Принцип работы аргоновой сварки

Аргонно-дуговая сварка: технология

Отправим материал на почту

• Необходимая техническая информация
• Что это такое
• Оборудование
• Сварочные работы
• Выбор прутка
• Проволока
• Аргон
• Шланги и фитинги
• Некоторые особенности
• Режимы
• Плюсы и минусы аргонно-дуговой сварки
• Заключение

Определение «аргонно дуговая сварка» не совсем верно с технологической точки зрения – правильнее было бы сказать «дуговая сварка в инертной или аргоновой среде». Сам газ Ar не относится к числу горючих элементов таблицы Менделеева, наоборот, в процессе он защищает шов от нежелательного вмешательства в горение других газов. Этот метод позволяет работать с разными цветными металлами и сплавами.

Необходимая техническая информация

Зачастую необходимость в аргонно-дуговой сварке возникает не только на предприятиях, но и дома. Например, вам потребуется ремонт автомобиля или электрического бойлера, где бак сделан из нержавеющей стали, хотя есть много других агрегатов, в изготовлении которых задействованы сплавы и цветмет. Поэтому, зная технологию процесса, вы сможете научиться варить самостоятельно.

Что это такое

Эта технология предусматривает на первый взгляд странное гибридное сочетание газа и электричества. Тем не менее, метод сварки в среде аргона функционирует и позволяет работать практически со всеми металлами. Более всего такой метод востребован для сварки нержавеющей стали, чугуна, меди и алюминия – их чаще всего используют при создании разных узлов и механизмов. В бытовом плане практически каждый человек сталкивается с продуктами, где применялся аргонно-дуговой метод – это маленькие бронзовые крючки для вешалки, различные люстры, бра и торшеры или задняя часть нашего холодильника.

Как видите, аргонно-дуговая сварка или, точнее, продукты, которые невозможно было бы сделать без её применения, окружают нас в быту, следовательно, такой метод очень даже может пригодиться любому домашнему умельцу. Но, как известно, рождение хорошего специалиста-практика всегда должно быть подтверждено теоретическими знаниями, и иначе не бывает. Здесь, конечно, не понадобится изучать состав элементов по таблице Менделеева, но вот без знания и понимания физических процессов плавления металлов в инертной среде никак не обойтись.

Технология сварки аргоном содержит в себе разрешение дилеммы: для поддержания горения нужен кислород, но O2 способствует окислению металлов, что неблагоприятно сказывается на соединении. При застывании сварочной ванны там образуется множество пузырьков, что никак не содействует прочности шва, а если это алюминий, то он попросту сгорает. Инертный аргон, подаваемый на ванну, окутывает место сварки защитным облаком, что минимализирует процесс окисления. Как видите, инертный газ является изоляцией от других элементов, которые есть в обычном воздухе в естественных условиях, то есть, от воздуха, которым мы дышим. Ar тяжелее всех составных газов из этого состава, поэтому сварочная дуга и часть ванны оказываются в его оболочке.

Примечание: в некоторых случаях вместо аргона (Ar) используют гелий (He) – это тоже инертный газ. Но такое происходит скорее в виде исключения, нежели правила, так как гелий гораздо дороже.

Обратите внимание, почему предпочтение отдают именно аргону:

• Ar тяжелее всех атмосферных газов, следовательно, он способен вытеснить их из ванны;
• инертный Ar не вступает в реакцию с веществами, которые присутствует во время сварочного режима.

Примечание: в некоторых случаях вместо аргона (Ar) используют гелий (He) – это тоже инертный газ. Но такое происходит скорее в виде исключения, нежели правила, так как гелий гораздо дороже.

Теперь поговорим о методах, при которых такой процесс осуществляется в настоящее время. Существует всего три способа:

• Ручной. Когда сварщик работает ручной аргонодуговой сваркой, ему необходимо задействовать обе руки – в одной из них придется держать горелку, а другой пруток.
• Полуавтомат. Сварщик удерживает и направляет горелку рукой, а пруток подается автоматически.
• Автомат. Перемещение горелки и прутка осуществляется автоматически, но под наблюдением оператора. Также есть линии, на которых функции человека выполняет робот с числовым программным управлением.

Оборудование

Когда человек хочет разобраться, как правильно варить аргонодуговой сваркой и сталкивается с большим разнообразием материалов и инструментов, то большинство людей, как минимум, впадают в состояние растерянности. Но это только временное явление, так как современный вариант сварочного оборудования предлагает универсальные технологии, предназначенные для широкого спектра действий.

Есть три типа установок, которыми пользуются в быту и в промышленности:

• Специализированные – такое оборудование предназначено для выполнения одной и той же операции. Как правило, это автоматы, которые монтируют на конвейерных линиях промышленных предприятий.
• Специальные – такие агрегаты тоже больше нужны для заводов, верфей и ремонтных цехов, где обрабатываются детали одного размера.
• Универсальные – установки, которые нужны и в быту, и почти на каждом производстве. Это самая обыкновенная, привычная всем ручная аргонодуговая сварка, которой можно пользоваться в двух первых случаях.

Вполне естественно, что для полноценного проведения сварочных работ нужно полное оснащение, и мы обратим внимание на комплектацию именно универсальных установок:

• источник тока TIG или MIG сварки – трансформатор или инвертор;
• стальной баллон в комплекте с редуктором для Ar/He;
• горелка со шлангом для подачи инертного газа от баллона;
• осциллятор для бесконтактного розжига;
• электроды из вольфрама или графита – диаметр зависит от толщины заготовок для соединения;
• присадочный пруток нужен для сваривания толстых металлоконструкций. Это проволока из металла, аналогичного заготовке. Её толщина напрямую зависит от толщины металла заготовок;
• защитные средства в виде сварочной маски со специальным стеклом (для лица и глаз), а также рукавицы, как предупреждение ожогов рук.

Видео описание

TIG-сварка или Сварка аргоном для новичка.

Сварочные работы

Как и любая работа, сварочный процесс начинается с подготовки инструментов и материалов. Место, где в дальнейшем будет шов, нужно очистить от грязи и коррозии – для этого обычно используют металлическую щетку, а от чистоты краев (отсутствия там нежелательных элементов) будет зависеть качество сварки. Присадочный пруток подбирается по толщине свариваемого металла. К обрабатываемой заготовке присоединяется кабель массы (захват крокодилом), а горелка подключается к TIG и через шланг к баллону.

Существует несколько сварочных технологий, но они в основном нужны для промышленных предприятий при изготовлении деталей с повышенной точностью параметров. Поэтому, обратим внимание только на две из них:

• TIG – это ручная аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом, где присадка подается вручную.
• MIG/MAG – автоматизированная сварка плавящимся электродом (автоподача).

Для таких технологий можно использовать агрегаты, поддерживающие что-то одно, а можно применять универсальные аппараты, например, такие, как на верхней фотографии. В любом случае, это будет очень удобно для домашних условий, а также для начинающего (будущего) специалиста по сварочным работам.

Выбор прутка

Для заполнения сварочной ванны однородным металлом используются специальные присадочные прутки. Учитывая тот факт, что работать приходится с разными металлами, то и состав будет разным. Их можно классифицировать по однородным материалам:

• нержавеющая сталь;
• алюминий и сплавы;
• медь и сплавы;
• никель для чугуна.

Проволока

Сварочная проволока продается в расходниках, как на фото вверху. Материал производится согласно требованиям ГОСТ 2246-70 (не обновлялся) и ТУ 1227-220-10557608-2015 (последнее обновление). Её качество и назначение можно определить по маркировке, заключенной в аббревиатуре:

• CB – указывает на принадлежность к сварке;
• 08 – процентный состав углерода (C);
• Г – указывает на присутствие марганца (Mn);
• 2 – процентный состав Mn;
• C – присутствие кремния (Si) ≤1%.

Если в конце маркировочной аббревиатуры стоит символ «O», это указывает на медное покрытие (омеднение). Так, проволока с медным покрытием может быть толщиной от Ø 0,8 до Ø 2,0 мм. Когда покрытие отсутствует, то сечение варьируется Ø 0,6-6,0 мм.

Аргон

Элемент, находящийся в таблице Менделеева под порядковым №18 и больше известный, как аргон (Ar), почти полностью растворяется в жидких (расплавленных) металлах и не вступает с ними в химическую реакцию. Этот газ на 38 единиц тяжелее воздуха, которым мы дышим, поэтому он обволакивает дугу и зону плавления в сварочной ванне, защищая её от окисления. Аргон, как правило, используют в сварках типа TIG, MIG/MAG.

Газ Ar чаще всего нужен:

• в строительстве для аргонодуговой сварки труб из меди чугуна и нержавеющей стали;
• в машиностроении и ракетостроении, например, как сварка титана в среде аргона;
• в горнодобывающей промышленности.

Шланги и фитинги

Как правило, самым слабым звеном, особенно, если это ручная аргонодуговая сварка, является прорезиненный шланг, он же рукав. Как вы сами понимаете, его постоянно перемещают с места на место, и он при этом выгибается, что никак не может способствовать постоянной целостности изделия. Этого, конечно, не скажешь о металлических фитингах разного назначения – они служат гораздо дольше рукавов от любого производителя.

Видео описание

Что такое аргоновая сварка и как выбрать аргонодуговой аппарат.

Некоторые особенности

Как в любом процессе и технологии, у аргонно-дуговой сварки существуют некоторые особенности. То есть, здесь мы хотим обратить внимание на работу с неплавящимся вольфрамовым электродом. Когда-то люди, которые осваивали этот метод, обязательно должны были окончить профтехучилище или хотя бы пройти специальные курсы, на которые получали направление от предприятия по месту трудоустройства. Но, как всем известно, прогресс и технологии не дремлют – они упрощаются, автоматизируются и в наше время стали доступными практически для любого взрослого человека, желающего овладеть этой профессией. Можно сказать, что сейчас TIG 200A MIG/MAG можно встретить чуть ли не в каждом десятом гараже.

На первый взгляд такой способ ничем не отличается от обычной дуговой сварки в инертной среде, но это не так. Здесь есть следующие нюансы:

• вольфрамовый электрод не должен касаться поверхности заготовки (как и у обычной электросварки) – здесь для создания дуги используется осциллятор;
• зазор между заготовкой и электродом не должен меняться (рефлекс нарабатывается со временем), чтобы не нарушалась емкость сварочный ванны, от чего зависит качество шва.

Примечание: в отличие от электросварки здесь не нужны маятниковые колебания электрода – он должен передвигаться строго вдоль шва перед горелкой.

Режимы

Рассмотрим четыре режима:

• Этот метод основан на защите сварочной ванны от кислорода, который окисляет металлы, а иногда даже способствует их прожигу (например, алюминий). Такой режим обязывает сварщика следить за аргоновой изоляцией, точнее, за направлением дуги. Начинать процесс без включения аргона запрещено, так как без такой защиты шов попросту будет испорчен. Чтобы закончить шов без возникновения окислов, нужно удерживать отключенную горелку над расплавом еще 5-15 секунд, пока еще идет подача газа.
• Чтобы шов получался равномерным, скорость подачи проволоки не должна изменяться – каждый рывок будет выглядеть, как бугорок или ямка. При автоматической подаче таких проблем не возникает. В ручном способе все зависит от мастерства сварщика – он двигает горелкой и припоем вдоль шва с одинаковой скоростью (пруток обязательно перед горелкой).
• Расход инертного газа будет постоянным, в соответствии с ГОСТ 10157-2016 (исправлено от 10157-79).
• Настройка тока. Правильно выставить этот параметр, не имея опыта, практически невозможно. Следовательно, начинающему сварщику нужно обратиться к таблице, расположенной ниже и это без вариантов.

Толщина заготовки, мм	Ø электрода, мм	Ø проволоки, мм	Ток, A	Расход Ar для защиты дм3/мин
				дуги	обратной стороны шва
0,5-1	1,5-2,0	1,0-1,5	25-60	8-10	2-3
2	2,0-2,5	1,5-2,0	80-100	8-10	2-4
4	2,5-3,0	2,0-2,5	120-100	12-16	2-4
8	2,5-3,0	2,5-3,0	160-180	12-16	2-4
12	3,0-4,5	3,0-4,0	180-220	12-16	2-4

Важно! Для создания шва высокого качества настройки оборудования могут меняться в зависимости от металла.

Плюсы и минусы аргонно-дуговой сварки

Основные положительные стороны технологии:

• в некоторых случаях самым важным, можно назвать возможность этой технологии к сварке разнородных металлов;
• отличные характеристики шва – высокая точность глубины плавки краев, что особенно важно для тонких заготовок, а также при одностороннем доступе (трубы, обшивка);
• для алюминия и титана это самая оптимальная технология.

• в ручном режиме технически невозможно развить большую скорость;
• автоматический режим не позволяет создавать точеные и разнонаправленные швы.

Видео описание

Сварка для начинающих (аргонно-дуговая сварка, настройка аппарата и подачи газа).

Заключение

Мы выложили основные позиции технологии и материалов для ознакомления с тем, как варить аргоновой сваркой TIG И MIG. Безусловно, прочитав только одну статью, вы не станете сварщиком – без практики в этом деле не обойтись. Но если у вас есть желание, то все обязательно должно получиться.

Сварка аргоном – особенности технологии и сварочное оборудование

Когда необходимо сформировать неразъемное соединение деталей из нержавеющей стали, меди, титана, алюминия, а также ряда других металлов цветной группы и сплавов на их основе, чаще всего используется сварка аргоном. Процесс ее выполнения является достаточно трудоемким и специфическим.

Процесс сварки в среде аргона

Принципы сварки, выполняемой в среде аргона

Сварка аргоном совмещает в себе признаки электродуговой и газовой сварки. С электродуговой сваркой данный технологический процесс объединяет обязательное использование электрической дуги, а с газовой – применение газа, а также некоторые технологические приемы формирования неразъемного соединения.

Плавление кромок соединяемых деталей и присадочного материала, при помощи которого и формируется сварной шов, обеспечивается за счет высокой температуры, создаваемой при горении электрической дуги. Газ (в данном случае аргон) выполняет защитные функции, о чем следует поговорить более подробно.

Сварка легированных сталей, большинства цветных металлов и сплавов на их основе имеет некоторые особенности, заключающиеся в том, что, находясь в расплавленном состоянии, взаимодействуя с кислородом и другими примесями окружающего воздуха, такие металлы активно окисляются.

Это негативным образом сказывается на качестве формируемого сварного шва: он получается непрочным, в его структуре формируются поры – воздушные пузырьки, которые значительно ослабляют соединение. Еще более отрицательное влияние оказывает окружающий воздух на алюминий, расплавленный в процессе выполнения сварочных работ. Под воздействием кислорода, находящегося в окружающем воздухе, данный металл начинает гореть.

Оптимальным решением, которое позволяет эффективно защитить зону формируемого соединения при сварке металлов цветной группы и легированных сталей, является использование защитного газа – им и выступает аргон. Высокая эффективность применения именно данного газа объясняется его характеристиками.

Схема работы аргонодуговой сварки

Аргон значительно тяжелее воздуха (на 38%), поэтому он с легкостью вытесняет воздух из зоны выполнения сварочных работ и создает ее надежную защиту. Являясь инертным по своей природе, аргон практически не реагирует с расплавленным металлом, а также другими газами, присутствующими в зоне, где горит сварочная дуга. При сварке аргоном на обратной полярности следует учитывать один важный момент: от атомов газа в этом случае легко отделяются электроны, поток которых превращает газовую среду в токопроводящую плазму.

Технология выполнения сварки в среде такого газа, как аргон, может предусматривать использование плавящихся, а также неплавящихся электродов (такими являются стержни из вольфрама). Диаметр электродов из вольфрама, который, как известно, отличается исключительной тугоплавкостью, подбирается по специальным справочникам. На выбор данного параметра оказывают влияние характеристики соединяемых деталей.

Методы аргонодуговой сварки

Сварку в среде аргона подразделяют на три типа в зависимости от используемой технологии:

• ручную, выполняемую неплавящимся вольфрамовым электродом (обозначается такая технология аббревиатурой РАД);
• автоматическую, проходящую в среде аргона с использованием неплавящихся электродов (обозначение сварки данного типа – ААД);
• автоматическую, выполняемую в среде аргона с использованием плавящихся электродов (название данной технологии – ААДП).

Согласно международной классификации, аппарат аргонодуговой сварки или сварки, выполняемой при помощи электрода из вольфрама в защитной среде любого инертного газа, обозначается аббревиатурой TIG (Tungsten Inert Gas).

Особенности сварочных работ в среде аргона

Рабочим органом сварочного оборудования, используемого для соединения металлических деталей в среде защитных газов (в том числе и аргона), является горелка. Именно в горелку (в ее центральную часть) вставляется вольфрамовый электрод, вылет которого должен находиться в пределах 2–5 мм. Фиксация электрода внутри такой горелки обеспечивается посредством специального держателя: в него можно вставить вольфрамовый стержень любого требуемого диаметра. Для подачи защитного газа сварочная горелка оснащается керамическим соплом.

Принцип работы аргонной сварки

Требуемую температуру в процессе выполнения сварки аргоном, как уже говорилось выше, создает электрическая дуга. Сварной шов формируется при помощи присадочной проволоки, состав которой должен максимально соответствовать составу обрабатываемого металла.

Перечислим основные этапы выполнения сварки рассматриваемого типа, при которой используется электрод из вольфрама.

• Проводится тщательная очистка поверхностей соединяемых деталей от загрязнений, следов масла и жира, а также от окисной пленки. Такая очистка является обязательной и может выполняться механически способом либо при помощи химических средств.
• К соединяемым деталям необходимо подключить «массу». Сделать это можно как напрямую (если детали обладают большими габаритами), так и посредством металлической поверхности рабочего стола (если детали не отличаются большими размерами). Присадочная проволока, что важно, не включается в электрическую сварочную цепь, а подается отдельно.
• На сварочном оборудовании выставляется сила сварочного тока. Данный параметр выбирается в зависимости от характеристик соединяемых заготовок.
• После включения тока горелку с электродом подносят к свариваемым деталям как можно ближе, не прикасаясь к их поверхности. Оптимальное расстояние, на котором горелку располагают от поверхности соединяемых заготовок (его надо выдерживать в процессе выполнения сварки), – 2 мм. Удерживание электрода на таком небольшом расстоянии позволяет хорошо проплавить соединяемый металл, получить красивый и аккуратный сварной шов.

Схема сварочного оборудования для осуществления сварки в среде аргона

• Подачу защитного газа включают заранее – за 15–20 секунд до начала сварки. Выключают подачу аргона не сразу после окончания сварки, а чуть позже – спустя 5–10 секунд.
• Горелку и присадочную проволоку медленно ведут только вдоль формируемого шва, не совершая ими поперечных колебаний. Присадочную проволоку, которая располагается впереди горелки, вводят в зону действия электрической дуги очень плавно, не делая ею резких движений. В противном случае расплавленный металл будет сильно разбрызгиваться.
• При выполнении сварки электрическую дугу зажигают, не прикасаясь электродом к соединяемым поверхностям. Придерживаться такого правила необходимо по нескольким причинам. Во-первых, потенциал ионизации аргона очень высок, что мешает для его понижения эффективно использовать искру от касания электрода. Когда для сварки применяется плавящийся электрод, во время его прикасания к соединяемым деталям возникают пары металла. Потенциал их ионизации значительно ниже, по сравнению с аргоном, что и облегчает процесс зажигания электрической дуги. Во-вторых, если прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности соединяемых деталей, она загрязняется, что мешает качественному выполнению сварочных работ.

Процесс сварки аргонодуговым способом вблизи

У многих возникает естественный вопрос о том, каким образом может быть зажжена электрическая дуга в среде такого газа, как аргон, если потенциал его ионизации слишком большой, а сам электрод не прикасается к поверхности соединяемых деталей. Для этого используется осциллятор, который преобразует поступающий из электрической сети ток с обычными параметрами в высокочастотные импульсы с величиной напряжения 2000–6000 В и частотой тока 150–500 Гц. Именно такие импульсы и дают возможность зажечь электрическую дугу без соприкосновения электрода с соединяемыми деталями.

Оборудование и оснащение для сварки аргоном

Для выполнения сварки аргоном недостаточно наличия стандартного сварочного аппарата, в качестве которого может выступать инвертор или трансформатор. Данная технология требует использования такого оборудования и специального оснащения, как:

Инверторный сварочник и газовый баллон для сварки с использованием аргона

• инвертор или обычный сварочный трансформатор, мощности которого должно хватать для выполнения подобного технологического процесса (в частности, для этих целей можно использовать трансформатор, мощность холостого хода которого находится в интервале 60–70 В);
• силовой контактор, через который на сварочную горелку будет подаваться требуемое сварочное напряжение;
• осциллятор, о назначении которого было сказано выше;
• специальный регулятор, который будет отвечать за время обдува сварочной зоны аргоном (поскольку защитный газ должен начать подаваться за несколько секунд до начала сварки, а его подачу необходимо перекрывать спустя несколько секунд после ее окончания);
• специальная горелка с керамическим соплом и зажимом для фиксации вольфрамового электрода;
• газовый баллон и редуктор, который регулирует уровень давления аргона, подаваемого в зону сварки;
• электроды из вольфрама и присадочные прутки требуемого диаметра;

Ремонт легкосплавного колесного диска — вариант типичного использования аргонной сварки

• дополнительный трансформатор, отвечающий за подачу напряжения к коммутирующим устройствам;
• выпрямитель, вырабатывающий постоянный электрический ток с напряжением 24 В, который подается на коммутирующие устройства;
• реле, которое отвечает за включение и отключение таких устройств, как осциллятор и контактор;
• электрогазовый клапан, работающий от напряжения 24 или 220 В;
• фильтр индуктивно-емкостного типа, обеспечивающий защиту сварочного аппарата от негативного воздействия высоковольтных импульсов;
• амперметр, используемый для измерения величины сварочного тока;
• рабочий или неисправный автомобильный аккумулятор емкостью 55–75 Ah, который необходим для того, чтобы снизить постоянную составляющую сварочного тока, обязательно возникающую при выполнении процесса на переменном токе (такой аккумулятор подключается к сварочной электрической цепи последовательно);
• сварочные очки, которые необходимо использовать в качестве основного элемента защиты сварщика.

При желании оборудование для выполнения сварки аргоном можно укомплектовать своими руками, купив все необходимые компоненты в строительном магазине или на рынке. Если же вы не хотите заниматься конструированием, то можно сразу приобрести сварочный аппарат, в марке которого присутствует аббревиатура TIG. Чтобы начать использовать такой аппарат, его необходимо дополнительно укомплектовать газовым баллоном, горелкой, элементами, управляющими горелкой и подачей защитного газа.

Рекомендации по выбору режимов

Чтобы сварка с применением аргона была выполнена качественно, необходимо правильно выбрать ее режимы.

Важными параметрами при выполнении сварки по данной технологии являются полярность и направление движения электрического тока. На их выбор оказывают влияние свойства материалов, которые предстоит сваривать. Переменный ток или обратную полярность выбирают, когда необходимо выполнить сварку деталей, изготовленных из алюминия, бериллия, магния и других цветных металлов. Объясняется этот выбор тем, что при использовании таких параметров электрического тока происходит эффективное разрушение оксидной пленки, которая всегда присутствует на поверхности данных материалов.

Нюансы работы с аргонной сваркой

Характерным примером является сварка алюминия, оксидная пленка на поверхности которого имеет очень высокую температуру плавления. При сварке деталей из данного металла на токе обратной полярности эффективное разрушение оксидной пленки происходит за счет того, что ионы аргона активно бомбардируют поверхность соединяемых деталей. Аргон превращается в токопроводящую плазму, которая не только упрощает выполнение сварочных работ, но и значительно повышает их качество. Если сварка деталей из данного металла выполняется на переменном токе, то для достижения такого эффекта соединяемые детали должны выступать в роли катода.

Для сварки в среде защитных газов часто применяется такое дополнительное оборудование, как осциллятор. При выполнении сварки с использованием переменного тока он облегчает процесс зажигания сварочной дуги, а когда она загорится, выступает в роли стабилизатора.

В тот момент, когда происходит смена полярности переменного тока, может произойти деионизация (а значит, и затухание) сварочной дуги. Чтобы такого не случилось, осциллятор в моменты смены полярности электрического тока формирует электрические импульсы и подает их на сварочную дугу.

Типы соединений тонколистового металла при аргонодуговой сварке

Значение сварочного тока выбирают в зависимости от ряда параметров: свойств обрабатываемого материала, геометрических размеров заготовок, а также размеров используемых электродов. Для выбора данного параметра лучше всего использовать данные, содержащиеся в специальной литературе.

Немаловажным параметром является расход защитного газа аргона, выбираемый в зависимости от того, с какой скоростью выполняется подача присадочного материала и какой скоростью обладают сносящие воздушные потоки. Минимальным значение данного параметра будет в том случае, если сварка выполняется внутри помещений, в которых отсутствуют сквозняки. Если же процесс происходит на открытом воздухе, где нередки сильные порывы бокового ветра, необходимо не только увеличить расход аргона, но и использовать для его подачи в зону сварки специальные конфузорные сопла, газ из которых подается через мелкоячеистые сетки.

В защитную газовую смесь, кроме аргона, часто добавляют кислород в небольших количествах (3–5%). Кислород в данном случае вступает в реакцию с различными вредными примесями, которые могут присутствовать на поверхности соединяемых деталей (влага, грязь и др.). В результате такого взаимодействия вредные примеси сгорают либо переходят в шлак, всплывающий на поверхность сварного шва.

Следует иметь в виду, что нельзя использовать кислород при выполнении сварки меди, поскольку в результате получается оксид меди. Данное соединение, вступая в реакцию с водородом, содержащимся в окружающем воздухе, образует водяной пар, стремящийся выйти наружу из металла сварного шва. Все это приводит к появлению множества пор в формируемом сварном шве, что самым негативным образом сказывается на его качественных характеристиках.

Преимущества и недостатки сварки в защитной среде аргона

Сварка, выполняемая в среде защитного газа аргона, имеет как преимущества, так и недостатки, которые обязательно следует учитывать. К достоинствам данной технологии относят:

Пример шва, выполненного сваркой в среде аргона

• возможность получения качественного и надежного сварного соединения, что обеспечивается эффективной защитой области выполнения сварочных работ;
• незначительный нагрев соединяемых деталей, что дает возможность использовать данную технологию для сварки деталей сложной конфигурации (при этом они не деформируются);
• возможность использования для соединения деталей из материалов, которые невозможно варить другими способами;
• значительное возрастание скорости выполнения сварочных работ за счет использования высокотемпературной электрической дуги.

Недостатками данной технологии являются:

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

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

Аргоновая сварка принцип работы

Принцип аргонной сварки: технология производства работ

В данном процессе используется электродуга с аргоном в качестве защитной среды.

На чем основан принцип аргонной сварки

Благодаря такой технологии удается соединять металлы, работа с которыми считается наиболее сложной.

Этот способ вобрал в себя лучшее из двух классических методов: дугового электрического и газового.

Принцип аргонной сварки используется для защиты сварочной рабочей ванны от газов и примесей.

В качестве защитной оболочки выступают инертные газы.

Основные качества аргона:

• Гораздо тяжелее, чем воздух. Благодаря этому он легко занимает всю сварочную ванну, защищая зону плавления от других газов.
• Инертен, поэтому не вступает в реакцию с другими элементами, но, что важнее всего, никак не взаимодействует со свариваемыми поверхностями – на этом и строится принцип аргонной технологии.

Минусы:

• сложное оборудование, нуждающееся в точной настройке;
• возможность работы только при наличии большого практического опыта.

Плюсы:

• Шов высокого качества из-за отсутствия примесей.
• Подходит для соединения заготовок даже очень сложных конструкций благодаря умененному нагреву металла, что исключает деформацию.
• Можно варить однородные и разнородные металлы и сплавы.
• Использование дуги с высоким температурным режимом даёт высокую скорость работы.

Аргонная сварка: принцип работы в зависимости от вида

Виды сварки по степени механизации:

• Ручная. Сварщик самостоятельно передвигает горелку и подает сварочную проволоку. При данном подходе могут применяться только неплавящиеся электроды из вольфрама.
• Механизированная/полуавтоматическая. Проволоку подает машина, а сварщик работает с горелкой. Используется при сварке нержавейки полуавтоматом.
• Автоматическая. Применяется в сфере промышленности.

На каком оборудовании осуществляется аргонная сварка

• Специализированное – для работы с заготовками одного типа.
• Специальное – для промышленных предприятий, работающих с заготовками одного типоразмера.
• Универсальное – для всех видов работ в аргоне, в том числе для соединения деталей из нержавеющей стали полуавтоматом.

Для обработки листов металла с более толстыми краями и увеличить производительность, технология была доработана следующим образом:

• Используется специальная горелка, позволяющая одновременно использовать несколько вольфрамовых электродов. Это даёт качественный шов, несмотря на высокую скорость работы.
• Есть приспособление для нагревания проволоки.
• Применяется пульсирующий ток – паузы в его поступлении нужны, чтобы металл успевал кристаллизоваться. Если синхронизировать движение дуги с импульсами тока, удается добиться эффективной плавки при любом положении в пространстве.

Горелка необходима для подачи электроэнергии и формирования газовой защиты.

Принцип аргонной сварки предполагает использование специальной горелки с неплавящимся вольфрамовым электродом, что очень важно, например, для сварки нержавейки.

Технические характеристики горелки:

• допустимое значение сварочного тока/мощность;
• тип охлаждения при сильных и слабых токах;
• длину кабеля;
• наличие в конструкции керамического сопла и фиксатора вольфрамового электрода;
• универсальность, то есть возможность подключать горелку к разным системам.

Главным элементом аргоновой горелки является резервуар со штуцерами для охлаждающей жидкости. Вольфрамовый электрод подключен к электрическому кабелю аппарата, вокруг электрода идет подача инертного газа.

Как работает горелка?

• Одновременно включаются сварочный аппарат, циркуляция охлаждающей жидкости, подача газа на горелку, в результате чего образуется защитное облако аргона.
• Поджигается дуга, заготовки нагреваются до температуры плавления, присадочная проволока помещается в рабочую ванну.
• Присадочная проволока и вольфрамовый электрод перемещаются вдоль шва.

Горелка с неплавящимся электродом

Это единственный способ для обработки нержавеющей стали и химически активных металлов, то есть алюминия, титана и магния, при этом используется электрод из вольфрама.

Горелка состоит из электрода, зафиксированного в токоподводящей цанге, керамического сопла, которое используется для направления аргоновой струи, системы охлаждения посредством воздуха либо воды. Диаметр электрода подбирается в соответствии с используемой силой тока.

При механизированной аргонной сварке горелка состоит из вольфрамового неплавящегося электрода с маховичком для подъема и опускания, токоподводящей сменной цанги с гайкой, позволяющей использовать разные по диаметру электроды.

Благодаря отсутствию брызг металла вместе с керамическими соплами используются проницаемые для газа сетчатые линзы для образования равномерного потока газа. Эта сварка популярна в непромышленных масштабах.

Горелка с плавящимся электродом

Используют при автоматической и полуавтоматической аргонной сварке. Дуга подается между концом сварочной проволоки и заготовкой. Могут использоваться жидкостные и воздушные системы охлаждения. Принцип выбора сопла мало отличается от применяемого в случае с неплавящимися электродами.

Принцип работы аргонной сварки инверторным способом

Инвертор представляет собой аппарат дуговой сварки.

Его задача – преобразовывать постоянный ток в переменный. Это устройство легко подстраивается под скачки напряжения источника электричества.

Инверторный аппарат отличается небольшими размерами и весом, надежен и отлично подходит для сварочных работ в любых условиях.

Как выбрать режим работы, не нарушая основные принципы аргонной сварки

Качество сварного шва во многом зависит от выбора режима сварки.

Направление и полярность тока подбирают в соответствии с обрабатываемыми металлами. Так, большая часть сплавов на основе стали требует сварки полярным постоянным током: на этом основан принцип сварки нержавейки полуавтоматом и труб из нержавеющей стали. Для цветных металлов, алюминия, магния подходит переменный ток обратной полярности.

Расход аргона зависит от скорости его подачи и внешних условий: если приходится работать на улице при сильном ветре, объем необходимого газа значительно увеличивается.

Сварка алюминия по принципу аргонной сварки

Принцип аргонной сварки алюминия основан на том, что данный газ предупреждает процесс окисления, вытесняя кислород из сварочной рабочей ванны. В результате алюминиевая присадочная проволока легко плавится и получается качественный шов.

Принцип работы с данным металлом предполагает использование только переменного тока.

Работа с постоянным током при аргонной обработке алюминия возможна при условии использования чистого гелия в качестве инертного газа.Но такой вариант дороже и технологически сложнее.

Подготовка алюминиевых заготовок:

• обезжирить металл при помощи растворителя;
• зачистить поверхность от оксидной пленки – зачистка может быть механической либо химической;
• дать очищенным поверхностям полностью просохнуть.

Сварка меди по принципу аргонной сварки

Медь отлично противостоит ржавчине и устойчива в агрессивных средах. Для ее сварки требуется аргон высшего сорта либо в сочетании с гелием (аргона должно быть больше). Используются плавящиеся или неплавящиеся вольфрамовые электроды, постоянный ток.

Предварительный нагрев до +800 °С используется в тех случаях, когда толщина медной заготовки превышает 4 мм. Присадочная проволока может быть из меди или медно-никелевого сплава. Дуга в этом случае должна обладать высокой устойчивостью.

Поскольку медь имеет высокую теплопроводность, кромки металла нужно обязательно разделывать. Если речь идет о листе до 12 мм толщиной, можно произвести только одностороннюю разделку, тогда как для более толстых кромок приходится проводить двустороннюю.

Технология аргонно-дуговой сварки

Это гибрид электросварки (дуговой) и газовой сварки.

Электрическая дуга в данном случае играет роль источника нагрева, который расплавляет и сваривает металл.

Принцип сварки в защитном газе показан на фото.

Во время сваривания цветных металлов и легированных сталей происходит их взаимодействие с воздухом и начинает идти реакция окисления, которая приводит к негативным последствиям.

В результате сваренные швы могут получиться непрочными или наполненными пустотами.

А при взаимодействии алюминия с кислородом начинается процесс горения.

На видео вы можете видеть результат взаимодействия алюминия с кислородом.

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

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

Что собой представляет дуговая полуавтоматическая сварка в среде аргона

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

Принцип работы полуавтомата

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

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

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

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

Плюсы полуавтоматической АДС:

1. Высокое качество шва.
2. Облегчается поджиг дуги.
3. Возрастает производительность работы.
4. Простота технологии.
5. Понятная настройка параметров на сварочных аппаратах.
6. Наглядность. Видно формирование сварного шва.
7. Свобода в пространстве.
8. Соединение деталей малой толщины.
9. Экономия времени. Не требуется зачистка швов от шлака и смена электродов.

1. Дорогое оборудование.
2. Немобильность.

Режимы аргонной сварки

Для получения надежного шва требуется правильно выбрать режимы аргонной сварки.

Ключевыми параметрами являются:

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

Величину рабочего тока определяют, исходя из нескольких параметров:

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

Есть специальные справочные таблицы для правильного выбора параметров.и в руководстве пользователя сварочного аппарата.

Темп подачи аргона устанавливается на основании следующих факторов:

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

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

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

Виды сварочного оборудования

Для сварки аргоном применяется несколько типов оборудования:

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

Принцип работы сварочного оборудования

Аппаратный комплекс для сварки в среде аргона включает в себя:

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

Подготовка оборудования к сварке

• Конструкция располагается на ровной сухой поверхности так, чтобы вентилятор не закрывался.
• При помощи воздушного шланга производится соединение источника газовой смеси с редуктором или впускным отверстием аппарата.
• Для заземления конструкции следует использовать кабель сечением не меньше 6 мм2. Он подключается к специальному заземляющему контакту на панели инвертора. Некоторые модели аппаратов имеют специальную арматуру и для зануления.
• Горелка с держателем вводится в созданную инфраструктуру также посредством соединительных контакторов с заземлением. Держатель соединяется с плюсовым разъемом, а обратный кабель направляется к минусовому контуру.
• Проверить напряжение в сети мультиметром и в дальнейшем на полученные показания делать акцент при выполнении настроек аппарата.

Аргонная сварка своими руками

Элементы, которые будут использоваться в процессе аргонной сварки

1. Трансформатор. Подходит обыкновенная сварочная конструкция с напряжением холостого хода 60-70 В, который применяется для соединения металлов дуговым способом.
2. Силовой контактор, который сможет подавать напряжение сварки на горелку.
3. Осциллятор.
4. Приспособление, которое сможет отрегулировать время обдува газом. Как уже говорилось ранее, аргон надо будет зажечь заранее, а по окончании сварочного процесса газ должен подаваться еще 20 секунд. Для данной задержки используется регулятор.
5. Горелка для аргоновой сварки.
6. Баллон с газом, в котором должен быть редуктор.
7. Электроды из вольфрама.
8. Прутья необходимого диаметра.
9. Дополнительный трансформатор, который применяется для питания коммутирующих конструкций.
10. Выпрямитель для питания коммутирующих конструкций постоянным током напряжением 24 В.
11. Газовый электроклапан. Если используется постоянный ток, то напряжение должно быть 24 В. Если же применяется переменный ток, то рекомендуемое напряжение — 220 В.
12. Реле для осциллятора и контактора.
13. Индуктивный фильтр. Используется для защиты трансформатора сварки от высоковольтных импульсов, которые посылаются осциллятором.
14. Амперметр, с помощью которого можно измерить сварочный так.
15. Аккумулятор от автомобиля (55-75 Аh). Можно использовать как рабочий, так и неисправный. Его понадобится включать в цепь для того, чтобы была возможность сократить постоянную составляющую тока, которая всегда появляется в процессе сварки на переменном токе.
16. Защитные очки.

Их можно приобрести в магазине или сделать своими руками.

Техника безопасности

• Источник газа должен находиться в удалении от непосредственной рабочей зоны.
• Использовать воздушный шланг и редуктор следует только при условии, что они герметичны, исправны и соответствуют разъемам для подключения.
• Сварочный аппарат для аргонодуговой сварки нельзя подключать к сети, находящейся под напряжением. К тому же контур должен иметь заземление.
• Вся кабельная проводка должна иметь проверенную изоляцию.

Техобслуживание оборудования

После каждого сеанса сварки аппарат очищается от пыли, следов расплава и других технологических загрязнений. В условиях интенсивной эксплуатации регулярно мультиметром проверяется корректность электротехнических настроек, их соответствие показаниям индикаторов и регуляторов. Также проверяются разъемы аппарата аргонодуговой сварки, вспомогательные механизмы подачи проволоки (при наличии) и измерительные приборы.

Аргонодуговая сварка: принцип работы, как выбрать, лучшие аппараты

В отличие от метода ММА, аргоновая сварка позволяет создавать более аккуратные швы, которые не нуждаются в зачистке. Еще этим методом можно соединять до восьми видов металлов. Наша статья поможет выбрать сварочный аппарат для аргонодуговой сварки, чтобы он подходил для Ваших потребностей, и покажет рейтинг уже опробованных моделей, которые имеют положительные отзывы, а также нравятся сварщикам своими характеристиками.

Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

Принцип работы аргонодуговой сварки

В международном обозначении аргонодуговой метод имеет аббревиатуру TIG. Он активно применяется на производстве и в мастерских. С его помощью соединяют треснутые детали автомобилей (поддоны картера, блоки охлаждения двигателя), собирают емкости для пищевой и химической промышленности, изготавливают нержавеющие полотенцесушители, коллекторы, фильтры для жидкостей и т. д. В гараже таким аппаратом можно успешно выполнять кузовной ремонт или выпускать мелкую продукцию.

Принцип работы аргоновой сварки заключается в соединение металлов электрической дугой в среде инертного газа. Для процесса понадобиться источник тока, который понижает напряжение и повышает ампераж. Ток подается на горелку, оснащенную вольфрамовым электродом. Он неплавящийся, поэтому сварщику легче контролировать длину дуги, которая должна быть 2-5 мм. Кабель массы подключается к изделию.

Прикосновение конца вольфрамовой иглы к детали возбуждает электрическую дугу. Для тонких швов не требуется поперечных колебаний — электрод ведется ровно, справа налево вдоль линии шва, поверхность соединения получается гладкой как зеркало. Если между деталями присутствует зазор или необходимо расширить границы шва, то при ведении горелки, сварщик совершает незначительные колебания по сторонам, растягивая сварочную ванну. Это содействует образованию мелкой чешуи.

Процесс аргонодуговой сварки.

Температура дуги колеблется от 2000 до 5000 градусов, в зависимости от силы тока. Это позволяет расплавлять кромки металла и соединять его тонким швом. Чтобы усилить конструкцию, используется присадочная проволока, подающаяся второй рукой сварщика в сварочную ванну. Так, можно повысить высоту валика, придать шву чешуйчатость и даже выполнять наплавку металла под последующую механическую обработку (проточку на токарном станке, шлифовку).

Для защиты сварочной ванны от внешней среды применяется инертный газ аргон. Он подается от баллона в горелку и вытесняет обычный воздух. Это исключает образование пор в структуре шва. Соединение получается герметичным и прочным. Параллельно защитный газ охлаждает вольфрамовый электрод и керамическое сопло, чтобы они не перегревались. На заключительной стадии, когда дуга погашена, аргон содействует застыванию шва.

Схема процесса аргонодуговой сварки.

Плюсы и минусы метода TIG

У метода TIG есть явные преимущества перед другими способами сварки, но работа аргоновым сварочным аппаратом имеет и несколько недостатков, к которым нужно быть готовым, выбирая этот метод сваривания.

Плюсы метода TIG

1. локальный нагрев исключает серьезные деформации изделия;
2. тонкая вольфрамовая игла позволяет создавать узкие, аккуратные швы;
3. можно вести сварку с присадкой и без нее, влияя на высоту валика;
4. соединение получается без шлаковой корки сверху;
5. в большинстве случаев не требуется последующая
6. механическая обработка;
   можно сваривать нержавеющие стали и цветные металлы;
7. швы герметичны и выдерживают высокое давление;
8. отсутствуют брызги металла, прилипающие к поверхности.

Минусы метода TIG

1. скорость соединения уступает MIG;
2. колпак горелки мешает работе в труднодоступных местах;
3. керамическое сопло немного ограничивает видимость сварочной ванны;
4. качество шва зависит от навыков пользователя (сразу взять и варить, как полуавтоматом не получится);
5. требуется постоянно подавать второй рукой присадку и контролировать ее длину (при сварке длина проволоки быстро сокращается, а длинные куски неудобно держать в руках,
6. поскольку они «гуляют»);
7. вольфрамовые электроды стоят дороже покрытых;
8. дополнительные расходы на аргон;
9. нельзя качественно сварить детали на улице при сильном ветре (сдувается аргон и сварочная ванна остается незащищенной).

Как подобрать оборудование, необходимое для работы

Оборудование для аргонодуговой сварки нужно выбирать исходя из предстоящих задач и их объемов. Иначе можно купить слишком слабый агрегат, или наоборот переплатить за тот потенциал, который останется незадействованный. Сперва поговорим о выборе источника тока.

Как выбрать сварочный аппарат для TIG сварки

Аргонный сварочный аппарат — это инвертор, подключаемый к сети 220 или 380 V, который несколько раз преобразует ток из переменного в постоянный, повышая при этом его частоту. Внутри используется несколько трансформаторов, диодные мосты и плата с ключами. Все это содействует небольшому весу 4-30 кг и высокому качеству шва.

Если Вам необходим аппарат для сварки в гараже, то выбирайте модель 220 В. Для производства оптимально 380 В. Вес 4-8 кг пригодится при выездной деятельности и работе на высоте, а также с объемными конструкциями. При стационарном использовании вес не играет значения. Обратите внимание на следующие параметры и возможности оборудования при выборе инвертора для аргоновой сварки.

Сварочный аргоновый аппарат и необходимо оборудование.

Вид металла и сварочного тока

На выходе инвертор выдает постоянный ток. Это позволяет отлично сваривать черные стали, нержавейку, чугун, медь и даже титановые сплавы.

Если в Вашей мастерской работают только с этими металлами, то выбирайте любой аргоновый аппарат со значением DC.

Но соединить таким аппаратом алюминий и его сплавы не получится. Трудность составляет оксидная пленка, которая имеет температуру плавления свыше 2000 градусов, хотя сам металл становится текучим уже после 660 градусов. Для сварки алюминия необходим универсальный инвертор AC/DC, который может переключаться на переменный ток. Благодаря этому легко разрушается оксид на поверхности, а основной металл не прожигается от высокой температуры дуги.

Если у Вас СТО или деятельность связана с емкостями из алюминия, то ищите аргоновый аппарат с обозначением AC/DC.

Постоянный ток	Переменный ток
Различные виды сталей	Алюминий
Нержавеющая сталь	Сплавы магния
Чугун	–
Медь	–
Титановые сплавы	–

Диапазон сварочного тока

От диапазона силы тока (А) зависит, с какой толщиной заготовок получится работать. Здесь важен как верхний, так и нижний показатель. Средним расчетным значением служит 35 А на каждый 1 мм толщины металла. Например, если Вы свариваете трубы и профиль, у которых сечение стенки не превышает 2 мм, то будет достаточно 70 А. Аргоновый аппарат с максимальным показателем 160 А покроет любые потребности по сварке заготовок с толщиной до 4 мм. Когда требуется соединять аргоновой сваркой заготовки 5-7 мм, то выбирайте инвертор с максимумом 200-250 А.

Минимальное значение, до которого можно опустить силу тока, влияет на возможность сварки тонкого металла. Например, есть аргоновые аппараты с нижним порогом в 5 А. Этого хватит, чтобы заварить жесть с сечением 0.6 мм. Модели с нижним показателем 20-30 А на такое не способны.

Вид металла	Толщина металла, мм	Род тока	Сила тока¸ А
Стальные сплавы	1,0	DC	20-40
	1,5	DC	40-70
	4,5	DC	120-140
Алюминий	1-2	AC	20-60
	4-6	AC	120-180
	6-10	AC	220-230
	11-15	AC	280-360

Импульсный режим

Выбирать аргоновый аппарат с такой функцией необходимо для еще более качественной сварки тонких металлов. Импульсный режим подразумевает чередование сварочного тока и паузы. Это позволяет сократить тепловложение, полностью устранить деформации и коробление детали. Частоту смены импульса можно регулировать, что определяет скорость сваривания. Такой режим востребован и при соединении алюминия, поскольку высокий ток разрушает оксид, а понижение мощности во время паузы не дает прожечь основной металл.

Интенсивность использования (продолжительность включения)

По-другому этот параметр называется продолжительностью включения и обозначается в процентах. Например, с ПВ 40% аргоновым аппаратом получится работать 4 минуты из десяти. Если применять его чаще, то он перегреется и сработает защита. Оборудование отключится принудительно до полного охлаждения. Когда в работе есть много подготовительных процессов, зачистка, нарезка заготовок, то достаточно показателя ПВ 40%. Инвертор будет успевать остывать во время таких пауз. Если сварщик работает постоянно, а все подготовительные процессы выполняют другие, то необходим более производительный аппарат с ПВ 80 или 100%. Тогда работа не будет простаивать.

Но продолжительность включения измеряется на максимальном токе, поэтому у модели на 300 А с ПВ 60%, при понижении сварочного тока до 200 А, ПВ составит 100%. Так что при определении интенсивности использования еще стоит учесть, какой рабочий ток необходим для повседневных задач.

Дополнительные функции

Аппараты для аргонодуговой сварки могут оснащаться некоторыми функциями, облегчающими процесс или повышающими качество шва. Конечно, чем шире возможности оборудования, тем оно дороже, поэтому стоит подумать, насколько каждая функция необходима в конкретном случае.

Вот самые распространенные:

• Время продувки газом. В аппарате можно настраивать время предварительной и пост продувки аргоном. В начале процесса это помогает убрать окружающий воздух из зоны возбуждения дуги. В конце это содействует кристаллизации сварочной ванны и охлаждению электрода. Чем дольше остывает металл, например алюминий, тем длительнее должна быть продувка (до 7 с).
• Высокочастотный поджиг. Любой инвертор можно оснастить вентильной горелкой, чтобы им получилось выполнять ТИГ сварку. Но для возбуждения дуги потребуется касаться кончиком электрода об изделие, к которому подключена масса. В моделях с высокочастотным поджигом используется осциллятор, который пробивает напряжением по воздуху расстояние до 10 мм. Это помогает начать сварку без касания, просто поднеся горелку. На поверхности изделия остается меньше следов, а электрод приходится реже затачивать.
• Заварка кратера. Это постепенное снижение амплитуды сварочного тока, которое помогает устранить точку на «замке» шва. Такая функция важна при сварке труб и емкостей под воду и другие жидкости, а также во время работы с тонкими листами 0.6-1.0 мм.
• Водяное охлаждение. В аппаратах для аргоновой сварки может быть установлен насос, перекачивающий антифриз по кабель-каналу в горелку. Это содействует ускоренному отводу тепла от керамического сопла и электрода, продлевая время беспрерывной работы. Функция необходима там, где используются высокие токи 250-400 А и нужна продолжительная работа оборудования.

Дополнительное оборудование, необходимое для работы

Для аргонодуговой сварки, кроме источника тока понадобится кабель с горелкой. Чаще всего он идет в комплекте с оборудованием, но у премиальных моделей EWM, Lincoln Electric и других может продаваться отдельно.

Горелка для аргонодуговой сварки в разрезе.

Горелки бывают вентильного типа (подача газа открывается вентилем на горелке) и с кнопочным управлением (нажатие кнопки на горелке запускает газ и ток). Длина рукава 2-5 м выбирается в зависимости от требуемой мобильности сварщика и размеров собираемых конструкций.

Горелка для аргонодуговой сварки вентильного типа.

Горелка для аргонодуговой сварки с кнопочным управлением.

Для сварки необходим баллон с инертным газом. Если работать приходится периодически, то достаточно купить баллон на 10 л, который не занимает много места и его легко отвезти в багажнике на заправку. Этот же вариант практичен при выездном образе работы. При постоянной стационарной деятельности в мастерской или на производстве выбирают большой баллон на 150 л.

Баллон с инертным газом для аргонодуговой сварки.

К баллону необходим редуктор с манометрами высокого и низкого давления, а также шланг, связывающий баллон с инвертором. По манометру высокого давления сварщик следит за остатком газа, а по низкому устанавливает расход аргона в горелке.

Редуктор манометры и шланг.

Для сварки понадобятся вольфрамовые электроды. Они бывают с синим, золотистым, красным или зеленым наконечником для разных типом металлов. Самым универсальным служит синий цвет наконечника. Диаметр электрода 1.6-4.0 мм выбирается в зависимости от требований к ширине шва, глубине проплавки и максимальной силы тока.

Электроды для аргонодуговой сварки.

Аргоновую сварку можно выполнять без присадки, если детали плотно подогнаны между собой, а на конструкцию не оказывается сильной механической нагрузки. В других случаях используют присадочную проволоку из того же материала, что и основной свариваемый металл.

Присадочная проволока для аргонодуговой сварки.

Аргонодуговая сварка: принцип, технология, применение и особенности

Впервые о ней услышали, как об аргонодуговой сварке в среде инертного газа. Потом стали применять различные газы и даже их смеси. С появлением инверторных источников сварочного тока в обиход прочно вошла английская аббревиатура TIG (тиг) сварка. Сейчас правильным названием считается следующее выражение: «сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа».

Газ аргон дал путёвку в жизнь ещё одному очень перспективному виду соединения металлов: полуавтоматической сварке плавящимися электродами в среде защитного газа. В этом случае всё чаще используют другие газы, сварочную проволоку с обмазкой, сварку под флюсом, но фундаментом был аргон. Познакомимся с ним поближе в этой статье.

Газ аргон

Опыты по получению азота из воздуха давали разные результаты по плотности в зависимости от методики проведения. Это можно было объяснить только присутствием ещё одного газа в качестве примеси. Вскоре его удалось выделить. Это был неизвестный ранее газ, который назвали аргоном.

Его открыли, потом забыли, не знали, что с ним делать следующие 25 лет, пока не открыли гелий. Раньше только аргону не могли найти место в таблице Менделеева, теперь уже два газа не «вписывались» туда. Было принято решение выделить их в нулевую группу между галогенами и щелочными металлами.

Электронные оболочки аргона насыщены до предела, чем объясняют одноатомность его молекул и крайнюю химическую инертность. Инертные газы – тяжёлые газы. Аргон самый легкий из них, но он в 1,38 раза тяжелее воздуха. Из химических свойств, которые могут интересовать сварщиков, отметим, что он не растворяется в металлах, а значит, не будет влиять на химический состав шва.

Аргон и сварка

Будучи тяжелее воздуха, аргон надёжно покрывает зону сваривания, не давая активным газам влиять на химические свойства сварного шва. Это свойство делает его незаменимым при сваривании активных металлов, алюминия и меди. В качестве защитной среды он показывает отличные результаты при сваривании нержавейки и жаропрочных сплавов. Для сваривания чёрных металлов аргон применяют в смесях с гелием, кислородом или углекислым газом.

При использовании аргона можно поднять температуру сварочной дуги. Это увеличивает глубину проплавления сварочного шва и позволяет варить в один проход более толстые листы. При работе сварочными аппаратами для аргонодуговой сварки защитные свойства этого газа проявляются не только в защите шва, но и предохраняют от окисления материал неплавящегося электрода.

Аргон не вредит окружающей среде и не опасен для здоровья человека. Единственное, чего следует опасаться, так это его особенности накапливаться в больших количествах. Будучи тяжелее воздуха, аргон скапливается в нижней части помещения, замещает собой воздух и может вызвать удушье сварщика. Хорошая вентиляция служит залогом недопущения подобной ситуации.

Гост 10157 задает условия поставок газообразного и жидкого аргона. Транспортировка и хранение газообразного аргона осуществляется в баллонах под давлением 15 МПа в соответствии с ГОСТ 949.

Виды и особенности аргонодуговой сварки

Не так давно было известно три вида аргонодуговой сварки: ручная, механизированная и автоматическая, совсем недавно появилась роботизированная..

Ручная

Данный вид предполагает управление всем процессом вручную. Сварщик вручную перемещает горелку и вручную подаёт присадку в виде прутка или проволоки. Этот вид применим как для самых простых домашних работ, так и для изготовления сверхсложных конструкций. Существенный недостаток этого метода – низкая производительность труда и необходимость иметь достаточно опытного сварщика.

Механизированная

Такую сварку чаще всего называют полуавтоматической или сваркой полуавтоматом. Процесс управления горелкой осуществляется вручную, а подача проволоки автоматически. Такой вид в три раза производительнее ручной. Сварку полуавтоматом в среде углекислого газа массово используют в судостроении. Там много длинных прямых швов для соединения толстых листов чёрного металла. Работа на этих полуавтоматах по силам сварщикам с невысокой квалификацией.

Автоматическая

Автоматическая сварка проводится без участия сварщика. Её могут выполнять сварочные машины различной сложности. От того, насколько качественная эта машина, зависит сложность фигурации шва, который ей будет «по зубам». Самая простая конфигурация шва характерна для сваривания труб. Здесь в основном и «трудятся» сварочные автоматы. Самую высокую производительность труда они показывают на монтаже трубопроводов различных диаметров, вплоть до прокладки газопроводов по дну моря.

Этот вид сваривания вообще не требует сварщиков. Казалось бы, это замечательно. Но несмотря на то, что автоматы работают сами, подготавливают их к работе, настраивают и ремонтируют специалисты очень высокой квалификации. Ещё большего участия высококлассных специалистов требует следующий вид сварки.

Роботизированная

Этот вид сварки аргоном появился сравнительно недавно. Роботы-сварщики заменили собой множество сварщиков на конвейерах, повысив производительность работ и снизив себестоимость во много раз. Человеку никогда не угнаться за роботом, он не сможет сохранять максимальную концентрацию и работать без ошибок в таком темпе.

Конечно, есть и обратная сторона медали. Роботы очень дорогие; кроме высококвалифицированных наладчиков для их обслуживания, они нуждаются в конструкторах для их создания и программистах для составления рабочих программ. В настоящее время роботы заняли места на конвейерах по сборке автомобилей. Чем более массовым является производство, тем выгоднее обходится роботизированная сварка.

Область применения

Возможности аргонодуговой сварки практически безграничны. На заре своего становления эта технология получила толчок в развитии ввиду острой необходимости найти способ соединения алюминиевых деталей. Растущие объёмы производства самолётов и других летательных аппаратов требовали создания нового оборудования для сваривания алюминия.

По мере наработки навыков при сваривании алюминия была замечена замечательная особенность аргонной сварки – высокое качество шва. Это качество пришлось кстати в ракетостроении, авиации, судостроении и автомобилестроении. Кроме высокого качества сварочных швов, этот вид сварки обеспечивает соединение многих трудносвариваемых материалов и тонколистовых материалов. Появившиеся в последнее время импульсные установки аргонодуговой сварки ещё более расширили функциональные возможности этого вида соединения металлов.

Особое место занимают сварочные аппараты TIG в ремонте автомобилей. Малогабаритные, недорогие, надёжные в работе, они стали главным инструментом ремонтников. Этими аппаратами варят:

алюминиевые колёсные диски;

алюминиевые и медные трубки радиаторов и кондиционеров;

чугунные корпуса двигателей.

В дорогих автомобилях широко применяются такие материалы, как нержавеющая сталь, латунь, титан. Со всеми этими материалами легко справляется TIG сварка.

Не обошли своим вниманием этот вид сваривания и специалисты художественных работ по металлу. Особенно выручает аргонодуговая сварка мастеров чугунного литья. Она не только прекрасно варит чугун, но и успешно устраняет трещины и каверны в готовых изделиях. Художественные изделия отличаются утончённостью форм, и в их производстве очень ценится тонкий и качественный шов, присущий аргоновой сварке.

Все вышеупомянутые сферы применения очень важны, но основная масса работ с использованием аргонно-дуговой сварки приходится на длинный перечень производств, в которых используется нержавеющая сталь. Устойчивость от коррозии этой стали придают присадки, которые выгорают при обычных способах сваривания. Защитный газ при сваривании TIG аппаратами защищает шов от окисления кислородом воздуха, что позволяет сваривать все виды высоколегированных сталей.

Технология и принцип работы

Аргонодуговая сварка работает на том же принципе, что и ручная дуговая сварка плавящимся электродом, но имеет ряд специфических особенностей. Дуга зажигается между неплавящимся вольфрамовым электродом и свариваемым металлом в среде защитного газа, который подаётся по корпусу горелки. При необходимости, в зону сваривания вручную подаётся присадочный материал.

При автоматическом режиме аргонодуговой сварки необходимо подключение дополнительного устройства – осциллятора. Такая необходимость возникает ввиду плохих условий зажигания дуги в среде аргона. В автоматическом режиме сложно обеспечить касание металла электродом, как при ручной сварке, и дугу приходится зажигать на некотором расстоянии электрода от металла.

Физическое свойство аргона (высокий потенциал ионизации) не позволяет зажечь дуговой промежуток низким напряжением. Осциллятор вырабатывает напряжение в несколько десятков тысяч вольт, что позволяет «пробить» промежуток между неплавящимся электродом и изделием и создать условия для загорания низковольтной дуги. Поджиг дуги без физического касания электродов металла исключает такое вредное явление, как оплавление и загрязнение вольфрамового электрода.

Технологические режимы для этого вида сваривания разнятся в зависимости от рода используемого сварочного тока: переменного или постоянного. Различия имеют и режимы для сваривания различных металлов. При сваривании на постоянном токе осциллятор отключается после зажигания дуги в начале процесса. Если сваривание ведётся на переменном токе, то осциллятор остаётся включённым и подаёт импульсы при каждой смене полярности, вновь и вновь ионизируя дуговой промежуток. В таком режиме варится алюминий. Изменение направления тока не позволяет образовываться оксидной плёнке на поверхности металла.

При сваривании на постоянном токе необходимо учитывать распределение тепла между электродом и изделием. Две трети на аноде и одна треть на катоде – такое распределения тепла при прямой полярности подключения. Именно такое подключение используют при сваривании изделий из всех видов стали и титана. В этом случае две трети тепла позволяют лучше прогреть свариваемый материал.

Из технологических особенностей ещё можно отметить условия, требующие добавления кислорода в защитный газ. Добавляют 3-5% кислорода, если необходимо избежать малейшей пористости в сварочном шве. Аргон в смеси с кислородом обеспечивает более надёжную защиту сварочного шва от влаги и вредных включений. Все случайные примеси и включения просто сгорают в кислородной среде.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Главными достоинствами аргонодуговой сварки являются шов высокого качества и практически неограниченный перечень металлов, которые можно сваривать этим способом. Это преимущество приобретает особую ценность, когда необходимо сваривать материалы, которые иным способом сварить невозможно вообще. Второе, что выделяет этот вид сварки – малый нагрев свариваемых изделий. При незначительном нагреве изделия не подвержены деформациям, а это очень ценно при сваривании деталей сложной конфигурации.

К недостаткам обычно относят сравнительную дороговизну метода, сложность необходимого оборудования и необходимость высокой квалификации сварщиков при сварке аргоном.

Режимы аргонодуговой сварки

Режим сварки аргоном состоит из ряда параметров, которые необходимо правильно задать. Главными параметрами режима такой сварки являются следующие:

Сварка аргоном своими руками. Как быстрее освоить процесс?

Хотите самостоятельно освоить ручную аргонодуговую сварку? С чего начать? Какое оборудование понадобится? В чем тонкости работы с разными материалами? Конечно, можно обратиться за советом к мастеру. Но прежде – прочитайте нашу статью. Имея представление о методе в целом, вы будете разговаривать с опытными сварщиками на одном языке.

Содержание:

1. 1. Аргонодуговая сварка. Что это?
2. 2. Что понадобится для работы?
3. 3. Описание сварочного процесса
4. 4. Тонкости сваривания различных металлов

Не зря аргонодуговую сварку называют гибридом электродуговой и газовой сварки. Чтобы успешно освоить процесс, желательно иметь хотя бы небольшой опыт сварочных работ. Так вы сможете более уверенно вести горелку, правильно направлять инструмент на металл, соблюдать нужное расстояние от заготовки. Но об этом позже. Сначала разберемся в особенностях метода.

Аргонодуговая сварка. Что это?

Принцип: электродуга является источником нагрева, именно за счет нее происходит расплавление металла, а аргон выступает в роли инертного газа – он тяжелее воздуха, поэтому мгновенно вытесняет кислород из зоны образования сварного шва. Поэтому в месте соединения не будет кислорода и находящихся в окружающем воздухе примесей, что обеспечивает высокую чистоту процесса. Отсекание кислорода способствует получению прочного, однородного шва.

Существует несколько методов: ручная сварка с неплавящимся электродом, автоматическая сварка с неплавящимся электродом и автоматическая сварка с плавящимся электродом. Мы поговорим о ручной аргонодуговой сварке неплавящимся электродом, которую еще называют TIG-сваркой. Именно она широко применяется и в профессиональной сфере, и любителями. У данного метода есть свои сильные и слабые стороны.

Начнем с преимуществ:

• можно сваривать металлы, которые при нагреве боятся контакта с кислородом; например, легированные стали и цветные металлы окисляются, а алюминий может воспламеняться;
• высокотемпературная дуга способствует мгновенному прогреву заготовки, что ускоряет рабочий процесс;
• защита аргоном шва от кислорода помогает получить надежное соединение без инородных включений и пор;
• нагрев участка осуществляется локально, поэтому исключен риск деформации деталей и элементов конструкций даже сложной формы.

Однако у аргонодуговой сварки есть два недостатка: сложность использования оборудования и технология, требующая особого навыка сварочных работ. Несмотря на это все-таки данный метод набирает популярность. Ведь ряд материалов, например, алюминий, медь, цветные металлы, предпочтительнее сваривать именно аргоном. Кроме того, сварочный шов имеет одинаковую глубину проплавления, что важно при обработке тонких металлических заготовок, к которым возможен лишь односторонний доступ.

Данный вид сварки находит широкое применение в сфере ремонта автомобилей, например, когда нужно заварить масляный поддон, трубки кондиционера, радиатор и даже кузовные элементы. Используется также при монтаже трубопроводов, в строительных и ремонтных работах. Услуги сварщика-аргонщика стоят недешево, поэтому если вы будете выполнять эту работу самостоятельно, сможете значительно сэкономить. А может быть, вы планируете этим зарабатывать? В любом случае вам потребуется специальное сварочное оборудование. Расскажем какое.

Что понадобится для работы?

Перечень всего необходимого для сварки аргоном представлен в таблице.

Название оборудования	Описание
Источник сварочного тока	Аппарат для TIG-сварки – это трансформатор или инвертор. При выборе обратите внимание на возможности оборудования. Если вы планируете сваривать алюминий, установка должна работать на переменном токе (АС). Для работы со сталями нужен аппарат постоянного тока (DC). Если же необходим универсальный вариант, ищите модель, в которой совмещены два эти режима. Учитывайте и рабочее напряжение: для сварки в гараже или мастерской с однофазной электросетью подходят аппараты, рассчитанные на 220 В. Кстати, есть модели, в которых совмещены два метода: ММА и TIG
Газовый баллон	На баллоне с аргоном должен быть редуктор для регулировки подачи газа, а также шланг, идущий к рабочему инструменту
Горелка	Это инструмент пистолетной формы. Присоединяется к газовому шлангу, через который аргон поступает из баллона. В держатель горелки вставляется электрод, конец которого на несколько миллиметров выходит за пределы ее корпуса. Через шланг газ идет в сопло на конце инструмента. На рукоятке есть кнопки для подачи тока и газа
Электроды	Для TIG-сварки используются неплавящиеся вольфрамовые, покрытые или графитовые электроды. Их диаметр подбирается под толщину свариваемых деталей
Присадочная проволока	Может понадобиться при сваривании толстых металлических заготовок. Представляет собой пруток из того же металла, что и свариваемый. Толщина прутка подбирается в зависимости от толщины заготовки

Запомните! Сварочные работы должны проводиться в защитной экипировке. Вам обязательно понадобится сварочная маска – для защиты глаз и лица от опасного ультрафиолетового излучения, и перчатки – для защиты рук от ожогов.

Описание сварочного процесса

Чтобы легче было самостоятельно освоить метод аргонодуговой сварки, опишем его поэтапно, начиная с подготовительных работ.

Прежде всего следует хорошо очистить поверхность заготовок. Затем к обрабатываемой детали прикрепить кабель массы, как это делается при ручной дуговой сварке. Горелка присоединяется к аппарату и газовому баллону. Пользователь берет ее в одну руку, а в другую – присадочный пруток. В зависимости от толщины металла на аппарате выставляется значение тока. Вы можете выбрать его опытным путем или по специальной таблице, которая должна быть в инструкции сварочного аппарата. Выбирается и режим сварки. На постоянном токе с прямой полярностью свариваются основные стали и сплавы. При работе с цветными металлами нужно разрушить образующуюся оксидную пленку, поэтому требуется обратная полярность или переменный ток. Если варить на постоянном токе, следует использовать прямую полярность: это обеспечит хороший прогрев металла без излишнего нагрева электрода.

Перед началом работ нужно включить подачу газа на 20 сек. Затем сопло подносят к поверхности заготовки, но не касаются ее – расстояние до конца электрода должно быть около 2 мм. Между электродом и заготовкой образуется электрическая дуга, которая расплавляет кромки металла и присадочную проволоку. При методе соединения заготовок расплавлением кромок присадочный материал не используется. Направленный поток газа изолирует сварочную зону, отсекая кислород.

Запомните! При сварке тугоплавким электродом дугу не получают путем касания о заготовку. Во-первых, электрод может загрязниться; во-вторых, не удастся эффективно ионизировать интервал между ним и поверхностью детали при искре от касания.

Больше всего вопросов у начинающих сварщиков-аргонщиков связано с тем, как вести горелку. Итак, следует делать только одно перемещение по оси сварного шва, исключая перпендикулярные ему движения. Присадочный пруток нужно подавать в зону сварки плавно, располагая его перед соплом горелки. Избегайте резких движений, которые могут привести к разбрызгиванию металла. Чтобы получить прочное и эстетичное соединение, следует соблюдать одинаковое расстояние между горелкой и металлом, при этом подносить электрод как можно ближе к поверхности. Так дуга будет короче, а материал будет проплавлен глубоко. При увеличении дуги металл расплавляется хуже, шов становится шире и выглядит менее эстетично, кроме того, ухудшается качество сварного соединения. В идеале шов должен иметь одинаковую ширину, а его структура напоминать чешуйки.

Запомните! Подачу газа прекращают через 7 – 10 сек после завершения работы. Это нужно для продувки сопла горелки.

Тонкости сваривания различных металлов

Теперь, когда вы знаете о последовательности процесса аргонодуговой сварки, можно перейти к более частным вопросам. Ведь при работе с разными видами металлов есть свои нюансы. Расскажем о самых распространенных.

• Алюминий (таблица 1). В данном случае аргон служит не только для вытеснения кислорода, но и для создания электропроводной плазмы. Это заметно упрощает получение качественного шва. Во время нагрева металла на нем появляется тугоплавкая пленка, которую можно разрушить при сварке на переменном токе или обратной полярности. Газ разрушает пленку, если у детали положительный заряд, а работа ведется на обратной полярности. В случае со сваркой на переменном токе данный процесс осуществляется, когда заготовка выступает в роли катода. Подробнее о порядке работы читайте в статье «Как варить алюминий: обзор моделей и правила работы».
• Титан (таблица 2). Сложности сварки обусловлены тем, что данный металл обладает высокой химической активностью при контакте с газами, когда осуществляется нагрев и расплавление. При взаимодействии с кислородом он окисляется, образуется твердая пленка, а водород снижает качество металла. Кроме того, титан имеет низкую теплопроводность, что может потребовать наложения дополнительных швов по краям основного шва. Сварка заготовок толщиной от 1,5 мм ведется вольфрамовым электродом с присадочной проволокой – при этом угол между ними должен быть 90°.
• Медь (таблица 3). При контакте с воздухом она окисляется, что может привести к неоднородному шву. Кроме того, закись меди вступает в реакцию с водородом, который содержится в окружающей среде, – возникает пар, образующий поры в сварном шве. Поэтому медь варят аргоном, причем на переменном токе или обратной полярности. Используется графитовый или покрытый электрод. Соединение осуществляется методом расплавления кромок, то есть без присадочной проволоки.

Таблица 1

Толщина заготовки, мм	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Диаметр прутка, мм	Сила тока, А
1 – 2	2	1 – 2	50 – 70
4 – 6	3	2 – 3	100 – 130
4 – 6	4	3	160 – 180
6 – 10	5	3 – 4	220 – 300
11 – 15	6	4	280 – 360

Таблица 2

Толщина заготовки, мм	Диаметр электрода, мм	Диаметр проволоки, мм	Сила тока, А
0,3 – 0,7	1,6	–	40
0,8 – 1,2	1,6	–	60 – 80
1,5 – 2,0	2	2,0 – 2,5	80 – 120
2,5 – 3,5	3	2,0 – 2,5	150 – 200

Таблица 3

Вид электрода	Толщина заготовки, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А	Длина дуги, мм
Графитовый	2	6	125 – 200	5 – 8
	5	8	200 – 350	10 – 15
	8	10	300 – 450	15 – 20
	13	15	450 – 700	25 – 30
Покрытый	2	2 – 3	100 – 120	–
	3	3 – 4	120 – 160	–
	4	4 – 5	160 – 200	–
	5	5 – 6	240 – 300	–
	6	6 – 7	260 – 340	–
	8	7 – 8	380 – 400	–
	10	7 – 8	400 – 420	–

Надеемся, наша статья будет для вас полезна и поможет в успешном освоении аргонодуговой сварки. Регулярная практика и терпение уже в скором времени дадут свои результаты. А с качественным оборудованием осуществить это еще легче! Аппарат для TIG-сварки вы можете купить в нашем интернет-магазине. Также у нас вы найдете необходимую оснастку и расходные материалы для сварочных работ. Изучайте ассортимент, сравнивайте и делайте заказ на сайте или по телефону 8-800-333-83-28.

Что такое аргоновая сварка

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

Особенности аргонной с варки

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

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

Итак, классификация режимов сварки аргонодуговой:

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

Техника сварки аргоном

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

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

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

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

Режимы аргонной сварки

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

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

Толщина металла, мм	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Сила тока, А
0,3-0,7	1,6	40
0,8-1,2	1,6	60-80
1,5-2,0	2	80-120
2,5-3,5	3	150-200

• Как уже было сказано выше, чем короче сварочная дуга, тем качественнее получается шов. Та же самая зависимость напряжения дуги и ее длины.
• Расход инертного газа зависит от показателя силы и равномерности его потока, выходящего из горелки. Специалисты рекомендуют создавать поток ламинарного типа. То есть, газ подается без пульсаций.

Правильно подобрать определенный режим – дело непростое. Поэтому еще в процессе обучения нужно изучать теорию и овладевать практическими навыками.

Преимущества и недостатки

К преимуществам аргонодуговой сварки можно отнести:

• Невысокая температура нагрева, что сохраняет размеры и форму двух свариваемых изделий.
• Газ аргон является инертным, то есть, он тяжелее и плотнее воздуха, что обеспечивает максимальную защиту зоны сваривания.
• Тепловая мощность дуги достаточно высокая, что позволяет сам процесс сварки проводить за короткий промежуток времени.
• Сам процесс прост, поэтому научиться ему несложно.
• Этот сварочный процесс позволяет соединить разные виды металлов, которые другими вилами сварки не состыковать.

• При сквозняках и ветре часть аргонной защиты улетучивается, что снижает качество сварочного шва. Поэтому рекомендуется весь процесс проводить в закрытых помещениях с хорошей вентиляцией.
• Сварочное оборудование достаточно сложное, к тому же непросто провести настройку режимов сварки.
• Если в процессе соединения необходима высокоамперная дуга, то нужно продумать дополнительное охлаждение стыкуемых металлов.

Принцип работы сварочного оборудования

В состав сварочного оборудования входят:

• Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки, у которого напряжение холостого хода: 60-70 вольт.
• Контактор силовой, с помощью которого напряжение будет подаваться от сварочного аппарата на горелку.
• Осциллятор. Этот прибор преобразует сетевое напряжение 220 вольт и частотой колебания 50 Гц в напряжение 2000-6000 вольт с частотой 150-500 кГц. Эти параметры электрического тока позволяет легко зажечь дугу.
• Устройство обдува зоны сварки аргоном.
• Горелка керамическая.
• Баллон для аргона, он с горелкой соединяется через редуктор и шланг.
• Электрод неплавящийся и присадочная проволока.

Как работает аргонная сварка, можно посмотреть видео, но принцип таков. Сначала производится настройка сварочного режима и очистка соединяемых металлов. В правую руку берется горелка, в левую присадочная проволока, она не подключена к электроэнергии. На рукоятке горелки есть специальная кнопка, с помощью которой можно подавать защитный газ в зону сваривания. Включается подача газа за 20 секунд до начала производства сварочных работ.

Горелку нужно опустить так, чтобы между неплавящимся электродом и свариваемыми поверхностями осталось маленькое расстояние – в пределах 2 мм. Кстати, электрод вставляется в горелку таким образом, чтобы из нее торчал конец длиною не более 5 мм. Внутри горелки есть защелка, в которую вставляется электрод любого диаметра.

Включается сварочный аппарат, и напряжение подается на электрод. Между ним и стыкуемыми металлами возникает дуга. Из сопла горелки в это время подается аргон, который собой покрывает зону сваривания. Сварщик в сварочный стык подает присадочную проволоку, которая под действием электрической дуги расплавляется и покрывает собой зазор между деталями. При этом производится медленное движение вдоль шва.

Нельзя зажигать электрод при помощи соприкосновения его со свариваемыми металлами. Для розжига специально используется осциллятор, как это показано на видео.

Виды сварочного оборудования

Для аргонной сварки используются четыре вида оборудования.

1. Ручная (показана на видео) – это когда сварщик собственными руками держит и горелку, и присадочную проволоку.
2. Механизированный вариант – сварщик держит горелку, а проволока подается механизированным способом.
3. Автоматическая сварка аргонодуговая – сварщик отсутствует, его заменяет оператор, который следит за процессом, потому что и подача горелки, и подача присадочной проволоки происходит в автоматическом режиме.
4. Роботизированный сварочный процесс. Задается программа, которая полностью отвечает за проводимый процесс.

Самое важное достоинство аргонодуговой сварки – это возможность сваривать детали тех металлов, которые другими способами соединить невозможно. И в быту такие ситуации встречаются нередко, к примеру, стыковка труб из нержавейки. Обязательно посмотрите видео на этой странице сайта.