Как выглядит аргонная сварка фото

TIG. Учимся варить аргоном.

Давно хотел научиться варить аргонно — дуговой сваркой или с английского TIG (tungsten inert gas). В отличии от других видов сварки (MMA — обычный электрод и MIG — полуавтомат), TIG сварка производится не плавящимся вольфрамовым электродом, что отдаленно напоминает работу паяльником. Так же TIG сваркой можно варить практически все типы цветных металлов, включая наиболее распространенный — алюминий в режиме переменного тока, что не возможно другими видами сварки. В отличии от обычной сварки, TIG сваркой можно варить в закрытом помещении, она более пожаробезопасна, не брызжет и не выделяет дыма (только нужна система вытяжки, что бы не дышать газом).
В общем сделал себе на новый год подарок, и собрал самый бюджетный набор начинающего TIG Сварщика.
Перед этим естественно почитал немного литературы про TIG сварку и посмотрел некоторые ролики на youtube где все достаточно подробно разжевано.
Для начала был приобретен обычный инвертор с функцией поджига дуги при TIG сварке.

Сам инвертор немецкий и вроде как даже немецкой сборки. Мне он достался новый на акции за 9 800 р.
Т.к. аппарат бюджетный, то он варит только в режиме прямого тока DC (Direct Current), т.е. нет возможности варить алюминий. Алюминий варится в режиме переменного тока AC (Alternating Current). Так что если нужно варить алюминий, аппарат должен работать в режиме DC\AC.
Так как я начинающий сварщик, и бюджет мой был ограничен, то было решено в качестве первого знакомства с TIG сваркой взять самый бюджетный вариант и научится варить нержавейку. Тем более у меня стоит первоочередная задача переварить часть выхлопа и сделать 4-е крепление подушки двигателя. Аппарат имеет максимальный ток в 160 А, чего в принципе достаточно что бы варить металл толщиной до 4 мм.
Аппарат работает от розетки 220V, по размерам очень компактный, для него есть даже пластиковый чехол как для дрели=).
Итак аппарат куплен. Далее к нему отдельно были куплены: горелка — 2 950 р, баллон с заправленным аргоном на 10л — 3 900 р, редуктор на баллон для регулировки давления газа — 2 350 р. (не посмотрел и взял с функцией подогрева, ну да ладно), перчатки — 300 р., фитинги — быстросъём для газового шланга. Шлем для сварки у меня уже был, рекомендую брать сразу хамелеон. Итого набор начинающего TIG сварщика мне вышел в районе ± 20 т.р.
Если рассматривать сразу аппараты, с возможность варить алюминий, то это еще где то + 20 т.р.
Горелка обычная с ручным вентилем (про-во Италия). В комплекте сопла 5 и 6, два электрода 1,6 мм и 2,4 мм и цанги к ним. Электроды — имеют серую цветовую маркировку — универсальные. Есть так же целая цветовая палитра электродов под разные задачи (об этом чуть позже). Горелка имеет отдельно шланг под газ и подключается напрямую к редуктору баллона (на более дорогих аппаратах горелка вместе с шлангом для газа подключается к сварочному аппарату). Шланг просто одевается на фитинг редуктора. Отдельно замутил фитинги и сделал быстросъём как на пневмо инструменте.

Редуктор желательно брать с колбой с шариком.

При подключении фитингов и редуктора к балону используйте фум ленту для 100% герметичности. Сам газ — аргон продается в балонах 40, 10, и 5 литров. Я по не знанке купил в интернет магазине новый балон на 10л, и думал что он уже заправлен =), а он был конечно же пустой. Найти контору куда можно просто приехать и заправить балон не удалось, аргон везде продают на обмен (привез пустой, забрал другой полный и заплатил только за газ). Обычно на обмен новые балоны редкость, я нашел чуть чуть Б\У =).

Перед установкой электрода в горелку, его необходимо предварительно заточить. Для этого пришлось еще купить бюджетный точильный станок, но он мне был уже давно нужен. Электроды затачиваются продольно самому электроду — это важно, т.е. полоски от заточки должны идти продольно а не поперек. Длинна заточки — 2 — 2,5 диаметра самого электрода, но я не сильно парился и точил на глаз.

Вылет электрода от сопла зависит от размера сопла, чем шире сопло, тем больше может вылет но и больше нужно расходовать газа. Основная задача — обеспечить работу сварки в среде газа.
Отдельно заказал себе на ebay и aliexpress наборы газовых линз с соплами и отдельно большую газовую линзу для обеспечения цветных швов, а так же золотые и синие наборы электродов на 1,6 мм и 2,4 мм (пока жду посылку).

Отдельно купил б\у канальный вентилятор и замутил вытяжку над рабочим столом.

И так, все готово. Можно начинать делать первые шаги в TIG сварке. Для новичком рекомендуют начинать тренироваться на обычном прямом листе стали, что бы для начала почувствовать горелку в руке, научиться держать электрод над сварочной ванной на нужном расстоянии и вести горелку под правильным углом. У меня валялось два кусочка трубы — нержавейки 1,5 мм, поэтому решил не париться и начать с них.
Выставил аппарат на 35 Ампер, режим TIG. Поджиг дуги осуществляет очень просто — касаешся кончиком электрода об металл и чуть его поднимаешь, дуга образуется мгновенно. Никаких чириканий и прочей херни делать не нужно, кайф))).

Не айс конечно :). Начинать с трубы была не самая лучшая идея, тк нужно вести дугу постоянно меняя угол, что бы обеспечить правильный угол горелки (по мне где-то 60 гр.). Так же нужно выставить правильную силу тока. Т.к. пока опыта нет, и соответственно горелку быстро двигать не получается при этом обеспечивая нужную сварочную ванну, то ток выставлял не высокий. Со временем начинаешь контролировать сварочную ванную и это прям отдельный кайф ))).
Вторая попытка.

С верху что то вырисовывается, а вот изнутри провара нет. Значит нужно добавить тока. Чуть добавил и провар появился.

Если вы начинаете варить и у вас пошли искры как на MMA сварке значит забыли включить газ)))
Вот так это выглядит, буквально за 2 секунды.

А вот так электрод. Еще пару секунд и сопло бы поплавилось.

Мокнуть электроду в сварочную ванну для начинающих дело пустяковое, у меня за пару часов тренировки пару разков получилось. После этого 100% нужно перетачивать электрод, да и по виду все понятно.
Где то читал, что если правильно варить то на кончике электрода образуется маленький круглый шарик. У меня один раз так было. Если не затачивать электрод, то все сразу видно по дуге. Дуга становится не тонкая, а широкая и не сконцентрированная на одном участке, дуга постоянно гуляет по разным точкам металла.
Далее решил потренироваться на обычной пластине металла. После трубы конечно все намного проще. У меня была пару кусочков от крепления, в итоге получились интересные цветные швы. Видимо такой металл.

Слишком мало тока, нет провара.

Поднял ток до 50А,
С третьей попытки получилось даже красиво).

Далее решил вернуться к трубе. Отрезал как попало с большим зазором два кучка трубы нержавейки. В итоге получил такую картинку.

Для начала подумал много тока. Но примерно тоже самое получилось убавив ток с 50 до 35 Ампер. Значит дело не в токе. Просто имея зазор, металл начинал плавиться по зазору. Для этого нужно использовать присадочный пруток. У меня завалялся пруток нержа на 1,6 мм. Остался от ребят которые варили мне выхлоп.
Первые разы сварки с прутком конечно не удобные, пруток в левой руке кажется инородным и не привычно держать. Потом постепенно рука немного начала привыкать и удалось заварить дырку, но шовчик получился жирненьким)))

Жаль конечно что максимально можно 20 фото выложить(, так бы чуть по более накидал.

В завершении скажу, что затея со сваркой мне понравилась и в принципе процесс интересный. Нужно конечно набивать руку и пробовать разные варианты соединений металла. Возможно в будущем поснимаю сам процесс.
В общем продолжение следует однозначно).

Особенности сварки аргоном

Сварочный процесс, выполняемый в среде защитного газового облака, является современной технологией, универсальность которой дает возможность соединять черные и цветные сплавы металлов различной толщины и характеристик. Аргонодуговая методика электросварки объединяет в себе 2 метода выполнения работ: газовую сварку и электродуговую. С помощью защиты сварочного процесса инертным газом удается стыковать как детали больших размеров промышленного назначения, так и миниатюрные ювелирные изделия.

Что это такое?

Сварка аргоном подразумевает обязательное применение в процессе выполнения работ электрической дуги и инертного газа. Задачей такой технологии является надежное обеспечение защиты сварочной ванны от окисления поверхности металлических кромок, которое возникает под действием кислорода во время плавления металла и ухудшает прочность сварочного шва.

Аргон относится к классу инертных газов, но если сравнивать его с гелием, то стоимость у аргона значительно ниже, и расход его гораздо меньше.

По этой причине аргон завоевал популярность и широко используется для проведения сварочных работ. Инертный газ аргон обладает определенными свойствами, которые заключаются в следующем:

• газ в несколько раз тяжелее воздуха, поэтому при сварке кислород активно вытесняется из полости сварочной ванны – так происходит защита металла от окисления;
• аргон инертен с химической точки зрения, поэтому он не вступает в реакцию с другими веществами, в том числе и с металлом.

Выполнение сварочного шва в среде аргона допускается с использованием вольфрамовых неплавящихся или обычных плавящихся электродов. Выбор типа электрода зависит от того, какие материалы предполагается соединять путем сварки. Облегчают задачу подбора электродов специальные справочники, где указан тип материала и рекомендуемый диаметр электрода, а также его разновидность. Аргонодуговая сварка обладает своими определенными преимуществами и рядом недостатков. Преимуществами метода являются:

• в результате эффективной защиты сварочный шов получается прочным, в нем отсутствуют шлак и посторонние примеси;
• во время сварочного процесса металл прогревается умеренно, поэтому свариваемые заготовки не деформируются, что дает возможность работать даже с самыми сложными и ответственными конструкциями;
• появляется возможность соединять не только однородные по составу материалы, но и разнородные металлические сплавы, которые нельзя соединить в других условиях;
• за счет применения электрической дуги образуется высокотемпературный режим, который позволяет выполнять работу в интенсивном темпе.

Недостатки, присущие электросварке в газовом аргонном облаке:

• сварочное оборудование подлежит точной и сложной настройке;
• методика выполнения сварочных работ довольно сложная, требующая знаний теории и практических навыков, поэтому для новичка-сварщика она не подходит.

Электросварка металлов, проводимая в защитном инертном газовом облаке, обладает эксклюзивностью, и ни один другой способ соединения металлов не имеет таких высококачественных результатов, которые получаются при использовании данной методикой.

Описание видов

Аргоно-электрическая ручная сварка, проводимая в среде инертного газа, регламентируется стандартами ГОСТ 14771, который устанавливает характеристику соединительных швов, определяет толщину металлических заготовок, устанавливает характеристику материалов, соединяемых между собой. В требованиях стандарта заложены нормативы, касающиеся выполнения работ с применением тех или иных электродов, использования присадок. Если сварка выполняется неплавящимся видом электрода, то к нему дополнительно используется флюс, а в случае, когда сварку выполняют плавящимся электродом, присадка не потребуется.

Аргонодуговая электросварка выполняется с поддувом газа, что позволяет укрепить шов не только снаружи, например, при сваривании трубы, но и изнутри. Поддув инертного газа укрепляет все слои сварочного шва, начиная от его корня, при этом расплавленный наплыв металла ложится мягче, а шов получается более стабильным и крепким. Такая методика электросварки выполняется несколькими способами.

Аргонная сварка, которая выполняется вручную с применением электродов с вольфрамом. Сварщик самостоятельно осуществляет передвижение газовой горелки и контролирует процесс подачи электродной проволоки, которая относится к типу неплавящейся. Процесс происходит непосредственно в поле электрической дуги, которое образуется от электрода.

При подаче переменного электротока импульсная точечная сварка соединяет только сталь, обогащенную углеродом.

Применяя постоянный ток, можно соединять не только углеродистую, но и нержавеющую разновидности сплавов, в том числе и алюминий.

Применяется как для ручной, так и для автоматической сварки с использованием инертного газа и вольфрамовых электродов. На переменном электротоке допускается соединять алюминий и сплавы с его содержанием. Если выбрать постоянный электроток, то появляется возможность соединять нержавеющий и углеродистый типы сплавов. При автоматическом режиме сварочных работ применяется плавкий электрод, причем передвижение горелки и подача сварочной проволоки может управляться дистанционно. В современных промышленных условиях сваривание труб из нержавеющих сплавов выполняют роботизированные аппараты.

Аргонная сварка полуавтоматического типа с применением плавящихся сварочных электродов. Данная технология предусматривает использование переменного тока. Соединению подлежат углеродистая и нержавеющая сталь, а также алюминий и его сплавы. Аргонодуговая сварка механического типа с плавящимися электродами также относится к MIG-группе.

Полуавтоматическим сварочным аппаратом с применением аргона сваривают изделия из нержавейки.

Терминология сварочных процессов с применением инертного газа для новичка может показаться сложной, но опытные специалисты легко в ней разбираются. При выполнении сварочных работ с аргоном необходимо ориентироваться на стандарты ГОСТ – их выполнение гарантирует получение надежного и аккуратного сварного шва, который соответствует критериям качества.

Режимы

Под режимом сварочного процесса следует понимать выбор направления электротока и его полярности при настройке сварочного оборудования. Определение режима электросварки зависит от физических свойств и химических характеристик металла, с которым предстоит работать. Например, для соединения конструкций из прочной стали выбирают постоянный электроток прямой полярности, а для сварки мягкого алюминия и его сплавов потребуется выбрать постоянный ток с обратной полярностью.

Важным параметром является и сила электротока, которая определяется в зависимости от толщины металлических заготовок, толщины сварочного электрода и выбранной полярности электротока.

Перечисленные параметры настроек сварочного аппарата и характеристик металла взаимосвязаны. Нередко опытные сварщики путем многолетней практики определяют наилучшее соотношение параметров, которые более всего подходят для соединения металлов. Параметры настройки режимов сварочного аппарата представлены в таблице.

Сила электротока, Ампер

Размер сварочного электрода, мм

Толщина соединяемых заготовок, мм

Качественный сварочный шов возможно выполнить в том случае, если все параметры настроек сварочного аппарата выбраны правильно, а сварочная дуга используется короткая. При выполнении работ в среде инертного газа необходимо следить за его расходованием. Наиболее экономным вариантом расхода является ламинарная подача газа, то есть при подаче газообразное вещество выходит равномерно, без пульсирующих порций и перемешиваний.

Оборудование и оснащение

Принцип работы при выполнении аргонного сварочного соединения заключается в том, что используется широкий перечень необходимого для этой цели оборудования.

Как правило, универсальные аппараты для электрогазосварки аргонного типа оснащаются всеми необходимыми приспособлениями, их выпуск серийный.

Все оборудование, которым работает сварщик при аргонодуговой сварке, можно разделить на 3 типа:

• оборудование специализированное, которое используется для однотипных заготовок из металла;
• специальные приспособления, выполняющие определенные функции и применяемые для сварки однотипных заготовок;
• оборудование универсальное, которое подходит для выполнения всех типов сварочных работ.

Для выполнения сварки в среде аргона одного только сварочного аппарата недостаточно, для осуществления процесса потребуется подготовить следующее оборудование:

• газовая горелка, имеющая керамическое сопло;
• трансформаторы, один из которых используется для сварочного аппарата с напряжением электротока до 70 В, а второй потребуется для подпитки устройств коммутации;
• осциллятор, который присоединяется параллельным способом к точке электропитания и используется для розжига дуги при работе с неплавящимися присадочными прутками;
• проволока-присадка или вольфрамовые электроды;
• газовые баллоны, где содержится смесь с инертным газом;
• рукав для подачи аргона и редуктор;
• контактор, который обеспечит подачу электротока на газовую горелку;
• переключатель в виде реле, используемый для подключения или выключения осциллятора с контактором;
• электрогазовый клапан, необходимый для подачи переменного либо постоянного электротока;
• держак для закрепления сварочного электрода;
• электрофильтр для осциллятора, контролирующий импульсы высоковольтного типа;
• стабилизатор электротока;
• защитная маска, спецодежда и перчатки для сварщика.

Современные технологии сварочных работ в среде инертных газов дают возможность выполнять сварочные соединения заготовок с толстыми кромками.

Для этой цели применяются специальные приспособления, например, горелка, которая может использовать одновременно несколько электродов с вольфрамом, что обеспечивает получение прочного шва и значительно ускоряет процесс выполнения сварочных работ.

Используемые марки аргона

Марки инертного газа регламентируются нормативами ГОСТ 10157-79, согласно которому выделяют 3 вида смесей с различным процентным содержанием основного компонента – аргона:

• марка А – на 99,99% состоит из аргона и предназначается для соединения редкоземельных металлов, таких как цирконий или титан, содержащих химически активные компоненты, а также подобная газовая смесь используется для сборки конструкций особой важности, где качество сварочного шва определяют высокие стандарты;

• марка Б – на 99,96% состоит из аргона и применяется для соединения магниевых или алюминиевых металлосплавов, растворимых в газовой среде;

• марка В – на 99,90% состоит из аргона и используется для соединения нержавеющего типа стали, а также позволяет соединять высокопрочные и жароупорные сплавы, в том числе и чистый алюминий.

Все марки газа, применяемые для выполнения аргонодуговой сварки, сертифицируются и соответствуют нормам стандартов ГОСТ.

Особенности процесса

Работа по соединению цветных сплавов и литья черного металла в аргонной среде требует определенного навыка, поэтому варить новичку своими руками такие заготовки будет непросто. Выполняя сварочные работы, следует помнить, что титан, медь, алюминий, силумин и бронза имеют физические и химические различия по сравнению с чугуном и сталью. При расплавлении стали или цветных сплавов жидкий металл имеет свойство поглощать примеси, образующиеся в результате плавления под действием высоких температур, что приводит к наличию в сварочном шве пористости. Инертный газ, применяемый для защиты расплавленного металла, устраняет проникновение посторонних продуктов плавления в сварочную ванну, тем самым укрепляя шов.

Аргонодуговая сварка является универсальным методом, технология которого используется для ремонта кузовного железа, внутреннего угла двери автомобиля, алюминиевых элементов кузова и поддона картера, для установки дополнительного оборудования и сварки тонкого металла. Нередко для выполнения таких работ используется техника применения газа с поддувом, причем расход аргона даже в таком случае будет меньше, чем гелия при его применении. Детали могут соединяться встык или внахлест, чаще всего работу проводят неплавящимся электродом из вольфрама, а для розжига электродуги применяют осциллятор.

Получение качественного и прочного шва возможно при соблюдении технологии выполнения работ.

Основным моментом является предварительная подготовка металла к сварке: кромки, предназначенные для соединения, зачищают от поверхностной пленки оксидов, а затем обезжиривают с помощью растворителя. Основа сварки – подача неплавящегося электрода, который перед применением необходимо заточить под острым углом 25–30°, если предстоит соединить заготовки из титана, стали или меди. Для соединения алюминия затачивать электрод не нужно, так как при поджиге на нем образуется округлый наплыв, который и будет формировать сварочную ванну.

В зависимости от типа свариваемых материалов выбирается и присадка. Это может быть проволока из алюминия, нержавеющей стали, а также медно-никелевые или латунные прутки. Состав сплава у присадочных материалов указывается в соответствующем справочнике по маркировке, имеющейся на конце прутка. Кроме того, важно правильно выбрать и сам сварочный аппарат. Например, для соединения медной детали с алюминием, толщина которых не превышает 7 мм, потребуется мощное сварочное оборудование промышленного типа, которое дает мощность до 400–500 А. Настройка аппарата перед началом работы является важным условием, причем сила тока и напряжение выбираются исходя из размера вольфрамового или обычного электрода.

При подаче сварочной проволоки вылет стержня зависит от типа сварного соединения, например, для угловых швов вылет должен превышать показатель 2 мм. В случаях, когда вольфрамовый электрод слишком быстро сгорает, его вылет следует уменьшить.

У современных аппаратов имеется опция «Заварка кратера», она применяется для того, чтобы обеспечить плавное угасание дуги после того, как формирование шва будет завершено. Например, если выполняется соединение деталей, толщина которых 3 мм, то значение этого параметра ставят на показатель 2–3 сек. Кроме того, перед сваркой настраивают и предварительную продувку области проведения работ. Такое действие необходимо, чтобы в процессе выполнения работы не появлялись дефекты шва, так как в неостывшем металле появляется пористость. Последовательность выполнения сварочного процесса заключается в следующем:

• выполняется зачистка кромок, и если материал довольно толстый, то делают скосы для сварочного шва, а затем обезжиривают поверхность металла;
• все детали фиксируются специальными зажимами, после чего можно приступать к выполнению процесса сварки;
• осуществляют поджиг электрической дуги, причем если эта процедура контактная, то на горелке нажимают кнопку и электродом прикасаются к одной из кромок металла, а при бесконтактном розжиге такого касания делать не нужно;
• следующим этапом выполняют сварочную ванну, для этого допускается сделать несколько поперечных колебательных движений сварочным электродом по стыкуемому материалу в области сварного шва, при этом присадка должна начать плавление и равномерно распределяться в сварочной ванне;
• инертный газ в процессе работы обдувает место сварки, но это должно происходить умеренно, чтобы не разбрызгивать металл и не мешать его плавлению.

Опытные сварщики рекомендуют соединять тонкие листы металла без применения присадки. Чтобы выполнить сварочный шов, вольфрамовый электрод располагают под небольшим углом таким образом, чтобы кромка одного листа наплавлялась на кромку второго листа.

Что такое аргонодуговая сварка, какова ее технология? Виды сварки в среде аргона

Одной из разновидностей сварки является процесс, который проводится в защитном газе. Аргонодуговая сварка – дуговая сварка, в рамках которой в качестве защитного газа выступает аргон.

Что такое аргонодуговая сварка

Нередко возникает необходимость сварить пластичные материалы, которые не соединяются при обычных видах сварки. Например, медь, алюминий, титан и пр. Для создания прочной и неразъемной конструкции из указанных металлов может применяться сварка аргоном.

Аргонодуговая сварка проходит в среде инертного газа – аргона. Именно поэтому так и называется данный сварочный процесс.

Использование такого газа, как аргон, в процессе соединения деталей обусловлено необходимостью защиты от окисления за счет соприкосновения с кислородом. Аргон тяжелее и плотнее воздуха на 38%, он покрывает сварочную зону и не допускает кислород в зону с сопрягаемыми поверхностями.

Под воздействием кислорода серьезно страдает качество сварных швов, а алюминий может воспламениться. Именно поэтому и используется аргон.

Помимо аргона, при дуговой сварке применяются иные газы, создающие изоляционную среду. Это гелий, активный азот, водород, двуокись углерода.

ГОСТы

При использовании данного способа необходимо учитывать следующие законодательные нормативы и стандарты:

• ГОСТ 5.917-71. Горелки ручные для аргонодуговой сварки;
• ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные;
• ГОСТ 18130-79. Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом;
• ГОСТ 14806-80. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
• ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. ТУ;
• ГОСТ 23949-80. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся;
• ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. ТУ;
• ГОСТ 7871-75. Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 13821-77. Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки.

Виды аргоновой сварки

Различают несколько разновидностей аргоновой сварки. Она может проводиться такими способами:

1. Ручными.
2. Полуавтоматическими.
3. Автоматическими.

В основе классификации, помимо степени автоматизации процесса, лежат виды используемых электродов.

Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Примером последнего электрода выступает тугоплавкая вольфрамовая проволока, которая позволяет обеспечить надежное соединение деталей, даже если они по своему типу относятся к разнородным материалам. Реже применяется графит.

Электроды производятся с разными диаметрами и материалами для отличающихся свариваемых металлов.

Таким образом, различают такие виды аргоновой сварки, как:

1. Ручная – с использованием неплавящегося электрода (этот вид маркируется как РАД).
2. Автоматическая – с использованием неплавящихся электродов (маркируется как ААД).
3. Автоматическая – с использованием плавящихся электродов (маркировка – ААДП).

Наибольшее распространение сегодня приобрели два способа сварки — ААД и РАД.

Использование плавящихся электродов возможно только в автоматическом режиме. Для этого применяются особые установки и аппараты, которые сваривают спецгорелкой, оснащенной электродвигателем, который передает проволоку из катушки. Плавящийся электрод одновременно используется для поджога и выступает паяльным материалом. Проводник в процессе поджога плавится и предоставляет массу для шва.

Схема аргонодуговой сварки

Автоматическая аргонодуговая сварка в основном применяется только на различных промышленных предприятиях (в частности, по производству металлоконструкций, для сварки в стационарных и монтажных условиях медных шин), что связано с дороговизной автоматических установок и сложностью их настройки. Гораздо проще сварить несколько деталей вручную, но если требуется высокая производительность, то без оборудования не обойтись.

Виды оборудования

Для аргонодуговой сварки может применяться 4 типа оборудования:

1. Ручная сварка предполагает, что сварщик своими руками должен держать горелку и присадочную проволоку.
2. Механизированный вариант, при котором сварщик держит горелку, а подача проволоки осуществляется механизированным способом.
3. Автоматическая аргонодуговая сварка – при данном способе реализации процесса сварщик не нужен, он заменяется оператором, который следит за процессом, потому что подача горелки и присадочной проволоки производится в автоматической режиме.
4. Роботизированный сварочный процесс – в данном случае не нужен ни сварщик, не оператор, вся процедура производится в рамках программы, которая полностью отвечает за процесс производства.

Технология

Рассмотрим технологию аргоновой сварки на основе ручной с неплавящимся электродом.

Необходимое оборудование

Сварочное оборудование включает в свой состав:

1. Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки с напряжением 60-70 вольт.
2. Силовой контактор, который подает напряжение от сварочного материала на горелку.
3. Осциллятор – прибор, преобразующий сетевое напряжение в 220 вольт и частотой колебания в 50 ГЦ в напряжение 2000-6000 вольт. Указанные параметры тока позволяют легко сформировать дугу.
4. Горелка керамическая.
5. Устройство для обдува сварной зоны аргоном.
6. Баллон для аргона.
7. Электрод и присадочная проволока.

В качестве дополнительных опций может выступать регулятор времени по обдуву аргонов, шланги и фитинги и пр.

Если требуется рассчитать экономическую эффективность дуговой сварки в защитном газе, то, помимо стоимости самого сварочного аппарата, нужно учесть цену расходных материалов: присадочных прутков, проволоки, аргона в баллонах, шлангов с разными размерами и пр.

Присадочная проволока производится из различных материалов: алюминиевых, чугунных, нержавеющих, медных и пр.

Примерная стоимость сварочной проволоки на Яндекс.маркет

Аргон подается из специальных баллонов со стандартным рабочим давлением 150 АМ. Баллоны бывают различного объема: на 5,10,20,40 литров и пр. Именно газ выступает основным и наиболее дорогим расходным материалом при данной сварке.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Шланги, фитинги и прочие детали для работы часто изнашиваются, поэтому они подлежат периодической замене.

Также нельзя забывать, что для проведения работ нужны средства индивидуальной защиты: перчатки, маска, роба.

Этапы выполнения

При выполнении аргонодуговой ручной сварки необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Настроить сварочный режим.
2. Очистить соединяемые металлы.
3. Включить на рукоятке горелки кнопку для подачи защитного газа в сварную зону (горелку следует взять в правую руку). Это нужно сделать примерно за 20 секунд до начала сварки. Присадочная проволока должна быть в левой руке.
4. Горелка опускается так, чтобы между электродом и поверхностями осталось расстояние до 2 мм. Электрод из горелки должен вставляться в горелку, чтобы на поверхности оставался стержень длиной не более 5 мм.
5. Включить сварочный аппарат и передать напряжение на электрод. Между ним и металлом возникает дуга, а из горелки подается в зону сварки аргон. Присадочная проволока под действием электрической дуги расплавляется и покрывает зазор.
6. Осуществить медленное движение вдоль шва.

Электрод желательно не зажигать при помощи соприкосновения со свариваемыми металлами, как при обычной сварке, для этого используется осциллятор (он подает высоковольтные импульсы для зажигания дуги). Без него вольфрамовый электрод загрязняется.

Что влияет на качество и размеры сварного шва

Для правильной сварки нужно соблюдение четырех базовых принципов:

1. Правильные настройки: для удержания нужной дуги необходимо отрегулировать подачу газа, тока, прута и пр.
2. Мастерство сварщика, которое гарантирует непрерывное создание качественного шва.
3. Правильно организованное рабочее место. В данном случае важно наличие жаропрочного стола, возможность фиксации детали, хорошая вентиляция и пр.
4. Правильная настройка оборудования для работы.

Знание определенных правил при сварке аргоном позволяет добиться высокого качества сварного шва:

1. Для создания узкого и глубокого шва стоит придерживаться только продольного движения электрода и горелки. Любые поперечные движения и отклонения уменьшат качество соединения. Поэтому в процессе сварки нужна аккуратность и внимание сварщика.
2. Чем длиннее сварочная дуга, тем шире получается шов и меньше его глубина. В конечном итоге от этого снижается качество соединения. Поэтому в процессе рекомендовано как можно ближе держать неплавящийся электрод к стыку.
3. Подачу присадочной проволоки нужно производить как можно более равномерно и плавно, резкая подача недопустима.
4. Газ лучше подавать с противоположной стороны сварочной дорожки. Это, конечно, увеличит его расход, но существенно увеличит качество.
5. Присадочная проволока вместе с электродом обязательно должны находиться в сварочной зоне, прикрытой аргоном, чтобы не допускать сюда азот и кислород.
6. Проволока подается перед горелкой с электродом под углом, что обеспечивает ровность шва и небольшую его ширину.
7. Важно достигать хороших значений проплавленности. В аргонодуговой сварке она определяется по визуальному осмотру шва: если он округлый и выпуклый, то это свидетельство недостаточного проплавления поверхности.
8. Сварка под аргоном не должна начинаться и заканчиваться резко, иначе будет открыт доступ кислорода и азота в сварную зону. Рекомендуется начать сварку через 15-20 секунд после подачи инертного газа, а заканчивать за 7-10 секунд до выключения горелки. Это требуется, чтобы материал успел кристаллизоваться в среде аргона без воздействия кислорода.
9. Перед тем как сварить большие изделия, нужно сделать пробные швы на небольших заготовках или на неважном участке.

Перед началом работы металлические изделий необходимо очистить и обезжирить.

Для снижения финансовых затрат на сварку можно использовать не только чистый аргон, но и его смесь с иными газами.

Режимы

Сварка под аргоном пройдет максимально качественно при правильном выборе ее оптимального режима. Выбор режима основывается на следующих составляющих:

• свойства свариваемых металлов. Они определяют выбор направления подачи тока и полярности. Например, для сварки стальных конструкций применяется постоянный ток прямой полярности, для сварки алюминия и бериллия – постоянный ток с обратной полярностью;
• сила тока. Она выбирается на основе диаметра электрода, который применяет сварщик; на основе типа металла для сварки, толщины металлов и из полярности. Например, для сварки титана режим работы определяется по следующим параметрам, из которых следует, что чем толще соединяемый металл, тем больший диаметр должен быть у вольфрамовых электродов:

• длина сварочной дуги. От нее зависит напряжение (как отмечалось, длина дуги напрямую влияет на качество шва);
• расход газа зависит от силы и равномерности его подачи горелкой. Специалисты рекомендуют избегать пульсаций.

Преимущества и недостатки

Аргонодуговая сварка обладает своими преимуществами и недостатками. Ключевыми достоинствами ее являются:

1. Процесс обеспечивает невысокую температуру нагрева. Это сохраняет форму и размеры заготовок.
2. Инертность аргона обеспечивает высокую защиту сварной зоны.
3. Процесс сварки предельно простой и ему легко обучиться (хотя без обучения приступать к сварке не представляется возможным).
4. В процессе применяется дуга с высокой мощностью, что обеспечивает оперативность сварки.
5. Технология позволяет соединить разные разновидности металлов, которые невозможно скрепить другими способами.
6. Требуется редкая замена электродов.

Высокое качество получаемых аргонодуговой сваркой сварочных швов позволяет применять метод в отраслях, в которых высока потребность в качественной сварке металлов. В частности, способ допускается применять и нашел распространение в авиационной, атомной, пищевой промышленности, медицине, машиностроении.

Дополнительными преимуществами автоматической сварки является оперативность при соединении нескольких деталей, а также исключение фактора человеческих ошибок. Для обслуживания такой установки требуется минимальное количество персонала.

Недостатками процесса является сложное сварочное оборудование, в котором сложно провести настройку режимов. Это ограничивает использование метода новичками: от сварщика требуются опыт и сноровка. Когда в процессе соединения нужна высокоамперная дуга, то сварщику необходимо продумать дополнительное охлаждение стыков.

Также нужно обеспечить хорошую защиту от ветра и сквозняка, чтобы не потерять аргоновую защиту, что усложняет практическое применение метода. Поэтому такую работу рекомендовано выполнять в закрытых помещениях. При ручном способе ограничением метода является низкая стоимость выполнения работ.

Ограничением в применении автоматической установки является невозможность сварить любые нестандартные швы, дороговизна техники, ограничения по параметрам настройки, при сбое в работе аппарата бракованной может стать вся партия изделий.

Еще один недостаток способа – высокая стоимость аргона. На практике сварщики иногда заменяют его гелием и углекислым газом, но подобная замена возможна не всегда: все зависит от типа металла, который предстоит сварить.

Безопасность при сварке

Практически все правила безопасности по проведению сварки в аргоне касаются предварительной подготовки к процессу. Вероятность возникновения опасной ситуации минимальна при правильной подготовке. Приведем базовые принципы для обеспечения безопасности при сварке аргонным способом:

1. Специалист не вправе проводить настроечные и ремонтные процедуры при работающем аппарате.
2. От источника газа до источника огня должно быть как минимум 10 метров.
3. При автоматической сварке не допускается проведение никаких манипуляций. Это может не только нарушить технологию, но и навредить здоровью.
4. Перед началом работ требуется проверить заземление сварочного аппарата, надежность крепления шланга для подачи аргона и воды (если предполагается охлаждение горелки водой), проверить пломбы на манометрах, резьбу на накидных гайках, изоляцию рукоятки держателя.
5. На аппаратах автоматической сварки со стороны сварщика устанавливают откидной щиток со светофильтром. Электропроводка и трубки заключаются в общий резиновый шланг. Горелки не должны иметь открытых токоведущих частей.
6. Рукоятки горелок покрывают материалом и щитком, защищающими руки сварщика от ожогов.
7. В процессе сварки некоторых металлов (в частности, меди и алюминия) выделяются ядовитые газы, поэтому в помещении должна быть обеспечена хорошая вентиляция, или организована подача воздуха.
8. В исключительных ситуациях проводить работу следует в противогазе. Для того чтобы избежать ожоги горячим алюминием, на горизонтальных швах используют формовочные прокладки, а на вертикальных – подвижные шторки.
9. Очистку присадок из алюминия в растворе едкого натра следует проводить с использованием резиновых перчаток и очков для защиты.

Таким образом, аргонодуговая сварка позволяет качественно сварить металлы особого типа, которые невозможно соединить другими способами. Это алюминий, медь и цветные металлы. При стандартной сварке получить качественный и надежный шов для соединения тугоплавких заготовок не представляется возможным. Особенностью сварки является ее проведение в среде защитного газа. Аргон обеспечивает надежную защиту сварочной зоны от влияния внешних неблагоприятных факторов.

Особенности технологии и принцип работы аргонодуговой сварки

Инертные газы защищают неразъёмные соединения стальных сплавов на стадии создания шва. Для цветных металлов аргоно-дуговая сварка – это надёжный способ соединения. Особенно такого капризного материала, как алюминий и тугоплавкого титана.

Особенности и принципы

Технология сварки в среде аргона совместила технические приёмы газовой и дуговой сварок. Разница в неучастии аргона в горении и плавлении. Отсечение атмосферных газов аргоном в качестве зонирующего элемента с участка металлургического плавления, исключает окисление расплава, горение в кислородной среде, устраняет пористость шовных соединений.

Сварка аргоном ведётся 4 классическими способами:

• Ручной режим неплавящимся вольфрамовым электродом с подачей присадочной проволоки – РАД.
• Автоматизированная – горелка подаётся суппортом автоматически к сварным кромкам, электрод неплавящийся – ААД.
• Автоматическая сварка плавящимся электродом (проволокой) – ААДП.
• Механизированная сварка плавящимся электродом – МАДП.

Поверхностное наплавление металлической основы, классификация:

• Автоматизированная наплавка: вольфрамовый электрод и присадка – ААДН.
• Автоматическая наплавка плавящимся электродом – ААДПН.
• Механизированная наплавка плавким электродом – МАДПН.

Влияние чистых газов на TIG, MAG

Интенсивность процесса, при рафинировании условий создания шва: глубины, формы, влияния дымообразования, скорость осаждения расплава, производительности регулирует искусственная защитная среда. Влияние на дугу двояко: воздействие носит и положительный, и отрицательный характер.

Аргон (Ar)

Инертность аргона нейтрализует вовлечение атмосферы в окислительные процессы. Подавляет химическую активность металлов. Низкая теплопроводность замедляет теплопередачу окружающей среде.

Формируется узкий столб дуги. Соответственно профиль проникновения V-образный: глубокий и зауженный. Тенденция к выпуклости шва и подрезам на пограничных линиях – последствия ограничения теплопередачи внешним граням. Расход аргона при сварке 7–8 л/мин.

Вес одноатомного Ar больше, чем у воздуха, это удерживает облако в зоне сварки. Полярность преимущественно прямая – на обратной полярности газ порождает поток токопроводящих электронов сродни плазме. В MAG чистый Ar способствует струйному переносу металла.

Гелий (He)

Лёгкий гелий – полная противоположность ленивому аргону. Профиль проникновения широк, вследствие большего тепловложения, температура дуги выше при снижении величины тока. Без высокочастотного возбуждения зажжение дуги затруднено. Успешно применяется в сварке разнородных металлов.

Атомный вес принуждает увеличивать выходное рабочее давление и расход He против Ar в 2,5 раза: до 25 л, кроме потолочных швов. Стоимость неочищенного гелия в 4 раза выше аргона, очищенного – в 8 раз. Электродный материал в среде чистого He переносится крупными каплями. В смеси гелий и аргон проявляют лучшие свойства.

Технология и оборудование

Технология сварочного процесса реализуется аппаратами Tungsten Inert Gas (TIG) при толщинах сопрягаемых металлов свыше 2 мм плавящимся электродом в режиме работы полуавтомата. Либо вольфрамовым электродом для тонких материалов с участием присадочной проволоки – РАД сварка.

Оснащение сварочного поста основным и вспомогательным оборудованием:

• Стабилизирующее сетевую энергию устройство.
• Полуавтомат инверторного типа, трансформатор с интервалом мощности холостого хода 60–70 В.
• Силовой контактор подачи напряжения.
• Возбудитель высокочастотных импульсов осцилляторного типа для преодоления ионизации и возбуждения дуги без соприкосновения с поверхностью.
• Комплект разнотипных керамических горелок.
• Вольфрамовые электроды либо подающий присадку механизм.
• Газобаллонное оборудование с редуцирующими устройствами.
• Средства индивидуальной защиты.

Что такое аргонодуговая сварка с точки зрения рекомендаций технологии:

• Удержание короткой дуги для образования узкого шва с глубоким проплавом.
• Прямолинейность подачи горелки вдоль оси шва без поперечных отклонений движения.
• Внешний признак непроплава – выпуклость шва переходит в округлость.
• Подача присадочной проволоки ведётся навстречу движения горелки равномерно, под углом для удобства контроля швообразования.
• Стыковые швы и по отбортовке металлов малых толщин ведут без использования присадки.

[stextbox сварка чувствительна к загрязнениям и оксидным проявлениям.[/stextbox]

Электроды вольфрамовые

Переносимость сверхвысоких температур до 3000 0 С при сохранении формы наконечника и твёрдости усиливаются напылением оксидами редкоземельных металлов. Маркировка указывает химсостав, размер прутка.

Изделия отечественной промышленности не всегда совпадают с мировыми требованиями. Международная символика стандартизирована, обобщена, включает буквенные, цифровые и цветовые обозначения:

• W – начальный символ маркировки, обозначает доминирующий металл вольфрам;
• WP – основа без добавок, сигнальный цвет зелёный;
• Вторая литера означает добавку лигатур на 1000 долей основы (0,1%);
• Длинновой размер электрода (50–175 мм);
• WC – универсальные электроды на оба вида тока;

• Диоксид тория (WТ) – применяется для цветных сплавов, нержавейки, низколегированными углеродистыми сталями; самая ходовая марка списка, характеризуется повышенной прочностью;
• Диоксид иттрия (WY) – максимальные значения силы тока при прямой полярности: титан, медь, сварка чёрного металла аргоном;
• Оксид циркония (WZ) – стабильность дуги при переменном токе: медь, алюминий, чувствительность к чистоте поверхности;
• Оксид лантана (WL) – выступает в двух подкатегориях с 1,5 и 2% содержания примеси; прочностные характеристики стержня и геометрия заточки сохраняются при высоких энергозатратах при переменном и постоянном токе.

Формообразование электрода

Наплавляющие электроды с примесями редкоземельных металлов по назначению и величине фронта плавления производятся размерами Ø 1–6,4, обладают улучшением свойств по показателям:

• токопроводимости;
• дугообразованию и поддержанию дуги;
• тугоплавкости;
• сохранению заданной формы.

Конфигурация рабочего конца в виде сферы, конуса углом 15–120 0 влияет на качество соединения при изменении толщин деталей:

• тупоугольность выгодна на тонколистовых заготовках, для толстых неудобна;
• остроугольность способствует увеличению производительности труда;
• лучшая стабильность дуги при 60 0 .

Метод формообразования важен: при ручной заточке поперечное снятие металла децентрализует дугу. Интенсивность провара концентрируется по боковым кромкам. Центру недостаёт тепла, равномерность создания шва нарушается.

Типичные ошибки заточки:

• Излишне острый угол – активизация плавления, характерная исключительно для упрочнения соединения толстостенных деталей.
• Степень проплавки наименьшая, когда угол в районе 15 0 , остроугольный электрод выгорает скорее.
• Заточка влияет на ширину проплава, выход показателя за рамки ширины наложения ведёт к незапланированному расходу присадки и времени.
• Асимметричность угла заточки, иные дефекты приводят к неконтролируемому смещению, блужданию дуги.

Горелка

Горелка удерживает W-электрод и является проводником аргона. Сертификация инструмента ведётся согласно ГОСТ 5.917-71. Сопла подразделяются по величине максимального тока и по виду охлаждения.

Горелки до 200 А имеют воздушное охлаждение, цанговые патроны рассчитаны на максимальный Ø 3. Мощные охлаждаются проточной водой. Цанги зажимают вставки до Ø 6. Ток достигает 500 А.

Горелка с плавящимся электродом работает по тому же принципу: дуга подаётся между изделием и проволокой. Отпадает надобность в цанге. Узкая зона термовоздействия, механизация процесса при сварке алюминия и нержавейки выигрышны.

С помощью инвертора

Подбор инвертора для работы в среде аргона определяют задачи и Материал сварочных единиц. Базовый элемент выбора – максимальное значение тока. Ориентир – табличные значения марки, толщины сплава.

Гибкость, подстраивоимость инверторов превращают установки в универсальное оборудование. Но наличие желательных функциональных установок упрощает работу и малоопытному сварщику:

• Переключение с постоянного тока на переменный, обозначается TIG AC DC, без этой функции придётся отказаться варить алюминий.
• Дополнение к TIG ручного режима ММА, полуавтоматического MIG, MAG расширяет спектр работ до бесконечности.
• Осциллятор, обеспечивающий бесконтактное зажжение дуги за счёт поднятия напряжения в 10–30 раз, частоты в 30 тыс. раз.
• Управление нарастанием и спадом амперной характеристики. и горячий старт.

Процедуры подготовки и проведения работ

Со стыковочных поверхностей удаляются загрязнения, следы ржавчины, проводится обезжиривание. Алюминий подвергается обязательной мехобработке по разрушению плёнки окислов.

Подача газозащиты настраивается с упреждением в 10 сек. до зажжения дуги и задержкой отключения газопотока по завершении цикла для ограждения шва против окислительных реакций. Электрод удерживается вблизи заготовки без контакта. Короткая дуга – залог качества.

В течение 10-минутных циклов в соответствии с паспортной продолжительностью нагрузки проводятся регламентированные перерывы. Сопло ведётся по продольной оси шва без поперечных колебаний. Завершают шов плавным сбросом тока реостатом для заполнения выемки кратера сварочной ванны.

В экипировку сварщика входят маска со светофильтром, не сковывающие движения теплостойкие перчатки, куртка, устойчивая к прожигу брызгами, закрытая обувь.

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 80 0 , 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 розжига дуги

Старт розжига с устойчивым поддержанием горения облегчён при постоянном токе прямой полярности. Токи высокой плотности при минимальном ампераже не способствуют перегреву и выходу из строя электрода.

Смена полярности чревата ростом напряжения электродуги. Электрод теряет теплостойкость, а сама дуга устойчивость. Положительный момент обратной полярности – бомбардировка положительными зарядами частиц аргона разрушает окисление сварной поверхности.

Поток электронов приводит электризованный газ в состояние токопроводящей плазмы. Для сварки алюминия этот аспект важен. Низкая температура плавления и текучесть преодолеваются благодаря более низким токам, чем при сварке стали.

Сварка меди осложняется необходимостью подогрева, внесения раскисляющих присадок, флюсов для ответственных соединений. С неплавящимся электродом применяется прямая полярность.

Проволока малых диаметров с раскислителями подаётся полуавтоматом на высокой скорости. Производительный режим со стойкой дугой, должным проплавлением обеспечивается обратной полярностью.

Плавление проволоки с увеличением скорости подачи из мелкокапельного переходит в струйный вид. Плотность шва удовлетворительная, разбрызгивание на минимуме.