Аргонно дуговая сварка принцип работы

Технология сварки аргоном от «А» до «Я»

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.

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 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

• 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.

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

• 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.

Аргонодуговая сварка: принцип, технология, применение и особенности

Впервые о ней услышали, как об аргонодуговой сварке в среде инертного газа. Потом стали применять различные газы и даже их смеси. С появлением инверторных источников сварочного тока в обиход прочно вошла английская аббревиатура TIG (тиг) сварка. Сейчас правильным названием считается следующее выражение: «сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа».

Газ аргон дал путёвку в жизнь ещё одному очень перспективному виду соединения металлов: полуавтоматической сварке плавящимися электродами в среде защитного газа. В этом случае всё чаще используют другие газы, сварочную проволоку с обмазкой, сварку под флюсом, но фундаментом был аргон. Познакомимся с ним поближе в этой статье.

Газ аргон

Опыты по получению азота из воздуха давали разные результаты по плотности в зависимости от методики проведения. Это можно было объяснить только присутствием ещё одного газа в качестве примеси. Вскоре его удалось выделить. Это был неизвестный ранее газ, который назвали аргоном.

Его открыли, потом забыли, не знали, что с ним делать следующие 25 лет, пока не открыли гелий. Раньше только аргону не могли найти место в таблице Менделеева, теперь уже два газа не «вписывались» туда. Было принято решение выделить их в нулевую группу между галогенами и щелочными металлами.

Электронные оболочки аргона насыщены до предела, чем объясняют одноатомность его молекул и крайнюю химическую инертность. Инертные газы – тяжёлые газы. Аргон самый легкий из них, но он в 1,38 раза тяжелее воздуха. Из химических свойств, которые могут интересовать сварщиков, отметим, что он не растворяется в металлах, а значит, не будет влиять на химический состав шва.

Аргон и сварка

Будучи тяжелее воздуха, аргон надёжно покрывает зону сваривания, не давая активным газам влиять на химические свойства сварного шва. Это свойство делает его незаменимым при сваривании активных металлов, алюминия и меди. В качестве защитной среды он показывает отличные результаты при сваривании нержавейки и жаропрочных сплавов. Для сваривания чёрных металлов аргон применяют в смесях с гелием, кислородом или углекислым газом.

При использовании аргона можно поднять температуру сварочной дуги. Это увеличивает глубину проплавления сварочного шва и позволяет варить в один проход более толстые листы. При работе сварочными аппаратами для аргонодуговой сварки защитные свойства этого газа проявляются не только в защите шва, но и предохраняют от окисления материал неплавящегося электрода.

Аргон не вредит окружающей среде и не опасен для здоровья человека. Единственное, чего следует опасаться, так это его особенности накапливаться в больших количествах. Будучи тяжелее воздуха, аргон скапливается в нижней части помещения, замещает собой воздух и может вызвать удушье сварщика. Хорошая вентиляция служит залогом недопущения подобной ситуации.

Гост 10157 задает условия поставок газообразного и жидкого аргона. Транспортировка и хранение газообразного аргона осуществляется в баллонах под давлением 15 МПа в соответствии с ГОСТ 949.

Виды и особенности аргонодуговой сварки

Не так давно было известно три вида аргонодуговой сварки: ручная, механизированная и автоматическая, совсем недавно появилась роботизированная..

Ручная

Данный вид предполагает управление всем процессом вручную. Сварщик вручную перемещает горелку и вручную подаёт присадку в виде прутка или проволоки. Этот вид применим как для самых простых домашних работ, так и для изготовления сверхсложных конструкций. Существенный недостаток этого метода – низкая производительность труда и необходимость иметь достаточно опытного сварщика.

Механизированная

Такую сварку чаще всего называют полуавтоматической или сваркой полуавтоматом. Процесс управления горелкой осуществляется вручную, а подача проволоки автоматически. Такой вид в три раза производительнее ручной. Сварку полуавтоматом в среде углекислого газа массово используют в судостроении. Там много длинных прямых швов для соединения толстых листов чёрного металла. Работа на этих полуавтоматах по силам сварщикам с невысокой квалификацией.

Автоматическая

Автоматическая сварка проводится без участия сварщика. Её могут выполнять сварочные машины различной сложности. От того, насколько качественная эта машина, зависит сложность фигурации шва, который ей будет «по зубам». Самая простая конфигурация шва характерна для сваривания труб. Здесь в основном и «трудятся» сварочные автоматы. Самую высокую производительность труда они показывают на монтаже трубопроводов различных диаметров, вплоть до прокладки газопроводов по дну моря.

Этот вид сваривания вообще не требует сварщиков. Казалось бы, это замечательно. Но несмотря на то, что автоматы работают сами, подготавливают их к работе, настраивают и ремонтируют специалисты очень высокой квалификации. Ещё большего участия высококлассных специалистов требует следующий вид сварки.

Роботизированная

Этот вид сварки аргоном появился сравнительно недавно. Роботы-сварщики заменили собой множество сварщиков на конвейерах, повысив производительность работ и снизив себестоимость во много раз. Человеку никогда не угнаться за роботом, он не сможет сохранять максимальную концентрацию и работать без ошибок в таком темпе.

Конечно, есть и обратная сторона медали. Роботы очень дорогие; кроме высококвалифицированных наладчиков для их обслуживания, они нуждаются в конструкторах для их создания и программистах для составления рабочих программ. В настоящее время роботы заняли места на конвейерах по сборке автомобилей. Чем более массовым является производство, тем выгоднее обходится роботизированная сварка.

Область применения

Возможности аргонодуговой сварки практически безграничны. На заре своего становления эта технология получила толчок в развитии ввиду острой необходимости найти способ соединения алюминиевых деталей. Растущие объёмы производства самолётов и других летательных аппаратов требовали создания нового оборудования для сваривания алюминия.

По мере наработки навыков при сваривании алюминия была замечена замечательная особенность аргонной сварки – высокое качество шва. Это качество пришлось кстати в ракетостроении, авиации, судостроении и автомобилестроении. Кроме высокого качества сварочных швов, этот вид сварки обеспечивает соединение многих трудносвариваемых материалов и тонколистовых материалов. Появившиеся в последнее время импульсные установки аргонодуговой сварки ещё более расширили функциональные возможности этого вида соединения металлов.

Особое место занимают сварочные аппараты TIG в ремонте автомобилей. Малогабаритные, недорогие, надёжные в работе, они стали главным инструментом ремонтников. Этими аппаратами варят:

алюминиевые колёсные диски;

алюминиевые и медные трубки радиаторов и кондиционеров;

чугунные корпуса двигателей.

В дорогих автомобилях широко применяются такие материалы, как нержавеющая сталь, латунь, титан. Со всеми этими материалами легко справляется TIG сварка.

Не обошли своим вниманием этот вид сваривания и специалисты художественных работ по металлу. Особенно выручает аргонодуговая сварка мастеров чугунного литья. Она не только прекрасно варит чугун, но и успешно устраняет трещины и каверны в готовых изделиях. Художественные изделия отличаются утончённостью форм, и в их производстве очень ценится тонкий и качественный шов, присущий аргоновой сварке.

Все вышеупомянутые сферы применения очень важны, но основная масса работ с использованием аргонно-дуговой сварки приходится на длинный перечень производств, в которых используется нержавеющая сталь. Устойчивость от коррозии этой стали придают присадки, которые выгорают при обычных способах сваривания. Защитный газ при сваривании TIG аппаратами защищает шов от окисления кислородом воздуха, что позволяет сваривать все виды высоколегированных сталей.

Технология и принцип работы

Аргонодуговая сварка работает на том же принципе, что и ручная дуговая сварка плавящимся электродом, но имеет ряд специфических особенностей. Дуга зажигается между неплавящимся вольфрамовым электродом и свариваемым металлом в среде защитного газа, который подаётся по корпусу горелки. При необходимости, в зону сваривания вручную подаётся присадочный материал.

При автоматическом режиме аргонодуговой сварки необходимо подключение дополнительного устройства – осциллятора. Такая необходимость возникает ввиду плохих условий зажигания дуги в среде аргона. В автоматическом режиме сложно обеспечить касание металла электродом, как при ручной сварке, и дугу приходится зажигать на некотором расстоянии электрода от металла.

Физическое свойство аргона (высокий потенциал ионизации) не позволяет зажечь дуговой промежуток низким напряжением. Осциллятор вырабатывает напряжение в несколько десятков тысяч вольт, что позволяет «пробить» промежуток между неплавящимся электродом и изделием и создать условия для загорания низковольтной дуги. Поджиг дуги без физического касания электродов металла исключает такое вредное явление, как оплавление и загрязнение вольфрамового электрода.

Технологические режимы для этого вида сваривания разнятся в зависимости от рода используемого сварочного тока: переменного или постоянного. Различия имеют и режимы для сваривания различных металлов. При сваривании на постоянном токе осциллятор отключается после зажигания дуги в начале процесса. Если сваривание ведётся на переменном токе, то осциллятор остаётся включённым и подаёт импульсы при каждой смене полярности, вновь и вновь ионизируя дуговой промежуток. В таком режиме варится алюминий. Изменение направления тока не позволяет образовываться оксидной плёнке на поверхности металла.

При сваривании на постоянном токе необходимо учитывать распределение тепла между электродом и изделием. Две трети на аноде и одна треть на катоде – такое распределения тепла при прямой полярности подключения. Именно такое подключение используют при сваривании изделий из всех видов стали и титана. В этом случае две трети тепла позволяют лучше прогреть свариваемый материал.

Из технологических особенностей ещё можно отметить условия, требующие добавления кислорода в защитный газ. Добавляют 3-5% кислорода, если необходимо избежать малейшей пористости в сварочном шве. Аргон в смеси с кислородом обеспечивает более надёжную защиту сварочного шва от влаги и вредных включений. Все случайные примеси и включения просто сгорают в кислородной среде.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Главными достоинствами аргонодуговой сварки являются шов высокого качества и практически неограниченный перечень металлов, которые можно сваривать этим способом. Это преимущество приобретает особую ценность, когда необходимо сваривать материалы, которые иным способом сварить невозможно вообще. Второе, что выделяет этот вид сварки — малый нагрев свариваемых изделий. При незначительном нагреве изделия не подвержены деформациям, а это очень ценно при сваривании деталей сложной конфигурации.

К недостаткам обычно относят сравнительную дороговизну метода, сложность необходимого оборудования и необходимость высокой квалификации сварщиков при сварке аргоном.

Режимы аргонодуговой сварки

Режим сварки аргоном состоит из ряда параметров, которые необходимо правильно задать. Главными параметрами режима такой сварки являются следующие:

Ручная аргонодуговая сварка

Аргонная сварка — много имен, но суть одна

Сварка аргоном осуществляется неплавящимся электродом в среде инертного газа – аргона (TIG, GTAW), от чего и происходит её название. Но для этого можно использовать также и плавящийся металл, т.е. полуавтоматическая сварка (MIG, GMAW). В качестве неплавящегося электрода обычно используют вольфрам.

Другие названия аргонной сварки – «сварка аргоном», «аргоновая сварка», «аргонодуговая сварка».

Сварка аргоном для начинающих — советы для качественной сварки

Приведенные ниже советы для сварки неплавящимся электродом или как ее еще называют — сварка аргоном, помогут вам сберечь время, нервы и деньги на исправление дефектов и обеспечить высокое качество сварки. Соблюдение последовательности действий помогут выполнить работу в срок и избежать лишних проблем в процессе и после сварки.

Введение в дуговую сварку в защитных газах (TIG, MIG/MAG)

При сварке плавлением в защитных газах в качестве источника нагрева используется мощная электрическая дуга. В дуге электрическая энергия преобразуется в тепловую, плотность которой достаточна для локального плавления основного металла. В условиях атмосферы (21%О₂+78%N₂) зона сварки должна надежно защищаться от насыщения металла шва кислородом и азотом воздуха, которые ухудшают его свойства. Защитные газы, подаваемые через сопло, вытесняют воздух и таким образом защищают сварочную ванну и электрод.

Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG)

Сущность процесса сварки ТИГ

Полное наименование этого процесса сварки таково: Ручная дуговая сварка в инертном газе вольфрамовым электродом (ДСТУ 3761.3-98 «Сварка и родственные процессы. Часть 3 Сварка металлов: соединения и швы, технология, материалы и оборудование. Термины и определения»). Схема и сущность процесса сварки ТИГ показана на рисунке ниже.

Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG)

В иллюстрированном пособии изложены принципы и особенности ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов. Содержатся данные о сварочных материалах и оборудовании. Приведены рекомендации по технике и технологии сварки сталей, сплавов и цветных металлов. Использованы материалы Института сварки России

Как сделать отверстие в металле при помощи аргонодуговой сварки? (видео)

В данном видео показана технология прожигания отверстий ручной аргонодуговой сваркой (TIG, GTAW)

Сварка аргоном (TIG, GTAW) простым и импульсным режимом (видео)

В данном видео проводится сравнения простого и импульсного режимов ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW).

Техника выполнения шва ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG, GTAW) (видео)

Данная техника аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW ) имеет множество названий:

• восьмерка
• бабочка
• американка
• кобра

Посмотрев данное видео, вы сможете самостоятельно практиковаться и применять ее на практике.

Техника ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) двух пластин свариваемых встык (видео)

Если вам недостаточной теории техники ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) стыковых соединений изложенной в статье Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG) и книге Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG) рекомендуем посмотреть данное видео.

Техника ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) нахлесточного сварного соединения (видео)

Посмотрев данное видео вы узнаете три способа сварки нахлесточных соединений ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG, GTAW). В дополнение к видео рекомендуем прочитать статью Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG).

Что такое аргоновая сварка, как она выполняется и чем

Всем известно о проблемах, возникающих при попытке сварки таких металлов, как медь, алюминий и некоторых других цветных металлов. Стандартная ручная дуговая сварка электродами не даст качественного результата. Связано это, прежде всего с физико-химическими свойствами материалов.

Мастера со стажем прекрасно знают, что альтернативы сварке в защитной среде аргона просто не существует. Следует поближе познакомиться с технологией, так как начинать приобщаться к сварочному процессу целесообразно с изучения ключевых теоретических вопросов. Именно выделение положительных и отрицательных качеств даст более полную картину и сыграет определяющее значение при выборе режима сварки.

Основные сведения

Прежде чем рассматривать особенности сварки в среде защитного газа, необходимо понять принципы ведения работ. Принципиального отличия аргоновая сварка от сварки MMA не имеет. Зачастую ее даже называют аргонодуговой. Металл сваривается посредством частичного плавления и перемешивания жидкой субстанции с расплавленной присадкой. Но в данном случае весь этот процесс ведется в газовом колпаке, состоящем из аргона. Почему в качестве защитного газа выбирают аргон?

1. Во-первых, это инертный газ, а это значит, что он не вступает в химические реакции.
2. Во-вторых, аргон тяжелее воздуха, поэтому оседает в зоне формирования шва.

Среда аргона получается из потока газа, направленного в зону сварки из горелки. Защитная функция газа заключается в том, что он вытесняет атмосферный кислород из зоны, препятствуя образованию окисла металла. В результате наблюдается улучшение качества шва и увеличение темпа сварки. Если бы не было защитного газа, то образовавшийся кислород привел бы к появлению пор и трещин в зоне шва.

Сфера применения аргонной сварки весьма широка. Можно сваривать изделия из титана, этот металл известен своей неприспособленностью к обработке. В качестве расходного материала могут быть использованы плавящиеся электроды, а также неплавящиеся электроды, состоящие из вольфрама. Чаще всего с помощью вольфрамовой проволоки ведут работы по сварке разнородных металлов. Аргоновая сварка может вестись в ручном режиме, полуавтоматическом или автоматическом. Принципиальное отличие режимов заключается в способе подачи присадочной проволоки.

Принято аргонно-дуговую сварку разделять на три вида, в зависимости от типа электродов и способа подачи.

1. Ручная сварка выполняется вольфрамовым неплавящимся электродом. Данный материал был выбран неслучайно, так как у вольфрама наиболее высокая температура плавления. Такой режим принято обозначать аббревиатурой РАД.
2. Автоматическая сварка вольфрамовым электродом обозначается, как ААД.
3. Сварка плавящимися электродами известна, как ААДП.

Сейчас речь не идет о преимуществе одного из режимов. Каждый мастер склонен выбирать тот или иной режим, исходя из технических условий или собственных предпочтений. По международной классификации аргонно-дуговую сварку обозначают аббревиатурой TIG (от Tungsten Inert Gas). Даже на сварочном оборудовании ставят эту маркировку, что свидетельствует о работе инвертора с аргоном.

Оборудование

При необходимости сварки цветных металлов в обязательном порядке встанет вопрос приобретения подходящего оборудования. Существует несколько видов инверторов, в зависимости от их функциональных возможностей. При ручной сварке сварщик одной рукой удерживает горелку с электродом, через которую в зону сварки поступает газ, а другой рукой подает проволоку, выполненную в виде прутика и играющую роль присадки.

Оборудование для проведения TIG сварки достаточно громоздкое.

1. Во-первых, в корпусе инвертора зачастую устанавливается механизм подачи проволоки.
2. Во-вторых, необходимо баллон, в котором содержится инертный газ.

Баллон специальным патрубком соединен с инвертором, то есть, устройство самостоятельно контролирует подачу аргона. В более усовершенствованных моделях проволока подается в автоматическом режиме с помощью специального механизма. Если подача проволоки не просто осуществляется с постоянной скоростью, но и регулируется, такой процесс считается автоматическим. Задача сварщика существенно упрощается, а качество шва повышается.

На производстве чаще всего применяется роботизированное оборудование, которое может производить сварку без участия человека. Процессорное управление устройством позволяет вести работы по заранее записанной программе.

В обычных инверторах более дорогого сегмента также предусмотрена работа по одной из выбранных программ, однако требуется оператор, контролирующий процесс сварки и работающий горелкой вручную. Тенденция производителей сводится к тому, чтобы поставлять на рынок недорогие, но функциональные устройства. Зачастую инверторы TIG сочетают в себе возможность работать в режиме MIG и MAG.

Технология

Однозначно, по одной лишь статье научиться качественно варить аргоном практически невозможно. Тем не менее, начать свои познания следует именно с теоретических основ. Отработка и приобретение навыков будет осуществляться только на практике. Если есть хороший наставник, то обучение пройдет быстро, но большинство мастеров вынуждены были начинать познавать процесс сварки в одиночку. Начать можно с того, что познакомиться с наиболее часто совершаемыми ошибками.

На предварительном этапе подготовки следует уделить внимание кромкам свариваемых деталей, их необходимо зачистить и обезжирить. Эта процедура считается обязательной, даже если визуально поверхности готовы к сварке.

В процессе формирования шва необходимо стараться сокращать дугу. Длинная дуга может дать неглубоки и широкий шов. Прочность такого шва невысокая, так как нет полного проплавления металла. Особенно это правило касается работы с вольфрамовым электродом. Укоротить дугу следует, приблизив стержень к зоне сварки.

Однако это не является достаточным условием формирования глубокого шва. Важно соблюдать постоянство направления движения электрода, он должен двигаться продольно. Поперечные колебания не допускаются. Сварщику следует «набить руку». Это означает, что его движения должны быть четкими и выверенными. Малейшее отклонение от заданной траектории приведет к ухудшению шовного соединения.

Еще одно требование связано с локализацией горелки. Ее нельзя выводить из зоны формирования шва. В противном случае вслед за горелкой сместится и аргоновый купол. Это означает, что в сварочную ванну обязательно попадет кислород и в металле образуются поры или трещины. Подача проволоки должна осуществляться с постоянной скоростью. Если потребуется изменить скорость, то делать это нужно плавно, без резких толчков. Резкая смена скорости приведет к разбрызгиванию металла.

Если заводить речь о скорости, то вопрос окажется наиболее актуальным. Даже обладая всеми теоретическими знаниями, начинающие мастера не могут сориентироваться, с какой скоростью вести подачу проволоки. Парадокс заключается в том, что нет строго установленных норм. Положительного результата можно добиться только после ряда экспериментальных попыток.

Начало и конец сварки должны организовываться так, чтобы в зону не попадал атмосферный кислород. В хороших инверторах сначала начинает поступать газ, а затем формируется дуга. В конце процесса после исчезновения дуги газ продолжает некоторое время поступать. Но при отсутствии такой функции рекомендуется сначала подавать газ в зону будущей сварки на протяжении 20 секунд и только после этого следует зажигать дугу. Окончание сварки вручную проводится в следующей последовательности: убирается проволока, выключается горелка. Общее время на завершение процесса составляет 10 секунд. Также рекомендуется постепенно понижать силу сварного тока. Если резко убрать проволоку и горелку, то есть риск попадания в зону кислорода.

Даже приведенные правила, несмотря на неполный их перечень, говорят о том, что для качественной арноговой сварки нужен определенный опыт. Качество шва проверяется специальным прибором, однако не у каждого сварщика в арсенале найдется подобное устройство. Чаще всего приходится оценивать проплавленность визуально. Если шов получился округлым и выпуклым, то это свидетельствует о его низком качестве.

Особое внимание следует уделить выбору режима сварки. Правильный режим, включающий в себя установленные параметры, является залогом качественной работы. Еще раз напомним, что все тонкости познаются только на личном опыте, но некоторые практические советы позволят быстро научиться настраивать оборудование.

Важнейшими параметрами считаются тип тока и полярность. Их конкретные значения зависят от свойств свариваемого металла. Для стальных деталей предусмотрена прямая полярность при постоянном токе. Сплавы алюминия свариваются при обратной полярности. Сила тока выбирается, исходя из толщины заготовки. Также на выбранное значение оказывает влияние толщина электрода. Все условия приходится учитывать одновременно. Для начинающих мастеров созданы специальные таблицы.

• Толщина металла — 0,3 – 0,7 мм, диаметр электрода – 1,6 мм, сила тока – 40 А.
• Толщина металла – 0,8 – 1,2 мм, диаметр электрода – 1,6 мм, сила тока – 80 А.
• Толщина металла – 1,5 – 2 мм, диаметр электрода – 2 мм, сила тока – 120 А.
• Толщина металла – 2,5 – 3,5 мм, диаметр электрода – 3 мм, сила тока – 200 А.

На производстве есть возможность следить еще за одним параметром. он связан с расходом газа. Для получения наиболее качественного результата следует добиться ламинарного течения газа, то есть, его равномерного движения без перемешивания и пульсации.

Достоинства и недостатки

Газовая сварка аргоном не является панацеей. Она, как и любой другой процесс, обладает определенными достоинствами и недостатками. Вопрос стоит в том, что в некоторых случаях недостатки можно свести к минимуму или вовсе их игнорировать.

К достоинствам можно отнести отсутствие чрезмерно высокой температуры в сварочной ванне. В результате этого детали не деформируются. Применение аргона дает ряд преимуществ.

1. Во-первых, газ инертный, поэтому химические реакции полностью исключены.
2. Во-вторых, аргон тяжелее воздуха, он опускается вниз, вытесняя атмосферный кислород.

Примечательно то, что при относительно невысокой температуре дуга обладает достаточной тепловой мощностью, поэтому сварка аргоном не только характерна качеством, но и низкими временными затратами. Было отмечено, что сварщик должен обладать определенными навыками. Тем не менее, эти навыки не так сложно получить. Практически каждый желающий может освоить данный процесс. Наконец, явным преимуществом TIG сварки является то, что есть возможность соединить металлы, которые другими способами просто не сварить.

К недостаткам можно отнести тот факт, что на улице при сильном ветре сварку качественно не провести. Ветер будет выдувать аргоновый колпак, и в зону шва попадет кислород. Также следует отметить наличие отрицательного результата у новичков. Все ошибки приходится преодолевать самостоятельно. Может потребоваться несколько попыток, прежде чем мастер научится оптимально выбирать режим сварки.

Аргонная сварка — что это такое, технология метода

Last Updated on 06.01.2020 by Дмитрий

Технология аргонодуговой сварки

К настоящему времени, аргонная сварка стала распространенным методом ремонта, как на производствах, так и быту. Для начинающего сварщика навыки ручной или полуавтоматической аргоновой сварки являются необходимыми критериями для профессионального роста.

Аргонная сварка сочетает в себе дуговую и газовую сварку. Благодаря газу, сварочная ванна становится защищена от окисления металла, которое неминуемо при нагреве до высоких температур. Этот факт особенно актуален для алюминия, сложных соединений цветных металлов, легированных сталей.

Качества шва такое, что аргонную сварку применяют не только при ремонте крупных изделий, таких как автомобильные запчасти, но и для восстановления мелких статуэток и других декоративных изделий из металлов.

Таким образом, эта гибридная технология заняла свое место в арсенале всех профессиональных сварщиков. Однако, при должном усердии вы сможете овладеть аргонной сваркой в домашних условиях, имея небольшой опыт дуговой сварки.

Как проходит аргонная сварка

Почему вообще применяют аргон?

Для соединения двух металлических поверхностей, их необходимо разогреть. Нагревательным элементом является электрод из вольфрама, пропускающий большой ток. При обычной сварке место нагревание взаимодействует с кислородом, т.е. происходит окисление. Это нарушает структуру шва, способствует недолговечности, выглядит некрасиво – место шва бросается в глаза. Бывают случаи, когда можно пренебречь эстетикой. Но пренебрегать качеством – как минимум недальновидно. Поэтому чтобы избавить металл от окисления, используют газ, который обволакивает сварочную ванну и защищает её от воздействия кислорода. Область, где присадочная проволока подается на место плавления, называется сварочной ванной. Для этой задачи применяют инертные газы. Они не взаимодействуют с другими веществами, не горят и не поддерживают горение. Т.е. изолируют материал от кислорода. Всего выделают шесть инертных газов: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. В сварке применяют только аргон и гелий. Но гелий – дорогое решение. Он легче воздуха, израсходуется в большом количестве, себестоимость такой сварки вырастет.

Но есть и важный нюанс при работе с аргоном. При изменении полярности тока газ приобретает свойства плазмы. Поясним – прямая полярность означает, что минус находится на электроде. Обратная полярность при дуговой сварке на постоянном токе не используется, так как вольфрамовый электрод быстро разрушается.

Правила сварки аргоном

— сварочную дугу нужно делать как можно меньше. Для этого электрод нужно держать близко к материалу сварки. Сразу не получится, но со временем вы набьете руку

— еще один нюанс – электрод нужно вести продольно. Дрожащей рукой шок получится плохим

— присадочную проволоку подают равномерно, под углом, перед электродом

— заканчивать сварку нужно постепенно понижая ток, без резких подергиваний горелки. Иначе еще горячий металл вступит с контакт с воздухом (кислородом и азотом), что нарушает технику сварки.

Лучший вариант для ремонта дисков — аргонная сварка

Режимы сварки

Сварка аргоном бывает ручной, полуавтоматической, автоматической. Вся разница в участии сварщика в подаче присадочной проволоки и управлении движением горелки. В ручном режиме все эти процессы находятся под контролем сварщика. Поэтому от специалиста требуется опыт и навык, чтобы качественно приварить металлы. В полуавтоматическом режиме проволока подается механически, а при использовании автоматического оборудования сварщик уже не требуется. Управлением сварочным аппаратом занимается оператор.

Ток при сварке может быть как постоянным, так и переменным. Это зависит от свариваемого материала. Алюминий варят переменным током, большинство других материалов – постоянным. Значение тока зависит от диаметра вольфрамового электрода и типа тока. Например, при трёхмиллиметровом электроде потребуется 130 А переменного тока или 160 А постоянного.

Оборудование для аргоновой сварки

На рынке представлены аппараты для дуговой сварки аргоном: WESTER, WERT, РЕСАНТА, FUBAG. Стоимость полупрофессиональных аппаратов колеблется от 10 до 40 тысяч рублей. Обычно это компактные изделия весом до 10 кг, работающие на переменном и постоянном токах, с предельным значением тока 200 Ампер. Подобного оборудования будет более чем достаточно для домашних/бытовых нужд.

Сварочный аппарат состоит из следующих компонентов:

• Горелка
• Трансформатор
• Осциллятор
• Баллон с аргоном
• Реле
• Контактор
• Электроды из вольфрама
• Выпрямитель напряжения

Аппараты TIG для сварки в среде аргона

Каждый начинающий сварщик встречал аббревиатуру TIG. Режим TIG – это сварка с неплавящимся вольфрамовым электродом. Методу уже около 80-лет. Изначально он применялся в тяжелом машиностроении, но практичность позволила использовать ТИГ-сварку в бытовом ремонте.

На рынке на сегодняшний день представлено множество аппаратов для TIG-сварки. Диапазон цен позволит каждому найти оборудование по карману. Встречаются как «домашние» сварочные аппараты до 10 000 рублей, так и профессиональные инверторы, с переменным или постоянным током до 200 А, сконструированные на мощных MOSFET транзисторах.

Альтернатива методу TIG – сварка плавящимся электродом MIG. В этом случае сварная проволока подается из сопла горелки механически. Скорость подачи зависит от величины заданного тока. Как правило, устанавливается автоматически.

Оборудование TIG

Классификация ручной сварки

По типу зажигания дуги:

• С применением осциллятора
• Касанием об изделие
• На выходных планках

В сварке используются следующие газы:

• Азот
• Аргон
• Гелий
• Смесь газов

Электрические дуги при сварки аргоном бывают следующих видов:

• Сжатая дуга
• Импульсно-дуговая
• Непрерывно горящая

Защитный газ может быть подан:

• Устойчивым потоком
• В газовой камере

Аргонодуговая сварка алюминия

Алюминий, благодаря своим свойствам, часто используется в машиностроении, в частности, в автомобильном, также многие предметы быта сделаны из алюминия. Он устойчив к коррозии и низким температурам, пластичен, хорошо проводит электрический ток. Алюминий хорошо подходит для создания деталей, труб, втулок, прутьев. Единственный недостаток – во время сварки на его поверхности формируется тонкая оксидная пленка. Единственный способ не допустит её появления – изолировать металл от кислорода.

Чаще всего аргоном варят алюминий

Также при сварке алюминия аргоном применяют переменный ток прямой полярности. Сама по себе оксидная плёнка плавится только при очень высоких температурах, выше, чем алюминий. Поэтому перед началом работы её убирают либо нанесением химических растворов, либо механическими методами.

Сварка алюминия и сплавов в среде аргона

Подробное видео о сварке алюминия аргоном

Сварка меди в аргоне

Ещё один часто используемый металл – медь. Температура плавления у меди выше, чем у алюминия, так что при толщине свыше 4-5 мм, перед сваркой металл необходимо нагреть до 800°С. В отличие от сварки алюминия, тут используют постоянный ток прямой полярности. Нередко применяют смесь гелия и аргона.

Так выглядит медь после сварки аргоном

К сварке меди стоит подходить, зная ряд нюансов металла:

• Медь при охлаждении обладает свойством усадки, что может создать трещины в шве
• Значительный перегрев во время сварки сделает шов ненадежным и хрупким
• Бытовое оборудование не даст нужный для плавления ток
• При нагреве проявляется свойство текучести. Учтите это, если поверхность места сварки неровная

Плюсы и минусы аргоновой сварки

Перечислим основные преимущества и недостатки аргоновой сварки.

— минимальный нагрев металла

— защита от воздуха

— большая мощность, как следствие высокая производительность (КПД)

— при сварке на открытом воздухе изоляция металла газом может нарушиться

— необходимость в охлаждении

Тюнинг глушителя с помощью аргонной сварки

Цены на аргонодуговую сварку в СТО «Глушачок»

В нашем Центре Ремонта Глушителей сварка в среде аргона стоит от 50 до 100 рублей за см. шва в зависимости от сложности ремонта. Чаще всего автомобилисты сталкиваются с необходимостью отремонтировать погнутый колесный литой диск. Если у вас возникли вопросы – обращайтесь! Оставьте свою заявку ниже или позвоните по телефону. Мы работаем ежедневно.