Сварка аргоном-особенности, технологоия и способы сварки.

Аргон-это газ, что часто применяется в сварке. Он полностью бесцветный, у него нет запаха и он защищает металл от плохого влияния атмосферы.

Главная причина по которой его так широко применяют в сварке-это его низкая цена, ведь другие защитные газы иногда имеют менее низкие цены, мастера просто их не покупают, чем снижают качество шва.

Содержание:

Описание аргонной сварки

Перед тем как приступать к работе стоит рассмотреть, что такое аргонная сварка и для чего она проводится. Это технология гибридного типа, которая позволяет соединять конструкции из капризных и устойчивых металлических основ — от огромных труб до мелких деталей статуэток из бронзового металла.

Прежде чем понять, что это такое аргонно-дуговая сварка, стоит разобраться с физикой данного процесса. Для того чтобы соединить металлические поверхности их требуется предварительно прогреть. Нагревание обычно производится при помощи огня. Именно это способствует вступлению в реакцию кислорода, который находится в воздухе — происходит процесс окисления. Стоит учитывать, что цветные металлы, легированные стали окисляются намного быстрее, чем обычные металлы.

Окисление, которое проявляется во время сварочного процесса, вызывает ухудшение качества соединений. В связи с тем, что в составе швов появляются многочисленные пузырьки, они теряют свою прочность и быстро разрушается. А алюминиевый металл варить невозможно, при нагревании он горит и разрушается.

Технология аргонодуговой сварки основывается на использовании сварочной ванны, которая защищает от газов и примесей. Для этих целей часто применяются инертные газы, которые выполняют роль защитной оболочки. Помимо аргона к инертным газам относится гелий, который обладает такими же свойствами. Однако гелий намного дороже аргона, и он расходуется намного быстрее и больше.

Применение аргона позволяет сэкономить силы и финансовые вложения. Кроме этого этот газ может использоваться для всех цветных металлов, включая нержавейку, медь, алюминий. К главным свойствам аргона стоит отнести:

Аргон значительно тяжелее воздуха, по этой причине он отлично вытесняет его из сварочной ванны, тем самым защищая зону плавления от ненужных газовых примесей;
Аргон является инертным веществом, которое не способно вступать ни с какими элементами, включая свариваемые металлические поверхности;
Не стоит забывать про важный нюанс аргонового газа. Во время применения тока с обратной полярностью аргон переходит в состояние электропроводной плазмы со всеми негативными последствиями.

Классификация аргонодуговой сварки

Сварка аргоном цветных металлов может производиться несколько способами. Каждый из них обладает отличительными особенностями, от которых зависит качество и прочность сварного шва.

Выделяют следующие виды аргоновой сварки:

Ручной способ — РАД сварка. Перед тем как приступать к РАД сварке, стоит рассмотреть, что это за процесс. Работа выполняется сварщиком, он производит перемещение горелки, подачу сварочной проволоки. Во время него применяются только вольфрамовые электроды;
Механизированная или полуавтоматическая сварка металла аргоном. Во время этого процесса проволока подается при помощи машины, а горелку удерживает сварщик. К самому популярному примеру этого метода относится сварка нержавейки полуавтоматом. Механизированная аргоновая сварка дуговая при помощи плавящегося электрода также относится к этому методу. Сварочный процесс нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа — является еще одной узкоспециализированной технологией, которая также относится к этой группе;
Автоматическая аргонодуговая сварка. Во время этого процесса автомат управляется дистанционно оператором и производит перемещение и подачу проволоки. В последнее время часто во время автоматических сварочных процессов применяются специальные устройства — роботы, которые не требуют участия человека. Данный метод пользуется популярностью на больших производствах.

Режимы

Как варить аргоном новичку при сварке в домашних условиях, подскажут справочные таблицы. Полнота данных поможет определиться предварительно с основными настройками, подкорректировать режимы.

Остаётся проследить, чтобы горелка относительно заготовки находилась под углом более 800, наконечник электрода выступал из сопла на 3–5 мм, и удерживать его при возбуждении дуги в 2–3 мм над деталью.

Токовую нагрузку определяют:

диаметр электрода (проволоки);
типы и толщины металла;
полярность.

Сварку чёрного металла аргоном ведут с прямой полярностью. Газ подаётся равномерным потоком без пульсации.

Особенности сварного шва при аргонодуговой сварке

Рассматривая, что это такое аргонная сварка стоит обратить внимание на особенности сварного шва. Важно помнить о том, чем больше будет угол наклона между поверхностью основного металла и соединения, тем выше будет концентрация напряжения в области сварки. Если к сварному шву предъявляются высокие требования по равнопрочности, то после сварки требуется произвести стачивание шовного валика.

Техника сварки аргоном предполагает правильный подбор материала электрода и присадочной проволоки, также требуется выбрать необходимый режим сварки. Обязательно выбирается способ защиты металлического шва, который обеспечивается за счет меньшего количества примесей, а сама область шва при этом должна быть немного мягче основного металла.

Чтобы обеспечить высокую прочность и износостойкость, мягкая зона должна быть узкой. Это усложняет проведение сварочного процесса, но избавляет от необходимости усиления конструктивных элементов в области соединения.

Различные технологии

Помимо отечественной терминологии применяются зарубежные обозначения, которые помогают разделить сварку в среде аргона на несколько подвидов. Каждый из них обладает уникальными качествами, особенностями. Обычно они применяются для сваривания сталей с различными добавками, сплавов из алюминиевой основы.

Сварка в аргоновой среде разделяется на следующие подвиды:

Сварка ММА. Процесс производится по ручной технологии в поле электрической дуги, образованном электродом с покрытием. При переменном токе данным способом можно варить углеродистую сталь. А если будет оказываться постоянным ток, то будет возможность производить сварку углеродистой и нержавеющей стали, а также алюминия и его сплавов;
Сварочный процесс TIG. Он выполняется в ручном режиме в аргоне или в другом инертном газе при помощи вольфрамового электрода. При переменном токе так можно варить только алюминий и его сплавы. При постоянном — углеродистые и нержавеющие виды сталей;
Сварка MIG. Это полуавтоматическое сваривание, которое производится при помощи плавящейся проволоки. Данная технология аргоновой сварки производится с использованием переменного тока. Свариванию подлежать оба типа металлов, а также алюминий со сплавами.

Принцип работы

Метод подразумевает создание высокой температуры с помощью электрической дуги. Одновременно, сварочная область принудительно заполняется аргоном, который вытесняет кислород, изолирует ее от внешней среды, служит защитой от коррозии.

При использовании неплавящегося электрода поджиг дуги производится без его контакта с изделием. Высокий потенциал ионизации инертного газа препятствует ионизации дугового промежутка за счет искры в промежутке электрод – изделие. В случае с плавящимся электродом, дуга зажигается искрой благодаря низкому, по сравнению с инертным газом, ионному потенциалу, паров железа.

Прикасаясь к свариваемому металлу, вольфрамовый электрод загрязняется и оплавляется. Проблема поджига решается введением в схему питания осциллятора. Возбуждение дугового промежутка обеспечивается импульсами с большим напряжением. При работе с переменным током, ионизировав дугу, осциллятор преобразуется в стабилизатор. Его кратковременные импульсы препятствуют деионизации дугового промежутка, когда меняется полярность.

При аргонодуговой сварке объектов толщиной свыше 3 мм, а также для усиления шва используются присадочные прутки (проволока), которые по материалу соответствую изделию.

Оборудование для работы с аргоном

Чтобы получить прочные швы важно знать, что нужно для аргонной сварки. Для процесса требуется достаточно большой и широкий набор оборудования. В продаже часто встречаются универсальные аппараты, которые имеют все необходимые и важные элементы. Они стоят не слишком дорого.

Все оборудование для аргоно-дуговой сварки разделяется на три группы:

Специализированное. Оборудования предназначено для работ с заготовками одного типа;
Специальное оборудование для аргонной сварки. Оно устанавливается на промышленный производствах, его применяют для заготовок с одинаковым типоразмером;
Универсальное оборудование. Оно предназначено для всех видов работ в среде аргона, к примеру, для сварки нержавеющей стали полуавтоматом.

Помимо сварочного аппарата обязательно требуются другие важные элементы. Для сварки в аргоне требуется целый пакет оборудования. При этом не обязательно все покупать, некоторые элементы можно сделать самому.

Итак, рассмотрим, что нужно для аргоновой сварки:

Специальная горелка с вольфрамовым расходником;
Трансформатор основного и вспомогательного вида. В качестве основного обычно применяется аппарат для дугового способа с показателем напряжения до 70 В. Вспомогательный трансформатор требуется для электропитания коммутирующих устройств;
Осциллятор. Устройство подключается параллельно к источнику питания. Он требуется для разжигания дуги во время работы с неплавящимся вольфрамовым расходником при помощи подачи высокочастотных импульсов. В результате этого наблюдается ионизация дугового промежутка. Если показатель обычной сетевой частоты насчитывает около 55 Гц, а напряжение 220 В, то после преобразования осциллятором частота и напряжения увеличиваются до 500 кГц и 6000 В;
Контактор. Этот элемент требуется для подачи напряжения на горелку;
Реле. Оно осуществляет включение и отключение контактора и осциллятора;
Электроды из вольфрамовой основы. Они идут с проволокой с соответствующим диаметром;
Аргоновый баллон, который оборудован редуктором;
Выпрямитель. Он требуется для получения постоянного тока с показателем напряжения 24 В;
Амперметр. Этот компонент производит измерение силы тока;
Таймер. Осуществляет контроль времени обдува аргоном;
Электро-газовый клапан. Он требуется для подачи постоянного или переменного тока с показателями 24 и 220 В соответственно;
Фильтр, который выполняет контролирование высоковольтных импульсов из осциллятора;
Аккумулятор. Он требуется для последовательного подключения в электрическую цепь для стабилизации переменного тока.

Если во время аргоновой сварки используются металлы с более толстыми краями, а также требуется повышение производительности, то дополнительно во время процесса сваривания могут применяться усовершенствованные элементы:

Специальная горелка, которая позволяет применять сразу несколько вольфрамовых электродов. Это повышает качество и прочность сварного шва, который выполняется на высокой скорости;
Специальное приспособление для нагревания присадочной проволоки;
Пульсирующий ток для периодических пауз его поступления, во время которых металлическая основа кристаллизуется. Если движение дуги синхронизировать с импульсами тока, то плавка выходит высокоэффективных во всех положениях в пространстве.

Как происходит работа?

Для сварки вам необходимо специальное оборудование, как, например, горелка.

Горелка, предназначенная для сварки в аргоновой среде, оснащена вольфрамовым неплавящимся электродом — главной деталью, за счет которой работает аппарат.

Электрод находится снаружи корпуса аппарата (примерно на 2-5 мм).

С внутренней стороны горелка оснащена специальным держателем, благодаря которому можно пользоваться электродом разного размера – держатель способен зафиксировать их все.

Однако размер электрода подбирается в соответствии с металлом, который будет обрабатываться, от него же зависит и расход энергии во время работы.

Рядом с электродом внутри находится сопло, сделанное из керамики – его надевают так, чтобы оно опоясывало электрод. С помощью сопла в рабочую область будет поступать газ, поэтому этот элемент тоже очень важен.

Обязательно для работы своими руками понадобится присадка, или, по-другому, присадочная проволока – ее делают из материала, такого же, как металлические заготовки.

Диаметром присадочная проволока также должна соответствовать обрабатываемому вами металлу – ее точный размер можно будет узнать в специализированной таблице.

Сварка в аргоновой среде в ручном режиме – наиболее доступный метод, легко повторяемый своими руками для начинающих.

В этом случае присадочная проволока и горелка должны удерживаться тем, кто занимается сварочными работами.

Прежде чем начинать сварку, нужно обезжирить поверхность труб, дисков из стали, латуни и других металлов, с которыми вы работаете, а также очистить их от окисления.

Очистку можно проводить механически или химически, исходя из ваших предпочтений и возможностей.

Первый этап сварки такой же, как и при дуговом процессе: на обрабатываемую заготовку должна быть подана «масса».

Если вы обрабатываете маленькие детали из стали или другого материала, то подача может осуществляться просто в область рабочего стола или ванны, где происходит работа.

Проволока при этом способе сварки в электрической цепи отсутствует и будет подана отдельно несколько позже.

Горелка должна быть зафиксирована в одной руке мастера, а проволока – в другой. Горелка всегда оснащена кнопкой, регулирующей подачу газа и тока.

Газ должен быть подан раньше – за 20с до начала. Выбирая силу тока и давление, нужно ориентироваться на тип обрабатываемого материала, либо свой прошлый опыт работы своими руками.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих

Горелка, оснащенная электродом, должна располагаться очень близко к материалу, с которым вы работаете – на расстоянии около 2 мм.

На этом расстоянии между металлом и электродом появится электрическая дуга, способная расплавлять кромку деталей, достаточно только направлять ее в нужном направлении.

Весь процесс сварки можно проследить на видео для начинающих – посмотрите его, прежде чем начнете работу своими руками.

Такая близость расположения между электродом и металлом объясняется тем, что в этом случае получается короткая дуга, и от нее зависит, насколько глубоко будет проплавлена деталь из стали, нержавейки или другого материала.

Если дуга крупная, то шов получится очень широким и некрасивым, особенно это будет бросаться в глаза на покрытии труб, дисков или декоративных объектов из нержавейки, латуни и т.д.

Кроме эстетического фактора, большой шов делает сварку менее качественной – чем он больше, тем менее устойчив, и тем больше напряжение в нем.

Присадочная проволока в рабочую зону подается через медленные постепенные движения: горелка должна двигаться вдоль шва, избегая пересекать шов поперек.

Качество шва зависит от того, насколько качественно работает оборудование, а также от умений мастера: чем более плавными и четкими будут движения, тем лучше вы сможете сделать шов на поверхности труб, дисков из нержавейки, латуни или других металлов.

Если проволока через оборудование будет подаваться слишком резко, то металл начнет разбрызгиваться, что может быть травмоопасно.

Своими руками воспроизвести технологию сварки аргоном правильно не так просто, если вы никогда этого не делали – плавные и аккуратные движения достигаются только через практику.

Однако начинать учиться на аргоновой сварке не стоит, т.к. это весьма сложный процесс.

При работе лучше всего, чтобы проволока была расположена перед горелкой.

Горелка и проволока должны иметь положение под углом к рабочей области, таким образом, сделать шов прямым и узким будет проще.

Для зажигания дуги во время сварки понадобится специализированное оборудование – осциллятор.

Он посылает электродам импульсы с высоким содержанием вольт, которые отвечают за процессы ионизации дугового промежутка.

Обычное напряжение сети – 220В, при такой мощности осциллятор способен преобразовывать и поставлять напряжение до 6000В с сохранением частоты до 500 кГц. Благодаря такой мощности зажигание электрода происходит быстро и просто.

Оборудование, соответствующее ГОСТ – единственный способ правильно зажечь электрод, поскольку зажигать его от свариваемой поверхности запрещается – из-за большого ионизационного потенциала, который при таком способе зажигания приведет к загрязнению металла труб, дисков стали, латуни и других материалов.

Особенности сварочных работ в среде аргона

Принцип работы аргонодуговой сварки основан на соединении поверхностей рабочих металлов в среде защитного газа. В качестве рабочего элемента в данном процессе применяется горелка. В ее центральную часть вставляется электрод из вольфрамовой основы, его вылет должен быть в пределах 2-5 мм.

Фиксирование электрода внутри горелки осуществляется при помощи специального держателя. В него вставляется вольфрамовый стержень с любым требуемым диаметром. Для подачи защитного газа горелка оснащается соплом из керамической основы.

Сварка под аргоном предполагает применять требуемую температуру, которую задает электрическая дуга. Формирование сварного шва выполняется при помощи присадочной проволоки, состав которой должен соответствовать составу обрабатываемой металлической поверхности.

Стоит изучить несколько правил принципа работы аргонно-дуговой сварки, от которых зависит прочность и качество сварного шва:

Чем длиннее будет сварочная дуга, тем шире будет шов и меньше его глубина. Именно это снижает качество сварного соединения. По этой причине рекомендуется неплавящийся электрод держать как можно ближе к стыку свариваемых деталей;
Чтобы сделать узкое и глубокое сварное соединение, важно чтобы электрод и горелка двигались в продольном направлении. Отклонение в сторону (поперечные движения) снижают качество сварного шва. По этой причине во время сварки требуется, чтобы сварщик был внимательным и аккуратным;
Присадочная проволока и неплавящийся электрод должны находиться только в зоне сварочного процесса, они должны быть прикрытыми аргоном. Это предотвратит проникновение кислорода и азота внутрь сварочной зоны;
Подача присадочной проволоки должна быть плавной и равномерной. При резкой подаче происходит сильное разбрызгивание металла. Правильная подача достаточно сложный процесс, который приходит с опытом;
Стоит обратить внимание на важный показатель — проплавленность. В аргонной сварке он определяется самим сварочным соединением. Если он обладает округлой или выпуклой формой, то это может указывать на его низкое качество. Это означает, что проплавление поверхности было проведено недостаточно;
Присадочная проволока подается перед горелкой с неплавящимся электродом. При этом ее подача должны выполняться под определенным углом. Данные показатели обеспечивают ровность сварного соединения и его небольшую глубину. Это позволяет полностью контролироваться сварочный процесс;
Ни в коем случае не стоит начинать и заканчивать сварку с аргоном резко, это открывает доступ проникновения кислорода и азота в область сваривания. По этой причине необходимо начинать сварку после 15-20 секунд, как только будет начата подача в стык соединения двух металлов инертного газа. А заканчивать процесс (убирать присадочную проволоку) стоит до того момента, как будет выключена горелка. На этот процесс обычно отводится 7-20 секунд.

Заканчивать сварочный процесс требуется снижением показателей силы тока при помощи реостата, который имеет в составе конструкции сварочного аппарата. Если будет сделано отведение горелки, то это может открыть доступ в область сваривания азота и кислорода.

Особенности сварки аргоном

Технология и принцип аргонодуговой сварки – симбиоз, включающий элементы, присущие дуговой электросварке и сварке газом.

С электросваркой процесс объединяет использование электрической дуги, а от газового способа сварки взято наличие газа и схожий принцип действия.

Аргонодуговой принцип работы заключается в том, что дуга нагревается и получает способность расплавлять кромку нержавейки, труб, дисков и других металлических соединений – на этом строится вся технология работы.

Присутствие же газообразного аргона объясняется самими свойствами металла: в процессе сварки цветной металл и легированная сталь подвергаются процессу окисления, либо влиянию примесей и воздействию кислорода – это влияет на качество шва, который становится мягким и не отличается прочностью.

Если говорить об алюминии, то без аргона с ним работать практически невозможно, поскольку под воздействием кислорода он загорается.

Сварка в аргоновой среде качественно защищает металлические поверхности от проникновения кислорода и вредных примесей, и улучшает качество шва, а также помогает сохранить все физические характеристики металла и полностью соответствует ГОСТ.

Кроме того, расход аргона при сварке в этом виде ниже, чем при работе с другим сварочным оборудованием.

Аргон имеет вес на 38% больше, чем кислород, благодаря чему может вытеснить его из рабочей зоны и защитить ванну в среде, где происходит работа, от внешнего воздействия.

Газ нужно подать в рабочую область перед зажиганием дуги не позднее, чем за 20 секунд, и прекратить подавать его через 10 секунд, когда процесс окончен.

Аргон является инертным газом, поэтому не соединяется в среде с внешними газами или сплавами металла и стали.

Когда вы работаете с аргоном своими руками, следует помнить, что после подачи газа пространство будет насыщено электроном, который превращает аргоновую среду в проводник электричества.

Аргоновая сварка включает способ воздействия на материал электродом, который может быть двух типов: плавящимся и неплавящимся.

Если вы решили производить сварку неплавящимся электродом, то для него используется вольфрамовый объект, т.к. это самый тугоплавкий из всех материалов. Из него изготавливают, например, накаливаемые нити, которые размещают в лампах.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Аргонная сварка (аргонодуговая) — технология и оборудование

Размер и то, из чего изготовлен электрод, зависят от типа металла, с которым вы будете работать: для обработки стали, труб и дисков из нержавейки, латуни, титана и т.д. вам понадобится воздействие на материал неплавящимся электродом разных типов.

Из размера и характеристик складывается расход энергии электрода, которая будет затрачена во время работы.

Технология аргонодуговой сварки делается тремя вариантами: ручной сваркой неплавящимся электродом (РАД), автоматической аргонодуговой сваркой с неплавящимся электродом (ААД), автоматической аргонодуговой сваркой с плавящимся электродом (ААДП).

Если вы собираетесь приобрести для работы готовый аппарат, то выбирайте модели типа TIG – этой аббревиатурой обозначается способ сварки с использованием вольфрама в инертной среде.

Этот аппарат полностью соответствует ГОСТ.

Этапы проведения аргоновой сварки

Технология сварки аргоном должна проводиться правильно с учетом всех требуемых правил. Во время этого процесс обязательно должны использоваться неплавящиеся электроды.

Для проведения сварки обязательно требуется подготовить необходимые элементы:

Источник питания;
Горелка с вольфрамовым электродом;
Газовый баллон с аргоном;
Присадочная проволока.

Электрод устанавливается в держатель горелки, он должен выступать вперед на 2-5 мм. Диаметр данного компонента подбирается в зависимости от характера сварного шва, толщины соединяемых металлических деталей. Вокруг держателя электрода располагается сопло, которое осуществляет подачу электрода в область сварки при проведении работ.

Как варить аргонной сваркой? Сварочный процесс с поддувом выполняется в следующей последовательности:

Очищение поверхности зоны сварки;
Приведение горелки в рабочее положение — подача аргона для создания защитного слоя и розжиг дуги;
Процесс выполнения сварного шва.

Каждый сварщик должен знать, как варить аргоновой сваркой, важные особенности данного процесса и последовательность всех действий. Перед тем как приступать к сварке стоит произвести тщательное очищение кромочной поверхности соединяемых деталей от загрязнений и оксидной пленки. Для этих целей может применяться механический и химический способ очистки, после которого производится обезжиривание поверхностей.

После этого оборудование приводится в рабочее состояние:

Источник питания подключается к электрической сети;
К детали, которая подлежит сварке, при помощи кнопок на горелке подается защитный газ. А сама деталь подключается к «массе»;
При помощи высокочастотного импульса разжигается дуга. Она будет замыкать цепь между электродом и металлом сварного изделия;
Газ должен подаваться заранее, примерно за 20 секунд перед подачей тока. Это требуется для обеспечения защитного слоя.

При проведении процесса ни в коем случае нельзя допускать касания вольфрамового электрода свариваемой поверхности. Он должен располагаться на минимальном расстоянии от нее (2 мм), это позволит создать малую сварочную дугу. В данной ситуации она сможет обеспечить максимальное проплавление металла по толщине.

Сразу же после разжигания дуги сварщик приступает к созданию шва в области, которая защищена аргоном. Что такое аргоновая сварка и как она производится? Рассмотрим весь процесс:

При помощи горелки, которая располагается в правой руке, сварщик медленно ведет дугу строго по линии шва;
Левой рукой специалист навстречу движению горелки подает присадочную проволоку в область сварки;
Присадочная проволока должна постоянно находиться перед горелкой под небольшим углом от 150 до 300 по отношению к свариваемой поверхности;
Электрод с горелкой должен образовывать угол в 900.

Во время выполнения ручных сварочных работ не стоит допускать резкую подачу присадочной проволоки. Это может привести к сильному разбрызгиванию металла и к образованию неровной линии сварного шва. После окончания сварочных работ подача аргона не должна прекращаться сразу, это предотвратит окисление еще не остывшего металла.

Сварка аргоном: технология и общие принципы

Аргонодуговая сварка представляет собой некий гибрид электросварки (дуговой) и газовой сварки. На технологию электросварки она похожа тем, что используется электрическая дуга, а на газовую – использованием газа и похожей работой сварщика.

Электрическая дуга служит источником нагрева, именно она расплавляет кромки металла, благодаря ней происходит сваривание.

А вот зачем нужен газ аргон? Дело в том, что при сварке цветные металлы и легированные стали при взаимодействии с кислородом окисляются, либо же на них негативно влияют другие примеси, которые находятся в воздухе, из-за этого шов получается непрочным, наполненным пузырьками, а алюминий, например, вообще горит в кислороде. Чтобы защитить металл от воздействия различных примесей и газов используется инертный газ аргон. Этот газ на 38 % тяжелее воздуха, поэтому легко и быстро вытесняет кислород из зоны сварки и надежно изолирует рабочую ванну от любого влияния атмосферы. Начинать подавать газ в зону сварки необходимо за 20 секунд до зажигания дуги, а прекращать через 7 – 10 секунд после завершения работы. Аргон практически не вступает в реакцию со свариваемым металлом и другими газами в районе горения дуги, поэтому и называется инертным. Но есть и некоторый нюанс: при сварке на обратной полярности от атомов аргона легко отделяются электроны, благодаря этому вся среда аргона превращается в электропроводную плазму.

Сварку аргоном можно производить как плавящимся электродом, так и неплавящимся, в качестве последнего используется вольфрамовый электрод, так как этот материал исключительно тугоплавкий. Именно из вольфрама делают нити накаливания для ламп. Диаметр и материал электрода полностью зависит от сплавляемых металлов, данные показатели можно легко найти в справочниках.

Различают три вида аргонодуговой сварки:

РАД – это ручная сварка аргоном неплавящимся электродом.
ААД – автоматическая аргонодуговая сварка с помощью неплавящегося электрода.
ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка с использованием плавящегося электрода.

Если Вы будете искать готовый аппарат для сварки аргоном вольфрамовым электродом, ищите аппараты TIG (Tungsten Inert Gas (Welding)). Именно так обозначается сварка вольфрамом в среде инертных газов.

Технология аргонодуговой сварки

Что представляет собой горелка для сварки аргоном? Ее сердцем является вольфрамовый неплавящийся электрод, который должен выступать за пределы корпуса горелки всего на 2 – 5 мм, не более. Диаметр электрода подбирается согласно таблицам, исходя из параметров свариваемых материалов. Внутри горелки есть держатель, в который можно вставить и закрепить электрод любого требуемого диаметра.

Вокруг электрода надевается керамическое сопло, из него и будет поступать газ аргон во время сварки.

Для сварки нам понадобится присадочная проволока из того же материала, что и свариваемые детали, ее диаметр подбирается согласно таблицам.

Рассмотрим принцип работы с ручной сваркой аргоном, когда и горелка, и присадочная проволока находятся в руках сварщика.

Перед началом работ поверхность свариваемых деталей необходимо очистить от окислов, грязи и жира. Это можно сделать механическим или химическим способом.

Первым делом на свариваемую деталь подается так называемая «масса», как и при обычной дуговой сварке. Если детали слишком маленькие, ее можно подать на железный рабочий стол или ванну. Присадочная проволока в электрическую цепь не включается, она будет подаваться отдельно.

В правую руку сварщик должен взять горелку, а в левую присадочную проволоку. На горелке должна быть кнопка подачи тока и газа, включаем подачу газа заранее за 20 секунд. Сила тока подбирается в зависимости от свариваемых материалов или по личному опыту путем проб и ошибок. Опускаем горелку с электродом как можно ближе к поверхности свариваемых металлов, идеальное расстояние 2 мм. Электрическая дуга возникает между кончиком электрода и металлом, она плавит кромки свариваемых деталей и присадочную проволоку.

Важно! Неплавящийся вольфрамовый электрод следует держать как можно ближе к поверхности свариваемых металлов для того, чтобы создать наиболее короткую дугу. Чем больше дуга, тем меньше глубина проплавления металла и шире и менее эстетичнее шов. При большой дуге возрастает напряжение и ухудшается качество шва.

Медленно проводя горелкой вдоль шва, не делая поперечных движений, сварщик должен постепенно подавать присадочную проволоку. Именно от сноровки мастера будет зависеть качество и аккуратность получившегося шва.

Важно! Резкая подача присадочной проволоки приводит к разбрызгиванию металла. Поэтому подавать ее следует плавно и аккуратно, что достигается только практикой. Лучше всего располагать присадочную проволоку впереди горелки под углом к свариваемой поверхности, не делая поперечных движений. Это обеспечит ровный и узкий шов.

Обратите внимание, что зажигание дуги при сварке неплавящимся электродом нельзя производить путем касания о свариваемую поверхность. И вот по каким причинам:

Высокий потенциал ионизации аргона не позволяет хорошо ионизировать промежуток между свариваемыми поверхностями и электродом за счет искры от касания. При сварке плавящимся электродом ситуация несколько другая: после касания электрода о поверхность в зоне варки появляются пары железа, потенциал ионизации которых намного (в 2,5 раза) ниже, чем у аргона, это и позволяет зажечь дугу.
Из-за касания электрода поверхности свариваемых металлов он загрязняется.

Для зажигания дуги при сварке аргоном неплавящимся вольфрамовым электродом используется осциллятор, который подключается параллельно источнику питания.

Осциллятор подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, благодаря которым ионизируется дуговой промежуток. Если частота в сети обычно равна 55 Гц, а напряжение 220 В, то осциллятор преобразует их и подает напряжение в 2000 – 6000 В с частотой 150 – 500 кГц. Это позволяет легко зажечь электрод.

Что нужно для сварки аргоном

Для аргонодуговой сварки недостаточно привычного аппараты для дуговой сварки, но его можно модернизировать или дополнить другими требуемыми элементами. Рассмотрим, что нам необходимо для сварки в среде аргона:

Трансформатор. Подойдет обычный сварочный трансформатор, который используется для дуговой сварки с напряжением холостого хода 60 – 70 В. Безусловно, мощность его должна соответствовать технологическим особенностям процесса.
Силовой контактор, который будет подавать сварочное напряжение на горелку.
Осциллятор. Для чего он нужен мы уже выяснили.
Устройство, которое будет регулировать время обдува аргоном. Нам ведь надо зажигать его заранее, и чтобы после завершения сварки газ подавался еще секунд 20. Для этой задержки и нужен регулятор.
Горелка для сварки аргоном.
Баллон с аргоном, обязательно с редуктором.
Вольфрамовые электроды, прутки требуемого диаметра.
Вспомогательный трансформатор, который будет использоваться для питания коммутирующих устройств.
Выпрямитель для питания коммутирующих устройств постоянным током напряжением 24 В.
Электрогазовый клапан ( 24 В для постоянного или 220 В для переменного тока).
Реле включения-отключения осциллятора и контактора.
Индуктивно-емкостной фильтр, который необходим для защиты сварочного трансформатора от импульсов (высоковольтных), посылаемых осциллятором.
Амперметр для измерения сварочного тока.
Автомобильный аккумулятор (55 – 75 Ah), рабочий или неисправный не важно. Он включается последовательно в электрическую цепь для того, чтобы уменьшить постоянную составляющую тока, которая неизбежно появляется при сварке на переменном токе (более детально в специальной литературе).
Очки сварочные.

Все элементы данной схемы можно купить на рынке и собрать своими руками, получится самодельная сварка аргоном, более того схему можно намного улучшить, если обладать соответствующими знаниями.

Также аппараты TIG можно приобрести в готовой комплектации, к ним подключить баллон с газом, горелку, заземление и кнопки управления горелкой и подачей газа. Цена таких аппаратов начинается от 250 у.е.

Различные режимы сварки аргоном

Для более качественного сваривания металлов необходимо правильно подобрать режим сварки.

Полярность и направление тока следует выбирать, исходя из свойств свариваемых металлов. Основные стали и сплавы свариваются на постоянном токе, имеющем прямую полярность. Алюминий, бериллий, магний и другие цветные металлы лучше сваривать на обратной полярности или переменном токе, это способствует более быстрому разрушению оксидной пленки. Во время сварки на постоянном токе идет неодинаковое выделение тепла на аноде и катоде: 70 % на аноде и 30 % на катоде. Чтобы минимально разогревать электрод и при этом хорошо проплавлять изделие, используют прямую полярность.

Важно! При сварке на переменном токе осциллятор после того, как зажег дугу, переходит в режим стабилизатора. Чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка во время смены полярности и обеспечить устойчивое горение дуги, осциллятор подает импульсы на дугу в момент смены полярности.

Сварочный ток выбирается в зависимости от свойств свариваемых металлов и размера деталей, а также электродов. Подбирать силу тока можно из таблиц в справочной литературе, а можно опытным путем.

Расход аргона напрямую зависит от скорости подачи и от скорости сносящих воздушных потоков. Если сварка происходит внутри помещения без сквозняков, расход будет минимальным. Сварочные работы в условиях сильного бокового ветра требуют увеличения расстояния между электродом и материалом, так как воздушный поток может сносить аргон, тогда поверхности металлов будут незащищены. В таких случаях используются специальные сопла (конфузорные) с мелкоячеистыми сетками.

В газовую смесь помимо аргона иногда добавляют кислород, около 3 – 5 %. Аргон не способен защитить от влаги, грязи и других присадок, которые могут появиться на поверхности свариваемых деталей в ходе расплавления металла. Кислород же вступает в реакцию с вредными примесями, в результате чего они либо сгорают, либо получившиеся соединения всплывают в сварочной ванне на поверхность. Использование кислорода – хороший способ борьбы с пористостью сварного шва.

Особенности сварки алюминия
При нагреве алюминия на его поверхности возникает тугоплавкая пленка. При сварке на обратной полярности или с использованием источника переменного тока эту пленку можно разрушить. Когда алюминиевая деталь имеет положительный заряд, при сварке на обратной полярности ионы аргона бомбардируют поверхность алюминия, разрушая оксидную пленку. В таком случае аргон уже выступает не просто защитным газом, а является электропроводной плазмой, упрощающей и улучшающей сварочные работы.

Во время сварки на переменном токе подобный процесс происходит тогда, когда алюминиевая деталь является катодом.

Особенности сварки меди
Медь легко вступает в реакцию с кислородом, образуя закись меди. Это приводит к тому, что шов получается неоднородный и недостаточно прочный. Еще большей проблемой является то, что получившаяся закись меди взаимодействует с водородом, содержащимся в воздухе, образует водяной пар, который стремится вырваться наружу и образует поры в шве. Именно поэтому обязательна защита сварной зоны аргоном.

Аргонодуговая сварка: преимущества и недостатки

Как и у любого процесса, у сварки аргоном есть свои достоинства и недостатки, которые связаны с технологией и используемыми приборами.

К преимуществам можно отнести:

Защита сварного шва аргоном от воздействия окружающей среды. Это обеспечивает прочное соединение, без пор и примесей.
Металл нагревается мало, область нагрева очень мала, поэтому можно легко сваривать заготовки сложной конструкции, не боясь изменить их форму.
Возможность сварки металлов и сплавов, которые невозможно сварить иначе.
Относительно быстрое проведение работ, благодаря высокотемпературной дуге.

Недостатки:

Достаточно сложное оборудование, требующее точной настройки.
Относительная сложность сварочных работ, требующая опыта и сноровки.

Сварка аргоном хороша тем, что обеспечивает выполнение шва высокого качества, с одинаковой глубиной проплавления. Это очень важно при проведении сварочных работ тонкого металла с доступом только с одной стороны, например, неповоротных стыковых труб. Кстати, при сварке цветных металлов малой толщины присадочную проволоку можно не использовать.

Инверторная сварка в аргоне

Что это инверторная аргоновая сварка? Этот метод считается самым востребованным видом аргонодуговой технологии. Его используют в промышленных и бытовых условиях. Во время этого процесс применяется инвертор для аргонодуговой сварки, это тип аппарата дуговой сварки, который преобразует ток из постоянного в переменный. Кроме этого оборудование обладает дополнительным преимуществом, которое состоит в адаптации к скачкам напряжения источника питания.

Инверторный сварочный аппарат обладает компактными размерами, он нетяжелый и выполнен из прочной основы. Он прекрасно подходит для проведения сварочных работ в любых условиях — дома и на производстве. Кроме этого он обладает легким управлением, с которым смогут справиться даже новички.

Что можно варить инверторной аргоновой сваркой? Данная технология отлично подходит для сваривания нержавейки, меди, алюминия, цветных металлов. При помощи инвертора процесс выполняется достаточно легко, требуется только двигать горелкой вдоль шва. Если соблюдать все технологические требования, сварное соединение выходит узким и ровным.

Правильная аргоновая горелка

Главные задачи горелки состоят в подаче электроэнергии и создании газовой защиты. При проведении сварочного процесса важно выбрать правильную горелку, это также важно, как выбор правильных расходников. В аргонодуговой сварке применяется специальная горелка с неплавящимся вольфрамовым электродом — именно таким способом производится сваривание нержавеющей стали.

К главным техническим свойствам правильной горелки, в соответствии с которыми нужно ее выбирать, относят:

Допустимые показатели сварочного тока или его мощность;
Тип охлаждения горелки при сильных и слабых токах;
Показатели длины кабеля;
Наличие сопла из керамической основы и фиксатора вольфрамового электрода;
Универсальность горелки — способность подключаться к разным сварочным аппаратам.

Принцип работы горелки в аргонной сварке состоит в следующем:

Включается все сразу — подается газ на горелку, начинается активная циркуляция охлаждающей жидкости, а затем подключается сам сварочный аппарат;
После того как образуется защитный слой из аргона производится поджигание дуги, осуществляется разогрев заготовок до температуры плавления, а присадочная проволока помещается в образовавшуюся рабочую ванну;

Размещение присадочной проволоки и электрода из вольфрамовой основы вдоль сварного соединения.

Розжиг дуги при разных электродах

Во время использования расплавленных электродов розжиг дуги происходит при соприкосновении электрода с изделием. Электродная проволока при касании металлического изделия начинает искрить и вокруг нее начинается активное испарение паров железа. Именно они оказывают влияние на степень ионизации аргона, они ее снижают, поэтому розжиг дуги происходит достаточно быстро и легко.

При применении неплавящихся электродов розжиг дуги таким способом будет невозможен. Дело в том, что чистый сварочный аргон обладает высоким показателем ионизации, и для розжига он требует более сильную искру. А при касании вольфрамового электрода поверхности металла ее не удается получить. Также во время ее касания происходит сильное загрязнение поверхности и ее оплавление.

По этой причине для разжигания дуги при вольфрамовом электроде используется вспомогательный прибор, который называется осциллятором. При помощи него после включения устройства на электрод подается высоковольтное напряжение с высокой частотой импульсов, которые обеспечивают ионизацию промежутка между дугой и металлической поверхностью изделия с последующим розжигом дуги.

Обычно для создания сварного шва применяется аргонодуговая сварка с постоянным и переменным током. Если сварочный процесс выполняется в режиме переменного тока, то осциллятор выполняет роль стабилизатора, который подает импульсы в моменты замены полярности. Это обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.

Во время сварки с применением постоянного тока на анодном и катодном конце величина выделяемого тепла может быть разной. При значении меньше 300 ампер до 70 % выделяемого тепла образуется на аноде и только 30 % на катоде.

Для обеспечения большого нагрева металла, которое приводит к его расплавлению и исключению перегрева электрода, используется прямая полярность. В этом случае самое сварное изделие является анодом, а электрод служит катодом.

А что варят аргоновой сваркой с такой схемой? Она отлично подходит для сваривания меди и ее сплавов, ее применяют для цветных металлов, исключением является алюминий и его сплавы. Для этого металла используется сварка с переменным током, которая позволяет эффективно удалить окисный поверхностный слой.

Какие свойства алюминия следует учитывать при его сварке

Разбираться в нюансах процессов, протекающих в структуре алюминия при выполнении с ним сварочных работ, особенно важно для начинающих сварщиков. Чтобы хорошо разбираться в этом, необходимо познакомиться с химическими свойствами, которыми обладает данный металл, отличающийся небольшим удельным весом, высокой прочностью и исключительной химической активностью.

Наиболее значимой характеристикой алюминия, о которой должны знать не только опытные, но и начинающие сварщики, является его способность быстро вступать в реакцию с кислородом, что приводит к образованию на поверхности металла тугоплавкой оксидной пленки. Что характерно, сам алюминий может плавиться при температуре 650 градусов, а чтобы расплавить оксидную пленку, покрывающую его поверхность, потребуется температура нагрева, превышающая 2000 градусов. Нерасплавленная оксидная пленка при сварке на постоянном токе может погружаться в расплавленный металл, тем самым ухудшая его внутреннюю структуру.

Еще одной особенностью, которую следует учитывать при выполнении сварки данного металла, является то, что он не меняет своего цвета в процессе нагревания. Из-за этого визуально определить степень нагрева соединяемых деталей достаточно сложно, что часто приводит к прожогам и утечке расплавленного металла в процессе выполнения сварочных работ.

Свойством алюминия, которое следует учитывать, если вы соберетесь варить детали из данного металла, является значительный коэффициент его объемной усадки, что нередко приводит к возникновению напряжений и деформаций внутри сформированного сварного шва и, как следствие, к образованию в нем трещин. Чтобы избежать таких неприятных последствий, необходимо выполнять модификацию сварного шва либо компенсировать усадку металла за счет большего расхода сварочной проволоки.

Любая инструкция по сварке алюминия, а также сплавов на его основе предусматривает, что выполняющий ее специалист осведомлен о характеристиках данного металла, к которым следует отнести:

высокую химическую активность;
невысокую температуру плавления самого металла;
значительную объемную усадку.

Учитывая все вышеперечисленное, можно утверждать, что именно благодаря сварке алюминия аргоном получают качественные, красивые и надежные соединения деталей. А если использовать для выполнения такой сварки полуавтоматическое оборудование, то можно эффективно решить сразу две задачи: защитить зону сварки от вредного воздействия окружающей среды, а также компенсировать значительную усадку металла за счет постоянно подающейся сварочной проволоки.

Конечно, кроме данной технологии, существуют и другие методы соединения деталей из алюминия при помощи сварки, об особенностях использования которых должен знать каждый специалист.

Какие аппараты применяются для аргонодуговой сварки

Чтобы понять, как работает аргонная сварка, стоит рассмотреть устройства, которые применяются при ее проведении. Оборудование может иметь разное управление и определенный принцип работы, от которого зависит скорость получения сварного шва, а также его качество.

При проведении аргонодуговой сварки могут применяться следующие аппараты:

Сварочные трансформаторные устройства. Они работают на использовании переменного тока;
Аппараты, выполняющие роль выпрямителей и генераторов. Они применяются для обеспечения выпрямленного (постоянного) тока при проведении сварочных работ;
Универсальные устройства. Они предназначены для сварочных работ при постоянном и переменном токе.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Рассматривая, что такое аргонодуговая сварка стоит изучить ее важные положительные и отрицательные особенности. Они оказывают влияние на проведение процесса, на свойства получаемого соединения, на его прочность и другие важные нюансы.

Среди преимуществ стоит выделить:

Принцип аргонной сварки предполагает проведение нагрева с невысокой температурой. Именно это свойство позволяет в полной мере сохранить размеры и формы двух свариваемых изделий;
Аргон для сварки является инертным газом, а именно он плотнее и тяжелее воздуха. Именно это обеспечивает максимальную защиту зоны сваривания;
Тепловая мощность дуги обладает высокими показателями, именно это позволяет проводить процесс сварки за короткий промежуток времени;
Аргонодуговая сварка обладает простой техникой проведения, которую смогут понять даже неопытные сварщики;
Сварочный процесс позволяет соединить разные виды металлов, которые не получается состыковать при помощи других типов сварок.

Но не стоит забывать про некоторые недостатки аргонной сварки:

В теории указывается, что сварка аргоном не должна проводиться при сильных сквозняках и ветре. Во время данных условиях происходит улетучивание часть аргонной защиты. Именно это снижает качество сварного шва. По этой причине весь процесс требуется проводить в закрытых помещениях с хорошей вентиляцией;
Сварочное оборудование, которое применяется для сварочного процесса, обладает сложной конструкцией и тяжелым управлением. Это может усложнить проведение настройки режимов сварки;
Если в процессе соединения потребуется высокоамперная дуга, то обязательно требуется продумать дополнительное охлаждение стыкуемых компонентов.

Что это такое аргонная сварка и для чего она нужна? Чтобы понять этот процесс и его главное назначение, стоит рассмотреть его главные особенности, характерные качества и нюансы. Данная техника может использовать для капризных и устойчивых металлов ,к примеру для сваривания меди, бронзы, алюминия и разных цветных металлов.

Проведение процесса простое и легкое, с ним сможет справиться даже начинающий сварщик. Но все же не стоит забывать про правила и главные особенности сварочных работ в аргоне.

Сварка аргоном цена

В нашей компании вы можете заказать любую по сложности сварку в среде аргона. Постоянным клиентам предоставляются бонусы и скидки. Конечная цена на сварочные услуги зависит не только от длины изделия, но и от сложности работы.

УСЛУГИ	ЕД. ИЗМЕРЕНИЯ	ЦЕНА
Сварка аргоном	см	От 30 рублей

Поделиться в соцсетях

На протяжении 10 лет компания “Аргоникс” качественно и строго в срок выполняет возложенные на себя обязанности в области аргонной сварки и других сварочных работ.

Услуги

О нас

Порошковое окрашивание

Сварка аргоном, технология и способы аргонной сварки