технология, особенности, инструменты, плюсы и минусы метода

Черные металлы лучше всего сваривать аргоном, и это знает каждый профессиональный сварщик. Если с заготовками работать сложно, а свариваются они с трудом, используют именно этот метод.

Он подходит, например, для создания крупногабаритных стальных конструкций. Если виды черного металла или железо и так свариваются без проблем, то аргонодуговая сварка тем более создаст надёжное герметичное соединение нечувствительное к деформации.

Проволока с защитным покрытием черному металлу не подойдёт. Выбираете ту, у которой его нет, причем диаметр должен подходить по ширине свариваемых элементов.

Мы расскажем вам о том, как сваривать черные металлы и тонкие железные листы аргоном, в чем принцип такой сварки, и какие отличия у этой технологии от других.

Содержание статьиПоказать

Сварка аргоном

Основная проблема сварочного процесса аргоном возникает тогда, когда сварочная ванна начинает кипеть. Это случается из-за того, что металлы нагреваются недостаточно хорошо.

Чтобы сгладить этот негативный эффект, сварщики используют флюсы и присадочные проволоки (или гранулированные материалы). Эти расходники улучшают плавление под сварочной дугой.

С ними вы сделаете свой труд легче, а сварное соединение получится крепким и плотным.

Достоинства

Если учесть все рекомендации для сварки аргоном и не нарушать технологию сварки, на выходе можно получить качественный и прочный шов.

Перечислим основные «за» для этой методики:

• Сварочный процесс не слишком трудоёмкий и проходит быстро;
• Швы, выполненные этим методом, могут пригодиться в конструкции для любой сферы;
• Зажигание дуги проходит недолго и легче, чем с некоторыми другими вариантами сварки;
• Если использовать удлинённую присадочную проволоку, даже самое длинное соединение можно будет выполнить без перерыва;
• -Детали из металла можно нагреть газовой горелкой для облегчения сварки.

Недостатки

Нет сварочной технологии без минусов, и у аргоно дуговой есть следующие:

• Сварка методом TIG дороже в сравнении с обыкновенной электродуговой. Себестоимость первой будет минимум в десять раз больше;
• Работа с газовыми баллонами опасна, а эта методика без него не обходится;
• Мастер рискует столкнуться с кипением сварочной ванны и разбрызгиванием металла деталей. Это в первую очередь опасно для участков тела, которые не защищены. Также это неэкономно и ухудшает качество швов;
• Материалы, которые нужны для аргоно дуговой сварки, продаются не в каждом магазине, поэтому найти их будет сложно.

Но эти недостатки встречаются только, если мастер нарушил инструкции и ГОСТы. В правильной работе они сведены к минимуму и не имеют значения на фоне того, насколько хорошим получится сам результат.

Поэтому подойдите к сварке серьезно, и вы сможете аннигилировать такие недочёты.

Выбор инструмента

Успешно получить нужное соединение помогает разумный подбор аппаратуры и расходников, которые вы намерены использовать.

Многое зависит от состава присадки, ведь она должна «срастись» с общей конструкцией, которую вы свариваете. В идеальной ситуации вы знаете элементный состав деталей и подбираете проволоку, отталкиваясь от него.

Но такие ситуации бывают редко, поэтому детально изучайте марки присадочного материала, которые считаются универсальными. Не важно, какой металл вы не свариваете, скорее всего, вы можете взять СВ-08Г2С.

Для проволоки важна температура кипения и его лёгкость. Новички, которые до этого не работали с чёрным металлом часто сталкиваются с непредусмотренным кипением этого расходника.

Чтобы этого не случилось, внимательно рассматривайте маркировки на материалах.

Если вы видите буквы КП, такая проволока кипит легко, и для аргонодуговой сварки не годится точно. Также смотрите на толщину и плотность присадки.

Чем толще ваши детали, тем больше должен быть диаметр проволоки, а её плотность должна быть идентична плотности металла, который вы варите.

Режимы сварки листового черного металла аргоном

Вы не можете иметь опыт во всём. Это касается и сварки. Даже если до этого вы не использовали аргонодуговой метод или не работали с черными металлами, вы можете хорошо справиться.

Для этого всего лишь соблюдайте правила — и получите надёжный шов. Чтобы соединение не деформировалось и остыло без трещин, найдите режим, который соответствует сечению заготовок, материалу и другим факторам.

Перед сварочными работами металл всегда подготавливается. Кромки заготовок нужно очистить от пыли, грязи и других лишних образований на них.

Масляные плёнки можно удалить спиртом или другим растворителем, а частички краски — металлической щеткой или шлифовальным кругом.

Толстым слоем нанесите на поверхность деталей флюс и настройте вольтамперные характеристики устройства. После всех подготовительных этапов вы уже можете спокойно начинать процесс.

Элемент питания и присадочная проволока подсоединяются к месту, где будет соединение, поджигается электрическая дуга.

После того, как появится ванна сварки, ведите дугу беспрерывно от начала до конца. Подавайте проволоку медленно, чтобы она равномерно разогревалась и плавилась.

После того, как работа будет закончена, полученный шов нужно осмотреть. проверьте, нет ли на нём пор, холодных/горячих трещин или других дефектов. На производствах соединения осматривают также изнутри, используя рентген или магнитный анализ.

Можно применить и проверку шва ультразвуком, он вскрывает наличие микроскопических трещин. Даже если вы не можете проверить соединение изнутри, проверить наружную часть всё равно стоит.

Техника безопасности

Любому мастеру, не важно, профессиональный это сварщик или новичок, нужно знать правила техники безопасности «от и до». Соблюдая их вы, прежде всего, сохраняете себе здоровье и жизнь.

• Не работайте в месте, где есть материалы, которые легко воспламеняются. Даже при самой аккуратной работе на них может попасть искра, став очагом возгорания. Желательно, чтобы поверхность, на которой вы работаете, была избавлена от всего ненужного;
• Если вы работаете не на воздухе, обеспечьте тщательную вентиляцию комнаты. Если встроенные вентиляционные ходы слабые, подведите систему, которая будет убирать продукты горения;
• Перед сваркой убедитесь, что аппарат полностью исправен: не издает лишних звуков, не искрит и так далее. Смотрите за характеристиками подачи газа из баллона и проверьте, нет ли утечки из самого резервуара или трубки. Если заметили повреждение трубки, её лучше заменить;
• Не стоит подключать сразу несколько горелок через тройник или редуктор. Это может привести к сбою в электрической сети и функционировании оборудования;
• Надевайте защитные костюмы и маски. Желательно, чтобы спец костюм полностью закрывал все части тела и лица, чтобы случайное разбрызгивание металла не создало ожогов. Руки должны быть в плотных перчатках, а глаза защищены очками. Даже если в прошлые разы вы справлялись без этого, не рискуйте.

Заключение

Варить детали из черных металлов и тонких железных листов несложно. Да, опытный сварщик справится с этой задачей быстрее новичка. Но последний, зная правила сварки и выбора оборудования, сможет научиться сварке аргоном за пару дней.

Аргонодуговая сварка дорогая по себестоимости, но она полностью оправдывает себя получающимися швами. Выполненные по инструкциям соединения получаются прочными и ровными. Также эта технология имеет нюансы, про которые лучше не забывать.

Если вы только знакомитесь с ней, не варите конструкции с ходу. Для начала найдите ненужные детали из черного металла и практикуйтесь на них, пока не будете довольны результатом. После тренировки вероятность успеха будет намного выше.

Аргон не просто так применяют для соединения металлических элементов. Метод зарекомендовал себя как надёжный и относительно лёгкий. Если вы когда-нибудь сваривали черный металл аргоном, то вы знаете, о чем мы говорим. Желаем удачи!

Сварка аргоном черного металла. Технология сварочного процесса.

В настоящее время одним из простых, но в тоже время качественных и надежных соединений является сварка аргоном черного металла. Такой вид сварочных работ очень часто применяется для создания различных швов в трудносвариваемых изделиях, например для соединений деталей из стали. Используя аргонно-дуговую сварку для железа или черного металла, который хорошо поддается сварке и в обычных условиях, можно получить прочное и надежное соединение, которое не подвергнется деформации. Сварка черного металла требует наличие обычной проволоки нужного диаметра без защитного покрытия. О том как варить черный металл и тонкое железо и в чем особенности процесса пойдет речь в этой статье.

Содержание статьи

Особенности сварки аргоном

Главная сложность, которая возникает в процессе работы – кипение сварочной ванны. Это происходит по причине того, что металл недостаточно разогревается. Для того, чтобы избежать этого негативного явления, нужно верно выбрать присадочный материал, а также использовать флюс, благодаря которому заготовленная деталь лучше будет плавиться. Выполнив все эти требования, вы значительно упростите себе работу и в итоге получите хороший шов.

На заметку! Весь производственный процесс должен выполняться в соответствии с ГОСТом 14771-76.

Достоинства

Если сваривать заготовки из черного металла при помощи аргона в соответствии со всеми рекомендациями, то в результате можно получить максимально качественное соединение. Отметим основные плюсы:

• процесс несложный и недлительный по времени,
• образовавшиеся в итоге сварки электродом швы, могут быть пригодны практически в каждой сфере,
• дуга зажигается быстро и легко,
• за счет применения длинной проволоки, любой шов может выполняться непрерывно,
• сами металлические изделия можно подогреть газом горелки.

​Недостатки

Несмотря на большое количество достоинств, выделяется и ряд минусов:

• tig сварка – достаточно затратный процесс, если сравнивать с обычной дуговой, то стоимость первой будет больше в 10 раз,
• поскольку применяется газ, работа – небезопасна,
• возникает риск того, что сварочная ванна может вскипеть и в результате металл будет разбрызгиваться в разные стороны, что чревато попаданием на незащищенные участки тела и качество соединения будет значительно хуже,
• могут возникнуть трудности с поиском некоторых материалов, необходимых для таково вида сварки.

Однако все описанные недостатки станут незначительными по сравнению с тем, какого качества соединение может получиться у вас в итоге. К тому же, если подойди к процессу ответственно, то подобных недочетов и вовсе можно избежать.

Критерии выбора инструмента

Во многом успешное выполнение шва зависит от правильно выбранного инструмента и материалов, которыми вы будете пользоваться. Присадочный материал должен быть как можно более подходящим для металлического изделия, подвергающегося сварке. Поэтому, очень важно знать все составляющие металла. Однако, это не всегда удается выполнить, в связи с этим, основным ориентиром выступают популярные марки проволоки, которые наиболее часто используются. Большинство профессионалов советуют применять Св-08Г2С.

Выбирая проволоку, обращайте внимание на такой критерий как кипучесть. Многие пользователи, не зная как варить черный металл сталкиваются с этой проблемой. Чтобы избежать этого надо смотреть на маркировку. Если на проволоке указано значение КП, то это говорит о подверженности металла кипению, поэтому такие детали покупать не стоит. Еще один важный показатель – толщина диаметра присадочного материала. Выбирать нужно исходя из толщины изделий, подвергающихся сварке. Старайтесь подобрать материал максимально идентичный плотности металла.

Режимы сварки листового черного металла аргоном

Даже если вы не имеете никакого опыта, не переживайте, соблюдая все требования можно получить хорошее соединение. Для того, чтобы в конечном итоге шов был как можно более прочным и надежным, надо верно подобрать режим, который будет максимально подходить заданной толщине заготовки и другим показателям.

Толщина заготовки, мм	Сила тока, А	Скорость прохождения сварки, см/мин	Присадочный материал		Расход аргона при сварке стали, л/мин
			Диаметр, мм	Скорость подачи, см/мин
0,9	95	26	1,6	42,5	8
1,3	118	26
1,5	130	26
1,5	200	30
2,3	160	20

Прежде чем приступить непосредственно к сварочным работам подготовить металл. Для этого надо хорошо зачистить окончания, которые будут подвергаться соединению. Также если на поверхности присутствует масляная пленка, то ее нужно убрать.Технология сварки металла аргоном

На следующем этапе поверхность покрывается флюсом и задаются нужные параметры сварочного аппарата. После выполнения этого порядка действий можно переходить к сварочным работам. Источник энергии и присадочный материал подводятся к участку соединения и зажигается дуга. Когда возникнет сварочная ванна, дуга должна непрерывно вестись до самого конца, осуществляя медленную подачу проволоки.

Обратите внимание! Избавляться от шлака нужно только после того, как шов окончательно остынет, иначе можно попросту его повредить.

После выполнения процесса не забудьте проверить полученный результат. Изначально осмотрите соединение на наличие внешних дефектов. Для того, чтобы провести более детальный осмотр внутреннего состояния изделия можно прибегнуть к рентгено- и магнитографическому анализу. Помимо этого часто используется и контроль качества ультразвуком, благодаря которому можно убедиться в отсутствии скрытых микротрещин.

Техника безопасности

Неважно новичок ли вы или вы знаете, как варить черный металл и имеете в этом деле большой опыт, правила техники безопасности нужно соблюдать всем.

1. Важно, чтобы ваше рабочее место, где осуществляется процесс сварки, не находилось рядом с легковоспламеняющимися материалами, т.к. велика возможность возникновения нечаянного возгорания. Также постарайтесь убрать все лишнее с рабочей поверхности.
2. Оборудуйте помещение качественной вентиляцией и в случае необходимости подсоедините систему удаления продуктов сгорания.
3. Прежде чем приступить к сварке, проверьте аппарат на исправность, проконтролируйте верно ли выставлены все нужные параметры баллона, а также для того чтобы не произошла утечка газа, надо проверить в хорошем ли состоянии находятся шланги.
4. Не рекомендуется применять тройники и редукторы, которые нужны для одновременного подключения нескольких горелок.
5. Несомненно весь процесс должен производиться в специальной защитной одежде. По возможности постарайтесь укрыть свое тело, чтобы раскаленный металл случайно не попал на кожу, ведь это чревато серьезным ожогом. На руки обязательно наденьте перчатки, а на лицо защитную маску и очки.

Подводя итог вышеизложенного, можно сделать некоторые выводы. В первую очередь стоит отметить, что сваривать черный металл и тонкую сталь не сложно. Для этого достаточно выполнять все правила, предъявляемые к такому способу создания шва. Несмотря на то, что такой вид сварки не из дешевых, при точном соблюдении технологии в конечном итоге вы получите надежный и прочный шов. Как и любой другой вид сварки, электродуговая сопровождается рядом нюансов, на которые следует обращать внимание. Если вы новичок, то для достижения более лучшего результата, потренируйтесь выполнять шов на каких-нибудь ненужных деталях. Так, вы наберетесь опыт  и у вас будет больше шансов сварить нужные заготовки правильно. В любом случае, преимущества сварки изделий из черного металла аргоном очевидны, именно поэтому данный способ соединения так популярен у пользователей.

[Всего голосов: 5    Средний: 3.4/5]

как варить в среде аргона, технология, видео

Аргонная сварка является неотъемлемым технологическим процессом на многих производственных и ремонтных предприятиях. В среде этого газа производится сварка цветмета, таких как медь, алюминий, дюраль и чугун, также успешно варится сталь и другие черные металлы.

В обычных условиях без подачи газа образуется много пор, металл окисляется, делая соединение непрочным и недолговечным. Аргон защищает зону сваривания от проникновения в нее загрязненного воздуха, исключая образование дефектов.

Особенности аргонной сварки

К особенностям аргонной сварки следует отнести то, что в газовой среде можно варить любые металлы, не только цветные. Обычная сталь не критична к окислению, но в среде инертного газа шов получается более качественный.

В основном процесс идентичен, как и в случае обычной дуговой или полуавтоматической с подачей проволоки. Разница состоит в технологии. Для получения идеального результата накладывать расплав необходимо прерывисто, захватывая по сантиметру за раз. Так расплавленный металл лучше растекается.

Аргонно-дуговая сварка в зависимости от метода и скорости выполнения процесса соединения двух деталей из цветных металлов подразделяется на 2 вида:

• автоматическую;
• ручную.

Обе разновидности выполняются плавящимся электродами или неплавящимися. Во втором случае также используют присадочную проволоку или пруток в зависимости от толщины свариваемых деталей.

На современных предприятиях активно применяется именно автоматическая аргонно-дуговая сварка, потому что она позволяет получать швы высокого качества за достаточно короткое время толщиной не более 1 см и строго по ГОСТ. В качестве электрода используется проволока из похожего сплава, которая автоматически подаётся к месту сваривания. Одновременно с ней подаётся и аргон, который защищает место сваривания от окисления и образования раковин. Такой способ удобен тем, что не придется каждый раз менять электрод.

Также аргонно-дуговая сварка выполняется при помощи специальных плавящихся электродов. Они изготавливаются из вольфрама. При их выборе необходимо обращать внимание на процентное содержание дополнительных компонентов, так как универсальных не существует. В продаже различные их виды в зависимости от типа свариваемых материалов.

Также применяется аргонно-дуговая сварка неплавящимися электродами, как показано на фото. Они изготавливаются из вольфрама, металла, который имеет высокую температуру плавления, поэтому в зоне искрения не плавится. Он используется для нагрева присадочного материала, подаваемого к месту соединения.

В таблице ниже представлены основные разновидности таких электродов, предназначенные для работы с различными металлами.

Обозначение	Состав	Свариваемые материалы
WP (зеленые)	99,5% вольфрам	Алюминий, магний
WY (темно-синий)	Иттрированный, до 2,2% оксидной добавки	Ниобий, тантал, молибден, титан, никель, медь, бронза
WL-20, WL-50 (синие, зеленые)	Добавлен оксид лантана	Высоколегированные стали, медь, алюминий, бронза
WZ-8 (белые)	Содержат оксид циркония	Алюминий, бронза, магний, никель
WT-20 (красные)	Содержат оксид тория	Нержавеющие стали, молибден, тантал, медь, кремниевая бронза, никель, титан

Техника сварки аргоном

Принцип сваривания цветных металлов аргонно-дуговым способом основан на создании электрического разряда между плавящимся или неплавящимися электродом и свариваемой поверхностью. Электрод помещен в керамическое сопло, куда также подаётся аргон. Все это находится в держаке.

Если используется неплавящийся электрод, то одновременно в зону плавления или ванну подаётся присадочная проволока. Инертный газ, являясь более лёгким, чем кислород, вытесняет его, что исключает азотирование и прочие нежелательные процессы. На присадочный материал ничего не подаётся, поэтому он потенциально безопасен. Попадая в зону сваривания, он плавится вместе со соединяемыми деталями, образуя единый однородный соединительный шов.

Чтобы аргонно-дуговая сварка была качественной, а место соединения деталей прочным и однородным, необходимо соблюдать технологию выполнения работы. Также следует правильно подавать напряжение на электрод. На него подаются высокочастотные и высоковольтные импульсы, благодаря чему промежуток между ним и деталью успешно ионизируется, за счёт чего и образуется дуга.

Многие уверены, что она формируется при контакте, но это неверно. Именно благодаря предварительной ионизации газа в пространстве достигается такая высокая чистота сварного шва и его однородность. Формирует эти импульсы на электрод специальный прибор, называемый осциллятор. Он подключается к цепи питания постоянного напряжения от сварочного трансформатора.

Особенность осциллятора заключается в том, что он даёт возможность качественно сваривать детали на переменном токе. Это достигается за счёт его работы в качестве стабилизатора в моменты отрицательной полярности. Такой процесс обеспечивает надежное и стабильное горение дуги.

Техника сваривания аргонодуговой сваркой происходит следующим образом:

1. Мастер подготавливает соединяемые детали. Снимает кромки с одной или с двух сторон, или оставляет зазор между ними, очищает поверхность от окиси и грязи металлической щеткой.
2. После подготовки деталей работник включает аппарат аргонно-дуговой сварки и подносит горелку к детали, не касаясь ее электродом.
3. Далее, нужно включить подачу газа из баллона и импульсов на электрод формируется дуга.
4. В процессе горения искры работник подаёт присадочный материал.

Выполнять сварку таким методом следует точечно, чтобы успевала образоваться так называемая ванна. При сваривании вертикальных швов необходимо двигаться снизу-вверх. Подробный процесс сваривания деталей можно просмотреть на видео.

Режимы аргонной сварки

Для получения качественного сварного соединения цветных и черных металлов, необходимо правильно выбирать режимы аргоннодуговой сварки. Это делается на основе опыта, также можно посмотреть в справочных таблицах. Соответственно, оборудование  должно обладать возможностью изменять ток под конкретные нужды.

Выбор тока и полярности

Для сваривания цветных металлов в среде аргона используется ток постоянной или переменной полярности. Ни в коем случае нельзя работать обратной его величиной, потому что в процессе возникнут сложности, связанные с плохим горением дуги и чрезмерно высоким напряжением.

Заряженные частицы двигаются в сторону положительного потенциала, поэтому электрод будет сильнее нагреваться и быстрее сгорит.

Выбор силы тока

Выбор величины тока для сварки опирается на три главных фактора: род тока, диаметр электрода и толщина свариваемых деталей. Чтобы не держать все эти цифры в голове, составим таблицу. В ней расписаны все величины в зависимости от тех или других критериев.

Диаметр электрода (мм)	Переменный ток (А)	Постоянный ток прямой полярности (А)
1 – 2	20 – 100	65 – 160
3	100 – 160	140 – 180
4	140 – 220	250 – 340
5	200 – 280	300 – 400
6	250 – 300	350 – 450

Напряжение

Для качественного сваривания деталей различной толщины при использовании аргонно-дуговой сварки, рекомендуется выставлять напряжение не более 14 В. При таком значении обеспечивается длина дуги порядка 1,5-3 мм, что является оптимальной величиной. Также обеспечивается хорошая глубина провара, что является главным критерием прочности соединения деталей.

Скорость выполнения сварки

Она сугубо индивидуальна, поэтому выбирается мастером на месте. Главное, не спешить, потому что сварка цветных металлов весьма капризна.

Количество аргона

Также наряду с выбором диаметра электрода рассчитывается и расход подаваемого защитного газа. Это делается исходя из типа металла, из которого изготовлены свариваемые детали, толщины и ширины шва. Это определяется на практике.

Расстояние от электрода до детали

Оно зависит от толщины свариваемого металла и способа его стыковки. Например, для соединения встык достаточно 3-5 мм. Если детали свариваются под углом, то рекомендуемое расстояние должно быть не менее 0.5 см и не более 8 мм.

Преимущества и недостатки

Аргонно-дуговая сварка имеет как особенности, так и недостатки. Разумеется, положительных моментов в ей больше, и они заключаются в следующем:

• Можно сваривать не только медь и алюминий, но и сталь.
• Шов получается аккуратным с эстетической точки зрения, при соблюдении техники подачи прутка и воздействия дугой.
• Аргонно-дуговую сварку цветных и черных металлов можно выполнить дома своими руками при наличии необходимого оборудования и расходников.
• Соединение получается прочным по всей глубине стыка, если предварительно были хорошо подготовлены детали. Снята фаска под углом 45 градусов, предусмотрен зазор и удалена оксидная пленка с поверхности.
• Таким способом можно сваривать тонкие детали без провара и прочих нежелательных дефектов.
• При автоматизации процесса сварки она выполняется не только качественно, но и быстро.

К недостаткам можно отнести:

Сложность процесса. Не имея подходящего оборудования, выполнить качественную сварку не получится. К тому же необходимо обладать определенным опытом, чтобы правильно подавать пруток и управлять дугой. Поэтому новичку в том деле придется неплохо поучиться.

Также цена профессионального оборудования будет достаточно высокой, но можно собрать компоненты по отдельности, что обойдется несколько дешевле.

Виды сварочного оборудования

Аргонодуговая сварка является особым методом соединения деталей из различных металлов, который позволяет получать высокое качество шва, его привлекательный вид и прочность. Поэтому для выполнения подобных сварочных работ необходимо специальное оборудование. В продаже имеются несколько его разновидностей в зависимости от уровня механизации:

• Для ручной. В продаже имеется масса аппаратов для сварки плавящимися и неплавящимися электродами.
• Для механизированной в основном применяется сварка проволокой в аргонно-дуговой среде.
• Для автоматизированной используются аппараты с автоматической подачей присадочного материала, устанавливаются на производствах.
• Для роботизированной используются специальные аппараты, которые не только подают проволоку и управляют процессом горения дуги, но и контролируют сваривание.

Стоимость оборудования будет зависеть от целевого назначения и сферы использования.

В состав оборудования для ручной сварки входит:

• Источник тока постоянного или переменного.
• Осциллятор, устройство для формирования импульсов для поджига дуги путем ионизации промежутка между горелки и деталью.
• Горелка с держателем для электрода и соплом для подачи газа.
• Рукав, по которому будет подаваться газ и ток к горелке с поддувом.
• Устройство для управления подачи газа с включением сварочного тока.
• Баллон с газом.
• Маска и защитный костюм для тела, огнестойкие диэлектрические перчатки.

В основном, процесс сварки при помощи аргона не сложен, если выполнять все правильно, но имеют место свои особенности, которые стоит учитывать. С такой сваркой справится и начинающий мастер, если будет соблюдать основные требования.

Что касается безопасности, то аргон по своим свойствам, безвреден для организма человека, но вдыхать его все же не рекомендуется, потому что он легче кислорода и вытесняет его. При вдыхании будет ощущаться удушье, но при работе оно не выделяет никаких вредных веществ. В процессе работы не оказывает сильного негативного влияния, но выполнять ее следует в хорошо проветриваемом помещении.

Сварка аргоном – особенности и технология процесса

Существуют поверхности, которые не поддаются обычной электродуговой сварке с применением электродов. Это связано с химическими свойствами таких металлов как алюминий, медь или цветные сплавы. Для этих целей используется аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Что представляет собой аргонная сварка, какие есть особенности технологии, преимущества и недостатки, читайте в нашей статье.

Принцип действия

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

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

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

Оборудование для сварки

Как мы уже знаем, сварка может производиться вручную, где сварщик сам ведет шов, подает присадочную проволоку и самостоятельно выставляет настройки аппарата. Полуавтоматические установки оснащены специальным механизмом, когда проволока подается в автоматическом режиме, а мастер выполняет все остальные работы, не отвлекаясь на подачу металлического стержня. Автоматические агрегаты применяются на больших производствах и действуют совместно со станком ЧПУ. В этом случае, человек не участвует в процессе сварки, а все необходимые настройки заносит в программу, и машина выполняет точные и стабильные соединения.

Как варить в аргоновой среде

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

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

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

Присадка и электрод должны находиться в зоне сварочной ванны. Если вы отклоните их от потока аргона, то в область сварки попадет воздух и вся защита будет нарушена. Проволоку старайтесь подавать равномерно, без резких скачков скорости. Не плавное продвижение прутка приведет к обильному разбрызгиванию металла. В каком темпе будет идти проволока можно выяснить только на собственном опыте. Четких норм не существует. С одной стороны, этот вопрос сложен для начинающих, но, вместе с тем вы тренируете свои умения и после нескольких швов вы поймете, как следует действовать. Присадочный пруток держите под углом и перед электродом. Соблюдение этого правила облегчит вам работу и благоприятно повлияет на ровность шва.

Опытные мастера рекомендуют начинать и заканчивать процесс сварки подачей аргона. Тогда вы будете уверены в том, что кислород не попадет в зону шва. Сначала включите вентиль газа, а после начинайте разжигать дугу и совершать шов. В обратном порядке следует заканчивать сварочную работу. Отключите подачу проволоки, выключите аппарат, и только после этого закройте баллон с газом. То есть, защитная среда подается за несколько секунд раньше сварки и продолжает свое действие в течение такого же времени после завершения работ.

Аргонно-дуговая сварка требует терпения от сварщика и небольшой опыт. Определить качество проварки шва можно визуальным методом, не прибегая к измерительным приборам. Если после осмотра остывшего соединения вы обнаружите выпуклый валик, это значит, что стык выполнен неправильно и металл не полностью расплавился. Безусловно, дать стопроцентную гарантию, невозможно без специальных приборов, но понять, что шов оставляет желать лучшего, можно.

Выбор режима сварки

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

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

С силой тока все понятно, чем толще металл, тем крупнее диаметр электрода, а соответственно, больше сила тока. Но это только на словах. На практике с этим возникают сложности, как впрочем, со всеми новыми начинаниями. Новичкам следует обратиться к нормативным источникам, а бывалые мастера устанавливают этот параметр интуитивно. Со временем, у начинающих тоже все получится. Приведем несколько примеров, чтоб вы знали от чего оттолкнуться.

При толщине металла до 1 мм, используйте диаметр электрода 1,6, а силу тока установите в 40 Ампер. При толщине 1,5-2,0 мм, электрод должен быть 2 мм, ток в пределах 80-120А.

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

Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки

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

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

Теперь немного слабых звеньев:

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

Выводы

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

Сварка черного металла аргоном:режимы,технология

Сварка аргоном черного металла является относительно простым и достаточно качественным процессом соединения. Аргонно-дуговая сварка зачастую используется для сложных ситуаций, когда необходимо соединять трудно свариваемую сталь или материалы, которые сильно подвержены образованию брака. При работе с черным металлом, который нормально сваривается и при обыкновенных условиях, этот способ способен дать достаточно высокий результат. Сварка металла аргоном предполагает использование обыкновенной присадочной проволоки заданного диаметра, у которой нет защитного покрытия. Вместо него сварочную ванну от воздействия кислорода и прочих негативных факторов защищает аргон.

Сварка черного металла

Основной проблемой здесь выступает кипение сварочной ванны. Оно случается из-за того, что металл получается недостаточно раскаленным. Для того, чтобы избежать данной проблемы, следует правильно подбирать присадочный материал и использовать флюсы, которые улучшают раскаливание. При этом сварка тонкой стали аргоном происходит значительно проще, так что шов получается достаточно качественным, а вероятность прожигания заготовки становится намного меньше. Вся технология процесса, исходя из производственной технологии, должна соответствовать ГОСТ 14771-76.

Сварка листового черного металла аргоном

Преимущества

• Сварка черных металлов аргоном предоставляет намного более качественный шов, вне зависимости от его положения, чем другие виды и способы сварки металла;

Шов при сварке тонкого металла аргоном

• Здесь легко проходит сваривание тонких листов, а также уменьшается вероятность появления бракованных изделий;
• Полученные швы могут применяться практически в любой сфере;
• Сам процесс сваривания более простой в осуществлении;
• Практически отсутствуют проблемы с зажиганием дуги;
• Благодаря использованию длинной проволоки, любой шов может получиться непрерывным;
• Возможность подогревать металл газом горелки;
• Требуется не столь тщательная подготовка металла под сварку.

Недостатки

• Сварка стали аргоном получается более дорогостоящим процессом, чем остальные его разновидности, так как себестоимость является в 10 раз выше, чем у простой дуговой;
• Повышается опасность работы из-за применения газа;
• Появляется опасность вскипания сварочной ванны, и как следствие, разбрызгивание металла в различные стороны, что приводит к ухудшению качества и создает небезопасную ситуацию;
• Некоторые расходные материалы являются более труднодоступными, чем для обыкновенной сварки.

Выбор инструмента

Правильный подбор инструмента для сваривания во многом определяет последующий успех применения данного процесса. Сварка углеродистой стали аргоном оказывается более сложной, чем высоколегированной, но здесь действуют практически одни и те же принципы подбора. Ведь сварка стали в среде аргона только способствует дополнительной защите, а свойства соединения зависят от используемых материалов. для достижения лучшего результата, следует знать точный состав свариваемого металла. Присадочный материал должен максимально соответствовать ему. Но это далеко не всегда осуществимо, поэтому, можно ориентироваться на распространенные марки проволоки, которые применяются для этого процесса. Одним из самых распространенных вариантов является Св-08Г2С, который рекомендуют многие специалисты.

Проволока сварочная Св-08Г2С и электроды

В качестве аналогов также применяют 12Х18Н10Т, 20ХМА и 20ХГСА, что уже зависит от особенностей состава заготовки.

При выборе стоит обращать внимание на свойства кипучести, если на проволоке стоит аббревиатура «КП», то это значит, что ее металл подвержен кипению. Когда идет аргоновая сварка черных металлов, то именно это и является одной из главных проблем, поэтому, такие варианты не стоит использовать. Очень важным параметром является толщина диаметра присадочного материала. Здесь подбор осуществляется согласно толщине свариваемых деталей. Эти параметры должны быть, примерно, одинаковыми. Допускается увеличение диаметра сварочной проволоки, если состав металла тугоплавкий. Если же идет сварка тонкого металла аргоном, то превышение размеров должно быть не более 0,5 мм.

Режимы сварки листового черного металла аргоном

Чтобы качество соединения было максимально качественным, даже если вы занимаетесь таким видом сварки в первый раз. Следует подобрать правильный режим, который бы соответствовал заданной толщине заготовки и другим параметрам.

Толщина заготовки, мм	Сила тока, А	Скорость прохождения сварки, см/мин	Присадочный материал		Расход аргона при сварке стали, л/мин
			Диаметр, мм	Скорость подачи, см/мин
0,9	95	26	1,6	42,5	8
1,3	118	26
1,5	130	26
1,5	200	30
2,3	160	20

Технология сварки металла аргоном

Сначала происходит подготовка металла, где нужно зачистить края, которые будут непосредственно свариваться. Также желательно убрать масляную пленку, если она имеется на поверхности.

Подготовка металла перед сваркой

Затем нужно выложить флюс на поверхность, если при прогреве металл будет терять какие-либо важные элементы состава, и выставить оборудование на заданные параметры работы. Затем можно приступать к сварке. Для этого требуется подвести источник энергии и присадочный материал к месту начала шва и зажечь дугу. После образования сварочной ванны следует вести ее далее до самого конца, постепенно подавая проволоку. Желательно не прерывать данный процесс, чтобы шов имел одинаковую консистенцию.

«Важно!

Шлак следует оббивать только после полного остывания, чтобы не навредить качеству шва.»

Контроль качества

Чтобы убедится, что процесс прошел нормально, следует проконтролировать результат. Первым методом контроля является внешний осмотр. Он помогает выявить только явные дефекты. Чтобы боле подробно узнать состояние, используются рентгено- и магнитографические способы анализа. Также применяют контроль качества ультразвуком, что показывает скрытые раковины и микротрещины. «Важно! Сложные анализы лучше проводить, как минимум, через сутки после сварки.»

материалы для работы и особенности методов сваривания

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

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

Основы процесса

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

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

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

Для воздуха этот показатель принято считать равным 29 а.е.м. Следовательно, аргон существенно тяжелее воздуха. Как только начинается его нагнетание из баллона, сразу же воздушная смесь в рабочей зоне вытесняется вверх, как более легкая.

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

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

Различные технологии

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

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

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

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

Отечественная терминология

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

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

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

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

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

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

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

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

Требуемое оборудование

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

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

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

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

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

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

Особенности процесса

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

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

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

В таком случае аргон не только создает инертную среду, но и разрушает оксиды. Расход аргона при работе с тонкими деталями равен 6 л/мин, с толстыми (больше 5 мм) – достигает 15 л/мин.

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

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

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

Отличие меди и титана

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

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

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

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

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

Сварка аргоном — всесторонний обзор технологии

Применять сварку высокой температурой можно не для всех сплавов. В некоторых случаях применяется особая сварка аргоном. Подробно разберем технологию.

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 вольфрамовыми электродами 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.

Иногда, особенно при ванной сварке, для исключения образования пористости сварного металла к аргону добавляется небольшой объем кислорода (3-5%). Он берет на себя роль чистильщика жидкого расплава, взаимодействуя с его поверхностными вредными включениями, которые в дальнейшем выгорают или всплывают на поверхность расплава в виде шлаков.

Кроме того, инертный газ имеет повышенную склонность к ионизации, а это влияет на характер прохождения направленных электронов сварной дуги к поверхности металла, а, следовательно, и параметры силы сварного тока.

Розжиг дуги при разных электродов

При расплавляющихся электродах розжиг дуги происходит во время соприкосновения электрода с изделием. Электродная проволока при касании металлической поверхности начинает искрить и вокруг нее происходит испарение паров железа. Они влияют на степень ионизации аргона, понижая ее, поэтому розжиг дуги происходит с легкостью.

При использовании неплавящихся электродов розжиг дуги таким способом невозможен, т. к. чистый аргон имеет высокий показатель ионизации, поэтому для розжига требует более сильную искру. При касании вольфрамового электрода поверхности металла ее невозможно получить. Кроме того, при касании происходит загрязнение поверхности и ее существенное оплавление. Поэтому для разжигания дуги при вольфрамовом электроде применяют вспомогательный прибор, называемый осциллятором. С помощью него на электрод после включения устройства подается высоковольтное напряжение с высокой частотой импульсов, которые обеспечивают ионизацию промежутка между дугой и поверхностью изделия и последующим розжигом дуги.

Для выполнения шва используется аргонодуговая сварка с переменным током и выпрямленным (постоянным) током.

Если аргонодуговая сварка проводится в режиме переменного тока, то осциллятор впоследствии после розжига дуги в дальнейшем играет роль стабилизатора, подающего импульсы в моменты замены полярности, это обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.

При сварке с использованием постоянного тока на анодном и катодном конце величина выделяемого тепла разная. При его значении менее 300 ампер до 70% выделяемого тепла образуется на аноде и только 30% приходится на катод.

Для обеспечения большого нагрева металла, приводящего к его расплавлению и исключения перегрева электрода, применяют прямой вид полярности. Тогда изделие служит анодом, а электрод — катодом. Такую схему используют для всех металлических сплавов за исключением алюминиевых. Для них применяют сварку с переменным током, чтобы эффективней удалить окисный поверхностный слой.

Сварка аргоном наиболее понятна при выполнении работы в ручном режиме, поэтому лучше рассмотреть подробно этот вариант соединения металлических деталей.

Этапы ручной аргонодуговой сварки

Для проведения сварки в аргоновой среде используют неплавящиеся электроды. Для работы потребуется:

• источник питания;
• горелка с вольфрамовым электродом;
• газовый баллон с аргоном;
• присадочная проволока.

Схема выполнения сварочных работ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода в среде защитного газа изображена на рисунке:

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.

Оборудование для аргонодуговой сварки

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.