Milling-master.ru

В помощь хозяину
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология сварки аргоном

Сварка аргоном

Существует довольно обширный перечень металлов, для которых сварка в обычной атмосфере неприменима. Ввиду высокой химической активности этих металлов и сплавов в нагретом и жидком состоянии, они взаимодействуют с кислородом воздуха и окисляются, теряя свои физические свойства.

К таким веществам относятся нержавеющая и высоколегированная сталь, цветные и редкие металлы, такие, как титан, медь, алюминий. Для их качественной сварки была разработана технология сварки в защитной атмосфере инертного газа, препятствующего контакту сварочной ванны с кислородом воздуха. Чаще всего в качестве такого газа применяется аргон.

Технология сварки в среде аргона сложна по сравнению с обычной сваркой, но дает возможность сваривать металлы, соединить которые другим методом практически невозможно.

Технология сварки аргоном

Основной принцип работы — сварка выполняется электродуговым способом в атмосфере защитного газ.

Большая часть цветных металлов, нержавейка и высоколегированная сталь отличаются от черных металлов тем, что в нагретом состоянии проявляют высокую химическую активность и взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя окислы и теряя полезные присадки.

Это существенно ухудшает как свойства самого шва, так и металла в околошовной области. Шов получается непрочным, а сплавы теряют свои свойства, обусловленные легирующими добавками. Еще хуже дело обстоит с алюминием и некоторыми другими легкими металлами — они возгораются.

Чтобы избежать этих неприятных последствий, сварку проводят в атмосфере инертного газа — аргона, препятствующего взаимодействию и разогретого металла с кислородом воздуха. Плотность аргона почти в полтора раза больше, чем плотность воздуха, поэтому инертный газ замещает воздух в рабочей области и защищает ее.

Сварка аргоном может выполняться как плавкими, так и неплавкими электродами, обычно вольфрамовыми.

Технология аргонодуговой сварки предусматривает три основных метода:

  • MMA (РАД) ручную, вольфрамовым электродом
  • MIG/MAG (ААД) автоматическую, неплавким электродом
  • TIG (ААДП) –также автоматическую, плавким электродом

Особенности аргонной сварки

Аргоновая сварка отличается от обычной несколькими особенностями. Основным рабочим инструментом в составе аппаратного комплекса служит горелка. В ней по центру закрепляется вольфрамовый электрод, газ поступает через форсунку.

Электродуга нагревает и расплавляет металл в рабочей области, присадочная проволока, плавясь, дает материал для шва. Состав этой проволоки надо подбирать так, чтобы он был как можно ближе к составу свариваемых металлов.

Технологический процесс состоит из следующих этапов:

  • Механическая либо химическая (а в случае сильных загрязнений — и обе) очистка свариваемых поверхностей и околошовной зоны. Необходимо очистить поверхности лот механических загрязнений, масляных пятен и пленки окислов.
  • Массовый провод от аппарата присоединяется к свариваемым заготовкам. Следует отметить, что присадочная проволока не входит в состав электроцепи.
  • В зависимости от толщины свариваемых деталей выбирается рабочий ток и выставляется на источнике тока.
  • За 10-25 сек до розжига дуги подают в рабочую зону газ, открыв вентиль на баллоне. Важно помнить, что отключать подачу газа можно только через 5-15 сек после окончания очередного шва.

Процесс аргоновой сварки

  • Горелку с электродом, выступающим на 2-5 мм, следует поднести к месту начала шва по возможности близко к деталям, но не касаясь их. Наилучший зазор, при котором получается аккуратный и надежный шов — примерно два миллиметра.
  • Присадочную проволоку следует удерживать перед горелкой, и вместе плавно вести их по линии шва. Очень важно вводить проволоку в рабочую область осторожно и плавно, во избежание образования брызг металла.
  • Розжиг дуги выполняется без соприкосновения электрода и заготовок. Для этого в схему добавляют осциллятор, генерирующий мощные импульсы напряжением от 2 до 6 киловольт и частотой до 500 килогерц. Эти импульсы и осуществляют электрический пробой газовой прослойки между электродом и массой.

Режимы аргонной сварки

Для получения надежного шва, требуется правильно выбрать режимы аргонной сварки. Ключевыми параметрами являются:

  • Переменный или постоянный ток.
  • Полярность сварочного напряжения.
  • Значение рабочего тока.
  • Темп подачи аргона.

Так, для соединения легких металлов, таких, например, как магний или алюминий, используют переменный ток. Многократная перемена полярности разрушает пленку из окислов, постоянно покрывающей их поверхность.

Выбор режима для аргонодуговой сварки

Роль осциллятора не исчерпывается начальным розжигом дуги. При работе переменным током, во избежание затухания электродуги в момент смены полярности, он продолжает посылать в сварочную цепь высокочастотные импульсы.

Величину рабочего тока определяют, исходя из нескольких параметров:

  • Свариваемый металл или пара металлов.
  • Толщина и габариты деталей.
  • Толщина электрода.

Для облегчения этого выбора существуют специальные справочные таблицы в профессиональной литературе и в руководстве пользователя сварочного аппарата.

Темп подачи аргона устанавливается на основании следующих факторов:

  • Скорость сварки и подачи присадочной проволоки.
  • Скорость перемещения воздушных масс в рабочей зоне.

Расход газа при постоянном и переменном токе

При наличии сквозняков или сварке на открытом воздухе необходимо будет скомпенсировать сносимый аргон увеличением подачи. В случае сильных порывов ветра для подачи аргона применяют специальные форсунки с ячеистыми сетками.

Кроме того, при работе на открытом воздухе или в случаях, когда не удается полностью очистить поверхность заготовок от загрязнений, в рабочую смесь включают небольшую долю кислорода (до 5 %), чтобы выжечь примеси или обратить их в шлак. Этот примем неприменим при работе с медью, поскольку в результате цепи химических реакций шов выходит пористым и непрочным.

Преимущества и недостатки

К очевидным преимуществам метода относят:

  • Высококачественный и прочный шов
  • Малая степень нагрева заготовок позволяет сваривать без деформаций конструкции сложной формы.
  • Возможность сваривать химически активные в нагретом состоянии материалы, которые бывает затруднительно или невозможно соединить другими способами.
  • Повышение скорости работы благодаря высокой температуре дуги.

Кроме перечисленных достоинств, у метода есть и недостатки:

  • Сложность аппаратного комплекса и его настройки
  • Высокие требования к квалификации и навыкам сварщика

Недостатками данной технологии являются:

  • использование сложного сварочного оборудования;
  • необходимость в специальных знаниях и достаточном опыте выполнения подобных работ.

Аргонодуговая сварка дает возможность делать прочные и долговечные швы, отличающиеся высокой равномерностью проплавки свариваемых заготовок. Она позволяет сваривать как тонкостенные, так и толстостенные конструкции из цветных металлов в разных их комбинациях.

Использование сварки аргоном позволяет получать качественные и надежные сварные соединения, характеризующиеся равномерной проплавкой соединяемых деталей. Применяя аргонодуговую сварку плавящимся электродом, можно сваривать детали из цветных металлов небольшой толщины даже без применения присадочной проволоки.

Виды сварочного оборудования

Для сварки аргоном применяется несколько типов оборудования:

  • Ручной процесс — сварщик держит горелку и присадочный материал.
  • Полуавтоматический процесс — присадочный материал и газ подаются автоматически в горелку, которую мастер ведет вдоль шва вручную.
  • Полностью механизированный процесс – в рабочей области человек отсутствует, подача присадочного материала и ведение горелки осуществляется оператором дистанционно.
  • Роботизированный процесс — оператор только вводит программу, а система ЧПУ исполняет ее.

Большое преимущество метода — возможность соединять материалы, сварка которых другими методами затруднительна.

Это могут быть и разнородные металлы на производстве, и стык труб в домашней системе отопления.

Принцип работы сварочного оборудования

Аппаратный комплекс для сварки в среде аргона включает в себя:

  • Сварочный аппарат — инвертор или полуавтомат, развивающий рабочее напряжение в 60-70 В. Возможно использование сварочного трансформатора или выпрямителя.
  • Осциллятор — генератор импульсов напряжением 2-6 киловольт и частотой от 150 до 500 килогерц. Служит для розжига электиродуги и ее поддержания при работе переменным током.
  • Устройство для подачи газа в рабочую область, включающее в себя баллон, редуктор и шланг, присоединяемый к горелке.
  • Керамическая горелка.
  • Неплавкий электрод и присадочный материал.

Процесс аргонодуговой сварки

Перед началом сварки проводится настройка параметров работы и зачистка деталей. В правую руку сварщик берет горелку, в левую — присадочную проволоку, не входящую в состав электрической цепи. За 15-20 сек до начала работы нужно подать газ к началу шва с помощью вентиля или кнопки подачи аргона.

Электрод подводят на расстояние около двух миллиметров к заготовкам, не касаясь металла. На электрод подается напряжение. Это удобно делать ножным коммутатором. Осциллятор выдает серию импульсов и осуществляет пробой газового промежутка, разжигая дугу.

Вольфрамовые электроды для сварки аргоном

Мастер плавно, без рывков и касаний электрода вводит проволоку в рабочую область, проволока плавится и заполняет пространство между соединяемыми заготовками, формируя материал шва. Одновременно нужно вести горелку по траектории шва и подавать присадочный материал. Ручная сварка требует отменной координации движений и хорошего глазомера.

Марки аргона используемые при сварке

Государственный Стандарт 10157-79 определяет три марки аргона для использования при сварке:

  • А — содержит 99.99% аргона, служит для работы с химически активными и редкими металлами, такими, как титан или цирконий, и для окончательной сварки особо важных конструкций.
  • Б — содержит 99.96% аргона, используется для работы с алюминиевыми и магниевыми сплавами и другими материалами, подверженными воздействиям растворимых в металле газов.
  • В — содержит 99.90% аргона, применяется для работы по нержавейке, легированным высокопрочным и жаростойким сталям, а также по алюминию в чистом виде.
Читать еще:  Технология сварки пластмасс

Технические характеристики аргона для сварки

Весь аргон, выпускаемый промышленностью, сертифицируется по одной из трех марок.

Самостоятельное выполнение сварочных работ

Самостоятельно собрать аппаратный комплекс для ручной аргонодуговой сварки вполне реально для домашнего мастера, обладающего достаточными знаниями и навыками в области электротехники, сварочных и слесарных работ.

Для этого потребуется:

  • Трансформатор с амперметром для контроля рабочего тока.
  • Коммутатор, или контактор, подающий напряжение на электрод.
  • Осциллятор с индуктивно – емкостным фильтром и реле для его включения.
  • Регулятор подачи аргона.
  • Горелка для аргона.
  • Баллон, редуктор и газовый шланг.
  • Электроды из вольфрама различного диаметра.
  • Источник питания коммутирующих приборов напряжением 24 в.
  • Газовый клапан с электроприводом.
  • Реле включения осциллятор.
  • Балласт для уменьшения постоянной составляющей тока, подключаемый в разрыв сварочной цепи. Вместо специального устройства подойдет старый автомобильный аккумулятор на 50-80 ампер-часов.
  • Средства индивидуальной защиты сварщика: маска, краги, брезентовая спецодежда с негорючей пропиткой.

Все эти элементы комплекса можно приобрести сравнительно недорого. Однако если нет уверенности в своих способностях электротехника и газовщика, или время дорого-на рынке такой аппаратный комплекс TIG предлагается по цене от 20 тыс. руб.

Что такое аргоновая сварка

Нередко возникает потребность сварить материалы, которые при обычных видах сварки не соединяются, к примеру, алюминий, медь, титан и так далее. Поэтому, чтобы создать прочную неразъемную конструкцию из этих металлов, применяется сварка аргоном. Что такое аргонная сварка, как она работает? На эти и другие вопросы ответы в этой статье.

Особенности аргонной с варки

Процесс – аргонодуговая сварка происходит в среде инертного газа аргона, отсюда и название сварочного процесса. Использование аргона в сварке при соединении двух металлов – это защита от окисления, которая может произойти за счет соприкосновения с кислородом в воздухе. То есть, аргон покрывает зону сварки и не дает кислороду проникнуть в зону сопрягаемых поверхностей.

Сам режим сварки может производиться ручным способом, полуавтоматическим и автоматическим. Существует классификация режимов, которые зависят именно от вышеописанных способов и вида электрода, участвующего в процессе сварки. Два вида электродов: плавящийся и неплавящийся. Ко второму виду относится вольфрамовая проволока, с помощью которой можно гарантировать прочное и надежное соединение двух металлов, даже разнородных.

Итак, классификация режимов сварки аргонодуговой:

  • Ручная сварка аргоном, где используется неплавящийся электрод – его маркировка РАД.
  • Аргоновая сварка автоматическая, где применяется неплавящийся элемент – ААД.
  • Аргонно дуговая сварка автоматического типа, где используется плавящийся электрод – ААДП.

Техника сварки аргоном

Знание некоторых правил облегчит проведение процесса сварки аргоном и позволит добиться высокого качества сварного шва.

  • Чем длиннее сварочная дуга, тем шире шов и меньше его глубина, что снижает качество шовного соединения. Поэтому рекомендуется неплавящийся электрод держать как можно ближе к стыку свариваемых деталей.
  • Чтобы создать узкий и глубокий шов, необходимо придерживаться только продольного движения электрода и горелки. Отклонения в сторону (поперечные движения) уменьшают качество сварочного соединения. Поэтому при сварке аргоном необходима аккуратность и внимание сварщика.
  • Присадочная проволока и неплавящийся электрод должны находиться только в зоне сварки, прикрытыми аргоном. Это не даст возможности кислороду и азоту проникнуть внутрь зоны.
  • Подача присадочной проволоки должно проводиться плавно и равномерно. Резкая подача – это разбрызгивание металла в большом количестве. Процесс подачи не самый простой, все приходит с опытом.
  • Есть такой показатель – проплавленность. В аргонной сварке он определяется самим сварочным швом. Если он имеет округлую и выпуклую форму, то это говорит о низком его качестве. Проплавление поверхности было проведено недостаточно.
  • Присадочная проволока подается перед горелкой с неплавящимся электродом. К тому же ее подача производится под углом. Эти требования обеспечивают ровность сварочного шва и его небольшую ширину. Просто так удобно контролировать сам сварочный процесс.
  • Нельзя начинать и заканчивать сварку аргоном резко, потому что это открывает доступ кислорода и азота в зону сваривания. Поэтому рекомендуется сварку начинать после 15-20 секунд, как будет начата подача в стык соединения двух металлов инертного газа. И заканчивать (убирать присадочную проволоку) до того, как будет выключена горелка. На это обычно дается 7-10 секунд.

Внимание! Заканчивать сварочный процесс нужно снижением силы тока при помощи реостата, который входит в состав сварочного аппарата. Просто отводить горелку – это значит, открыть доступ в зону сваривания азота и кислорода.

Стыки свариваемых металлических деталей перед началом работ необходимо очистить и обезжирить.

Режимы аргонной сварки

Сварка аргоном пройдет качественно, если правильно выбрать оптимальный режим проведения процесса.

  • От свойств свариваемых металлов будет зависеть выбор полярности и направления тока. Так со стальными конструкциями в аргонной сварке используется постоянный ток прямой полярности. Для сваривания алюминия или бериллия применяется постоянный ток обратной полярности.
  • Сила свариваемого тока выбирается на основе трех составляющих: диаметра используемого электрода, типа металла свариваемых деталей и их толщины, полярности. Взаимосвязь всех параметров определяется табличными значениями. Некоторые мастера выбор делают с учетом собственного опыта. Вот одна из таблиц, которая определяет режим работы аргонодуговой сварки титана.

Как выполняется сварка аргоном

Не все современные металлы могут быть надежно сварены традиционным способом. Поверхность конструкций из алюминия и сплавов некоторых цветных металлов при контакте с кислородом покрывается пленкой. Это снижает плотность шва. Сварка аргоном, в отличие от простой, электродуговой, позволяет защитить металл от окисления и обеспечить высокое качество шва.

Как работает аргоновая сварка

Аргон обладает редкими достоинствами:

  • выводит воздух из рабочей области, защищая ее от сторонних газов;
  • не образует взрывчатых смесей с кислородом;
  • как инертный газ, не вступает в химическую реакцию с рабочими металлическими поверхностями.

Аргон создает защитное облако в зоне сварки. Он тяжелее воздуха, поэтому имеет свойство скапливаться у пола, вызывая дефицит кислорода у сварщика. В качестве электрода можно использовать вольфрамовую проволоку, т.к. температура в столбе дуги стремится к 2000°C.

Выделяют следующие технологические особенности аргонодуговой сварки:

  1. Металлические детали зачищают и обезжиривают. Это можно сделать химически или механически.
  2. Чем ближе расположен электрод к металлу, тем проще будет достичь нужной температуры сварочной ванны, размера и плотности шва.
  3. Электрод ведут по шву, избегая поперечных движений. Так он становится ровным, без потери глубины.
  4. Необходимо следить за скоростью подачи присадки. Проволока и электрод должны всегда оставаться под защитой аргонного облака.
  5. Следует избегать рывков, сопровождающихся отскакиванием металла. Газ подают в сопло равномерно.
  6. Если работа проводится на открытом воздухе, нужно обеспечить дополнительную защиту в виде ограждения. Даже слабый ветер нарушает защитную газовую среду.
  7. Сварочный шов накладывают медленно, с соблюдением методики подачи газа. Включают газ за 15 секунд и выключают спустя 10 секунд после наложения шва.
  8. Расход веществ рассчитывают по утвержденным нормам. Слишком большой поток газа не будет преимуществом. В результате его защитные свойства снизятся. Существует 2 подхода к определению расхода: по количеству затраченной проволоки или по метражу шва. Второй расчет оптимален для больших объемов.
  9. Заканчивают работу, снижая напряжение с помощью реостата — важного элемента сварочного процесса. Если отвести горелку без соблюдения этого правила, к шву откроется доступ нежелательным газам.
  10. Если работают с большим количеством деталей, сначала делают пробный ход на незаметном участке.

Классификация и режимы

Систематизация учитывает степень автоматизации труда и плавкость электрода.

Классификация аргонной сварки:

  • ручная сварка в среде аргона с применением неплавящегося электрода РАД;
  • автоматическая с использованием неплавящегося элемента ААД;
  • аргонодуговая автоматического типа с применением неплавящегося электрода ААДП;
  • полуавтоматическая, когда часть процесса выполняется программно, а затем специалист дорабатывает изделие вручную.

Несмотря на глобальную автоматизацию, ручной и полуавтоматический методы по-прежнему наиболее популярны. Крупные предприятия комбинируют несколько типов, что создавать сварные соединения в разных положениях и на любых этапах производства.

Подбор режима требует от мастера не только знания теории, но и практического мастерства.

Во время обучения учитывают следующие закономерности:

  1. Полярность и направление тока неотделимы от свойств металла. Для деталей из рядовых сталей применяют постоянный ток прямой полярности, а для бериллия — постоянный ток обратной полярности.
  2. На выбор силы свариваемого тока влияют размер электрода, вид и величина заготовок, полярность. Можно положиться на опыт или воспользоваться готовыми таблицами экспертов. Чаще всего в них приводятся значения в амперах для основных толщин металла и диаметров электрода.
  3. Напряжение на дуге зависит от ее длины. Чем она короче, тем чище получаются швы. Если размер увеличивается, дуга горит неустойчиво, электрод разбрызгивается. Теряется глубина плавления металла. Одна из характеристик опытного сварщика — умение выдерживать неизменную длину дуги.
  4. От того, с какой силой и насколько быстро выходит газ из газопламенной горелки, зависит его итоговый расход. Пульсация увеличивает расход.
Читать еще:  Технологический процесс на сварочном участке

Область применения

Метод используют для соединения сталей, содержащих легированные элементы, и цветных металлов, включая предельно тонкие, оцинкованные или гальванизированные. Также технологию аргонодуговой сварки применяют в тех областях, где решающее значение имеют стойкость и долговечность сварочных швов, когда при этом они должны выглядеть эстетично.

Таким способом изготавливают узлы и ключевые компоненты в автомобиле- и ракетостроении, рамы транспортных средств, преднапряженные конструкции. Метод незаменим при работе с алюминиевыми заготовками.

Необходимое оборудование

Сварка в среде аргона требует больших вложений в оборудование и материалы, с которыми сварщик не сталкивается при ручном дуговом способе.

В первую очередь необходимы:

  • аппарат для дуговой сварки с оптимальным напряжением;
  • силовой прибор для подачи напряжения на горелку;
  • осциллятор для поддержания напряжения и создания импульса, сохраняющего стабильность дуги;
  • устройство, которое подает аргон на сварочную зону;
  • качественная горелка с керамическим соплом;
  • баллон с аргоном, шланг для его присоединения к горелке;
  • вольфрамовая проволока;
  • электрический трансформатор для подачи напряжения к коммутирующим устройствам;
  • индуктивно-емкостный фильтр;
  • средства индивидуальной защиты работника (шлем, перчатки и т.д.).

Эксперты рекомендуют выбирать устройства и приборы лидеров сварочного производства, несмотря на более высокую стоимость.

Во-первых, принцип работы оборудования нового поколения построен на оптимизации расхода материалов, электроэнергии и времени. Во-вторых, оно имеет высокий класс безопасности и сильно опережает дешевые аналоги по качеству результата.

Помимо штатного оборудования, потребуются расходные материалы:

  • чистый аргон или смесь с добавлением гелия;
  • баллоны (бывают многоразовыми);
  • сварочные рукава;
  • редуктор.

Присадки для аргонодуговой сварки

С помощью присадок заполняют сварочную ванну. Они упрощают создание шва при работе с легированными и жаропрочными сталями, титаном, никелем, алюминием и некоторыми другими металлами.

Используется присадочный материал следующих типов:

  1. Из коррозионно-стойких сталей. Применяют в случае, когда необходима защита шва от коррозии.
  2. Алюминиевые. Шов, созданный с использованием таких присадок, не разрушается под действием высоких температур.
  3. Медные. Позволяет добиться высокой электропроводности и текучести.
  4. Никелированные. С этим присадочным материалом достигается устойчивость шва к окислению. Незаменим при работе с чугуном — металлом, сложным в термической обработке.

Техника безопасности

При работе со сжиженными газами нужно соблюдать правила безопасности. Они подробно описаны в ГОСТе 12.3.003-86. Несмотря на то, что утвержденная техника безопасности относится к промышленным объектам, эти правила следует соблюдать и в быту.

Основные требования ГОСТа при работе с аргоном:

  • нельзя работать рядом с легковоспламеняющимися веществами;
  • нужно убрать все посторонние вещи;
  • необходимо организовать постоянную вентиляцию для быстрого удаления продуктов сгорания;
  • оборудование должно быть исправным, материалы — сертифицированными;
  • нельзя приступать к работе без предварительного инструктажа и получения базовых теоретических знаний;
  • сварщик обязан использовать маску или защитные очки, предпочтительно «хамелеоны».

Этапы ручной аргонодуговой сварки

Чтобы добиться высоких результатов, ради которых и выбирают эту технологию, рекомендуют соблюдать следующую последовательность действий:

  1. Химическим или механическим способом убрать с рабочих поверхностей грязь, масло, влагу. Посторонние фракции усилят пористость и шероховатость шва. Зазор между кромками тщательно зачищают. В производстве распространен метод пескоструйной и дробеструйной очистки, позволяющей добиться максимальной гладкости металла.
  2. Включить подачу газа не позднее, чем за 14-16 секунд. При этом горелка с электродом должна находиться в правой руке, на минимальном расстоянии от металла. Проволоку удерживают другой рукой. После подачи тока между электродом и металлом возникнет дуга.
  3. Вести горелку ровно вдоль шва, плавно распуская проволоку. Присадок укладывают перед горелкой под углом к металлу. Рывки и колебания руки по горизонтали недопустимы.
  4. Следить, чтобы аргон постоянно покрывал сварочную зону, включая проволоку и горелку.
  5. Непосредственно перед окончанием работы понизить напряжение, удерживая дугу. Оставить газ включенным еще на 12-14 секунд.

Автоматическая сварка

Автоматическое оборудование работает так же, как и ручное. Но управление производится через заданную программу. Функция специалиста — правильно выбрать материалы и режим, а затем проконтролировать результат.

К преимуществам автоматической сварки относят:

  • повышенную скорость, производительность, особенно если создаются идентичные детали;
  • надежность и привлекательный вид швов;
  • снижение риска ошибки специалиста.

Однако у метода есть и отрицательные стороны:

  • в ходе последовательной работы с разными деталями и режимами приходится каждый раз перенастраивать оборудование;
  • аппарат обойдется дороже ручного;
  • возможен массовый брак заготовок, если сбой не был замечен вовремя.

Преимущества и недостатки

Аргонодуговая сварка обладает преимуществами, недостижимыми при использовании других способов обработки металла:

  • возможна работа с материалами, чувствительными к высоким температурам (титан, чугун), т.к. поверхность нагревается слабо и исключается деформация изделия;
  • шов получается качественным, а затраченное на его создание время сокращается;
  • работать может даже непрофессионал, цеховых условий не требуется;
  • для некоторых металлов и сплавов это единственный доступный способ, поскольку кислород действует на них крайне негативно.

Как и любой метод, сварка в среде аргона имеет недостатки:

  • дополнительное оборудование, часто дорогостоящее;
  • выбор режима работы требует опыта и сноровки;
  • требуется постоянное или переменное напряжение;
  • сварка восприимчива к сквозняку и ветру, поэтому необходимо закрытое помещение с вентиляцией.

Преимущества аргонодугового метода обусловлены полезными свойствами газа, которые позволяют создавать прочные и ровные соединения. Недостатки же имеют организационный характер и легко преодолимы. Технология применяется для художественной сварки по металлу при создании арт-объектов.

Аргонная сварка (аргонодуговая) — технология и оборудование

Аргонная сварка — один из наиболее востребованных видов современной сварки. Чаще всего, данную технологию используют применительно к алюминию, а также изделий из него.

Оптимальным методом, таким образом, аргонная сварка считается именно для алюминия. Общеизвестно, что вышеуказанный материал довольно капризен и во время контакта с кислородом, и при нагревании.

В последнем случае — его поверхность склонна покрываться тоненькой пленкой. Нюанс в том, что аргон характеризуется такими свойствами (химическими), которые практически исключают контакт с частичками кислорода нагретого металла.

Это возможно благодаря оттеснению аргоном своим давлением кислорода.

Схема аргонной сварки

Кроме этого, методику аргонодуговой сварки применяют и при сваривании иных металлов: чугуна и титана, стали и меди, а также некоторых иных, включая серебро, золото и т.д.

Популярность, которой пользуется сегодня аргонодуговая сварка, легко объяснима:

  • Во-первых, это высокое качество.
  • Во-вторых, немалая долговечность.
  • Третий безусловный плюс — доступность аппаратов для проведения сварочных работ.

Уточним, во время работы с надежным оборудованием, шов получается фактически невидимым.

Данная особенность собственно и играет немаловажную роль не только для внешнего вида получаемого изделия, но, в первую очередь, для его прочности.

Аргонная сварка незаменима тогда, когда необходимо сварить трудно соединяемые металлы.

Ценность подобной методики, прежде всего, в опыте и качестве, а также в экономии. Причем последнее возможно в самых разных сферах. Экономятся не только деньги, но и усилия, а также нервы, что согласитесь также очень важно.

Технология аргонной сварки

В быту аргонную сварку мы чаще всего можем встретить при ремонте дисков любимой ласточки.

Аргонная сварка дисков, при устранении небольших трещин на данной детали, является попросту — незаменимой (безусловно, выполненная на профессиональном оснащении при применении инновационных высококачественных материалов).

Технология аргонной сварки не имеет практически ничего общего с таким устройством как паяльник. Основной элемент горелки — вольфрамовый электрод. Поясним, вольфрам является исключительно тугоплавким металлом.

Плавление его начинается при 3410°С, а кипение — при 5900°С. Уникальность данного металла в том, что даже раскаленный докрасна, он также тверд. Во время сварки вольфрама требуется ничтожно малое количество (на 1 метр сварного шва — сотые доли грамма).

Если рассматривать в данном аспекте вольфрамовые электроды, которые легированы оксидами редкоземельных элементов, то они отличаются еще большей стойкостью.

Сегодня, рынок предлагает электроды из вольфрама, обладающие широчайшим диапазоном химсостава.

К примеру, не секрет, что в чистый вольфрам с целью улучшения сварочно-технологических и сварочных характеристик добавляют разные окислы редкоземельных металлов.

Это может быть и церий, и лантан, и иттрий, и торий, и цирконий. Какой бы не был выбран электрод, он, как правило, окружается керамическим соплом, а при сварке из него выдувается аргон (инертный газ).

Уточним, что первые попытки сварить алюминий без участия аргона, заканчивались тем, что металл начинал гореть, покрывался окислением, а электродуга немедленно прерывалась.

Чего же смогли добиться изобретатели, и что представляет аргонная сварка алюминия на сегодняшний день?

Упрощенно процесс выглядит таким образом. Сначала на деталь посредством спецоборудования (сварочного аппарата) подают «массу», так же как и при обычной электросварке.

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом происходит следующим способом: «масса» подается на свариваемую деталь подобно обычной электросварке.

Сварщик, если подразумевается ручная аргонодуговая сварка, в правой руке держит горелку, а в левой — проволоку (присадку).

Процесс аргонной сварки — схема

При сварке алюминия, естественно, берется алюминиевый аналог или же специальные сплавы. Включается горелка нажатием кнопки, далее подается ток и газ.

Меж кончиком электрода (неплавящегося) и деталью возникает электродуга. Она и исполняет роль основного инструмента, и деталь плавит, и присадочную проволоку.

Читать еще:  Технология сварки меди аргоном

Собственно она оплавляет и край необходимой детали, и присадочную проволоку, тем самым, формируя сварочный шов. По сути, после окончания работы 2 половины детали превращаются в одно целое.

Как работает аргонная сварка понятно и, на первый взгляд, в ней нет ничего сложного. Технология давно взята на поток, а эффективность ее давно доказана. Но это лишь на первый взгляд.

Проведение аргонной сварки требует опытного сварщика и надежного аппарата, как с хорошей производительностью, так и с превосходными характеристиками.

Времени для того, чтобы набить руку в данном деле потребуется также немало.

При сварке в защитных газах плавлением в роли основного инструмента применяют мощную электрическую дугу.

Электроэнергия в дуге преобразуется в тепловую. В атмосферных условиях зона сварки обязана быть надежно защищенной от насыщения металла шва азотом и кислородом воздуха.

Защитные газы, которые подаются через сопло, вытесняют воздух и защищают, таким образом, сварочную ванну и электрод.

Заполнение зазора между объединяемыми кромками (при разделке кромок) в зону плавления осуществляет присадка для аргонной сварки либо электродная проволока.

Принцип работы аргонной сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в защитном газе.

Именно он не дает алюминию гореть. Место сварки и защищает аргон.

Аргонная сварка является гибридом электро- и газовой сварки . От первой она получила электродугу, а от газовой – схожую методику работы сварщика.

Далее рассмотрим, какое же оборудование и сварочные аппараты предполагает гост аргонодуговой сварки.

Оборудование и сварочные аппараты

ГОСТ под номером 5.917-71 предполагает выпуск для аргонной сварки неплавящимся электродом промышленностью горелок вида РГА-150 с массой в 0,35 кг на наибольший сварочный ток 200А с естественным охлаждением для аналогов с Ш 0,8-3,0 мм.

Он же предполагает выпуск горелок РГА-400 на наибольший сварочный ток 500А с массой в 0,625 кг с водяным охлаждением для электродов с Ш в 4,0—6,0 мм. Имеются требования и по поводу керамических сопел для подобной сварки.

Напомним, керамическое сопло для аргонодуговой сварки представляет собой, так называемую расходуемую часть горелки, отвечающую за качество процесса газовой защиты (местной).

По форме различают такие разновидности сопел, как цилиндрические, конические, а также профилированные. Не секрет, что чем больше керамическое сопло, тем наилучшую защиту оно способно обеспечить.

Обычно при работе в помещении используют цилиндрические либо конические аналоги, а вот при работе на открытом воздухе применяют профилированные либо цилиндрические модели сопел с более крупным диаметром отверстия (выходного).

Отметим, что сопла удлиненные применяют, как правило, в труднодоступных местах.

Виды оборудования

Уточним, аргонную сварку, в зависимости от уровня механизации, подразделяют на несколько видов:

  • ручную;
  • механизированную;
  • автоматизированную;
  • роботизированную.

Соответственно разным будет и оборудование для аргонной сварки и, конечно, стоимость аргонной сварки.

Разновидности оборудования по видам

При ручной сварке , и перемещается горелка для аргонодуговой сварки, и подается сварочная проволока самим сварщиком, а сварные работы осуществляют, применяя вольфрамовые электроды (неплавящиеся).

При механизированном виде горелку держит сварщик, а вот проволоку — присадочные прутки для аргонодуговой сварки подают уже механизировано.

При автоматизированном виде , и перемещение горелки, и подача проволоки полностью механизирована. Здесь уже присутствует не сварщик, а оператор.

Последний не нужен, если применяется роботизированное оборудование для аргонодуговой сварки

Сварочные аппараты

Рассмотрим оборудование, а точнее сварочные аппараты для аргонодуговой сварки, которые используются при выполнении работ в инертных газах.

Их подразделяют на:

  • специальное;
  • универсальное;
  • специализированное оснащение.

Если рассматривать универсальный сварочный аппарат для аргонной сварки, то он выпускается серийно и наиболее востребован потребителями.

Инверторный сварочный аппарат для аргонной сварки

Подобную сварку в большинстве случаев выполняют в производственных условиях на специально оснащенных рабочих местах, именуемых «сварочными постами».

Установки с применением вольфрамового неплавящегося электрода в среде аргона оборудуют такими элементами:

  • источником тока — постоянного/переменного;
  • горелкой либо комплектом последних, предназначенных для работы с разными токами;
  • устройством, которое обеспечивает начальное возбуждение дуги либо стабилизирующим дугу тока (переменного);
  • аппаратурой, управляющей сварочным циклом, а также его защитой;
  • устройством для компенсации или регулирования постоянной составляющей тока.

На сегодня, известны и новые методы аргонной сварки, которые создавались с целью расширения диапазона толщины свариваемых материалов, повышения производительности при получении неразъемных соединений, а также для улучшения провара.

Инновационными считаются нынче работы пульсирующим током. При импульсе тока металл расплавляется, во время паузы кристаллизуясь.

Дуга с постоянной скоростью либо шагами перемещается, и эти перемещения синхронизируются с импульсами тока (сварочного).

Вместе с этим обеспечивается и действенное проплавление во всех без исключения положениях (пространственных), нечувствительность к небольшим недочетам, которые допустимы при сборке.

Такое снижение тока не допускает перегрева металла, и потому деформации в итоге практически исключаются.

Используется и подогрев проволоки (присадочной). Уточним, данная методика значимо влияет на производительность и потому купить аппарат аргонной сварки, использующий подобное усовершенствование — мечта многих.

Довольно эффективным способом получения швов без подреза при высоких скоростях сварки металла считают одновременное применение сразу нескольких электродов из вольфрама.

Ничего особенного для осуществления данных разновидностей процесса не нужно. Требуется всего лишь стандартное оборудование для аргонной сварки и так называемые дополнительные блоки.

Самым востребованным устройством для аргонной сварки, которое успешно применяется и на производстве, и в быту, выступает инверторный аппарат.

Отметим, что цена аппарата аргонной сварки относительно невелика, в отличие от услуг профессиональных сварщиков-аргонщиков.

Потому применение подобного инвертора — оптимальный вариант, т.к. разобраться с его принципом работы может и начинающий сварщик, а при необходимости часто проводить сварочные работы подобного типа гораздо выгоднее освоить все премудрости данного процесса своими силами.

Делаем своими руками

Чуть выше мы выяснили, что аргонная сварка своими руками – это выгодно и вполне возможно. Рассмотрим, что же представляет собой схема аргонной сварки своими руками.

Если приобретен инверторный сварочный аппарат либо трансформаторный аналог для аргонной сварки, то составить полный комплект можно посредством:

  • горелки;
  • баллона с аргоном;
  • редуктора и клапана газа;
  • сварочной маски.

Аргонная сварка своими силами предполагает, и знание основных правил, которые необходимо соблюдать при использовании инертного газа — аргона.

При применении неплавящегося электрода, его нужно держать по возможности ближе к поверхности конструкции, которая варится. Это позволяет получать дугу с минимальными параметрами.

Помните, что увеличение дуги, как правило, приводит к снижению глубины проплава и соответственно росту ширины шва. В свою очередь это приводит к значительному снижению качества соединений (сварных).

Выполняя аргонную сварку, нужно постараться совершить всего лишь одно единственное движение вдоль шва. Перпендикулярные шву перемещения в данном случае крайне нежелательны.

Если все выполняется верно, то в итоге получаем и эстетичное, и прочное соединение. В этом, собственно и кроется качественное отличие данной технологии от сварки электродами покрытыми.

Важным условием хорошей сварки является контроль за тем, чтобы сам электрод, а также присадочная проволока ни в коем случае не выходили за границы газовой защитной зоны.

Желательна плавная подача проволоки, в первую очередь, для того, чтобы избежать разбрызгивания металла.

Проволоку при работе с вольфрамовым электродом подают впереди горелки. Напомним, поперечные колебания не допустимы.

Заварку кратера при окончании работы производят при понижении силы тока посредством реостата. Не допустимо завершать процесс сварки обрывом дуги, попросту отводя горелку.

Такой прием снизит защиту шва. Подача газа может быть прекращена лишь через 10 секунд после завершения сварочных работ.

Если говорить о начале подаче газа, то временной период составляет, как минимум 20 секунд до начала выполнения работ.

Следует помнить и о том, что перед началом работ, все поверхности свариваемых конструкций обязательно очищают и от жира, и от грязи посредством механических (химических) методов, а также проводят обезжиривание.

Цены на услуги и оборудование

Услуги аргонной сварки (профессиональные) сегодня совсем не дешевы. Что говорить, если цена за сантиметр аргонной сварки колеблется в диапазоне от 25 и до 100 рублей (все зависит от мастерства сварщика, качества оборудования и нюансов предполагаемой работы).

Потому, такое решение, как купить аргонную сварку — вполне объяснимо. Тем паче, если человек настроен решительно и многое в этой жизни делает собственными руками…

Цена аргонной сварки, само собой, зависит от того, по какой именно технологии она будет производиться, и какому именно мастеру вы доверите, несомненно, ответственное мероприятие.

Так, к примеру, для того чтобы максимально удешевить данный процесс наиболее рациональным решением будет купить аргонную сварку для алюминия.

Хотя, справедливости ради, стоит заметить, что с экономической точки зрения подобный выбор оправдан лишь в одном случае — если необходимость производить сварку у вас возникает действительно часто.

В противном случае цена аргонодуговой сварки для вас более доступной будет (при единоразовой необходимости), если вы поручите ее профессионалу.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector