Сварка аргоном преимущества и особенности

Аргоновая сварка технология, оборудование, принципы работы

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

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

Основные сведения

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

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

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

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

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

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

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

Оборудование

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

Оборудование для проведения TIG сварки достаточно громоздкое.

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

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

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

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

Технология

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

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

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

Читайте также:  Лада 4х4 Бронто 2019, обзор, характеристики, интерьер, экстерьер, комплектации, цены, тест драй, отз

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Достоинства и недостатки

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

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

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

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

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

Как правильно варить алюминий аргоном

Есть несколько способов неразъемного соединения этого капризного материала, у каждого есть достоинства и недостатки. Но надежные и эстетичные швы, не требующие дополнительной обработки, создаются только сваркой алюминия аргоном. Успешность работы определяется правильностью выбора оборудования, расходных материалов и знания нюансов метода.

Особенности сварки алюминия аргоном

Выполняя работу нужно учитывать неординарность характеристик этого металла:

  1. Из-за повышенной химической активности поверхность алюминия при контакте с воздухом быстро покрывается оксидной пленкой. Она плавится при температуре более 2000⁰C, а металл — 660⁰C. Если твердые кусочки пленки попадут в шов, его прочность уменьшится.
  2. При сварке алюминия трудно контролировать процесс, так как его цвет не меняется после расплавления.
  3. Материал гигроскопичен, поэтому впитывает атмосферную влагу, которая при нагреве испаряется с поверхности, снижая качество соединения.
  4. Из-за высокого коэффициента линейного расширения место соединения при остывании может деформироваться и растрескаться. Для компенсации усадки сварка аргоном проводится с повышенным расходом проволоки или модифицируют шов.
  5. Если неправильно настроить расход газа при выполнении аргоновой сварки алюминия, он вспенивается при недостатке, а избыток затрудняет сформировать шов.
Читайте также:  Замена задних амортизаторов нива 21213 Замена задних амортизаторов Нива ВАЗ 21213, 21214, 2131 lada

Необходимое оборудование и материалы

Для работы потребуется аппарат выдающий переменный ток, поскольку сварку алюминия постоянным током аргоновым методом провести не получится. Оптимальным вариантом будет инвертор с режимом тиг и набором опций, позволяющих:

  • бесконтактно зажигать дугу;
  • заваривать кратер на конце шва;
  • регулировать баланс тока;
  • устанавливать период времени, в течение которого продолжается подача аргона после отключения дуги.

Чтобы снизить расход газа для сварки алюминия нужно обзавестись горелкой с газовой линзой (цангодержателем), внутри которой помещена сетка. При проходе аргона через ячейки улучшается защита места сварки при меньшем расходе. Для установки линз выпускаются сопла нескольких диаметров, чем больше размер, тем надежнее защита.

Сварка проводится универсальным вольфрамовым электродом (AC/DC) любой окраски или специализированным для работы переменным током (AC) зеленого цвета. Конец заостряется, но оставляется притупление. После розжига дуги он станет похожим на каплю. Чтобы вольфрам не перегревался, электрод вставляют в сопло с вылетом 3 — 5 мм. При работе он загрязняется алюминиевыми брызгами, тогда конец снова заостряют.

Так как у алюминия высокая скорость плавления присадочная проволока должна быть диаметром не меньше толщины деталей, чтобы успевать продвигать ее. Она может подаваться вручную или механизмом полуавтомата. Работая с чистым алюминием, чаще всего выбирают проволоку №5356, а со сплавами — №4043, с добавлением кремния.

Для tig сварки алюминия требуется чистый газ аргон с концентрацией 98 — 99%. Поэтому покупать его нужно у надежных продавцов. Редуктор и манометры лучше выбрать импортные, поскольку они позволяют точнее настраивать расход, чем отечественные модели.

Настройка аргонового аппарата

Сначала настраивается расход газа в диапазоне 6 — 12 л/мин по манометру, который ближе к шлангу. Работая в помещении, значение устанавливается в 1,5 раза меньше чем на улице. Завышенный расход создает турбулентные завихрения, которые газ смешивают с воздухом, снижая тем самым надежность защиты зоны сварки.

В зависимости от толщины заготовок настройку аппарата для сварки аргоном по току проводят по таблице:

Толщина металла, мм

Величина тока, А

Диаметр электрода из вольфрама, мм

Для алюминия устанавливается полярность 50/50. Однако при работе с чистым металлом для получения тонкого шва и меньшего разогрева электрода регулятор баланса тока сдвигают в сторону отрицательных значений. Для сплавов лучше пользоваться положительным диапазоном, но не увлекаясь. Переменный ток с большой положительной полуволной губителен для электрода.

Время затухания дуги при заваривании кратера, в зависимости от толщины заготовок устанавливается 2 — 4 секунды. Продолжительность подачи аргона после завершения сварки 3 — 5 секунд.

Подготовка деталей к сварке

Прежде чем начинать сваривать детали их очищают от грязи и жира любым растворителем. Оксидную пленку удаляют щеткой с металлическим ворсом или напильником. Использование абразивного инструмента нежелательно. Крупинки, оставшиеся в царапинах, попадут внутрь шва, что не лучшим образом скажется на его качестве. С кромок толстого алюминия (больше 4 мм) снимают фаски под углом 45 — 65⁰.

Для удаления влаги заготовки подогреваются до 150⁰C. Для снижения риска прожога тонкого металла до нуля под заготовки подкладывают стальные или медные пластины. Они улучшают отвод тепла, что позволяет ускорить процесс, за счет чего экономится энергия и газ. Сварку в среде аргона проводят сразу после подготовки, чтобы алюминий не успел окислиться.

Процесс сварки алюминия аргоном: пошаговая инструкция

Главным для начинающих, осваивающих эту технологию, является строгое выполнение несложных правил:

  1. Для создания ровного шва заготовки предварительно прихватываются с обеих сторон.
  2. Присадочную проволоку подают после появления сварочной ванны. Важно не промедлить, чтобы не прожечь в металле дырку.
  3. При сваривании алюминия аргоном длину дуги выдерживают на уровне 3 мм.
  4. Электрод располагают под углом 80⁰, а проволоку перпендикулярно к нему. Для предотвращения разбрызгивания алюминия ее подают плавно, без рывков.
  5. Если сваривается тонкий алюминий, электрод ведут вдоль стыка без поперечных движений. При работе с заготовками толще 3 мм допускаются зигзагообразные колебания.
  6. Технология сваривания аргоном предусматривает движение проволоки перед электродом.
  7. Шов завершается нажатием кнопки на аппарате, которая включает таймер затухания дуги.
  8. Положение горелки не меняют до окончания продувки аргоном.
  9. У правильно сделанного шва поверхность получается ребристой без пор и трещин.

Освоив технологию аргонодуговой сварки алюминия можно неплохо зарабатывать. За 1 см такого соединения платят 45 и более рублей. Но чтобы стать востребованным специалистом придется сначала потренироваться, чтобы научиться создавать надежные швы.

Что такое аргонодуговая сварка? Принцип технологии

Нас всю жизнь в быту сопровождают вещи из разных сплавов и цветных металлов.

Вспомните, как вы много раз искали способ, чтобы соединить вместе, разбитую на несколько частей:

  • антикварную вещицу;
  • лопнувшую емкость из нержавейки;
  • прохудившуюся кастрюлю любимой тещи;
  • и многое другое.

Аргоновая сварка — поможет вам решить эти житейские вопросы. Конечно, сварка аргоном, выполненная у профессионалов, будет отменного качества. Но, высокая стоимость подобной услуги, приостанавливает ремонт необходимой утвари до лучших времен.

Читайте также:  Трубогиб гидравлический своими руками - чертежи Ручной ремонт прибора stalex

Вот тут-то у обывателя и появляется вопрос, а можно ли дома использовать аргонодуговую сварку и что для этого понадобится?! Да друзья, это вполне по силам домашнему мастеру и если имеется опыт проведения работ дуговой сваркой, то и с аргоном не будет проблем.

Общие понятия

Аргонодуговая сварка — что это?! В технологии используется электрическая дуга и газ. Этакий гибрид — электро-газовое соединение металлов.

С электродугой понятно: она плавит свариваемые кромки материала и соединяет их.

А вот аргон призван защищать место сварки от вредных примесей и газов, т.е. он вытесняет кислород из рабочей ванны и изолирует место сварки от воздействия атмосферы.

А зачем это нужно ? При соединении цветных металлов и легированных сталей, кислород плохо влияет на качество шва, а алюминий даже возгорается. Вот для решения таких проблем и применяют газ аргон, который тяжелее воздуха на 38%.

Подача газа происходит заблаговременно, перед зажиганием дуги и прекращается после завершения сварных действий.

Аргон из-за отсутствия реакции в районе рабочей зоны, получил название — инертный.

Сварка аргоном выполняется плавящимся или неплавящимся — вольфрамовым электродом. Недаром, в старых электропечах для приготовления пищи использовали вольфрамовую спираль, ввиду её тугоплавкости.

Электроды производятся разных диаметров и материалов под каждый вид свариваемых металлов.

Разновидность сварочной технологии делится на 3 вида:

  1. РАД — ручная аргонно дуговая сварка неплавящимся электродом;
  2. ААД — автоматическое соединение неплавящимся электродом;
  3. ААДП — автоматизированный процесс с плавящимся электродом.

Оборудование

Если вы надумали все сделать своими руками, то здесь одним аппаратом не обойтись. Необходимое оборудование:

  • горелка;
  • сварочный трансформатор;
  • осциллятор для поджига дуги;
  • регулятор времени обдува аргоном;
  • баллон с редуктором;
  • электроды;
  • присадочная проволока;
  • очки и перчатки сварочные;
  • другие вспомогательные приборы.

В конструкцию горелки входит: вольфрамовый электрод, выступающий за пределы керамического сопла на 3-4 мм, форсунка для аргона, токо-газоподводящий узел и кнопка включения газа.

Осциллятор вырабатывает высоковольтные импульсы, которые подаются на электрод для зажигания дуги. При простой сварке — это достигается касанием электрода о свариваемую поверхность. А вольфрамовый электрод без осциллятора загрязняется.

Сейчас можно легко приобрести новые и б/у аргоновые баллоны со стандартным рабочим давлением 150 АТМ. Цена за баллон 40л на 2016 год от 4 000 рублей.

Таблица технических характеристик:

Также, на рынке есть баллоны на 5, 10, 20 и 50 литров. Цены и характеристики смотрите в таблице:

Самый простой вариант — это купить аргонно дуговой аппарат TIG полной комплектации и баллон с газом.

Оборудование TIG различается по своим возможностям. Например, для сварки алюминия подходит аппарат образующий переменный ток (АС). А для стальных изделий берут прибор постоянного тока (DC). Лучше приобретать универсальный агрегат, совмещающий оба режима и подходящий под ваше рабочее напряжение сети.

Смотрите полезное видео, что такое TIG сварка и где она применяется:

Выбирайте аргоновый сварочный аппарат под себя — цены начинаются от 14 000 рублей. Есть возможность оформить товар в кредит.

Видео-обзор аппарата аргонно-дуговой сварки Tesla TIG MMA 250 (отзывы хорошие):

Итак, перечень необходимого оборудования для аргоновой сварки:

  • источник тока (аппарат TIG);
  • газовый баллон с редуктором и шлангом;
  • горелка;
  • электроды — диаметр подбирается от толщины свариваемых изделий;
  • присадочная проволока — пруток, материал аналогичный свариваемому;
  • маска и специальные перчатки.

По тексту статьи вы можете прикинуть среднюю цену оборудования аргоновой сварки.

Принцип технологии

Рассмотрим технологию РАД — руки сварщика держат горелку и присадочную проволоку.

Перед работой очищаем поверхность соединяемых изделий и крепим провод на массу. Берем горелку в одну руку, а проволоку в другую и подносим оборудование к поверхности металлов на расстояние 2-3 мм. Включаем кнопкой на горелке подачу газа на 15 секунд раньше подачи тока.

Через определенное время, появится электрическая дуга между электродом и металлом, которая плавит кромки изделий и проволоку. Медленно ведя горелку по шву и подавая присадочную проволоку, получаем красивое и надежное соединение (не всегда).

Тут без сноровки не обойтись. Проволоку необходимо держать впереди горелки под углом. С помощью проб и ошибок, технологию освоить можно!

Смотрите видео, как правильно варить аргоном:

Видео-обзор основных вариантов применения и приспособлений TIG сварки:

О сварке плавящимся электродом

Для соединений в среде аргона плавящимся электродом применяют особые установки и аппараты. Сваривание происходит при помощи спецгорелки, оснащенной маленьким электродвигателем, который подает проволоку из катушки.

Видео-обзор полуавтомата Тесла MIG MAG ММА 300 предназначенного для сварки плавящимся электродом:

Преимущества и недостатки метода

Какие плюсы и минусы имеет сварка аргоном? Недостатки:

  • оборудование сложное для новичков;
  • сварочные работы требуют опыта и сноровки;
  • при ручном способе, низкая скорость выполнения работ.
  • сварной шов защищен от воздействия атмосферы;
  • нагрев металла слабый, опытное изделие не меняет форму;
  • возможность соединения любых сплавов;
  • сфера применения безгранична;
  • редкая замена электродов.

Знайте, цена за сантиметр аргонной сварки по стране колеблется от 30 до 300 рублей и факт владения аппаратом, тоже можно отнести к плюсам.

Почему такая существенная разница в цене за см? Зависит от качества оборудования, материала и жадности фирм предоставляющих подобные услуги.

Итоги

Подведем итоги: теперь вы знаете, что это такое — аргонно дуговая сварка? И если выполнять сварочные работы вам приходится довольно часто, то приобрести такое оборудование — стоит!

Ссылка на основную публикацию
Сборки с исполнениями САПР-журнал
Упрощение деталей и сборок САПР-журнал Создание упрощенных деталей и сборок – один из шагов по облегчению работы с большими сборками....
Самые необычные трамвайные маршруты мира Page 3 of 4 CozyZone
Про канатный трамвай Сан-Франциско; TheWonderBird Несколько фактов про канатный трамвай в Сан-Франциско. Вместо вступления: речь идёт об исторических канатных трамваях...
Самые полезные гаджеты для путешествий
Полезные гаджеты для путешественников; OnLime Блог Планируете посетить одну из европейских столиц? Понежиться на пляже где-то в Азии? Или собираетесь...
Сброс ошибки SRS, ABS, VSA и EPS для Honda AutoZona54
Ремонт ЭБУ Хонда Цивик 5д цена ЭБУ Сервис Диагностика и ремонт электронных блоков управления Honda Civic 5D Специализированный центр автомобильной...
Adblock detector