Описание технологии аргонно-дуговой сварки. Применение аргонодуговой сварки

Сварка аргоном – технология, пользующаяся большой популярностью на данный момент. Это обусловлено ее доступностью, а также возможностью работы с высоко и низколегированными сталями и цветными металлами. Если существует необходимость сварить ответственную конструкцию или труднообрабатываемые металлы, вроде или титана, то вам не обойтись без аргоновой сварки.
Преимущества аргонно-дуговой сварки:

• Качественный шов;
• Долговечность соединений;
• Доступность;
• Разумная стоимость работ;
• Эстетичный вид шва.

Аргонно-дуговая сварка - способ сварки применимый для сваривания металлов с использованием электрической дуги и газа (аргона). Электрическая дуга плавит металл свариваемой детали, а также присадочный пруток, формируя шов.

Газ аргон в баллонах

Аргон – инертный газ, играет роль изолятора, препятствующего попаданию кислорода и других газов, взаимодействующих со сварочной ванной. При попадании в место сваривания металлов кислород вызывает сильное окисление, влияя на качество шва, а некоторые металлы и вовсе могут возгораться от такой реакции. Благодаря своей инертности аргон сам не вступает в реакции и не дает кислороду реагировать с металлом в сварочной ванне, именно поэтому газ подается до розжига дуги и после окончания сваривания продолжает подаваться некоторое время.

Сварка аргоном проводится двумя видами электродов: плавящимися и неплавящимися.

1. Плавящиеся электроды вызывают розжиг дуги и одновременно являются припоем. Существует обширная классификация такой проволоки, разделяющейся по размеру, а также составу.
2. Неплавящиеся электроды выполнены из самого тугоплавкого металла – вольфрама. При работе аппарата электрод провоцирует розжиг дуги, температура которой – 2000 градусов, а сам вольфрам начинает плавиться при 3600 и более градусов. Такой пруток нужен исключительно для розжига дуги и ее поддержания, присадочный металл подается вручную. по толщине, длине и составу сплава, подходящего под тот или иной металл и способ сварки.

Разновидность сварочных технологий

1. TIG - сварка вольфрамовым электродом с ручной подачей присадок;
2. MIG - система механизированная аргонодуговой сварки плавящимся электродом, подающимся автоматически.

Существуют и другие разновидности, но они предназначены для работы с высокоточными изделиями и промышленных работ. Мы же поговорим, как выглядит технология сварки аргоном, применимая в домашних условиях. Оба аппарата имеют главный пляс — простоту работы, и им будет рад каждый начинающий сварщик. В данной статье более детально рассмотрим первый метод.

Оборудование аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Оборудование для аргонно-дуговой сварки

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом предполагает наличие специального оборудования, состоящего из источника питания, газовой установки, при необходимости – механизма подачи проволоки и ряда других систем.

У каждой системы есть свое предназначение и свои особенности, так для проведения качественных работ вам понадобятся:

• источник напряжения сварки аргонно дуговой – разделяют трансформаторы и инверторы. Последние более удобны в использовании и универсальны, являются источником постоянного и переменного тока. Инвертор может использоваться практически в любых условиях квартиры, загородного дома или гаража. Работают инверторы от трехфазной сети и обычных 220В. Лучше всего чтобы аргонная сварка была универсальная и нечувствительная к перепадам напряжения.
• горелка – основной рабочий элемент, конструкция которого может различаться, в зависимости от выбранной техника сварки. Существуют горелки для плавящихся электродов и вольфрамовых прутков. Использование аргонной сварки с подачей проволоки подразумевает наличие специальной горелки.
• сопло – наконечник горелки, регулирующий точность подачи защитного газа и ряд других параметров. Так, как этот элемент работает в непосредственной близости от сварочной ванны, то подвергается высоким температурам. Оптимальным материалом для сопла считается – керамика.
• осциллятор – система розжига дуг без контакта со свариваемой поверхностью.
• газовый баллон с редуктором. Объем емкости для газа напрямую влияет на частоту заправки и соответственно отрыв от работы. Редуктор – регулирует расход аргона при сварке.
• дополнительные аксессуары. Сюда входят основные средства индивидуальной защиты, без которых не обойтись при работе с аргонно дуговой сваркой tig. Также, к аксессуарам стоит отнести – сварочный столик. Этот элемент во многом облегчает работу сварщика. Ведь позволяет жестко фиксировать свариваемые детали, оборудован системой отвода газов, хорошим освещением. Правильный сварочный стол защитит мастерскую от возгораний, вызванных разбрызгиванием искр.

Расходные материалы

Прутки

При сварке аргонодуговой вольфрамовым электродом используют специальные присадочные прутки, для заполнения сварного соединения металлом. Так, как технология позволяет работать с большей частью стали цветных металлов, эти присадочные прутки имеют различный состав и разделяются на присадки из:

• нержавейки, используется для нержавеющей стали и создания швов, с высокой сопротивляемостью коррозии;
• алюминия и алюминиевых сплавов, надежный шов выдерживающий высокие температуры, не теряя герметичности шва;
• меди и медных сплавов, такой шов имеет высокие показатели электропроводимости, гибкости. Прутки из меди используются для
• сваривания ряда цветных металлов;
• никеля, для сваривания чугунных изделий и создания швов стойких к окислению.

Проволока

Материал, предназначенный для использования в установках с автоматической подачей сварочного материала. Как и прутки разделяется на группы по составу, применимому к различным видам стали, имеет различную толщину.

Газ

Основной расходный материал это – газ, а точнее газовая смесь. Ввиду высокой стоимости чистый аргон применяется довольно редко, зачастую сварщики пользуются смесью аргона и углекислого газа или гелия. Газ, как и толщина проволоки, и ее состав подбирается исходя из вида металла и его толщины.

Шланги, фитинги

Если все работы производятся стационарно, то комплекта шлангов и соединений должно хватить на длительный промежуток, но учитывая специфику работ, эти элементы довольно часто изнашиваются и требуют замены. При выездных работах шланги – один из первых расходников. Они рвутся, прожигаются, очень часто нужно добавить длины и так далее.

Особенности сварки вольфрамовым электродом

Аргоновая сварка неплавящимся и плавящимся электродом еще недавно подразумевала определенное образование сварщика. Без знаний, полученных в учебных заведениях или специальных курсах самостоятельно выполнить сварочные работы было очень сложно. Но, с развитием технологий и внедрением полезных для пользователей систем, аргонодуговые сварки технологии стали доступными для масс. Учитывая распространенность данного оборудования, его вполне можно зачислить к остальной бытовой технике, которая есть почти в каждом гараже. Но если сварка в среде аргона такая простая, то как варить аргоном?

Отличается этот способ сварки от привычных для большинства инверторов с электродами, в использовании газа, принцип, как и у защитного покрытия, но это только на первый взгляд. В действительности способ сварки имеет ряд особенностей и нюансов, не сложных, но необходимых:

1. Если мы работаем электродом из вольфрама, то он располагается как можно ближе к металлу, но не касается стали. Для розжига дуги используют осциллятор или специальные материалы.
2. Расстояние между электродом и металлом должно быть постоянным. В противном случае дуга может начать прыгать, снижается провар или начинается прожиг металла. Также изменяется область действия защитного газа, что может привести к окислению шва.

Очень важный момент — это направление движения. В отличие от работы с электродами, колебаний совершать не нужно. Горелка ведется плавно вдоль шва.

Режимы аргонодуговой сварки

1. Способ сварки подразумевает защиту шва от кислорода с помощью инертного газа – аргона. Поэтому сварщик должен следить за тем, чтобы сварная ванна не выходила из облака газа. Запрещено начинать сваривание до того, как был включен газ. После окончания работ горелка удерживается в последнем положении, а газ подается еще 5 – 15 секунд. Для лучшего эффекта аргон подается с обеих сторон соединения.
2. Скорость подачи проволоки должна быть постоянной, стоит исключить подачу припоя рывками. Если проволока подается автоматически, то оптимальные параметры можно найти в специальных таблицах. При ручной подаче припоя все зависит от самого сварщика. Пруток должен подаваться под правильным углом, перед горелкой и строго по направлению движения шва.
3. Расход газа – величина постоянная, прописанная в ГОСТах. Там же можно найти оптимальный баланс между аргоном и другими примесями.
4. Настройки тока – один из наиболее сложных, после работ с горелкой, пунктов. Особенно это касается начинающих сварщиков. Основная идея заключается в том, что не стоит настраивать режимы аргонодуговой сварки вручную, не имея опыта. Чтобы правильно настроить аппарат, вам необходимо прибегнуть к стандартным схемам. Для этого нужно знать толщину стали и ее состав. В таблицае полностью представлены настройки силы тока, вольтаж, тип тока, полярность и другие параметры.

Внимание! Для каждого типа свариваемых металлов настройки оборудования будут различны.

Как правильно варить аргонодуговой сваркой

Успешное примененная технология аргонодуговой сварки заключается в трех вещах:

• Первая – правильные настройки всей системы. В отличие от сварки электродом, где достаточно выбрать силу тока, здесь нам понадобится изучить внимательно возможности нашей системы, свариваемую деталь и подобрать рекомендованные настройки.
• Второй пункт успеха – твердая рука сварщика. Даже если мы настроили все правильно, но при этом не выдержали расстояние от электрода до заготовки или неправильно подавали пруток, то рассчитывать на качественный шов не придется.
• Третий столп успеха – рабочее место. Здесь мы сможем удобно расположится самостоятельно, крепко зафиксировать заготовку, расположить вблизи все необходимые расходные материалы, обеспечить хорошую вентиляцию, при этом избегая сквозняков. Сквозняки или сильные порывы ветра – единственная вещь, кроме самого сварщика, которая может ухудшить качество работ.

Сварка аргоном по технологии выглядит следующим образом:

1. Подбираем материал для припоя;
2. Устанавливаем подходящий электрод и сопло;
3. Настраиваем аппарат, согласно значениям таблицы;
4. Регулировка скорости подачи газа на редукторе;
5. Выставляем задержку подачи газа;
6. Нажимаем на курок, при этом подается газ, но дуга не зажигается
7. Зажигается дуга, подносим припой и ведем к горелке строго вдоль шва;
8. Отключаем курок и держим горелку, пока не прекратится подача газа.

• Если подавать газ с другой стороны шва, это увеличит его расход, но и повысит качество работы
• Осциллятор облегчает розжиг дуги, а реостат поможет вам закончить шов.
• Для снижения стоимости шва стоит использовать смесь аргона с другими газами.
• Успех работы с горелкой для сварки аргоном по технологии описанной выше, заключается в постоянной практике.

Заключение

Сварка ручная аргонодуговая становится все более доступной и дешевой. Сегодня, за стоимость дорогих инверторов для работы с электродами, можно купить стартовый набор ТИГ сварка или МИГ. Но учтите, что купленная ручная аргонодуговая сварка это только часть расходов, ведь для работ необходимо постоянно докупать недешевые прутки и газ, поэтому для нечастого использования покупка может потерять свой смысл. Ценность сварки аргоном и технологии заключается в том, что благодаря опыту сварщика и качеству, предлагаемому при сварке аргоном, можно получить соединение исключительной прочности и красивое внешне.

• Аргон: его физхарактеристики и техприменение
• Преимущества и недостатки сварки в инертной среде
• Характеристики процесса сварки в среде инертного газа
• Процесс сварки неплавящимися электродами

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

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

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.

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.

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

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.

Использование высокой температуры дуги при проведении сварки является широко применяемой во многих сферах технологией соединения металлических конструкций. Однако применять ее можно не для всех сплавов, т. к. многие из них при разогреве до высоких температур и расплавлении на открытом воздухе окисляются и теряют свои технологические свойства. Поэтому для них применяется особая сварка аргоном, при которой, кроме нагревания с помощью электрической дуги, для защиты металла используется нейтральный газ аргон.

Особенности аргонодуговой технологии

Как и сварочная дуговая, технология сварки в среде аргона основана на расплавлении области соединения металлов с помощью электрической дуги. Она может проводиться с помощью расплавляющихся и неплавящихся электродов. Неплавящимися электродами обычно служат изделия из вольфрама, т. к. он отличается своей тугоплавкостью и выдерживает температуру металлического расплава. Официальное обозначение сварки неплавящимися в среде нейтрального газа -TIG.

В этом случае зону соединения металлов заполняют присадочным материалом. Для этого используют металлическую проволоку, изготовленную из сплава, легированного теми же элементами, что и свариваемый металл. Главное правило при ее выборе - не ухудшить свойства основного металла шва. Поэтому важно:

Процентное содержание легирующих элементов в присадочной проволоке не должно быть меньше, чем в соединяемых металлических деталях.

Диаметр проволоки подбирают в соответствии с параметрами сварного шва и толщиной изделия.

При использовании плавящихся электродов в качестве их материала применяется проволока или пруток, которые также по требованиям к химическому составу должны соответствовать основному металлу изделий и при расплавлении не должны ухудшать его свойства.

Аргонодуговая сварка с поддувом может проводиться тремя способами:

• в полном автоматическом режиме;
• в режиме автоматической подачи проволоки;
• в ручном режиме проведения процесса.

При автоматическом режиме весь сварочный процесс полностью автоматизирован: и управление движением электрода, и подачу присадочной проволоки осуществляет автомат.

При полуавтоматическом режиме сварочным аппаратом управляет человек, а подача присадочной проволоки регулируется автоматически.

В ручном режиме весь сварочный процесс проводится сварщиком.

Нейтральный газ в сварочной зоне выполняет две функции. Он служит защитной средой от агрессивного действия компонентов воздуха и регулирует прохождение импульса тока через ионизацию дугой.

При аргонодуговой сварке эти функции обеспечивает газ аргон. Он предотвращает расплавленный металл сварного шва от взаимодействия с компонентами воздуха, т. к. значительно тяжелей воздуха (на 38%) и поэтому выдавливает его из сварной зоны, заполняя рабочее пространство и надежно изолируя расплав от контакта с атмосферной средой.

Для каких целей применяется защитная среда? Дело в том, что при достижении высоких температур многие высоколегированные стали и сплавы цветных металлов легко вступают в реакцию с кислородом и азотом, присутствующих в составе воздуха, образуя соединения, которые вредят их прочности и лишают устойчивости к коррозии. Аргон - нейтральный газ, он не реагирует на компоненты разогретых металлических сплавов, поэтому служит своеобразной завесой, препятствующей контакту разогретого металла с воздухом, предотвращая его взаимодействию с агрессивными газами воздуха.

Электрод располагается в держателе горелки и выступает на 2-5 мм вперед.

Его диаметр подбирают, ориентируясь на характер сварного шва и толщину соединяемых металлических деталей. Вокруг держателя электрода расположено сопло для подачи аргона в область сварки в момент проведения работ.

Сварка с поддувом аргона должна проводиться в такой последовательности:

• очистка поверхности зоны сварки;
• приведение горелки в рабочее положение: подача аргона для создания защитного слоя и розжиг дуги;
• процесс выполнения сварного шва.

Тщательную очистку кромочной поверхности соединяемых деталей от загрязнений и окисной пленки необходимо провести перед тем, как приступать к процессу сварки. Для этого используют механический или химический способом очистки с последующим обезжириванием поверхностей.

Затем приводят оборудование в рабочее состояние: подключается источник питания к электросети, к детали, подлежащей сварке, с помощью кнопок управления на горелке подается защитный газ, а сама деталь подключается к «массе». С помощью высокочастотного импульса разжигается дуга. Она будет замыкать цепь между электродом и металлом сварного изделия. Причем газ подается заранее секунд на 20 перед подачей тока для обеспечения защитного слоя.

Важно!Нельзя допускать касания вольфрамового электрода свариваемой поверхности, он должен располагаться на минимальном расстоянии в 2 мм от нее, чтобы создать малую сварочную дугу. В этом случае она обеспечивает максимальное проплавление металла по толщине.

Сразу после разжигания дуги сварщик приступает к созданию сварного шва в зоне, защищенной аргоном. Аргонная сварка проводится так:

Горелкой, находящейся в правой руке, сварщик медленно ведет дугу строго по линии шва, а левой рукой навстречу движению горелки подает присадочную проволоку в зону сварки. Проволока должна всегда располагаться перед горелкой под небольшим углом от 15 о до 30 о градусов к свариваемой поверхности, а электрод горелки составлять с ней угол около 90 о.

Важно!Нельзя допускать резкую подачу присадочной проволоки при выполнении ручных сварочных работ, т. к. это ведет к образованию брызг расплавленного металла и неаккуратной линии шва.

После окончания работы, подача аргона не должна прекращаться сразу, чтобы не допустить окисления еще не остывшего металла шва.

Преимущества технологии

Сварка в среде аргона имеет ряд преимуществ, которые позволяют использовать эту технологию во многих ситуациях, где другие виды сварочных работ невозможны. Среди них характерными преимуществами являются:

• исключение окисляющего воздействия на жидкий металлический расплав компонентов воздуха за счет защитной среды аргона;
• благодаря локальной тепловой мощности в рабочей зоне и правильно выбранных параметрах обеспечивается высокая скорость сварки и качественный шов в автоматическом и полуавтоматическом режиме;
• аргонодуговая сварка дает возможность соединять детали, изготовленные из разных металлов;
• сварочный процесс можно проводить под визуальным контролем.

Разные режимы технологии аргонодуговой сварки предполагают использование оборудования, имеющего различные принципы работы и устройства.

Аппараты для соединения деталей с помощью дуги в аргонной среде подразделяются на специальные и универсальные устройства:

• Сварочные трансформаторные устройства работают на использовании переменного тока.
• Аппараты, играющие функцию выпрямителей и генераторов, служат для обеспечения выпрямленного (постоянного) тока при выполнении сварочных работ.
• Универсальные аппараты предназначены для сварочных работ, как на постоянном, так и на переменном характере тока.

Наиболее востребованным является аппарат универсального действия. К таким устройствам относятся инверторы.

Аппараты для ручной сварки с использованием вольфрамового электрода обязательно содержат в комплекте горелку, а также трансформаторы для преобразования тока из переменного в постоянный ток, стабилизаторы напряжения и устройства для розжига дуги.

Аппараты для работы в автоматическом режиме должны включать устройства для управления сварочным процессом и подачей защитного газа.

• Что представляет собой полуавтоматическая сварка
  • Преимущества и недостатки
• Особенности сварки в среде аргона
  • Технология сварки в среде аргона
• Сварка чугунных изделий
• Список инструментов и материалов

Сварка известна уже давно. Она нашла применение в различных отраслях промышленности, а также в строительном деле. С помощью сварки можно соединять детали из различного металла. Это может быть чугун, сталь, железо, алюминий. Сварка подразделяется на несколько разновидностей. Сюда входит ручная дуговая, автоматическая и полуавтоматическая. Нередко используется сварка полуавтоматом в аргоне. Последний представляет собой инертный газ, который защищает сварной шов и повышает качество соединения.

Полуавтомат позволяет оптимизировать технологический процесс, так как подачу сварочной проволоки осуществляет непосредственно сам аппарат, тогда как при ручном процессе всю работы организует сварщик. Полуавтоматическая сварка имеет свои положительные и отрицательные стороны, которые необходимо знать при организации работы. Рассмотрим более подробно особенности соединения металлических изделий при наличии защитного газа аргона.

Что представляет собой полуавтоматическая сварка

Немногие знают, что такое полуавтомат. Он представляет собой агрегат, включающий в себя несколько составных элементов: механизм для продвижения и подачи проволоки, горелку, пусковое устройство и источник питания. Еще до недавнего времени были широко распространены такие аппараты, как трансформаторы. Они позволяли перевести ток в сети в переменный или постоянный в зависимости от вида агрегата. В настоящее время существуют новые аппараты. Полуавтомат для сварки аргоном может быть различным по исполнению. В зависимости от его размеров и возможности перемещения выделяют стационарные, переносные и передвижные агрегаты. Большое значение имеет и способ защиты сварного соединения.

По этому признаку полуавтомат может работать с участием защитного газа или специальной порошковой проволоки. В первом случае газ бывает представлен углекислотой, аргоном, гелием. Аргон нашел широкое применение для сваривания алюминиевых изделий. Важно, что оборудование подразделяется и по виду подаваемой проволоки. Последняя бывает сплошной стальной, алюминиевой или универсальной. Если при ручной сварке сварщик подбирает электроды, то в данной ситуации они не потребуются. Сварка проводится проволокой, диаметр которой зависит от вида и толщины металла.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки

Почему же многие сварщики предпочитают именно полуавтоматический процесс с применением аргона? Положительные стороны включают в себя:

• возможность соединения изделий из цветных металлов и легированной стали;
• способность сваривать тонкие изделия (до 0,5 мм);
• оптимальное горение дуги и глубину плавления;
• формирование более ровного и качественного шва;
• экономичность;
• возможность работы при низком токе;
• уменьшение выброса токсичных веществ в воздух рабочей зоны за счет обдува аргоном;
• меньшее количество образующегося шлака.

Инертный газ аргон требуется для того, чтобы защитить сварной шов от окисления. Если при ручном процессе находящийся вокруг воздух может окислять металл, то при аргоновой сварке риск значительно снижается, а соединение получается более прочным, без трещин и других дефектов.

Что же касается отрицательных сторон аргоновой сварки, то их совсем немного. К недостаткам можно отнести более интенсивное разбрызгивание расплавленного металла, невысокую производительность и более мощное излучение. В последнем случае речь идет о негативном воздействии на органы зрения работающего. При соблюдении мер безопасности это воздействие можно уменьшить.

Вернуться к оглавлению

Особенности сварки в среде аргона

Аргон в процессе сварочных работ может применяться как в чистом виде, так и в комплексе с другими защитными газами. Особенность аргона в том, что он является инертным газом, то есть он не вступает в химическое взаимодействие с металлическим изделием. Кроме того, он защищает сварной шов от окисления. Особенно большое значение это имеет при сварке цветных металлов. Последние без особого труда окисляются при взаимодействии с воздухом. Основными окислителями в воздухе являются азот и кислород. Аргон, в свою очередь, вытесняет эти газы из сварочной зоны, в результате чего снижается пористость свариваемого металла и получается более прочный сварной шов.

Сварка аргоном имеет свои характерные особенности. Во-первых, аргон используется как с плавящимися электродами (проволокой), так и с неплавящимися. Во-вторых, сварщик может не очищать поверхность свариваемого изделия от окислов. В особенности это касается алюминия. В-третьих, для подходит алюминиевая проволока. Ее диаметр составляет 1-2 мм. Что же касается режима работы, то скорость подачи проволоки должна быть равной от 150 до 650 м/ч. Сила сварочного тока составляет не более 300 А.

В-четвертых, для проведения сварки необходимо запастись достаточным количеством газа (аргона). Заполненный баллон вмещает около 6000 л аргона. Важно, что при таком режиме работы расход газа будет равен не менее 300 л/ч. Подобрать оптимальный режим оборудования можно, опираясь на инструкцию к полуавтомату. Сила тока и скорость движения проволоки при этом будут зависеть от толщины металла.

Вернуться к оглавлению

Технология сварки в среде аргона

Процесс соединения деталей в среде аргона начинается с проверки готовности оборудования. Для этого необходимо настроить режим работы полуавтомата, отрегулировать силу тока, напряжение и скорость движения проволоки. Для алюминиевой проволоки предпочтительнее использовать подающий механизм тянущего типа. Толкающий же чаще используется для стальной проволоки. Если толщина металла составляет менее 3 мм, то оптимальная сила тока 120-145 А. Скорость движения проволоки будет равной 900 м/ч.

Не нужно забывать про полярность.

В большинстве случаев подается постоянный ток, имеющий обратную полярность.

Это означает, что на изделие подается «-», а на горелку с проволокой — «+». Подготовительный этап предполагает очищение поверхности изделий. Если они сделаны из алюминия, то кромки обрабатывают ацетоном, а затем зачищают щеткой из металла. Делается это для удаления поверхностной пленки, которая затрудняет процесс сварки.

После того как все подготовлено, включается переключатель, подающий проволоку, в рабочее положение. Далее зажигается электрическая дуга. При наличии плавящейся проволоки достаточно прикоснуться к металлу. Когда дуга зажжена, рекомендуется проверить выбранный режим сварки на каком-либо ненужном изделии. Если все в норме, то сварку продолжают. Движения сопла горелки не должны быть поперечными, двигать ее нужно только в одном направлении. Оптимальный вариант — сваривание деталей на высокой скорости с однослойным швом. При большой толщине металла его требуется подогреть. Температура должна достигать 150-300°. Если требуется сваривать вертикальные изделия, то сопло нужно двигать сверху вниз.

Аргонно-дуговая сварка — это процесс образования неразъемного соединения методом дуговой сварки в среде аргона, представляющего собой инертный газ. По сути, это сочетание и . Процесс может осуществляться с применением либо плавящегося, либо неплавящегося электрода.

Виды оборудования, применяемого для аргонодуговой сварки

В зависимости от уровня механизации аргоно дуговая сварка разделяется на несколько видов:

• Ручная. Перемещение горелки и подача сварочной проволоки осуществляются самим сварщиком в ручном режиме. Сварные работы могут осуществляться с применением неплавящегося — вольфрамового электрода.
• Механизированная. Горелка находится в руках сварщика, а проволока подается механизированным способом.
• Автоматизированная. При таком способе перемещение горелки и подача проволоки полностью механизированы, а процессом управляет оператор.
• Роботизированное оборудование не нуждается в непосредственном управлении оператором.

Оборудование используемое для выполнения работ в инертных газах

Сварочное оборудование подразделяется на универсальное, специальное и специализированное. Универсальный сварочный аппарат аргонно дуговой сварки выпускается серийно и является наиболее широко востребованным. в большинстве случаев выполняется в производственных условиях на специально оснащенном рабочем месте, которое именуется «сварочный пост». Установка аргонно дуговой сварки с использованием неплавящегося вольфрамового электрода в среде аргона оборудована следующими элементами:

• источником сварочного тока — постоянного и/или переменного;
• горелкой или их комплектом, предназначенным для работы на разных токах;
• устройством, обеспечивающим первоначальное возбуждение дуги или стабилизирующим дугу переменного тока;
• аппаратурой, которая управляет сварочным циклом и его защитой;
• устройством для компенсации или регулирования постоянной составляющей тока.

Для расширения диапазона толщины свариваемых материалов, повышения производительности при получении неразъемных соединений работая вольфрамовым электродом, и улучшения провара в последнее время были разработаны новые методы аргонной сварки:

• Работы пульсирующим током. Во время импульса тока металл расплавляется, кристаллизуясь во время паузы. Дуга перемещается с постоянной скоростью или шагами, которые синхронизированы с импульсами сварочного тока. При этом обеспечивается эффективное проплавление во всех пространственных положениях, нечувствительность к мелким недочетам, допущенным при сборке. Периодическое снижение поступления тока не допускает перегрев металла, и следовательно, снижает деформации.

• Используя подогрев присадочной проволоки. Этот метод существенно увеличивает производительность.
• Использование нескольких вольфрамовых электродов — эффективный способ получить швы без подреза на высоких скоростях сваривания металла.

Для осуществления этих разновидностей процесса может использоваться стандартное оборудование для аргонно дуговой сварки в сочетании с дополнительными блоками.

Инверторные сварочные аппараты

Наиболее популярным сварочным устройством для аргонной сварки, которое с успехом может применяться не только на производстве, но и в быту, является . Для тех, кто хочет узнать, как научиться варить аргоном, использование сварочного инвертора является оптимальным вариантом, поскольку разобраться с принципом его работы может даже начинающий сварщик, не обладающий богатыми профессиональными навыками, с помощью изучения «Аргонно дуговая сварка, инструкция».

Инверторный аппарат аргонно дуговой сварки обладает рядом существенных преимуществ:

• Высокие качественные характеристики сварного шва, что позволяет использовать это оборудование для ремонта автомобилей: , коробки передач, двигателя.
• Малые габариты и небольшой вес по сравнению с трансформаторными аппаратами.
• Простая эксплуатация. Для начала работы необходимо уложить присадочную проволоку и включить аппарат. Подача проволоки и инертного газа включаются автоматически.

Как правило, такие современные аппараты оснащены целым рядом дополнительных опций и защитных устройств, это — ускоренный поджиг, стабилизация дуги, модуляция сварочного тока.

Горелка для аргонно дуговой сварки с неплавящимся электродом

Метод аргонной сварки с использованием неплавящегося электрода, как правило, вольфрамового, используется для соединения изделий и конструкций, в изготовлении которых используются химически активные металлы и сплавы из них: алюминий, магний, нержавеющая сталь. Этим материалам характерно сильное окисление при нагреве на воздухе. В данном случае могут применяться как постоянный, так и переменный ток. Процесс может быть ручным и автоматическим. При малых толщинах работа может осуществляться без использования присадки.
В большинстве случаев в аргонной сварке используют источники постоянного тока.

Постоянный ток и прямая полярность способствуют эффективному распределению тепла дуги, что обеспечивает длительный срок службы вольфрамового электрода и высокое качество шва. Такой режим применяют для большинства нержавеющих сталей. При сварке конструкций из алюминия и его сплавов используют источники переменного тока. В процессе сварки в период прямой полярности происходит расплавление основного металла, а в моменты обратной — катодное распыление поверхностной тугоплавкой оксидной пленки, которая препятствует сварочному процессу. Если нержавеющая сталь содержит примеси , то для ее сваривания также применяют переменный ток.

Работа с неплавящимся катодом требует наличия источников тока, удовлетворяющих повышенным требованиям по стабильности сварочного тока при внешних воздействиях. Также источники тока должны иметь широкий диапазон регулирования. Это связано с тем, что в конце работы ток должен быть снижен в несколько раз по сравнению с рабочим режимом для избежания образования кратера.

Способ сварочных работ неплавящимся электродом обеспечивает формирование качественных сварных швов, поддерживает точную глубину проплава материала. Этот фактор очень важен при сварке тонких металлов с возможностью одностороннего доступа к поверхности конструкции. Данный метод широко применяется для создания неповоротных стыков . Такой метод называется орбитальным.

Горелка для работы неплавящимся электродом

Горелка для аргоно дуговой сварки с плавящимся электродом

В случае комплектации горелки плавящимся электродом дуга подается между концом сварочной проволоки и самим изделием.

Достоинства данного вида:

• узкая зона термического воздействия;
• возможность влияния на качественные характеристики шва при помощи регулирования состава газа и проволоки;
• широкие возможности автоматизации процесса, что существенно повышает производительность сварочных работ.

Применяется при сваривании нержавеющих сталей и алюминия.

Аргонная сварка своими силами

Если вы приобрели сварочный инверторный или трансформаторный аппарат для аргонной сварки, то вам для полного комплекта необходимо также иметь: горелку, баллон с аргоном, редуктор и клапан газа, сварочную маску.
Основные правила, которые нужно соблюдать в процессе работы используя инертный газ — аргон.

• Если вы применяете неплавящийся электрод, то его необходимо держать как можно ближе к поверхности свариваемой конструкции, что позволяет создать минимальную дугу. Увеличение дуги приводит к уменьшению глубины проплава и повышению ширины шва, что значительно снижает качество сварных соединений.
• При аргонной сварке необходимо совершать единственное движение вдоль оси шва, не делая перпендикулярных шву перемещений. Это создает эстетичное прочное соединение, что качественно отличает эту технологию от сварки покрытыми электродами.
• Необходимо постоянно следить, чтобы электрод и присадочная проволока не выходили из защитной газовой зоны.

• Проволоку нужно подавать плавно для избежания разбрызгивания металла.
• При применении вольфрамового электрода проволоку необходимо подавать впереди горелки без поперечных колебаний. Таким образом можно обеспечить образование узкого эстетичного шва.
• Заварка кратера по окончании работ производится с понижением силы тока реостатом. Не допускается прекращать сварочный процесс обрывом дуги при отведении горелки. Это резко снижает защиту шва. Подачу газа прекращают только через 10 секунд после окончания сварочных работ. Начинают подавать газ перед сваркой за 20 секунд до начала работ.
• Перед началом работы, поверхности свариваемых элементов необходимо очистить от жира и грязи механическими и химическими методами, провести обезжиривание.

Сварка конструкций в защитной среде аргона — процесс кропотливый, не терпящий суеты и халатного отношения. Цены на работы сварщиков — аргонщиков, которые являются профессионалами в своем деле, довольно высокие. Поэтому при наличии специального оборудования и необходимости частого проведения сварочных работ вполне возможно освоить все тонкости этого процесса самостоятельно.