Сварка аргоном принцип, особенности, оборудование

Сварка аргоном 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.

Аргонодуговая сварка. Технология и оборудование

Без такой операции, как сварка сегодня не обходится ни одна стройка, ни одно производство, где необходимо соединить металлические детали. Этот вид соединения считается одним из быстрых и довольно качественных. Существует несколько видов сварки, но в этой статье, речь пойдет именно об аргонодуговой. Чем она примечательна, ее плюсы и минусы, все это будет рассмотрено ниже.

Технология

Аргонодуговая сварка ― это по сути та же ― электродуговая, но в ней используется инертный газ ― аргон, который подается в место горения электрической дуги. Международных обозначений аргонодуговая сварка имеет аж целых два- это TIG (сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде газа — аргона) и MIG/MAG (сварка электродной проволокой в среде аргона или углекислого газа).

Таким образом, создается газовая среда, в которой происходит плавление металла. Благодаря тому, что аргон не вступает во взаимодействие с металлом, он не меняет его химический состав и это большой плюс. То, что этот газ тяжелее на 1/3 воздуха, способствует вытеснению последнего из среды дуги, и изоляции расплавленного металла от воздействия атмосферы.

Это защищает сварочный шов от образования оксидной пленки и в целом улучшает качество соединения металла. Бывают случаи, когда к аргону добавляют кислород в количестве 4%. Это обусловлено тем, что при сгорании кромок металла, внутри газовой среды, аргон полностью не защищает шов от разного рода загрязнений и влаги. А кислород сжигает эти вредные примеси, исключая образование пористости шва. Но это делают в основном там, где необходимо очень высокое качество сварочного соединения. Обычно достаточно одного аргона.

Принцип работы

Оборудование для аргонной сварки состоит из: сварочного аппарата ― в который входит инверторный преобразователь для образования электродуги, осциллятор, горелка, баллон с аргоном, газовые шланги и сварочные кабеля.

Аргонодуговая сварка (tig) неплавящимся электродом

Перед началом работы включается аппарат и подается аргон. Для образования электродуги, сварщик приближает вольфрамовый (при сварке неплавящим электродом) электрод на небольшое расстояние к детали. На этом этапе есть один важный нюанс. Дуга не сможет образоваться при прямом соединении электрода с деталью, как при электросварке. Это из-за того, что для создания в среде аргона дуги, необходима высокая ионизация. А так как вольфрамовый электрод тугоплавкий (температура плавления около 5000 °C) и практически не сгорает, отсутствует образование газов, способствующих ионизации и зажиганию дуги. Потому в таких случаях используется ― осциллятор.
Осциллятор это устройство, обычно установленное в сварочном аппарате для аргонодуговой сварки, которое зажигает электродугу в случае с неплавящим электродом. Происходит это следующим образом: поднося горелку с вольфрамовым электродом на небольшое расстояние к детали, осциллятор подает на электрод высоковольтный импульс высокой частоты, который электрически пробивает расстояние к детали образуя ионизацию в газовой среде. Благодаря этому происходит зажигание дуги и дальнейшее ее горение.

При использовании постоянного тока сварки, применяется подключение прямой полярности. То есть на корпус изделия подается «плюс», а на электрод «минус». Делается так потому, что при таком подключении, на детали, то есть «плюсе», выделяется до 70% тепла, а на электроде ― «минусе» всего 30%. Вследствие этого, металл детали плавится, а электрод меньше подвержен сгоранию. Исключением является сварка алюминия. В этом случае лучшие результаты получаются при сварке переменным током, так как при этом разрушается образование оксидной пленки. Что касается осциллятора, то при использовании переменного тока, после зажигания дуги, он переходит в режим стабилизации, подавая импульсы пробоя каждый раз, когда меняется полярность. Это обеспечивает стабильное горение электродуги.

Ввиду того, что вольфрамовый электрод не плавится, для образования шва в место горения дуги добавляется присадочный материал, который сварщик держит левой рукой, и при надобности подает.

В соединяемых деталях под действием температуры образуется ванночка с расплавленным металлом. Так как горелка имеет вход для подключения газового шланга, аргон по специальной полости проходит к газовому соплу и вырывается наружу между ним и вольфрамовым электродом. Таким образом, как бы «окутывая» электрод и варочную ванночку.

Помимо полости для газа, еще горелка имеет впускной и выпускной патрубки для подачи холодной жидкости и отвода нагретой. Это необходимо для охлаждения сопла горелки ввиду сильного перегрева.

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом

В этом случае, роль электрода выполняет стержень из металла, с нанесением рутила. При прямом касании электродом детали, происходит короткое замыкание (как при обычной электродуговой сварке), вследствие чего образуются пары расплавленного металла, которые и дают ионизацию в газовой среде аргона. Дуга зажигается благодаря этим парам, поэтому применение осциллятора в этом случае нет необходимости. Присадочная проволока подается вручную или специальным автоматизированным механизмом, в виде барабана с проволокой, роликов и электродвигателя с редуктором. Обычно такой вид оборудования находиться на специализированном сварочном посту.

Область применения

Аргонодуговая сварка (tig и mig/mag) с успехом применяется при соединении цветных металлов, легированных сталей и алюминия. Также она хороша при сварке алюминиевых и титановых сплавов. Например, легкосплавных дисков и других узлов автомобиля. При малой толщине свариваемых поверхностей, сварка аргоном может проводиться без дополнительных присадок.

Аргонная сварка плавящим электродом, применяется при соединении нержавеющей стали и алюминия.

Плюсы аргонодуговой сварки

Основными достоинствами аргонодуговой сварки являются:

1) высокое качество получаемого шва;

2) равномерное проплавление глубины металла;

3) незаменима при сваривании изделий из тонкого листового алюминия;

4) широкая сфера применения, начиная от автомастерских и заканчивая авиастроением;

5) не требует частой замены электрода, что не образует дефектов при остановке и возобновлении работы.

Недостатки аргонной сварки

1) при ручной сварке ― низкая производительность;

2) для качественной сварки, необходима высокая квалификация и достаточная практика;

3) автоматический вариант ― не всегда удобен, так как применяется для однопрофильных длинных швов. При сваривании коротких и разной ориентации соединений ― не практична;

Из рассмотренного выше понятно, что такой вид сварки намного эффективнее и универсальнее обычной электродуговой. Понятно, что для домашних целей это может быть дорогое удовольствие, но применяя эту технологию в бизнесе, оборудование с лихвой себя окупит за минимальный срок.


[xyz-ihs snippet=»posledniy»]

Дуговая полуавтоматическая сварка аргоном: принцип и особенности работы, необходимое оборудование и технология процесса

Электродуговая сварка в аргоновой среде (АДС) производится для защиты места соединения от влияния воздуха. АДС полуавтоматом освобождает сварщика от подачи электрода и имеет другие технические особенные свойства, которые и делают ее востребованной.

Что собой представляет дуговая полуавтоматическая сварка в среде аргона

Сварка MIG – полуавтоматическая сварка в среде инертных газов. В данном случае берется аргон – самый доступный и распространенный газ.

Принцип работы полуавтомата

Полуавтоматическая АДС – это механизированный процесс дуговой сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки. Одновременно туда поступает газ аргон из баллона.

Сварка полуавтоматом решает проблему с неравномерным нагревом металла и защитой сварочного шва.

Инертный газ подается непосредственно в зону сварки. Идет регулировка подачи присадочной проволоки в соответствии с автоматической подстройкой сварочной силы тока.

Протяжный механизм подает сварочную проволоку. Правильное соотношение скорости подачи и температуры плавления дает равномерное заполнение шва.

Схема полуавтоматической сварки в среде аргона

Особенности сварки

Особенности сварки в среде аргона заключаются в следующем:

  1. Защищает сварной шов от окисления.
  2. Аргон – инертный газ. Он не вступает в реакцию металлом.
  3. Также инертный газ защищает сварной шов от окисления при воздействии воздуха, потому что аргон его вытесняет из места сварки, что очень важно при работе с цветными металлами.
  4. Благодаря среде аргона, такой метод дает более прочный сварной шов.

Достоинства и недостатки

Плюсы полуавтоматической АДС:

  1. При полуавтоматической аргонодуговой сварке обеспечивается высокое качество шва.
  2. Значительно облегчается поджиг дуги.
  3. Возрастает производительность работы.
  4. Просто. Главное, разобраться в технологии и прочитать инструкцию на сварочный аппарат. Подходит даже начинающим.
  5. Понятная настройка параметров на сварочных аппаратах.
  6. Наглядность. Видно формирование сварного шва.
  7. Свобода в пространстве.
  8. Соединение деталей малой толщины.
  9. Экономия времени. Не требуется зачистка швов от шлака и смена электродов.

Минусы данной сварки:

Технология

  • Сварочный полуавтомат для работы в среде защитного газа. Это могут быть инверторные или трансформаторные преобразователи тока с механизмом подачи проволоки. Трансформаторные сварочные устройства надежны, устойчивы к нагрузкам, у них невысокий КПД, дают помехи в сеть. Сварочные инверторы значительно легче трансформаторных, не дают помех, есть возможность точной настройки, стабилизируют сварочный ток, чувствительны к конденсату внутри устройства. Для простоты работы и точности настроек больше подходит инверторный преобразователь.

Примерная стоимость сварочных полуавтоматов с механизмом подачи проволоки

  • Присадочная проволока. Она подбирается по трем показателям: марка, вес бухты и диаметр. Выбор диаметра и размера намотки определяется по показателям инвертора и размеру горелки. При выборе марки проволоки нужно ориентироваться на справочные таблицы. Материал присадки должен соответствовать материалу соединяемых деталей и иметь более высокие характеристики по прочности. Диаметр подбирается, учитывая размер толщины свариваемых деталей. Например, диаметр проволоки в 1 мм подходит для однопроходной сварки металла толщиной 7-8 мм при сварочном токе в 200А. Для более качественного соединения деталей лучше выбирать проволоку с меньшим числом примесей.

Примерная стоимость сварочной проволоки на Яндекс.маркет

  • Аргон в баллоне с редуктором.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Процесс сварки

Необходимо соблюдать следующие шаги:

  1. Устанавливается горелка и кабель массы.
  2. На баллон с аргоном устанавливается редуктор. Нужно проверить давление газа, оно должно быть выше остаточного.
  3. На выходной штуцер баллона устанавливается шланг и зажимается хомутом. Второй конец его подключается к сварочному аппарату.
  4. По инструкции к сварочнику установить на расходном редукторе значение, рекомендованное производителем. Для этого нужно открыть регулировочный вентиль.
  5. Прочистить канал провода горелки, если там осталась проволока от предыдущей работы.
  6. Установить катушку на размоточный шток. Проверить совпадение позиций штифтов и посадочных отверстий.
  7. Проволока пропускается через прокатывающий ролик.
  8. Установить прижимной ролик на место.
  9. С помощью регулировочного винта установить усилие прижима, чтобы проволока не проскальзывала в канавке.
  10. Протяжка проволоки в канал шнура горелки производится при снятом токопроводящем наконечнике.
  11. Накрутить наконечник подходящего диаметра на горелку и установить сопло на место.
  12. Подключить аппарат к сети.
  13. Подготовить свариваемые детали. Зачищается вся ширина кромки до металлического блеска.
  14. Разделка кромок и подготовка фасок не требуется для металлических поверхностей толщиной до 2,5 мм. Алюминий дополнительно очищается ацетоном.
  15. После подготовки деталей и проверки оборудования подключить клеммы электропитания. При постоянном токе применяется обратная полярность. К горелке с проволокой подключается «+» , а на изделие «-».
  16. Включить переключатель, который подает проволоку, в рабочее положение.
  17. Зажигается электродуга. Достаточно прикоснуться к металлу при наличии плавящейся проволоки.
  18. На нерабочем металле (образце) рекомендуется проверить точность настроек. И если требуется – подрегулировать.
  19. Производится сварка. Движение сопла горелки должно быть только в одном направлении, без поперечных движений. На вертикальной детали движение сопла сверху вниз.
  20. При большой толщине металла требуется подогрев до температуры 150-300 0 С.
  21. Детали свариваются на высокой скорости однослойным швом.
  22. Заканчивать сварку нужно, постепенно снижая температуру дуги (уменьшая силу тока). Перед этим убрать (прекратить подачу) присадочную проволоку.

Читайте также:  Опель Астра Джи хэтчбек 2013, обзор Opel Astra J 2012, размеры, просвет, багажник, стоимость, характ
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector