварки может быть разной в зависимости от метода проведения работ. Так, наложение сварного шва может осуществляться как плавящимся, так и неплавящимся электродом. Популярностью пользуется и сварочная горелка с водяным охлаждением. Водяное охлаждение горелки позволяет поддерживать необходимую температуру сварной ванны и не допускать перегрева электрода.
Осциллятор - это устройство обеспечивает поджигание дуги с помощью бесконтактного метода. Преимуществом использования осциллятора является возможность поддержания стабильной дуги при использовании переменного тока. Сварочные аппараты для аргонодуговой сварки не могут обойтись без осциллятора, так как зачастую приходится обрабатывать металлы без возможности непосредственного прикосновения электродом к поверхности. Особенностью осциллятора является то, что он генерирует разряд с мощностью 4-8 кВт, достаточный для пробивания дугового промежутка.
Балластный реостат - еще одна необходимая деталь. Балластный реостат помогает регулировать силу тока подаваемого на дугу и подбирать оптимальные параметры при работе с различными металлами. Профессиональный инверторный сварочный аргонодуговой аппарат для сварки, часто имеет встроенный балластный реостат. Не помешает реостат и при работе начинающего мастера на оборудовании бытового предназначения.
Источник напряжения - существуют как трансформаторные установки, так и сварочные инверторы для аргонно-дуговой сварки. Инверторный вариант более предпочтителен. Инвертор создает равномерное напряжение необходимой частоты, что обеспечивает условия для качественного наложения сварного шва. Инверторная установка аргонодуговой сварки может работать как от напряжения в 220В, так и от 380В. Максимальная производительность достигается при подключении к трехфазной сети.
Дополнительные аксессуары - для выполнения сварных работ на профессиональном уровне не обойтись без сварочного поста. Сварочный пост часто называют столом, но он представляет собой нечто большее. Сварочный пост - это полностью укомплектованное рабочее место, существенно облегчающее процесс выполнения работ и увеличивающий качество результата. Стол для сварки может быть как стационарным, так и передвижным. Пост обеспечивает своевременный отвод отработанных газов, а также дает защиту от случайного попадания искры на поверхности находящиеся рядом.

Практика показала, что начинающим мастерам легче удается достичь необходимого качества, используя сварочный инвертор аргонно-дуговой сварки. Инвертор дает стабильную дугу, что облегчает процесс нанесения сварного шва.

Автоматическая аргонодуговая сварка

Для облегчения рабочего процесса предусмотрена автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Потребитель может приобрести установку с разным коэффициентом автоматизации. Принято различать следующие установки:

Механизированная - в оборудовании горелкой управляет непосредственно сварщик, проволока подается автоматически.
Автоматизированная - технологический процесс и нанесение сварного шва происходит под надзором оператора, управляющего оборудованием. Движение горелки и подача проволоки выполняется с помощью автоматики.
Роботизированная - сварочное оборудование для автоматической аргонодуговой сварки плавящимся электродом в таком случае полностью выполняется с помощью механизма. Контроль над режимом, нанесением сварного шва и другими аспектами контролирует компьютерный процессор, следуя заложенной программе.

Механизированная сварка в России используется чаще всего. Поэтому, при выполнении сварных работ большое значение играет человеческий фактор, а именно квалификация мастера.

Присадочные материалы для аргонодуговой сварки

Присадочные прутки для аргонодуговой сварки используются для наполнения сварной ванны при подаче аргона. Этот материал применяют при обработке металлов имеющих свойства, которые усложняют наложение шва. В зависимости от характеристик и состава, электроды для сварки в среде аргона могут быть обязательны при работах с чугуном, алюминием, никелем, титаном и другими цветными металлами и также легированной и жаропрочной сталью.В зависимости от основного материала различают следующие присадки:

Из нержавейки - присадка для сварки из нержавеющей стали применяется для создания шва имеющего антикоррозионные свойства.
Алюминия и сплавов - получаемый шов способен выдерживать воздействие высоких температур и других факторов не поддаваясь растрескиванию и сохраняя прочностные и другие характеристики.
Меди и сплавов - такая присадка позволяет получить шов отличающийся вязкостью и текучестью, а также высокой электропроводностью, что незаменимо при обработке определенных цветных металлов.
Никеля - присадочный пруток из никелевого сплава позволяет выполнять работы по наложению шва среди неоднородных материалов. Широкое применение присадочный пруток из никеля получил при сварке чугуна, тяжело поддающегося термической обработке. Получаемый шов отличается как прочностью, так и устойчивостью к окислениям.

Сварочная проволока для аргонодуговой сварки нержавеющей стали имеет свои особенности, учитываемые при работе с этим материалом. Особенно важно следить за тем, чтобы сварочная ванна не выходила за пределы защитного облака аргона.

Техника ручной аргонодуговой сварки

Процесс выполнения работ достаточно простой, ему можно научиться самостоятельно. При наличии качественного оборудования для ручной аргонодуговой сварки наложение шва не составит труда даже в бытовых условиях. При сварке в среде аргона ручным методом потребуется соблюдать определенные рекомендации:

Наложение шва должно проходить исключительно по направленности обрабатываемой комки. Колебательные движения утолщают шов и снижают его прочность.
Необходимо следить за достаточной скоростью движения дуги. От мастера требуется обеспечить должную глубину провара металла.
Качественная ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом зависит от равномерной подачи проволоки и выставления соответствующего режима работы.

Максимально удобно выполнять ручную сварку с помощью инверторного оборудования с механической подачей присадочного материала.

Как правильно варить аргонодуговой сваркой

Для аргонно-дуговой сварки нужно соблюдение следующих условий:

Создать защитное облако аргона - подачу газа начинают за 15-20 сек. до начала выполнения работ и заканчивают спустя 5-7 сек. Аргон защищает шов от растрескивания и обеспечивает его прочность.
Выставить необходимые настройки. Техническая документация поможет правильно установить скорость подачи проволоки, необходимое напряжение и другие параметры.
Заканчивать шов необходимо с помощью реостата, постепенно снижая напряжение дуги.

Область применения аргонодуговой сварки

Технологический процесс проведения работ позволяет использовать этот метод для ремонта и изготовления деталей и конструкций любых цветных металлов и тугоплавких сталей. В настоящее время благодаря особенностям оборудования сварные работы с использованием защитной среды аргона можно проводить как в промышленных условиях, так и в быту.

Можно условно обозначить сферы применения метода сварки в аргоне по разновидности обрабатываемых металлов. А именно:

Аргонодуговая сварка алюминия - сложность обработки алюминиевого сплава с помощью обычного электродного метода состоит в том, что металл имеет хорошую теплопроводность и не меняет свой цвет при нагревании. Обеспечить высокое качество шва на алюминии можно только в среде защитных газов. Сварка алюминиевых сплавов требует использования присадочных материалов, проволока в таком случае будет иметь однородный состав.
Сварка нержавейки - еще один материал, сложно поддающийся процессу обработки. Недостатком электродного метода в данном случае выступает то, что в процессе нанесения шва по нержавеющей стали приходится преодолевать пленку окиси. Работы выполняют с использование проволоки из нержавейки или без присадочного материала. Угол наклона горелки во втором случае будет составлять около 90° градусов. Выбирая режимы аргонодуговой сварки нержавеющей стали необходимо учитывать, что этот металл склонен к растрескиванию, поэтому требуется, чтобы шов остывал медленно при постоянной подаче газа.
Аргонодуговая сварка чугуна - это оптимальное решение задач ремонта, как сантехнических труб, так и других изделий. Возможно использование для мелкого ремонта дефектов чугунных поверхностей возникших в процессе литья.
Сварка титана в среде аргона - практически единственный способ обработки титановых сплавов. Сложность заключается в том, что даже при нагревании до 450° градусов титан образует оксид и окалину насыщенную кислородом. Это способствует образованию трещин и не дает провести качественное наложение сварного шва другим способом. При сварке титана используют специальные накладки, способствующие подаче аргона с тыльной стороны обрабатываемой детали.
Углеродистые стали - существуют особенности обработки и этих металлов. Режим сварки углеродистых сталей подразумевает использование проковки шва при достижении им температуры каления и обеспечения медленного остывания обрабатываемой поверхности.
Медь - особенностью меди является высокая теплопроводность. Поэтому аргонно-дуговая сварка меди выполняется при условии увеличенной подачи аргона около 150-200 л/час.

Техника безопасности при аргонодуговой сварке

Проведение работ с использованием среды защитного газа регламентируются согласно ГОСТ 12.3.003-86. В ГОСТе требования, предъявляемые к промышленному применению, но их рекомендуется соблюдать и в бытовых условиях.

В первую очередь ограничения связаны с вредными веществами, образующимися в процессе выполнения работ и другими потенциально опасными ситуациями.

Некоторые положения этого ГОСТ приведены ниже:

Организация рабочего места - запрещается проводить работы рядом с легковоспламеняющимися смесями и материалами. На сварочном посту не должно находиться ненужных посторонних предметов, мешающих выполнению работ.
Необходимо обеспечить стабильную вентиляцию рабочего места, при необходимости подключить систему принудительного удаления продуктов сгорания.
Перед началом работ надо удостовериться в исправности оборудования.
Мастер должен регулярно проходить инструктаж в кабинете охраны труда и сдавать соответствующие экзамены.
Запрещается использование тройников, редукторов и других приспособлений для одновременного подключения сразу нескольких горелок.
Необходимо обеспечить рабочего средствами индивидуальной защиты. Для предотвращения термического воздействия на человека при резке и сварке толстостенных металлов используются перчатки и горелки с удлиненным штативом.

Маска для сварки или специальные очки являются обязательным условием для выполнения работ. Хорошо зарекомендовали себя маски «хамелеоны». Сварочные маски со стеклами «хамелеонами» самостоятельно меняют затемнение в зависимости от воздействия излучения.

Комплектующие и расходные материалы

Помимо приобретения установки понадобится купить расходники для аргонно-дуговой сварки и постоянно следить за их наличием и исправностью. Так для выполнения работ понадобится:

Смесь для сварки - хотя основной процент имеет доля аргона, он не подается на горелку в чистом виде. Качественная аргоновая смесь имеет от 10 до 50 процентов углекислоты в своем составе. Допустимо использование составов с гелием. Перед приобретением следует уточнить у консультанта, для каких целей используется смесь.
Баллоны - могут быть использованы повторно. Время от времени необходимо проверять баллоны на отсутствие разгерметизации. Некоторые сервисные центры могут заправить необходимую смесь в уже приобретенные баллоны. Так как для некоторых металлов необходим большой расход газа (для меди потребуется интенсивность подачи в 150-200 л. / в час) приобретать необходимо комплектующие с достаточным объемом.
Шланги - можно купить сварочный рукав различной длины и дополнительными функциями. Перед приобретением шлангов следует убедиться в том, что выбранный рукав подходит к сварочной установке. Рукав аргонно-дуговой сварки подсоединяется к редуктору.
Редуктор - осуществляет контроль над расходом и подачей аргона. Редуктор устанавливается на баллон и автоматически понижает или повышает давление при работе с определенными типами металлов.

Недостатки аргонодуговой сварки

Как и у любого метода, у аргонодуговой сварки есть свои недостатки. К ним относится:

Большое количество дополнительно используемого оборудования.
Сложность правильного подбора, режима выполнения работ. Для начинающего мастера выбрать необходимые параметры крайне сложно. При работе с некоторыми металлами требуется импульсная сварка, на другие шов наносится точечным методом с перерывами. Может потребоваться использование постоянного или переменного напряжения.
Невозможность полной защиты шва при сквозняке или сильном ветре.

При этих недостатках у метода проведения сварочных работ в среде аргона есть и свои положительные стороны.

Преимущества аргонодуговой сварки

На выбор аргонно-дуговой сварки должны повлиять преимущества, которые не могут быть достигнуты ни одним другим методом обработки металла. А именно:

Незначительный нагрев поверхности металла. Для титана и чугуна и других цветных металлов сильное прогревание критично. Использование метода сварки с использованием аргона позволяет выполнить сварные работы качественно.
Высокая скорость проведения работ.
Возможность обработки металлов, не поддающихся сварке другим способом.
Качественный ровный и тонкий шов.
Возможность выполнения работ в домашних условиях без профильного образования. Согласно статистике большинство из тех, кто выбирает аппарат аргонодуговой сварки для дома, не является специалистом.

Возможности аргонодуговой сварки практически безграничны, а техника наложения шва настолько проста, что позволяет выполнить работы даже без профильного образования и практики. Именно это и объясняет популярность оборудования.

stroy-plys.ru

Сварка аргоном: особенность и технология процесса

Если в бытовых условиях понадобилось соединить нержавеющий трубопровод или детали автомобиля на основе алюминия, потребуется сварка аргоном. Такого рода аргонодуговая сварка имеет способность создавать высоковольтную электродугу, которая с легкостью плавит кромки металлических поверхностей, благодаря чему на выходе образуется едва заметный шов.

Технология процесса

Сварка аргоном имеет технологический принцип, который состоит из использования электродуги. Она же является источником подачи тока, под действием которого плавятся кромки металла. В жидком состоянии он заполняет стыковые ниши.

Чтобы на металл не влияли различные сплавы из газов, применяют инертный газ аргон: он выше по инертности воздуха на 38 %, благодаря чему с быстротой и легкостью вытесняет кислородную массу из участка сварочного процесса. Аргонная смесь надежно защищает сварочный отсек от внешнего атмосферного влияния.

Начало подачи газа в сварочную зону осуществляется за 20 секунд до розжига дуги, а остановить подачу необходимо после 7-10 секунд после пайки. Аргонная сварка не образует химического воздействия с поверхностью исходной заготовки, даже если используются другие виды газа в местах подачи тока на дугу. За это аргон получил название инертный.

Однако имеется в данной технологии одно «но»: при пайке с режимом обратного полярного процесса молекулы аргона могут распадаться на электроны, что в итоге создает электронную плазменную проводимость.

Аргонная сварка может осуществляться плавкими электродами или неплавкими. Вольфрамные стержни, с помощью которых производиться аргонодуговая сварка, имеют нити для розжига аппарата. Ширина электродного стержня полностью зависит от состава соединительных частей, показатели которых можно изучить на этикетке расходного материала.

Принцип работы

В сопло аппарата вставляется электрод на основе неплавящегося вольфрама, который должен иметь выступ за пределы самой горелки не больше чем на 2-5 мм. Аргонно дуговая сварка предусматривает подбор электродов в соответствии с диаметром в таблице, указанной на пачке материала.

Внутренняя часть горелки имеет держатель, в который встраивают, а затем фиксируют электрод выбранной ширины. По оси электрода размещают сопло из керамики, из которого будет подаваться газ аргон. Аргонодуговая сварка должна состоять из осадочной проволоки того же состава, что и свариваемая деталь, его ширина высчитывается по данным таблицы.

Чтобы получить более эффективный результат соединения двух изделий, нужно грамотно установить сварочный режим. Полярную подачу тока стоит подбирать, основываясь на химическом свойстве металлических участков. Основные стальные листы и сплавы подвергаются пайке под воздействием постоянного тока с прямой полярностью. Цветные металлические конструкции лучше паять с обратимой полярностью или с подачей переменного напряжения, что помогает быстрее разрушить оксидную пленку.

Аргонная сварка при постоянном напряжении выделяет неравномерное количество теплопроводности на анодной и катодной пластине. Чтобы полноценно нагревался электрод и при этом глубоко накалялся участок исходного материала, нужно задействовать модуль с полярностью прямого действия.

Аргонодуговая сварка в процессе сварочных работ может образовать закись на медных изделиях при взаимодействии с водородом, находящимся в воздушной массе. При выходе наружу водородные пары превращаются в поры на швах. В связи с этим защита сварочной поверхности аргоном должна проводиться в обязательном порядке.

На каких этапах основана работа аппарата?

Начало сварочных работ нужно организовывать согласно таким действиям:

Сварка аргонодугового типа и ее рабочий участок должны быть очищены от окиси, пыли и жира. Проделывается это с помощью обработки аппарата химическими реагентами.
Если свариваемые детали имеют небольшую толщину, оборудование можно уложить на железную ровную поверхность или стол. Осадочный шнур в электрощит не запускается, электропитание должно подаваться отдельно.
В правой руке сварщика должна находиться аппаратная горелка, а в левой — осадочная проволока. Горелка должна быть оснащена блоком регулировки, с запуском которой произойдет подача тока и газа.
Подавать газ необходимо раньше, чем ток. Сила напряжения устанавливается с учетом свариваемых исходников.
Далее сопло с электродом опускается как можно ниже к сварочному участку на расстоянии 2 мм. Электродуга появляется между электродным кончиком и сталью, она плавит кромочные края исходной детали и осадочной проволоки.
Не спеша проводят горелкой поперек стыковочного места, без резких движений сварщик должен с нарастающим темпом подавать проволоку в сопло инвертора. Именно от мастерства сварщика будет зависеть итоговый результат по образованию шва.

Сварка с использованием аргона обеспечивает надежные и прочные швы с равноценной глубиной плавки металла. Этот фактор является важным при сварочном процессе по пайке тонколистого изделия из металла с односторонним участком доступа. Если допускается сварка аргоном по соединению цветных металлов небольшого диаметра, проволоку для осадки можно не использовать.

Аргонодуговая сварка, таблица аргоновой сварки

Аргонодуговая сварка является одним из наиболее востребованных видов современной технологии сваривания. Чаще всего этот способ сваривания используется при сваривании алюминиевых сплавов.

Принципиальная схема аргонодуговой сварки.

Ручная аргонодуговая сварка представляет собой технологию сваривания металлических заготовок, с использованием среды, состоящей из инертного аргона.

Сварка проводится при помощи электродов, которые являются плавящимися и неплавящимися. Электрод, который не плавится, изготовлен с использованием такого металла, как вольфрам.

Аргон: его физхарактеристики и техприменение

Таблица характеристик аргона.

Аргон представляет собой инертный газ, обладающий атомным весом 39,9. В нормальных условиях это вещество является бесцветным, не имеет вкуса и не обладает запахом. Вещество имеет массу в 1,38 раза большую, нежели смесь газов, находящихся в окружающем атмосферном воздухе. Этот газ доступный и самый дешевый среди всего комплекса существующих инертных газов. Аргон является достаточно распространенным газом на земном шаре. Он занимает третью позицию по концентрации в воздухе земной атмосферы. На этот газ припадает около 1,3% по массе и 0,9% по объему всей земной атмосферы.

Промышленность вырабатывает необходимый аргон путем использования низкотемпературной ректификационной перегонки атмосферного воздуха. В результате проведения этого процесса получают чистый кислород, чистый азот и аргон.

Помимо этого, аргон в качестве побочного технологического продукта синтезируется в результате проведения процессов по синтезу аммиака. Аргон хранят и транспортируют в газообразном виде в стальных спецбаллонах в соответствии с требованиями, разработанными ГОСТ. Баллон, содержащий аргон, окрашивается в серый цвет.

Газ не является токсичным или взрывоопасным веществом. Аргон способен представлять угрозу жизнедеятельности человека при снижении объемного содержания кислорода в окружающем атмосферном воздухе ниже уровня в 19 процентов. При понижении объемной концентрации кислорода в окружающем воздухе атмосферы у человека наблюдается кислородное голодание, а при более сильном падении содержания кислорода может появляться удушье, утрата сознания, а иногда и гибель.

Схема аппарата TIG для аргонодуговой сварки.

Разработаны определенные меры, которые требуется выполнять при работе с использованием аргона: во избежание возникновения травматических ситуаций:

проведение дистанционного контроля концентрации кислорода в атмосфере при нахождении в здании резервуаров с газом;
при использовании жидкого аргона обязательным является использование средств защиты организма от обморожений;
при выполнении операций по свариванию требуется применять для защиты противогаз или кислородную маску.

Наиболее широкое применение это нашло в сфере сваривания металлических конструкций. Аргон используется в работе по электродуговому, плазменному и лазерному свариванию в качестве плазмоподавителя и защитного газа.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки сварки в инертной среде

Основной областью применения сварки с использованием неплавящегося электрода, изготовленного на основе вольфрама, является сваривание заготовок из легированных сталей и металлов цветной группы. При их малой толщине сваривание осуществляется без использования присадки. Способ сваривания в аргонной газовой среде дает возможность получать качественные сварные швы повышенной прочности и позволяет обеспечивать качественный провар металлических заготовок.

Устройство горелки для аргоновой сварки.

Этот вид сваривания дает возможность легко поддерживать глубину провара. Это свойство является важным при осуществлении заготовок из тонкого листового металла, при невозможности двухстороннего проваривания поверхностей. Эта технология получила распространение при изготовлении трубных стыков. Использование электрода, не поддающегося плавке, с вольфрамом является основной технологией сваривания металлических изделий, изготовленных на основе титана и алюминия.

Аргоновая сварка с использованием электрода, поддающегося плавке, применяются при сварке заготовок из нержавейки и сплавов, основу которых составляет алюминий. Частота применения этого типа сваривания металлов является относительно небольшой. Аргоновая сварка имеет несколько недостатков, среди основных можно отметить следующие:

небольшая производительность процесса при использовании ручного типа сваривания;
невозможность использования автоматического типа при коротких и разноориентированных швах.

Невзирая на наличие некоторых недостатков, сваривание в аргоновой среде является очень популярным, благодаря высоким качествам образующегося сварного шва.

Вернуться к оглавлению

Характеристики процесса сварки в среде инертного газа

Таблица электродов для сварки.

Аргон — газ, практически не вступающий в химреакции с расплавами и газами в зоне горения электродуги. Так как аргон — газ более тяжелый, нежели компоненты воздуха, вследствие этого он способен выдавливать воздух из места осуществления работ. Вытесняя воздух, газ обеспечивает надежность изолирования ванны от контактирования с газами атмосферного воздуха.

Аргонодуговая сварка дает возможность проводить крупнокапельный и струйный перенос расплава электрода. При осуществлении крупнокапельного переноса процесс является нестабильным с присутствием большого разбрызгивания.

Теххарактеристики, которые имеет аргоновая сварка, хуже, нежели у сварки в среде углекислоты. Это связано с тем, что при малом давлении в дуге расплав способен формировать капли большой величины.

При осуществлении струйного переноса расплава стабильность сваривания значительно вырастает, а степень разбрызгивания сильно понижается. Недостатком такого переноса является необходимость работы с большими токами, которые достигают 260 А, что часто не соответствует техтребованиям процесса.

Для получения стабильности рекомендуется применять при проведении сваривания импульсные источники электропитания дуги, способные переводить процесс к струйному переносу при токе равном 100 А.

Вернуться к оглавлению

Процесс сварки неплавящимися электродами

Схема применения сварки с электродом, не поддающимся плавлению, предполагает применение электрода, изготовленного на основе вольфрама. Электрод в таком типе аппарата размещается в горелке, посредством которой осуществляется продув инертного газа. Присадка подается в зону действия электродуги отдельно. Она не входит в электроцепь образования дуги. Сварка с применением электрода на основе вольфрама носит название аргонодуговой сварки tig.

Специалистами в области сваривания металлов созданы две кардинально различающиеся между собой разновидности аргонодуговой сварки. При сварке аргоновой ручной горелкой и подачей материала управляет сварщик, при автоматической — перемещение горелки и присадки происходит без участия человека.

При использовании аргонодуговой сварки tig, в отличие от сварки с плавящимся электродом, зажигание дуги недостижимо путем прикосновения электрода к металлической заготовке. Такое зажигание невозможно по многим причинам, основными являются следующие:

высокий потенциал ионизации газа;
касание электрода на основе вольфрама к металлической заготовке ведет к его загрязнению и оплавлению.

Поэтому при использовании АДС с вольфрамовым электродом для поджигания дуги применяется спецустройство — осциллятор, включающийся в цепь параллельно.

Осциллятор подает высоковольтные импульсы высокой частоты, которые способствуют ионизации промежутка, а поджигание электродуги происходит после подачи тока сварки. При осуществлении сваривания переменным напряжением осциллятор сразу после образования электродуги переходит в режим стабилизатора. Это обеспечивает подачу импульсов на электродугу при изменении полярности. Периодическая подача импульсов препятствует деионизации и поддерживает стабильность электродуги.

Все виды стали, сплавы на основе титана и другие материалы свариваются на токах прямой полярности, а сплавы на основе алюминия сваривают переменным током. Это требуется для усиления процесса разрушения пленки оксидов, образующейся на алюминиевом сплаве.

Для того чтобы уменьшить пористость в процессе сварки к инертному газу, образующему среду в месте сваривания, добавляется около 5% кислорода. Это обеспечивает дополнительную защиту расплава от загрязнения, так как кислород, взаимодействуя с примесями, заставляет их выгорать или в виде легких химсоединений всплывать на поверхность расплава. Этот процесс окисления и выведения из расплава вредных примесей способствует понижению пористости.

expertsvarki.ru

Аргонодуговая сварка подвластна каждому желающему

Что такое аргонодуговая сварка? Читатель наверняка встречал это понятие раньше: упоминания в статьях о сварке, предложения пройти обучение — курсы аргонодуговой сварки, какие-то видео в интернете и т.д. В этой статье мы рассмотрим процесс аргонодугового процесса и осветим ее основные особенности. Накладывание шва

Новичок может всегда стать профессионалом, если есть желание

Аргонно-дуговая сварка – это соединение металла, при котором для защиты сварочного процесса используется аргон. За исключением этого факта, процесс аргонодуговой сварки и обычная дуговая сварка отличаются немногим. Аргон является инертным газом. За счет своей химической инертности он не реагирует со свариваемыми материалами и защищает их от воздействия атмосферных газов: кислорода, азота, углекислого газа, водяных паров и других веществ, могущих повредить процессу сварки.

Аргонодуговая сварка: принцип работы

Дуговая сварка с помощью аргона выглядит так: сварщик выполняет сваривание деталей при помощи дугового сварочного аппарата. Сварочная зона защищается аргоном. За счет того, что аргон тяжелее воздуха, он вытесняет воздух из зоны сварки и позволяет эффективно изолировать ее. При этом подача аргона осуществляется непрерывно – с помощью специального устройства, обеспечивающего дозированную подачу аргона в сварочную зону. Для этого на электрод надевается специальная трубка – газовое сопло, из которого и выдувается аргон. Это напоминает процесс кислородной резки металла. Кроме этого, аргонодуговая работа с металлом может осуществляться и в специальном боксе, заполняемом аргоном перед процессом сваривания. Лучше понять, как происходит аргонно-дуговое соединение деталей, вы можете, просмотрев подходящее видео.

Для такой сварки могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся электроды. Последние, как правило, изготавливаются из вольфрама, обеспечивающего должную тугоплавкость и устойчивость электрода.

Немного о токах

Обычная дуговая сварка и аргонодуговая различаются еще и тем, что дуга зажигается не привычным способом – касанием электродом сварочной поверхности, а с помощью специального устройства – осциллятора. Аргон гораздо сложнее ионизируется, чем воздух, и привычным способом дугу зажечь не получится. Осциллятор же подключается к электроду и создает высокочастотные и высоковольтные импульсы, которые легко разжигают дугу. Здесь стоит учесть и то, что при касании металла вольфрамовым электродом произойдет его оплавление и загрязнение.

Горелка для сварщика, как кисть для художника

Плавкими электродами варят и без осциллятора – пары железа, появляющиеся при касании, ионизируются гораздо легче, чем аргон, и поэтому осциллятор не нужен.

Для соединения большинства материалов используется постоянный ток, так как при аргонодуговой сварке разогрев анода и катода происходит неравномерно. Постоянный ток дает возможность передавать максимум энергии на деталь и минимум – на электрод. Переменный ток используется лишь для сварки алюминия – он позволяет эффективнее разрушать пленку окиси алюминия.

Аргонодуговая сварка: где применяется?

Область применения аргонодугового процесса – соединение цветных металлов и легированных сталей. Аргонодуговая сварка позволяет получать исключительное качество шва, чем и обусловлено ее применение для сваривания ценных материалов и ответственных конструктивных узлов. Сварщик, владеющий этим методом, может больше и ценится выше, поэтому пройти обучение – бесспорно полезный шаг.

Как научиться варить аргонодуговой сваркой?

Здесь есть два решения. Первое – это пройти обучение аргонной сварке, записавшись на специальные курсы. Проходя курсы, вы не только обучитесь аргонной сварке на практике, но и узнаете множество ценной информации. Многое зависит от того, какие курсы вы выберете – выбирайте курсы, опираясь на опыт знакомых, отзывы в интернете, или руководствуйтесь здравым смыслом: изучите программу, которую предлагают курсы, и, опираясь на теоретическую часть, сделайте выбор.

Второе решение – научиться самостоятельно. Пройти обучение помогут статьи, рекомендации, видео процесса, а также опыт знакомых. В принципе, если у вас есть необходимое оборудование, просмотр видео и чтение тематических статей вполне может научить вас полноценно использовать этот ценный метод соединения металла.

zavarimne.ru