Расход аргона при сварке нержавейки

Аргоновая сварка нержавейки

Нержавеющая сталь называется так потому, что она под действием различных факторов не покрывается коррозией. То есть, срок ее эксплуатации практически вечен. Поэтому изделия из нее так востребованы в промышленности и быту. Находящая в нем легированная добавка в виде хрома (12%) делает такой металл не только нержавеющим, но и хорошо поддающемся обработке и сварке. Практически все сварочные технологии можно использовать для соединения нержавеющих заготовок. Но когда разговор заходит о стыковке тонких деталей, то сварка нержавейки аргоном – оптимальное решение данной проблемы.

Есть у нержавейки определенные свойства, которые негативно влияют на конечный результат сварочного процесса.

• Низкая ее теплопроводность, что при высокой силе сварочного тока приводит к прожигу металла на участке сварки. Решить данную проблему можно просто – снизить ток.
• Большой усадочный процент при остывании нагретого металла. Поэтому очень важно правильно выставить зазор между свариваемыми деталями.
• При высоких и долгих температурах хром начинает испаряться, при этом сама сталь теряет антикоррозийные свойства. Поэтому приваренные заготовки надо быстро охлаждать.

Оборудование и расходные материалы

Что касается оборудования, то для ручной сварки тонкой нержавейки аргоном ( TIG ) подойдет стандартный набор с инвертором, осциллятором и баллоном с аргоном. Конечно, нужна будет горелка и комплект проводов и шлангов.

К расходным материалам относится присадочная проволока и сам газ аргон. Необходимо отметить, что присадка должна быть одного состава, что и свариваемый материал. Так как чаще всего для изготовления различных изделий используется нержавейка марки 304, то для сварки лучше всего использовать присадочный пруток марки Y 308. Что касается аргона, то он не является единственным защитным газом, который используется в сварочной технологии данного типа. Но он является основным, именно поэтому сам процесс называется аргонодуговой сваркой.

Немаловажным показателем в плане себестоимости проводимых сварочных работ является расход аргона. Все будет зависеть от того, какой металл технологией ТИГ сваривается. К примеру, для соединения алюминия расходуется до 20 литров газа в минуту, для стыковки титана – до 50 литров, для сварки нержавейки всего лишь 8 литров. При этом можно уменьшить объем расходуемого газа, если на горелку установить так называемую газовую линзу, в состав которой входит сеточка. Кстати, это приспособление также улучшает защиту сварочной ванны.

К каждому соплу горелки подходит свой размер линзы, который варьируется от 4 по 10 номера. При этом чем больше номер линзы, тем лучше защитные ее качества. Но небольшие линзы позволяют проводить сварку аргоном в труднодоступных местах. Также необходимо отметить, что установка на горелку газовой линзы позволяет выдвигать неплавящийся вольфрамовый электрод на 10 мм дальше. Что касается вольфрамовых электродов, то аргоновая сварка нержавейки может проводиться универсальным их видом. Диаметр неплавящегося стержня выбирается в зависимости от толщины свариваемых нержавеющих заготовок.

• Толщина деталей из нержавейки – до 1,6 мм. Используется вольфрамовый стержень диаметром 1 мм и сила сварного тока 50 ампер.
• Толщина большего значения требует силы тока больше 50 ампер и вольфрамового электрода диаметром 1,6 мм.

TIG сварка нержавейки

Ручная аргонная сварка начинается, как и все сварочные процессы, с подготовки заготовок. Необходимо зачистить соединяемые торцы до металлического блеска, чтобы не осталось грязи, налетов других материалов (к примеру, краски), а также надо провести обезжиривание примыкающих плоскостей. Если свариваются заготовки из нержавейки толщиною более 4 мм, то необходимо сформировать кромки. Тонкостенные детали варятся без кромок.

Кстати, при сварке тонкой нержавейки надо устанавливать под нее медную пластину, с помощью которой будет отводиться тепло. Но этот кусок меди будет выполнять и другие функции: удерживать с обратной стороны расплавленный от присадочной проволоки металл, и жестко будет фиксировать две соединяемые заготовки. В том случае если обе детали точно подогнаны друг под друга и хорошо зафиксированы, то сварку можно проводить и без присадочного прутка. Это касается в основном заготовок с максимальной толщиной до 1 мм. При этом рекомендуется сварку проводить током 35-37 ампер, заварку кратера в течение 3 секунд, а подачу газа после окончания сварочного процесса 4 секунды.

Технология сварки

Технология сварки нержавеющей стали производится точно так же, как и обычной. Но есть и некоторые нюансы.

• Перемещение неплавящегося электрода и присадочной проволоки производится только вдоль сварного шва. Никаких поперечных отклонений. Нельзя допустить, чтобы присадка вышла из защитной зоны аргона.
• Чтобы увеличить качество сваренного участка, рекомендуется обдувать аргоном стыкуемые заготовки и с обратной стороны. Это, конечно, увеличит расход защитного газа.
• Нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности свариваемых заготовок из нержавеющей стали, даже при розжиге дуги. Иногда розжиг производят на графитовой или угольной пластине с последующим переносом на основной металл, как показано на обучающем видео. Или можно воспользоваться бесконтактным методом, используя для этого осциллятор.

Как и при всех видах сварки аргоном, необходимо после окончания сварочного процесса подачу газа сразу не прекращать. Таким образом, остынет сам вольфрамовый электрод, он не будет окисляться, а также начнет быстрее остывать сварочный шов. Период времени отключения газа равен 10-15 секундам после окончания сварочного процесса.

Сварка труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки сегодня все чаще используются в быту, хотя в промышленности они используются в больших объемах и во многих областях. Их стыковка, особенно тонкостенных трубопроводов, производится при помощи аргонодуговой сварки. Технология соединения практически точно такая же, как и сваривание листовых или объемных заготовок. То есть, подготовительный процесс производится идентично, режимы выставляются такие же, но есть и один небольшой нюанс.

Необходимо, чтобы сварочный шов в процессе соединения обдувался с двух сторон аргоном. Понятно, что с внешней стороны это сделать не проблема. А как это сделать изнутри трубы. Все достаточно просто.

• Отверстие одной трубы закрывается пробкой, сделанной из ткани, бумаги или любого другого материала.
• Стык двух труб по периметру закрывается клеящей пленкой: скотчем или изолентой.
• В открытое отверстие второй трубы подается из горелки аргон под небольшим давлением, чтобы не выбило пробку.
• Как только трубы заполняться газом, отверстие, через которое он подавался, также закрывается пробкой.
• Теперь снимается скотч или изолента со стыка и производится сварка двух труб из нержавеющей стали.

И в конце таблица, в которой показано соотношение режима сварки нержавейки аргоном, его параметров и размеров расходных материалов.

Толщина соединяемых заготовок, мм	Вид тока	Сила тока, А	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Диаметр присадочной проволоки, мм	Скорость сварочного процесса, см/мин
1	Постоянный – полярность прямая	30-60	1	2	12-28
1	Переменный	35-75	1	2	15-33
1,5	Постоянный – полярность прямая	40-75	1,6	2	9-19
1,5	Переменный	45-85	1,6	2	14-22
4	Постоянный – полярность прямая	85-130	2,5	4

Обязательно ознакомьтесь с обучающим видео, расположенным на этой странице сайта. Оно поможет разобраться во всех тонкостях сварочного ручного процесса в защитном аргоном газе. Как показывает практика, эта технология является лучшей, когда стоит задача сварить тонкостенные детали из нержавеющей стали.

Правила сварки нержавейки в аргоновой среде

Среди известных способов сплавления металлических изделий аргоновая сварка нержавейки занимает особое место, поскольку по ряду технических характеристик она существенно отличается от других методов.

Сварка в среде инертного газа аргона обычно применяется в ситуациях, когда требуется соединение заготовок сравнительно небольшой толщины. Технология обеспечивает получение надежных и коррозионностойких соединений с аккуратными и ровными сварными швами.

Специфика операций

Сварка в аргоновых средах востребована при работе с трубными изделиями из нержавейки, входящих в состав систем транспортировки промышленных жидкостей и газов. Высокое качество сварного соединения позволяет применять метод и при сваривании нержавеющих труб, эксплуатируемых под достаточно высоким давлением.

Основным ручным инструментом, используемым при работе с защитным газом, является специальная горелка с зафиксированным на ней электродом, через сопло которой к месту сваривания нержавейки подаётся струя аргона.

Качественный сварной шов подготавливается с помощью проволоки, специально подаваемой к месту формирования дуги в ручном режиме. При этом все перемещения и манипуляции с горелкой также выполняются только вручную.

Данная технология, в отличие от других методов обработки нержавейки, исключает какие-либо поперечные смещения электрода и подносимой к нему присадочной проволоки.

Единственно допустимое направление их перемещения – строго вдоль оси образуемого соединения. Положение горелки при проведении сварочных операций должно соответствовать рисунку, изображённому на фото.

Требования к манипуляциям сварщика в рабочей зоне обеспечивают постоянство нахождения сварочной ванны в пределах радиуса действия газовой защиты. Это является необходимым условием получения прочного соединения деталей из нержавейки. Также следует позаботиться о том, чтобы защититься от воздушного слоя с обратной стороны шва, обдуваемого струёй аргона.

Общий расход аргона в этом случае существенно возрастает, зато качество соединения нержавейки на всех участках шва повышается. С общими положениями о расходовании аргона при данном виде сварки, а также с используемым при этом оборудованием будет рассказано далее.

Расходование инертного газа

Расход аргона при сварке нержавейки в каждом конкретном случае определяется стоящими перед исполнителем задачами и объёмами сварочных операций.

При этом для объектов, требующих наплавления значительного количества свариваемого материала расход рассчитывается на каждый килограмм проволоки. Этот способ считается наиболее универсальным и очень часто используется в условиях серийного производства изделий из нержавейки.

Ещё один принцип расчёта объёма аргона основывается на том же показателе его расхода, но уже в литрах на метр полученного шва. Таким способом удобнее всего пользоваться при сварке одинаковых (однотипных) деталей из нержавейки и на малых производствах. Формула для расчёта в этом случае несколько усложняется и выглядит так:

• Р_уг – это удельный показатель расхода аргона в заданных условиях, определяемый по таблице;
• Т – общая продолжительность сварки аргоном;
• Р_дг – поправочный показатель, учитывающий расходы аргона на подготовительные процедуры подогрева.

Обратите внимание, что все входящие в эту формулу величины оцениваются только в литрах. Также важно учитывать, что при сварке нержавейки и ряда цветных металлов этот показатель может увеличиваться почти в 1,5, а порой и в 2 раза.

Особенности сваривания полуавтоматом

Аргонодуговая сварка специальных сплавов с использованием неплавящихся электродов из вольфрама осуществляется аппаратами переменного или постоянного тока, включёнными в прямой полярности.

Сварка нержавейки в среде аргона с применением полуавтомата обеспечивает существенное повышение эффективности производимых операций. Особо отмечается тот факт, что сварка полуавтоматом может применяться и для сплавления заготовок нержавейки значительной толщины.

При работе по указанной методике необходимо учитывать следующие особенности сварки с использованием аргона:

• подаваемая в зону горения проволока должна содержать добавки никеля, оказывающие существенное влияние на качество будущего соединения;
• когда требуется сваривать детали из нержавейки большей толщины – для улучшения показателя смачиваемости шва в общий объём аргона добавляется небольшое количество углекислого газа;
• в указанных условиях обязателен выбор подходящего режима работы оборудования и инструмента.

Последний пункт требований предполагает, что сварочные операции в аргоне могут проводиться по технологии так называемой «короткой» дуги, методом струйного переноса или же в импульсном режиме.

Самым контролируемым из всех перечисленных считается случай, когда сварочный аппарат работает в импульсном режиме, а проволока подаётся к месту сварки небольшими порциями.

Благодаря этому удаётся уменьшить эффект разбрызгивания раскалённых частиц, а также сузить границы термической обработки сплавляемых заготовок нержавейки. К тому же данный подход позволяет снизить расход достаточно дорогой сварочной проволоки.

Ещё одним существенным достоинством этого метода является высокая скорость обработки шва и прилегающего к нему участка.

Что касается других технологий, то посредством струйного переноса, как правило, свариваются заготовки и оборудование со стенками значительной толщины, а так называемая «короткая» дуга больше годится для обработки тонких нержавеющих изделий.

Дополнительные рекомендации

Обзор особенностей сварки нержавейки в газовой среде следует сопроводить следующими дополнительными пояснениями:

• важнейшим условием получения качественного сварного шва является тщательное обезжиривание поверхностей заготовок ацетоном или специальным (авиационным) бензином. Такая подготовка позволяет снизить показатель пористости структуры формируемого шва, а также повысить устойчивой самой сварочной дуги;
• особое внимание должно уделяться работе с аустенитными сплавами нержавейки, технология сваривания которых предполагает предельную аккуратность и осторожность в обращении с заготовками;
• для предотвращения попадания вольфрама с электродов в зону расплавленного металла дугу рекомендуется поджигать бесконтактным способом. В случае невозможности сделать это непосредственно на свариваемой заготовке нередко используется специальная угольная плита, с которой дуга после поджигания переносится в рабочую зону;
• необходимо также внимательно следить за тем, чтобы показатель легирования присадочной проволоки не был ниже, чем у соединяемых элементов нержавейки (стыкуемых частей трубопроводов, например).

В заключении отметим, что при выборе наиболее подходящего способа сварки нержавейки, вначале рассматриваются варианты, чаще всего применяемые в данных условиях работы.

Но независимо от выбора того или иного решения по технологии, желательно исходить из конкретных требований к соединению. Это позволит сэкономить материалы и средства, не ухудшив качество работ.

Как правильно варить аргоном нержавейку

Антикоррозионные свойства нержавеющая сталь приобретает за счет легирующих добавок. Соединять детали из нее не возбраняется любым видом сварки. Однако при нагреве легирующие элементы, взаимодействуя с кислородом воздуха, выгорают. В итоге металл возле шва теряет антикоррозионные свойства. Чтобы выполнить соединение без потери качества, выполняют сварку нержавейки аргоном, создающего защищенную от атмосферы среду.

Сложности сварки нержавейки аргоном

Работая с нержавейкой, необходимо учитывать ее характеристики, полученные от легирующих добавок:

1. По сравнению с обыкновенной сталью нержавейка в 2 раза хуже проводит тепло. Это вызывает перегрев металла, так как недостаточен отвод температуры с места горения дуги, что часто заканчивается прожогом. Поэтому варить нержавейку аргоном следует током на 20% меньшим, чем для низколегированной стали с аналогичными параметрами.
2. Высокое значение коэффициента температурного расширения у нержавейки приводит к значительной усадке после нагревания, поэтому шов может треснуть. Для компенсации температурной деформации между соединяемыми деталями оставляют достаточно большой зазор.
3. Нержавейка обладает высоким электрическим сопротивлением, поэтому если работа выполняется легированным электродом с большим сопротивлением, он перегревается. В итоге качество шва ухудшается. Если приходится работать с такими электродами, их длина сокращается до минимума, чтобы не успевали перегреваться.
4. При нагреве более 500⁰C нержавейка начинает терять антикоррозионные свойства. Поэтому методы аргоновой сварки предусматривают быстрое охлаждение заготовок.

Подготовка нержавейки к сварке

Для создания надежного соединения аргонодуговая сварка нержавеющей стали выполняется после обработки поверхностей деталей. Она выполняется в следующем порядке:

• место сварки зачищается наждачной бумагой или щеткой со стальным ворсом;
• после зачистки проводится обезжиривание ацетоном или высокооктановым бензином;
• детали располагают с зазором между ними;
• если проводится сварка тонкой нержавейки, стыкуемые края рекомендуется подогреть до 200 — 300˚C, чтобы уменьшить напряженность металла, и предотвратить образование трещин.

Диаметр присадочной проволоки подбирается в соответствии с толщиной соединяемых деталей. Содержание легирующих добавок в ней должно быть больше чем в свариваемой нержавейке.

Сварка неплавящимся электродом из вольфрама

Этот способ, используемый для соединения тонкостенных заготовок, называется TIG сваркой нержавейки. Работа выполняется аппаратом переменного или постоянного тока. Основным инструментом является горелка, через которую подается аргон, со вставленным в сопло вольфрамовым электродом. Наложение шва происходит за счет плавления присадочной проволоки. Ее подачу и перемещение горелки производят вручную.

Сварку аргоном нержавейки ведут вдоль линии шва без поперечных движений горелки. Это исключает выход сварочной ванны за пределы защищенной зоны, не давая жидкому металлу взаимодействовать с кислородом атмосферы. Для создания надежного соединения необходимо обеспечить подачу аргона и с противоположной стороны шва. Газа потратится больше, но улучшение качества того стоит. Чтобы кончик электрода не оплавлялся, а на свариваемых заготовках не оставались следы им не прикасаются к нержавейке. Дугу разжигают на графитовых или угольных пластинках с последующим переносом на металл.

Прежде чем приступить к работе производится настройка аппарата для сварки нержавейки. Для соединения двух деталей толщиной 1 мм на аппарате постоянного тока устанавливается прямая полярность (плюс подключен к электроду, минус — к деталям). Величина рабочего тока выбирается в пределах 30 — 50 А, а напряжение не выше 28 В. Скорость ведения сварки 12 — 28 см в минуту расходуя 3 — 5 литров аргона. Диаметр присадочной проволоки в зависимости от условий выбирают в пределах 0,8 — 1,6 мм.

Горелка держится с наклоном 70 — 80˚. Присадочную проволоку вводят под углом 10 — 15˚. Для быстрого охлаждения шва и электрода аргон перекрывают спустя 10 — 15 секунд после прекращения сварки. Потери газа незначительны, а качество соединения и продолжительность службы вольфрамового стержня увеличиваются.

Сварка полуавтоматом

Производительность этого способа значительно выше, чем при тиг сварке нержавейки. Он лучше, чем ручной метод, подходит для соединения толстостенных деталей. На полуавтомате работают с присадочной проволокой с большим содержанием никеля. Настраивая аппарат, учитывается, что ее температура плавления меньше, чем у других марок. Полуавтоматическую сварку нержавеющей стали аргоном выполняют используя:

• короткую дугу;
• струйный перенос;
• импульсный режим.

Лучшим вариантом считается технология, когда проволока вводится в пламя дуги непродолжительными импульсами. В этом режиме металл не разбрызгивается, сокращается зона нагрева, уменьшается расход присадочного материала. На финишную зачистку тратится минимум времени, поскольку нет брызг металла. Короткой дугой соединяют тонкие заготовки, а струйным методом толстостенные детали.

Средний расход аргона при сварке нержавейки полуавтоматом составляет 8 — 12 л в минуту. В отличие от ручного способа допускается смешивать его с углекислым газом. При стыковке толстых заготовок добавляют 2% углекислоты, чтобы уменьшить нагрев кромок шва за счет улучшения их смачиваемости. Когда эстетика соединения не имеет значения, долю углекислого газа повышают до 30%, чтобы сэкономить на дорогостоящем аргоне.

Полезные советы

Чтобы досконально знать, как правильно сваривается аргоном нержавейка не стоит пренебрегать рекомендациями опытных сварщиков:

1. Работа выполняется минимально короткой дугой, удерживая электрод на максимально близком расстоянии от металла, не затрагивая его. Длинная дуга не прогревает шов на всю глубину, поэтому его ширина увеличивается, а качество ухудшается.
2. При проведении ручной сварки, чтобы не допустить окисления, проволоку подают плавно без рывков, не выводя ее из зоны действия аргона.
3. О качестве проплава судят по форме наплывов образующихся, когда плавится присадочная проволока. Если они вытянуты вдоль шва — качество хорошее. Овальная или круглая форма свидетельствуют о недостаточном проплавлении.
4. При подходе к концу шва величину тока нужно снижать. Резкий отрыв дуги с отведением горелки сопровождается снижением уровня защиты горячего шва, что сказывается на качестве соединения.

При правильном подходе аргонный метод не намного сложнее обычной сварки. Немного потренировавшись, любой желающий освоит его в кратчайшие сроки. Стоимость дополнительного оборудования и материалов окупится возможностью сваривать не только нержавейку, но также медь, бронзу, алюминий и их сплавы.

Самостоятельная сварка нержавеющей стали при помощи аргона — особенности и техника

Нержавеющий тип стали получил применение во многих сферах промышленности. Она встречается на заводах в качестве деталей производственных механизмов, на улице как каркасы для остановок и сборных летних сооружений.

Из нержавейки создаются хирургические и бытовые инструменты. Эта сталь нашла свое место даже в добыче и переработке нефти. Потому требует от мастеров умения правильно обращаться с ней при сварке.

Легированная нержавеющая сталь в сварочном деле обрабатывается несколькими способами. Довольно часто сварка проводится при помощи аргона и вольфрамовых стержней.

Этот тип работы с нержавейкой финансово доступен, ведь не требует наличия особого оборудования.

Общая информация

Нержавеющий тип стали не подвержен коррозии. Этому металлу практически не страшна ржавчина даже без защитных спецвеществ. В этом основа популярности нержавеющей стали.

При правильном уходе она пригодна к использованию десятилетиями, а потому пользуется заслуженным спросом. Элементы хрома, никеля и титана, включенные в состав этой стали, улучшают ее физико-механические показатели.

Что тоже причина применения в разных областях.

К достоинствам нержавейки относится то, как она выглядит. Благодаря яркому, характерному блеску, вещи из такой стали зачастую не окрашивают.

А потому сварочные соединения на стальных изделиях необходимо делать не только надежными, но еще и сохраняющими внешний вид стали. Однако это лишь один из моментов работы со сталью.

Работать с нержавеющей сталью сложно. Те же характеристики состава, что защищают металл от ржавчины, делают его сварку непростой задачей. Эта статья о важных моментах сварочных работ с нержавейкой.

Ведь это задача, к которой требуется особая подготовка.

Особенности сварки

Первый момент в работе с нержавеющей сталью – это то, что сложности возникают из-за включенных в нее компонентов. Никель и хром – два основных элемента, усложняющих сварку. Нержавейка также носит имя «легированная сталь».

У нее повышена теплопроводность, и это тоже важно помнить при работе с ней. Этот показатель часто становится причиной, по которой неопытный специалист сталкивается с трудностью расплавления металла при сварке.

Для сварочных работ с нержавеющей сталью требуется 6000°С. Это довольно высокий показатель. Его достаточно для плавки нержавейки, однако часто концентрация нагрева сводится к одной точке.

Происходит перегревание поверхности, что приводит к деформации детали. Чтобы качественно обработать сталь, ток устанавливается на 15-20 процентов ниже стандартного уровня.

Деформация нержавеющей стали во время работы происходит еще и благодаря повышенному коэффициенту линейного расширения. Это приводит к тому, что сварочные соединения быстро покрываются трещинами.

Для исключения такого брака между кромками нужно оставить зазор для деформации. Таким образом, после расширения стали усадка будет иметь приемлемые параметры.

Соблюдение режима температур – основной показатель при сваривании нержавеющей легированной стали. Нарушение этого процесса снижает устойчивость материала к коррозиям. Для исключения перегревания охлаждение деталей проводится сразу после работы.

Подготовка металла

В работе со сваркой аргоном риск брака грозит еще на подготовительном этапе. Подготовительная стадия здесь достаточно важна. А потому отказываться от нее не стоит.

Ведь, в сущности, она состоит из тех же подготовительных действий, что и при аргонодуговом сваривании других металлов.

Вначале происходит разделывание кромок. Далее они зачищаются до блеска при помощи металлической щетки, либо шлифовальной машины. После этого рабочая зона обезжиривается специальной жидкостью.

Подойдет бензин, либо ацетоносодержащие вещества. Это делается для более качественной устойчивости дуги, что ускоряет процесс работы.

Не стоит забывать о сохраняющем от брака стыковом зазоре. Перед началом сварки проводится не только подготовка деталей, но и подбор комплектующих элементов.

При аргонном сваривании нержавейки применяется присадочный пруток. Важным нюансом в подборе прутка является степень легированности. Она должна быть выше, чем этот показатель у детали. Такие элементы стоит брать у проверенных компаний.

Приобретение более дешевого либо дорогого элемента не обеспечивает надежность результата сварки. При отсутствии опыта стоит попросить рекомендацию у более опытных сварщиков.

Мастера способны дать подсказку, где и у кого лучше взять качественные комплектующие для сварки нержавеющей стали аргоном.

Технология сваривания аргоном

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали – задача для мастера, имеющего большой опыт. Однако выполнить ее способен и новичок. Но сначала стоит провести пару тренировочных проб на непригодных деталях, которые допустимо загнать в брак.

Аргонное сваривание чаще всего применяется для тонкостенных элементов. Ведь эта методика сварочного процесса достаточно аккуратна. В выполнении обработки тонкостенной нержавеющей стали аргонодуговым методом важную роль играет подбор оборудования.

Работе с нержавейкой подходит полуавтоматический аппарат. Это классический вариант. Он довольно сложный в применении, однако наличие достаточного опыта обеспечивает надежный и эстетичный шов.

Перед работой происходит настройка прибора. Полярность включается зачастую прямая. Также в настройках есть два типа тока – переменный и постоянный. Этот параметр устанавливается отдельно для каждой детали.

При аргонодуговой сварке нержавейки применяется сварочный пруток, а также вольфрамовый электрод. Важным звеном является газовая горелка, в которой закрепляется электрод. Через нее же подается аргон.

Движение газовой горелки происходит вручную. Важно помнить, что проводится она вдоль оси сварочного шва. Движение поперек строго запрещено.

При проведении горелкой поперек соединения, аргон будет не способен защищать зону сварки от разрушительного кислородного воздействия. Это снизит надежность и качественность соединения, и деталь уйдет в выбраковку.

Обратная сторона сварочного шва также требует защиты. Для этого аргон подается также и на ту сторону детали. Это увеличивает расход газа, однако повышает надежность шва.

Работая с тонкостенными деталями из нержавеющей стали край электрода предварительно оплавляется. Это мера предосторожности во имя избежания загрязнения пришовной поверхности детали.

Ведь эстетичность соединения — главный параметр в работе с нержавейкой. Подкладки из графита, применяемые во время разжигания дуги, также обеспечивают более подходящий для такого типа стали вид шва.

Активность окисления металла либо вольфрамового электрода тоже является частой причиной нарушения сварочного процесса. Решением будет продолжение подачи аргона в сварочную ванну после завершения сварки.

Срок этого действия всего 15-20 сек. Однако это повысит качество швов и защитит их от трещин. А уровень расхода аргона при этом довольно мал.

Во время сваривания идеальный уровень расхода газа – 12 л. Стоит следить, чтобы он не был более 15 л. в минуту. Однако эти показатели свойственны высококвалифицированным мастерам, имеющим в этой области большой опыт.

Для начинающих специалистов перерасход – нормальное явление. С опытом процесс будет протекать быстрее, и этот показатель придет в норму.

Заключение

Процесс аргонодуговой сварки нержавеющей стали сложный, однако выполнимый.

Достаточно правильно понять нюансы техники сварки, подобрать надежный аппарат и следить за уровнем расхода газа.

Во время сварки важно соблюдать технику безопасности, использовать средства защиты.

Правила сварки нержавейки в аргоновой среде

Среди известных способов сплавления металлических изделий аргоновая сварка нержавейки занимает особое место, поскольку по ряду технических характеристик она существенно отличается от других методов.

Сварка в среде инертного газа аргона обычно применяется в ситуациях, когда требуется соединение заготовок сравнительно небольшой толщины. Технология обеспечивает получение надежных и коррозионностойких соединений с аккуратными и ровными сварными швами.

Специфика операций

Сварка в аргоновых средах востребована при работе с трубными изделиями из нержавейки, входящих в состав систем транспортировки промышленных жидкостей и газов. Высокое качество сварного соединения позволяет применять метод и при сваривании нержавеющих труб, эксплуатируемых под достаточно высоким давлением.

Основным ручным инструментом, используемым при работе с защитным газом, является специальная горелка с зафиксированным на ней электродом, через сопло которой к месту сваривания нержавейки подаётся струя аргона.

Качественный сварной шов подготавливается с помощью проволоки, специально подаваемой к месту формирования дуги в ручном режиме. При этом все перемещения и манипуляции с горелкой также выполняются только вручную.

Данная технология, в отличие от других методов обработки нержавейки, исключает какие-либо поперечные смещения электрода и подносимой к нему присадочной проволоки.

Единственно допустимое направление их перемещения – строго вдоль оси образуемого соединения. Положение горелки при проведении сварочных операций должно соответствовать рисунку, изображённому на фото.

Требования к манипуляциям сварщика в рабочей зоне обеспечивают постоянство нахождения сварочной ванны в пределах радиуса действия газовой защиты. Это является необходимым условием получения прочного соединения деталей из нержавейки. Также следует позаботиться о том, чтобы защититься от воздушного слоя с обратной стороны шва, обдуваемого струёй аргона.

Общий расход аргона в этом случае существенно возрастает, зато качество соединения нержавейки на всех участках шва повышается. С общими положениями о расходовании аргона при данном виде сварки, а также с используемым при этом оборудованием будет рассказано далее.

Расходование инертного газа

Расход аргона при сварке нержавейки в каждом конкретном случае определяется стоящими перед исполнителем задачами и объёмами сварочных операций.

При этом для объектов, требующих наплавления значительного количества свариваемого материала расход рассчитывается на каждый килограмм проволоки. Этот способ считается наиболее универсальным и очень часто используется в условиях серийного производства изделий из нержавейки.

Ещё один принцип расчёта объёма аргона основывается на том же показателе его расхода, но уже в литрах на метр полученного шва. Таким способом удобнее всего пользоваться при сварке одинаковых (однотипных) деталей из нержавейки и на малых производствах. Формула для расчёта в этом случае несколько усложняется и выглядит так:

Р_г = (Р_уг*Т + Р_дг),

• Р_уг – это удельный показатель расхода аргона в заданных условиях, определяемый по таблице;
• Т – общая продолжительность сварки аргоном;
• Р_дг – поправочный показатель, учитывающий расходы аргона на подготовительные процедуры подогрева.

Обратите внимание, что все входящие в эту формулу величины оцениваются только в литрах. Также важно учитывать, что при сварке нержавейки и ряда цветных металлов этот показатель может увеличиваться почти в 1,5, а порой и в 2 раза.

Особенности сваривания полуавтоматом

Аргонодуговая сварка специальных сплавов с использованием неплавящихся электродов из вольфрама осуществляется аппаратами переменного или постоянного тока, включёнными в прямой полярности.

Сварка нержавейки в среде аргона с применением полуавтомата обеспечивает существенное повышение эффективности производимых операций. Особо отмечается тот факт, что сварка полуавтоматом может применяться и для сплавления заготовок нержавейки значительной толщины.

При работе по указанной методике необходимо учитывать следующие особенности сварки с использованием аргона:

• подаваемая в зону горения проволока должна содержать добавки никеля, оказывающие существенное влияние на качество будущего соединения;
• когда требуется сваривать детали из нержавейки большей толщины – для улучшения показателя смачиваемости шва в общий объём аргона добавляется небольшое количество углекислого газа;
• в указанных условиях обязателен выбор подходящего режима работы оборудования и инструмента.

Последний пункт требований предполагает, что сварочные операции в аргоне могут проводиться по технологии так называемой «короткой» дуги, методом струйного переноса или же в импульсном режиме.

Самым контролируемым из всех перечисленных считается случай, когда сварочный аппарат работает в импульсном режиме, а проволока подаётся к месту сварки небольшими порциями.

Благодаря этому удаётся уменьшить эффект разбрызгивания раскалённых частиц, а также сузить границы термической обработки сплавляемых заготовок нержавейки. К тому же данный подход позволяет снизить расход достаточно дорогой сварочной проволоки.

Ещё одним существенным достоинством этого метода является высокая скорость обработки шва и прилегающего к нему участка.

Что касается других технологий, то посредством струйного переноса, как правило, свариваются заготовки и оборудование со стенками значительной толщины, а так называемая «короткая» дуга больше годится для обработки тонких нержавеющих изделий.

Дополнительные рекомендации

Обзор особенностей сварки нержавейки в газовой среде следует сопроводить следующими дополнительными пояснениями:

• важнейшим условием получения качественного сварного шва является тщательное обезжиривание поверхностей заготовок ацетоном или специальным (авиационным) бензином. Такая подготовка позволяет снизить показатель пористости структуры формируемого шва, а также повысить устойчивой самой сварочной дуги;
• особое внимание должно уделяться работе с аустенитными сплавами нержавейки, технология сваривания которых предполагает предельную аккуратность и осторожность в обращении с заготовками;
• для предотвращения попадания вольфрама с электродов в зону расплавленного металла дугу рекомендуется поджигать бесконтактным способом. В случае невозможности сделать это непосредственно на свариваемой заготовке нередко используется специальная угольная плита, с которой дуга после поджигания переносится в рабочую зону;
• необходимо также внимательно следить за тем, чтобы показатель легирования присадочной проволоки не был ниже, чем у соединяемых элементов нержавейки (стыкуемых частей трубопроводов, например).

В заключении отметим, что при выборе наиболее подходящего способа сварки нержавейки, вначале рассматриваются варианты, чаще всего применяемые в данных условиях работы.

Но независимо от выбора того или иного решения по технологии, желательно исходить из конкретных требований к соединению. Это позволит сэкономить материалы и средства, не ухудшив качество работ.

Расход газа при аргонодуговой сварке

Аргон является негорючим и невзрывоопасным газом. Также он не образует взрывчатых смесей во взаимодействии с воздухом. Так как он тяжелее воздуха, аргон прекрасно справляется с ролью качественной защиты сварочной ванны. Газообразный аргон не содержит в своем составе влаги более 0,03 грамм на кубический метр.

Аргон используют для надежной защиты среды сваривания, а также при плавке редких и активных металлов. С его помощью можно осуществлять плавку алюминия и его сплавов, хромоникелевых и жаропрочных сплавов, нержавеющей стали. Хранится и поставляется к месту использования в аргоновых баллонах под давлением 150 ± 5 кгс на сантиметр квадратный.

В состав газа аргона, который используют при сваривании металла неплавящимися электродами, входят такие элементы, как:

• Кислород;
• Азот;
• Соединения, содержащие углерод;
• Водяной пар;

Расход аргона при сваривании может быть самым разным. Все зависит от толщины металла и самого свариваемого металла. Показатели расходов выглядят приблизительно так:

• При сваривании алюминия расходуется 15 – 20 литров за минуту;
• При сваривании меди расходуется 10 – 12 литров за минуту;
• При сваривании конструкционных, а также низколегированных сталей расходуется 6 — 8 литров за минуту;
• При сваривании сплавов магния расходуется 12 – 14 литров за минуту;
• При сваривании сплавов никеля расходуется 10 – 12 литров за минуту;
• При сваривании титана расходуется 35 – 50 литров за минуту;

При сваривании аргонодуговой сваркой стоит помнить о месте проведения сваривания. Если Вы работаете на сквозняке или на улице, Вам желательно применять защитные средства для проведения сварочного процесса. Также среди способов повышения качества сварочного шва является получение надежной защиты с помощью увеличения расхода газа.

Аргон является самым дешевым и самым доступным газом для сваривания. Особенно это стало ясно видно в последние десятилетия, когда аргон стал продуктом массового производства.

Сначала аргон использовался в электровакуумной технике. На сегодняшний день лампы накаливания наполняются смесью аргона с азотом в процентном соотношении 86/14. Так как в аргоне сочетается плотность и слабая теплопроводность, металл нити в лампе накаляется медленнее, поэтому передача тепла от нити к колбе значительно ниже. Также аргон применяют в люминесцентных лампах для того чтобы упрощать их включение.

В последние десятилетия аргон стал больше применяться в металлургии, чем в осветительных приборах. Сейчас выпускаются новые виды ламп, которые способны работать намного дольше и экономнее расходовать электрическую энергию.

Аргонная среда используется при обработке многих видов металлов. Например, продувая аргоном жидкую сталь, можно намного повысить ее качество, что позволит использовать ее для монтажа более ответственных конструкций. Аргон является универсальным газом, с помощью которого можно повысить качества металла при плавлении и при сварке.

Аргонодуговая сварка нержавеющих сталей | Мир сварки

 Назначение

Настоящая инструкция распространяется на ручную и автоматическую сварку в среде аргона нержавеющих сталей аустенитного класса.

В соответствии с требованиями инструкции разрешается производить сварку деталей из нержавеющих сталей типа Х18Н9Т с деталями из малоуглеродистой стали и никеля.

Инструкцией надлежит руководствоваться при проектировании, разработке технологических процессов, изготовление, контроле и приемке сварных узлов.

Отступления (ужесточение или снижение требований) от настоящей инструкции могут быть внесены в технологическую документацию на изделие по согласованию с главным технологом и представителем заказчика.

Материалы, оборудование, приспособления, инструмент даны в Приложении.

Выполнение аргонодуговой сварки меди должно производиться дипломированными сварщиками при соблюдении правил техники безопасности, изложенных в инструкции по ТБ.

К выполнению сварных работ допускать дипломированных сварщиков, имеющих право на производство работ по сварке нержавеющих сталей.

 Подготовка деталей к сварке

Удалить со свариваемых поверхностей деталей масло и другие жировые загрязнения протиркой хлопчатобумажной тканью, смоченной бензином.

Произвести после обезжиривания дальнейшую подготовку деталей к сварке путем химического травления или механической зачистки свариваемых кромок.

Производить механическую зачистку или травление сварочной проволоки согласно соответствующей ТИ.

Производить механическую зачистку свариваемых деталей с двух сторон до металлического блеска на ширину 15-20 мм с помощью стальной щетки или шабера.

Примечание — На подготовленных к сварке кромках деталей не допускаются заусеницы, трещины, расслоения.

Протереть после механической зачистки кромки деталей хлопчатобумажной тканью, смоченной бензином.

Производить химическое травление деталей из нержавеющих сталей согласно соответствующей ТИ.

Производить отжиг тонколистовых деталей в вакуумной печи при температуре 900-950 °С в течение 20-30 мин. Рабочий вакуум 5×10^-4 мм рт.ст.

Использовать подготовленные согласно данной инструкции детали и сварочную проволоку для сварки не позднее 72 ч.

 Сварка

Выбор цанги, сопла и вольфрамового электрода горелки осуществлять исходя из соотношений, указанных в таблице 1.

Таблица 1

Диаметр вольфрамового электрода, мм	1,5-2	2,5-3	3,5-4	4,5-6
Диаметр выходного отверстия сопла, мм	5-7	7-9	9-12	12-14
Расход аргона, л/мин	2-3	4-5	6-8	10-18

Примечание — Использование рекомендуемых соотношений позволяет обеспечивать хорошую защиту зоны сварного шва от воздействия окружающей среды.

Протереть цангу, сопло и вольфрамовый электрод горелки х/б тканью, смоченной спиртом. Протирку производить каждый раз перед началом смены.

Установить многослойную сетку с отверстием под вольфрамовый электрод между цангой и соплом горелки.

Закрепить вольфрамовый электрод в горелке таким образом, чтобы вылет его из сопла горелки не превышал 5-12 мм.

Перед началом смены проводить операции.

Проверить внешний вид сварочной установки, убедиться в отсутствии посторонних предметов и наличия заземления установки.

Подать на установку напряжение питания от силового распределительного щита.

Открыть вентиль баллона с аргоном. С помощью редуктора установить расход газа по ротаметру согласно таблице 2.

Производить сварку на постоянном токе прямой полярности.

Произвести сборку деталей или сборочных единиц под сварку с использованием кондуктора и сделать прихватки свариваемых кромок в диаметрально противоположных точках режимом согласно таблице 2.

Снять кондуктор с узла после прихватки и установить его в приспособление для сварки.

Сварку производить рекомендуемым режимом согласно таблице 2.

Примечание — Если сварной шов узла замкнутый, произвести перекрытие его по длине на 10-20 % от периметра шва.

По окончании сварки извлечь сваренный узел из приспособления.

Осмотреть узел с помощью лупы на отсутствие дефектов сварного шва. Швы должны иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность без видимых дефектов: непроваров, подрезов, пор, трещин, незаплавленных кратеров.

Примечание — Окисление основной зоны (цвета побежалости) браковочным признаком не являются.

По окончании рабочей смены выключить установку и закрыть вентиль редуктора баллона.

Зачистку сварного шва с целью установления окалины, выплесков и наплывов металла производить по маршрутной карте на изготовление узла.

Марки стальной сварочной проволоки (присадочного материала) в зависимости от марок стали свариваемых деталей указаны в таблице 3.

Таблица 2 — Ориентировочные режимы сварки нержавеющих сталей

Толщина, мм	Режим сварки					Расход аргона л/мин
	Сварочный ток, А	Напряже-ние на дуге, В	Скорость сварки, м/час	Диаметр вольфра-мового электрода, мм	Диаметр присадочной проволоки, мм	В зону дуги для защиты шва	На поддув
Автоматическая сварка, вольфрамовым электродом без присадки
0,8	60-100	9-10	30-50	2,0	—	6-8	1-2
1,0	70-100	9-10	25-40	2,0	—	6-8	1-2
1,5	100-160	10-12	20-35	3,0	—	9-10	2-3
2,0	160-180	12-13	20-30	3,0	—	10-12	2-3
2,5	180-200	12-15	20-30	3,0	—	10-12	3-4
3,0	200-220	12-15	20-30	4,0	—	12-14	3-4
Автоматическая сварка, вольфрамовым электродом с применением присадки
1,0	70-120	9-10	20-25	2,0	0,5-0,8	6-8	1-2
1,2	70-120	9-10	20-25	2,0	0,8-1,2	6-8	1-2
1,5	120-150	10-12	20-25	3,0	1,2-1,6	9-10	2-3
2,0	170-200	10-12	20-25	3,0	1,2-1,6	9-10	2-3
2,5	180-210	12-15	до 20	4,0	1,6-2,0	10-12	3-4
3,0	200-240	12-15	до 20	4,0	1,6-2,0	10-12	3-4
Ручная сварка вольфрамовым электродом
1,0	45-65	—	—	2,0	1,2-1,6	5-8	1-2
1,5	45-70	—	—	2,0	1,2-1,6	5-8	1-2
2,0	70-90	—	—	2,0	2,0	8-10	2-3
2,5	80-100	—	—	3,0	2,0-2,5	10-12	2-3
3,0	100-130	—	—	3,0	2,0-2,5	10-12	2-3

Таблица 3 — Выбор марки сварочной проволоки в зависимости от марки свариваемой стали

Марка стали свариваемых деталей	Марка стальной сварочной проволоки ГОСТ 2246-70
12Х18Н9	Св-04Х19Н9
12Х18Н9Т	Св-06Х19Н9Т
12Х18Н10Т	Св-07Х19Н10Б

 Контроль качества сварки

Выполнять сплошной контроль качества сварных швов после окончания сварки с помощью лупы в соответствии с чертежом.

Произвести осмотр сварных швов по всей длине с обеих сторон.

Произвести разбраковку дефектом сварных швов согласно требованиям таблицы 4.

Подваривать дефектные участки сварных швов допускается не более двух раз.

Браковать окончательно сварные узлы, имеющие в сварных швах дефекты, размеры которых более допустимых к исправлению.

Таблица 4 — Разбраковка дефектов швов по результатам визуального осмотра

Наименование дефектов	Количество и размеры дефектов на 100 мм шва
	Допускается оставлять без исправления	Допускается к исправлению
Смещение кромок свариваемых деталей	Величиной до 0,1δ по всей длине шва	Величиной более 0,1δ по всей длине шва
Непровары	Не допускаются	Любой протяженности
Трещины	Не допускаются	Общей длиной до 15 мм
Прожог	Не допускается	Не более 1
Подрезы	Глубиной до 0,1δ	Глубиной более 0,1δ
Раковины	Глубиной до 0,2δ	Глубиной более 0,2δ
	Диаметром до 0,5δ – не более 2-х штук	Диаметром до 0,5δ – не более 5-ти штук
Поры и вольфрамовые включения	Диаметром до 0,4δ – не более 3-х штук	Диаметром более 0,4δ – до 0,1δ не более 6-ти штук
Скопления мелких пор и вольфрамовых включений	Суммарной площадью до 5 мм2	Суммарной площадью до 15 мм2
Проплавы не представляющие пористого провисания и не мешающие дальнейшей сборке	100 %

Примечание — При измерении дефектов сварных швов необходимо пользоваться инструментом: штангенциркулем, щупом, специальными шаблонами или др.

 Материалы

1. Вольфрам лантанированный в виде прутков с содержанием лантана (1,3-1,8) % ТУ 48-19-27-88.
2. Аргон газообразный, сорт высший ГОСТ 10157-79.
3. Проволока стальная сварочная ГОСТ 2246-70.
4. Ткань х/б бязевой группы ГОСТ 29298-92.
5. Перчатки трикотажные ГОСТ 5007-87.
6. Бензин «Галоша» ТУ 38-401-67-108-92.
7. Спирт этиловый технический ГОСТ 17299-78.
8. Аргон высокий чистоты типа «ВЧ» ТУ 6-21-12-94 (для деталей из нержавеющей стали толщиной 0,15-0,8 мм).

 Оборудование, приспособления и инструмент

1. Источник питания типа ПС-300, ПС- 300М, ПСО-500, ВКСМ-1000, УДГ-3010 УЖЛУ или УДГ-101 для сварки в среде защитных газов с комплектом сварочных горелок, цанг и сопел.
2. Реостат типа РБ-200 или РБ-300.
3. Редуктор баллонный ТУ 26-05-90-87.
4. Ротаметр типа РМ-11 или РМ-1 ГОСТ 13045-81.
5. Манометр ДМ 60-0,2 МПа-4 ГОСТ 2405-88.
6. Набор резиновых трубок технических ГОСТ 5496-78 (для подачи защитных газов и воды в горелку).
7. Шлем-маска защитная сварочная с набором защитных сварочных стекол ЭС-100, ЭС-300, ЭС-500 ТУ 38.11.0208-86.
8. Очки герметичные защитные ГОСТ 12.4.001-80.
9. Щетки стальные из нержавеющей проволоки диаметра (0,2-0,3) мм ГОСТ 18143-72.
10. Сборочно-сварочные приспособления.
11. Лупа ЛП-1-5 ГОСТ 25706-83.
12. Штангенциркули ГОСТ 166-89.
13. Линейка металлическая ГОСТ 427-75.
14. Устройство для ламинарного истечения газа для горелки.

Глава 5. АРГОНОВАЯ СВАРКА ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

Если вы уже освоили электродуговую сварку постоянным током, то самое время переходить к следующему этапу. Теперь вы можете создать установку иного уровня – аргонодуговую сварку постоянного тока.

Аргонодуговая сварка, или проще – аргоновая сварка, позволит вам достигать таких результатов, о которых, не имея ее, нельзя было и мечтать.

Зародившись во время второй мировой войны в авиационной промышленности, она смело шагнула во все отрасли промышленности, а в последнее время и в бытовую сферу.

Имея аргоновую сварку постоянного тока, вы можете варить практически все известные металлы и сплавы (кроме алюминия и его сплавов). Причем эту сварку можно осуществлять на уровне, достижимом только на хорошо оборудованных предприятиях. Для частного сварщика аргоновая сварка особенно ценна тем, что можно получать сварные швы отличного качества даже у тех сплавов и сталей, химический состав которых неизвестен.

К сожалению, выпускаемые промышленностью бытовые аппараты аргоновой сварки пока еще недешевы, поэтому автор предлагает построить такой аппарат самостоятельно. По своим эксплуатационным возможностям он ничуть не уступает промышленным аппаратам. А если вы уже построили сварочный выпрямитель, то на его базе создать аргоновую сварку будет совсем несложно.

Схема аргоновой сварки постоянного тока

Аргоновая сварка постоянного тока состоит из следующих частей: сварочный выпрямитель, баллон с аргоном, аргоновый редуктор, расходомер, газоэлектроподводящий шланг, специальная сварочная горелка, вольфрамовые электроды.

Сварочный выпрямитель можно использовать уже имеющийся (Рис. 4.1.). Требуется небольшая модернизация: к проволочному сопротивлению добавляется спираль мощностью 3 кВт. Использование спирали позволяет уменьшить сварочный ток до единиц и даже долей единиц Ампер. Это необходимо для сварки тонкого и особо тонкого металла. Аргоновая дуга очень стабильна, что позволяет использовать ее на таких малых токах.

Аргоновый баллон по конструкции ничем не отличается от кислородного. Если у вас не имеется специального баллона, в качестве аргонового вы можете приспособить кислородный, перекрасив его в серый цвет. Такие баллоны принимаются к заправке аргоном.

Аргоновый редуктор

Специальный аргоновый редуктор также не требуется, его вполне заменяет кислородный. Применяя поначалу кислородный редуктор, вы в дальнейшем придете к выводу о необходимости его модернизации. Применение только кислородного редуктора приводит к двум несущественным, но неприятным последствиям:

1) увеличенный расход аргона за счет «самотека» редуктора;

2) увеличенный расход аргона или недостаточная защита места сварки за счет неправильно подобранной скорости истечения аргона.

Самотек редуктора особенно заметен в перерывах между сваркой. Когда вы перекроете подачу газа на аргоновой горелке, редуктор не может сразу полностью закрыться, и в газоэлектроподводящий шланг поступает избыточное давление. При открывании вентиля горелки в первое время обдув места сварки будет избыточен, что вызывает перерасход аргона. Это было бы не страшно, если бы аргон не стоил так дорого.

Устранение самотека можно осуществить двумя способами.

Способ первый: приобретите двухкамерный редуктор. Такой редуктор понижает давление в две ступени, и на выходе он гарантирует стабильное давление, независимо от расхода газа.

Способ второй: к уже имеющемуся кислородному редуктору добавьте редуктор для сжиженных газов. Такой редуктор питает обычную газовую плиту от пропанового баллона и имеется в широкой продаже. Лучше всего выбрать тот редуктор, что имеет вверху регулировочный винт.

Если такой редуктор не обеспечивает необходимого давления, регулировочную пружину замените на более жесткую.

Расходомер

Для обеспечения необходимой скорости истечения защитного газа используется такое приспособление, как расходомер. В продаже имеются редукторы, где вместо манометра низкого давления стоит пластиковая трубка. Находящийся внутри трубки шарик поднимается под напором исходящего газа, и по высоте его подъема сварщик судит о величине расхода газа.

Если вы такого редуктора не приобрели, то можно на конце двухкамерного или пропанового редуктора поставить трубку расходомера. Этот вариант наиболее предпочтителен. Он гарантирует точный подбор расхода газа.

Расходомер представляет собой прозрачную трубку, внутри которой помещается поплавок. Под давлением исходящих снизу газов поплавок поднимается и фиксируется на определенном уровне. Расход газа определяется по нанесенной на трубку шкале. Если шкала отградуирована не на аргон, а на другой газ, то при расчете расхода аргона применяется поправочный коэффициент.

В случае, если вам не удалось приобрести расходомер, можно воспользоваться народным средством: откройте вентиль и поднесите наконечник аргоновой горелки к щеке. По обдуву щеки аргоном можно с достаточной точностью судить о его расходе. Правда, здесь необходима тренировка.

 Вам придется работать с разными сплавами и разными толщинами металлов, а как раз от этого зависит скорость истечения аргона. Для каждого типа изделия вам придется находить оптимальное соотношение между двумя крайними величинами:

1) избыточная скорость истечения аргона и связанный с этим его перерасход;

2) недостаточная скорость истечения аргона — и повышенная пористость шва.

Газоэлектроподводящий шланг

Такой шланг служит для подвода к горелке защитного газа и сварочного тока. 

Конструктивно он состоит из резиновой оболочки, внутрь которой вставлен многожильный гибкий медный провод. Длина шланга может быть два или три метра. Если вы такой шланг будете заменять самодельным, то лучше его разделить на два. Для подвода газа используйте обычный кислородный шланг, а ток к горелке подводите с помощью сварочного кабеля. Такая конструкция, кстати, уменьшает последствия «самотека» редуктора.

Аргоновая горелка

 Принципиальная схема горелки изображена на Рис. 5. 8.

Вольфрамовый электрод 3 фиксируется цанговым зажимом 2. К зажиму подводится ток 5. Чтобы не было утечки газа, электрод сверху закрывается крышкой 4. В сторону сварки газ направляется соплом 1.

При приобретении горелки купите в комплекте с ней с десяток запасных керамических сопел 1. Они являются самыми теплонапряженными элементами горелки и могут разрушаться. Диаметры сопел подбирайте по таблице 5. 1 

Расходным элементом горелки также является вольфрамовый электрод. Он изнашивается (хоть и медленно) как в процессе сварки, так и при перезаточке.

Вольфрамовые электроды

Для аргоновой сварки постоянным током применяются вольфрамовые электроды, покрытые тонкой пленкой окислов лантана, иттрия и тория. Это увеличивает стойкость электродов при сварке на больших токах.

Вольфрамовые электроды маркируются следующими буквами:

ЭВЛ — электрод вольфрамовый лантанированный;

ЭВИ — электрод вольфрамовый иттрированный;

ЭВТ — электрод вольфрамовый торированный.

Предельная сила тока для каждого диаметра электрода подбирается по таблице 5. 3.

Довольно сильное влияние на качество сварки оказывает заточка электрода. Заточка вольфрамовых электродов производится твердыми дисками с мелким зерном для избегания образования бороздок. Круг, на котором затачиваются вольфрамовые электроды, не должен применяться для других металлов.

Электроды затачиваются на конус длиной 2 – 3 диаметра электрода. Угол заточки 15 — 90°. При меньших углах снижается ресурс работы электрода, а при углах свыше 90° возможно неустойчивое горение дуги из-за блуждания катодного пятна на торцевой поверхности.

Изменение угла заточки приводит к изменению формы и размеров столба дуги. При углах заточки 15 — 75° столб имеет коническую форму, при больших углах форма столба дуги приближается к цилиндрической, а пятно нагрева сокращается.

Чтобы избежать попадания вольфрама в шов, острый конец конуса притупляется. Диаметр притупления электрода и угол заточки влияют на проплавляющую способность дуги.

При уменьшении диаметра притупления повышается концентрация теплового потока, растет давление дуги и плотность тока, увеличивается глубина проплавления.

Аргон

Защитный газ аргон относится к категории инертных. Это означает, что он не вступает в реакции с расплавленным металлом.

Для сварки постоянным током применяют аргон двух марок:

1) марка А – для сварки активных и редких металлов (титана, циркония, ниобия) и сплавов на их основе, а также для сварки особо ответственных изделий из других материалов на заключительных этапах изготовления;

2) марка В – для сварки нержавеющих, хромоникелевых, жаропрочных сплавов, легированных сталей различных марок.

Практические работы

По принципу работы аргоновая сварка во многом напоминает газовую. Здесь, как и при газовой сварке, металл нагревается посторонним источником, а шов формируется за счет присадочной проволоки. Отличие одно: электрическая дуга аргоновой сварки обеспечивает более концентрированный нагрев и до более высокой температуры, чем это могла бы сделать газовая сварка.

Перед началом работы заточенный электрод вставляется в горелку так, чтобы его конец выступал над обрезом сопла на 3 – 5 мм. В цанговом зажиме электрод фиксируется завинчиванием крышки.

Первые пробные швы можете выполнять на листе обычной углеродистой стали толщиной 2 мм.

В качестве присадочной проволоки лучше всего взять проволоку с раскислителями. Свариваемый металл чаще всего покрыт окислами, и эти окислы затем перейдут в шов, сделав его пористым. Проволока с раскислителями используется для полуавтоматической сварки в защитной среде углекислого газа и имеется в массовой продаже. Ее марка СВ – 08 ГС или СВ – 08 Г2С.

Включите подачу газа и установите поток 0,3 м³/час.

При зажигании дуги и сварке электрод никогда не должен касаться поверхности металла. Рядом со сваркой положите угольный электрод, зажгите на нем дугу и перенесите к месту сварки.

Удерживая электрод на одном месте, расплавьте металл, отведите дугу в начало сварки, а с другой стороны погрузите присадочную проволоку в расплав. Затем подведите дугу к присадочной проволоке, расплавьте ее. Вновь отведите дугу и подайте присадочную проволоку.

Аргоновую горелку наклоняйте под углом 75° в сторону, противоположную направлению движения. Расплавленный шов и присадочную проволоку всегда держите в защитной среде аргона.

В процессе тренировки регулируйте сварочный ток так, чтобы производить плавление металла почти на всю его толщину.

Формирование шва происходит за счет присадочной проволоки так же, как это было при газовой сварке.

Если в процессе сварки вы коснулись концом электрода металла, то немедленно удлините дугу до ее погасания. Дайте электроду полностью остыть и перекройте подачу газа. Вытащите электрод из зажима и откусите кусачками почерневший кончик. Сделайте перезаточку электрода.

Шов в месте касания удалите. Сварку продолжайте в этом же месте.

После сварки конец вольфрамового электрода должен оставаться серебристым. Следы загрязнений или шершавый на ощупь конец электрода — признаки недостаточной защиты газом. Проверьте плотность прилегания сопла и защитной крышки.

Появившийся на конце электрода шарик свидетельствует о чрезмерном токе для данного диаметра электрода. Уменьшите ток или вставьте электрод большего диаметра.

Синий или фиолетовый цвет кончика электрода свидетельствует о недостаточном времени обдува электрода аргоном при остывании. Удлините это время.

Сварка нержавеющей стали

Аргоновой сваркой целесообразно сваривать нержавеющую сталь толщиной менее 2 мм. Другие способы сварки тонкой нержавеющей стали такого качества обеспечить не могут.

Перед сваркой поверхность кромок зачистите до блеска стальной щеткой. Затем промойте ацетоном для удаления жира, следы которого вызывают пористость шва и снижают устойчивость дуги.

Сделайте прихватки на расстоянии 50 – 70 мм одна от другой.

При сварке нержавеющей стали обращайте внимание на повышенную деформацию такой стали по сравнению с углеродистой. Варите короткими швами вразброс, постепенно заполняя промежутки между швами.

Отличительная особенность аргоновой сварки – возможность защиты обратной стороны шва. При сварке емкости сделайте от аргонового шланга отвод и направьте аргон внутрь емкости. Это вытеснит воздух с обратной стороны, где его воздействие способно приводить к окислению расплавленной стали. При защите обратной стороны учитывайте, что аргон тяжелее воздуха и всегда скапливается внизу.

При сварке нержавеющей трубы ее концы закройте с помощью картона и липкой ленты и заполните аргоном.

Сварку ведите справа налево. Поперечные движения прутком и электродом делать нельзя, так как при этом в зону сварки может попасть воздух и окислить металл шва.

Присадочная проволока также должна быть нержавеющей. Если таковой не сумели приобрести, используйте нержавеющие электроды диаметром 1,5 – 2 мм, освобожденные от обмазки.

Необходимые режимы тока подберите по таблице 5. 4.

Сварка меди и ее сплавов

Сплавы на основе меди делятся на латуни, бронзы и медно-никелевые. Наилучшей свариваемостью обладает чистая медь, сплавы же при сварке могут получаться пористыми. Это связано с выкипанием из расплава легкоплавких присадок (цинка, олова и других).

Перед сваркой основной металл и присадочную проволоку обезжирьте ацетоном и очистите до блеска металлической щеткой.

Режимы сварки подберите по таблице 5. 5.  

В процессе сварки возможно попадание меди на вольфрамовый электрод, поэтому присадочную проволоку вводите не в столб дуги, а немного впереди. В качестве присадочной проволоки при сварке меди можете использовать проволоку из электротехнической меди, при сварке медных сплавов проволока должна быть идентична основному металлу.

Расстояние конца вольфрамового электрода от обреза сопла не должно превышать 3 – 5 мм, длину дуги поддерживайте 2 – 3 мм.

Если после сварки шов получился пористый (а это возможно при сварке медных сплавов), устраните пористость одним из следующих способов:

1) проковка шва молотком до усадки металла и ликвидации пор. Такой способ применяют там, где основной металл не прогибается под ударами молотка;

2) лужение поверхности шва оловянно-свинцовым припоем. Припой надежно закроет все поры.

Разумеется, устранять пористость необходимо только в случае повышенного требования к герметичности шва.

Сварка титана и его сплавов

Чистый титан из-за невысокой прочности не находит промышленного применения, в качестве конструктивных элементов используются сплавы титана.

Титан имеет высокую химическую активность по отношению к кислороду. Она начинает проявляться при температуре 350°С и выше. Поэтому в процессе сварки необходимо защищать не только сварочную ванну, но и околошовную зону, нагревающуюся до температуры свыше 350°С.

Титановые заготовки лучше всего резать механическим способом, это предохраняет кромку реза от окисления.

Свариваемые кромки промывают ацетоном на ширину 30 мм в обе стороны, затем зачищают металлической щеткой.

В процессе сварки необходимо защищать обратную сторону свариваемого металла. Это лучше всего сделать с помощью сопла с насадкой. В сопло подается аргон со скоростью, указанной в таблице 5. 6.

Защита шва и околошовной зоны будет считаться качественной, если в зоне стыка отсутствуют следы окисления и металл имеет серебристый цвет. Допускается изменение окраски шва не темнее светло-соломенного цвета. После сварки такие участки должны быть зачищены до блеска.

В процессе сварки поперечные колебания электрода недопустимы, вылет электрода из сопла не должен превышать 5 – 7 мм.

После окончания сварки гасится дуга, а газ подается на шов и присадочную проволоку до остывания их до температуры 400°С.

В качестве присадочной проволоки используется проволока марки ВТ.

Сварка никеля и его сплавов

Никель и его сплавы относятся к категории кислото- и жаростойких. В промышленности широко применяется технический никель и сплав, называемый монель-металл.

Сварка никеля затруднена из-за его большой чувствительности к растворенным газам.

Подготовительные операции перед сваркой проводят такие же, как и для титана. Также требуется защита обратной стороны шва.

Режимы сварки никеля приведены в таблице 5. 7.

При сварке особое значение имеет выбор присадочной проволоки. Специально разработанная проволока для сварки никеля НМцАТЗ-1-1,5-2,5-0,15 обеспечивает получение швов без пор и трещин.

Сварка свинца

Существуют несколько марок свинца, для изготовления сварных изделий применяют сплав свинца марки ССу.

Свинец всегда покрыт тугоплавкой окисью РвО, поэтому перед сваркой кромки на ширину 30 – 40 мм очищаются до блеска металлической щеткой. Такая же очистка требуется и для присадочной проволоки. Присадочную проволоку выбирают в соответствии с маркой свинца.

В расплавленном виде свинец жидкотекуч, поэтому применяются специальные формирующие подкладки. Они могут быть изготовлены из меди, стали или асбеста.

Свинец сваривают всегда в нижнем положении.

Свинец легкоплавок, поэтому для его сварки не требуется значительных тепловложений. Ток подбирается исходя из необходимых условий плавления.

Сварка цинка

Цинковые сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью, удовлетворительными механическими и технологическими свойствами.

Сварку затрудняют низкая температура плавления и кипения цинка, а также легкая его окисляемость.

Пары цинка токсичны, поэтому при его сварке требуется дополнительная местная вентиляция. Поставьте настольный вентилятор так, чтобы он обдувал ваше лицо. Не направляйте струю вентилятора на горелку.

Режимы сварки цинка смотрите в таблице 5. 8.

Сварка неизвестного металла

В ремонтной практике достаточно много случаев сварки металла, вид которого, а тем более химический состав, не удается определить.

Аргоновая сварка замечательна тем, что позволяет сваривать такой металл с довольно приличным качеством.

Аргон не вступает в реакцию с металлом, и это позволяет расплавлять металл, не опасаясь изменения химического состава.

Перед сваркой неизвестного металла нарежьте тонкие полоски, они будут присадкой. Если позволяет ситуация, полоски можно нарезать из самого свариваемого изделия; при невозможности этого полоски нарезаются из аналогичного изделия. Нарезайте отрезной машиной, это предохранит края от окисления.

Небольшое по размеру изделие перед сваркой прогревают пропановой горелкой, на массивном изделии вначале лучше сварить контрольный шов. Сразу после сварки отключите все источники шума и прослушайте остывание шва. Звонкие щелчки при остывании могут свидетельствовать о появлении околошовных трещин.

Наличие трещин дополнительно проверьте лупой с восьмикратным увеличением. Если трещины имеются, удалите шов и в дальнейшем сварку производите с использованием нагрева. Вам придется опытным путем подобрать степень нагрева.