Аргоновая сварка принцип работы

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.
Читать еще:  Качели самодельные металлические

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.

Сварка аргоном: что это такое, принцип работы, технологии

Общее описаниеКлассификация аргонодуговой сваркиАргоновая сварка: принцип работыРучная аргонодуговая сваркаРазличные технологииОборудование для работы с аргономОсобенности сварочных…

  • Общее описание
  • Классификация аргонодуговой сварки
  • Аргоновая сварка: принцип работы
  • Ручная аргонодуговая сварка
  • Различные технологии
  • Оборудование для работы с аргоном
  • Особенности сварочных работ в среде аргона
  • Этапы проведения аргоновой сварки
  • Инверторная сварка в аргоне
  • Правильная аргоновая горелка
  • Какие аппараты применяются для аргонодуговой сварки
    • Wert SWI 190
    • Wert MMA 180N
    • Сварог TECH ARC 205 B (Z203)
    • Сварог REAL ARC 250 (Z244)
    • Wert MMA 250N
    • ELITECH ИС 200Н
    • Сварочный аппарат Wert MMA 200N
    • РУСЭЛКОМ TIG 160 MMA
    • ELITECH ИС 160
    • Wester TIG 200
  • Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки
    • Дуговая электросварка в среде аргона обладает рядом преимуществ:
    • Недостатки:

Когда требуется соединить детали из цветных металлов или высоколегированных нержавеющих сталей, с помощью обычной дуговой электросварки сделать это не удастся. Образующиеся окислы не дадут возможность деталям привариться. В таких случаях применяют электросварку в среде инертных газов. Наибольшее распространение получила аргоновая сварка. Статья знакомит с основами этого процесса.

Общее описание

Вначале необходим краткий экскурс в теорию сварочного дела. Электродуговая сварка металлических деталей — неразрывное соединение их соприкасающихся кромок, которое образуется под действием температуры электрической дуги. Металлы расплавляются, а после их остывания в месте температурного воздействия образуется сварной шов. Расплавленные металлы вступают в реакцию с атмосферным кислородом, образуя оксиды. В легированных сталях и цветных металлах оксиды образуются особенно бурно. Эти окислы имеют высокую температуру плавления. Образуются непроваренные участки, трещины и воздушные пузырьки. Сварной шов очень непрочен, и при механических нагрузках разрушается.

Гелий или аргон подаются к месту соединения, изолируют его от атмосферного кислорода и не допускает образования окислов. Гелий менее технологичен: он легче воздуха, поэтому трудно создать необходимую концентрацию газа в месте сваривания. Приходится увеличивать давление, что увеличивает расход газа, а он в 5-6 раз дороже аргона.

Аргон получил наибольшее распространение благодаря ряду качеств:

  • он в 1, 4 раза тяжелее воздуха, поэтому проще обеспечить изоляцию участка электросварки от атмосферы;
  • химически нейтрален, не влияет на прочность;
  • относительно низкая цена.

Электроды, применяемые при аргонодуговом соединении:

  • Плавящиеся. Образуют и поддерживают электрическую дугу, выступают в роли припоя.
  • Неплавящиеся вольфрамовые. В качестве присадки может использоваться проволока, которая подается в рабочую зону вручную или автоматически. Иногда с этой целью используют специальные металлические прутки.

Классификация аргонодуговой сварки

По степени автоматизации делится на несколько типов:

  • Ручной режим. Ведение дуги по линии сваривания и введение присадки в расплаввыполняет сварщик. Применяется неплавящийся электрод, изготовленный из вольфрама. Качественное соединение зависит от опыта сварщика и оборудования.
  • Полуавтоматический режим. В этом режиме применяется и плавящаяся электродная проволока и вольфрамовые электроды. В первом случае конструкция обеспечивает равномерное введение проволоки в расплав. При использовании неплавящегося электрода монтируются система, которая автоматически подает проволоку к участку сварки. Скорость подачи можно регулируется

Автоматический режим. Применяется в сварочных автоматах в промышленном производстве. Обеспечивает скорость и высококачественный шов.

Аргоновая сварка: принцип работы

Для деталей из высоколегированных сплавов и редкоземельных металлов применяется аргоновая сварка, принцип работы которой основан на изолировании инертным газом места сварного соединения. Из-за разности потенциалов детали и вольфрама возникает электродуга. От ее теплового воздействия кромки деталей плавятся, и образуется общий расплав сварочной ванны. У участку сварки под давлением поступает инертный аргон, который защищает его от воздуха и не дает окислиться свариваемым материалам. В зону расплава постоянно подается присадка

Схема аргонодугового соединения

Аргонодуговая электросварка проводится со сварной проволоки и без нее. Если соединяемые детали имеют небольшую толщину, то присадочные материалы не применяются.

Важен выбор схемы подключения к электросети. При прямой полярности к электроду подключается минус, а к металлической заготовке плюс. Обратная полярность приводит к неустойчивости электродуги и износу вольфрама.

Для алюминия, бериллия и их сплавов используется переменный ток. В остальных случаях постоянный.

Ручная аргонодуговая сварка

Аргоновое сваривание – синтез электродуговой и газовой сварки. С первой его роднит то, что материалы плавятся дуговым разрядом. Со второй — применение газа, истекающего из сопла под давлением, схожесть приемов в работе.

Это вид электросварки широко распространен, так как им можно сваривать многие металлы и их сплавы. Небольшое по габаритам оборудование применяется в небольших промышленных производствах и кустарных мастерских.

Перед сваркой детали зачищаются и обезжириваются. Проводится настройка режима работы оборудования: чем толще детали, тем больше диаметр электродов и больше сила тока.

Включается подача аргона, зажигается дуга. Она расплавляет соприкасающиеся кромки деталей, образуя сварочную ванну. Затем в электродугу осторожно водится присадочная проволока. Ее дальнейшая подача осуществляется постоянно и равномерно. Если вводить проволоку рывками, металл разбрызгается, и качества сварного шва ухудшится.

Ручная аргонодуговая сварка

Чем толще материал, тем больше угол наклона между горелкой и рабочей поверхностью. При толщине 4 мм угол равен 45 градусов. Скорость перемещения горелки 0,1-0,3 м/мин. Отключать подачу защитного газа необходимо через 10−15 секунд после выключения.

Расход аргона 8-16 л/мин.

  • во время сваривания не образуются окислы, отрицательно влияющие на качество соединения;
  • можно сваривать нержавеющие стали, алюминий, медь, титан и т.п., их сплавы;
  • так как рабочая температура не достигает 1000˚С, детали не деформируются.
  • требуется практика;
  • высокий уровень облучения ультрафиолетом;
  • нельзя работать на открытом пространстве – аргон сдувается ветром из зоны соединения.

Различные технологии

Существует различные технологии, которые упрощают аргонодуговой процесс и улучшают конечный результат. Они разработаны в основном иностранными фирмами, поэтому получили англоязычные наименования:

TIG. Ручная дуговая электросварка вольфрамовым электродом в защитной газовой среде. Идентична ручному режиму.

  • TIG-CW. В расплав автоматически вводится холодная проволочная присадка. Исчезает необходимость держать ее рукой, что ускоряет сваривание. Скорость движения присадки можно менять.

  • TIG-HW. Разновидность аргонодугового процесса, при котором система подачи вводит в сварочную ванну нагретую присадочную проволоку. Ее свободный конец доводится до требуемой температуры между контактным наконечником и сварочной ванной путем резистивного нагрева. Температуру проволоки можно регулировать. За счет предварительного нагрева уменьшается количество энергии, необходимой для плавления проволоки. Возрастает скорость и уменьшается количество потребляемой энергии.
  • Полуавтоматическая аргонно дуговая сварка, в котором применяется тонкая проволочная присадка, которая автоматически подается в зону расплава. Скорость подачи зависит от диаметра проволоки и выбранной силы тока. Позволяет сваривать практически все металлы. Оборудование MIG технологии громоздкое и немобильное.

Оборудование для работы с аргоном

Аргонодуговое оборудование разнообразно. Поэтому необходимо определить сварочные работы, которые планируется на нем выполнять. После этого необходимо изучить рыночные предложения. Затем можно приобретать необходимые элементы. Вот примерный список:

  • газовая горелка;
  • источник электричества: сварочный трансформатор или инвертор ММА;
  • осциллятор для розжига дуги;
  • силовой контактор для подачи напряжения от трансформатора;
  • газовый баллон с редуктором и шланговые соединения;
  • неплавящиеся электроды, присадочная проволока различного диаметра и состава.

Производятся сварочные инверторы с функцией аргонодуговой сварки. Она обозначается аббревиатурой TIG. Обычно на панели управления имеется переключатель режимов MMA/TIG. Дополнительно приобретаются баллон с газом, редуктор, шланги и горелка. Аппарат сваривает нержавейку и цветные металлы, кроме алюминия.

Выпускаются аргонодуговые сварочные инверторы. Они уже оборудованы осциллятором, горелкой и шлангами. Инверторы, предназначенные для электросварки алюминия, обеспечивают режим работы переменным током.

Особенности сварочных работ в среде аргона

Сварка в среде аргона имеет особенности, присущие только этому способу. Например, при аргонодуговом tig-сваривании алюминия в силовой цепи аппарата возникает постоянная составляющая. Электродуга имеет разную проводимость при изменении полярности тока. При прямой полярности сопротивление дуги низкое, для ее поддержания достаточно небольшого напряжения. При обратной полярности сопротивление дуги увеличивается и необходимо увеличение напряжения. Если сила тока недостаточна, дуга становится своего рода выпрямителем. В некоторых случаях величина постоянной составляющей достигает 60-70%. Это приводит к нестабильности горения дуги. Происходит рост сопротивления магнитопровода трансформатора и падение мощности электродуги. В таком режиме невозможно расплавить окислы алюминия, имеющие высокую температуру плавлении. Качество сварочного шва ухудшается.

Поэтому необходимо, чтобы сварка аргоном проводилась на оборудовании со встроенными схемами для зажигания дуги или подавления постоянной составляющей. Это могут быть различные стабилизаторы, импульсные возбудители, конденсаторы и т.д.

Читать еще:  Относительная влажность воздуха в комнате

Еще одна особенность — необходимость правильной заточки вольфрамового электродного стержня. Его острие, обращенное к детали, должен быть правильно заточенным. Лучше это делать на алмазном круге, не допуская перегрева вольфрама. В противном случае он будет крошиться во время работы.

Рекомендации по заточке

Этапы проведения аргоновой сварки

Аргонная сварка включает в себя несколько этапов. При TIG процессе можно выделить:

  • очищение от грязи, зачистка жесткой металлической щеткой и обезжиривание сваривания. Чем она чище, тем меньше будут образовываться оксиды;
  • включение сварочного аппарата;
  • открытие редуктора аргонового баллона;
  • включение за 20 секунд до подачи газа . Это необходимо для удаления из рабочей зоны атмосферного кислорода;
  • розжиг дуги. Во время работы нельзя касаться электродом детали — это может привести к исчезновению дуги и получению некачественного сварного шва;
  • ведение горелки вдоль линии соединения;
  • постоянное и равномерное введение другой рукой присадочного прутка в зону дуги. Этот этап наиболее сложен для начинающих сварщиков. При введении присадки рывками происходит разбрызгивание металла, образовании участков непровара и неровной линии шва. Добиться равномерности можно только практикой;
  • необходимость подачи аргона в течение 10-15 секунд после окончания сварочных работ. Если этого не сделать, расплав прореагирует с атмосферным кислородом, образуются оксидные пленки, и качество шва ухудшится.

Инверторная сварка в аргоне

В среде сварщиков широко распространился сварочный инвертор. Это прибор, который подключается к электросети 220 V, имеет незначительные размеры и переносится одной рукой, обеспечивает отличные характеристики дугового разряда и адаптируется к скачкам напряжения. Инверторы постепенно вытесняют другое оборудование для дугового сваривания: трансформаторы, электрогенераторы, выпрямители. Первые поступившие на рынок аппараты инверторы имели вольт-амперные характеристики, подходящие только для MMA режима. При попытке использовать их для аргона, они выходили из строя. Народные умельцы быстро разобрались, в чем дело, и стали устанавливать самодельные осцилляторы и схемы защиты.

Сейчас большинство выпускаемых сварочных инверторов имеют встроенную TIG функцию. Это позволяет использовать аппарат без переделок, докупив необходимое оборудование. Его можно использовать для легированных нержавеющих сталей, меди, других цветных металлов. Соединение получается очень качественным, потому что вольт-амперные характеристики прибора обеспечивают ровный дуговой разряд на всем протяжении процесса.

Проблемы могут возникнуть только с алюминием. Если инвертор выдает постоянный ток, то им варить алюминий нельзя. Вернее, можно, но качество шва будет плохое. Для сваривания алюминия выпускаются специальные инверторы, в которых предусмотрены режимы работы с постоянным и переменным током. К сожалению, это повышает цену прибора.

Правильная аргоновая горелка

Основные задачи горелки – создание и поддержание электродуги и доставка инертного газа в зону сваривания для защиты от атмосферного кислорода. Поэтому правильный выбор этого элемента оборудования – одно из условий получения хорошего результата.

Конструкция газовой горелки

Вот несколько критериев, по которым нужно оценивать горелку перед приобретением:

  • диапазон силы тока, в котором может ее можно применять. От этого зависит толщина свариваемых металлических деталей: чем больше ток, тем больше толщина и наоборот;
  • вид охлаждения: воздушный или водяной. Для больших величин тока обязательны модели с водяным охлаждением. Они позволяют сваривать детали большого размера и толщины за один проход, без пауз для остывания;
  • длина кабеля и газового рукава. Чем длиннее, тем лучше, так как это повышает мобильность сварщика и удобство работы;
  • возможность замены керамических сопел и газовых линз. Диаметр сопла выбирается в зависимости от толщины свариваемого материала. Газовые линзы создают ламинарный поток аргона, который способствует ровному горению дуги, и уменьшают расход инертного газа;
  • эргономичность. Форма должна быть удобной, кнопки управления должны свободно нажиматься пальцами руки, которой рукоятка изделие удерживается.

По этим критериям можно определить технические данные модели перед ее приобретением.

Какие аппараты применяются для аргонодуговой сварки

Представленные модели являются сварочными инверторами, имеющие два режима работы: MMA и TIG. В режиме TIG сваривают легированные нержавеющие стали, цветные металлы. В связи с тем, что для работы используется постоянный ток, все аппараты не предназначены для сваривания алюминия. В комплекте практически всех аппаратов оборудование для TIG-сварки отсутствует. В приведенных данных I – максимальная сила тока, P – мощность.

Wert SWI 190

  • I: 190 А (MMA), 190 А (TIG)
  • P: 3.50 кВт
  • 2,4 кг
  • диаметр эл-да: 1.60-4 мм
  • защита от прилипания
  • хот-старт
  • 3500 руб.

Достоинства: маленькие габариты, легкость в использовании, сеть 220V, выключение при перегрузке, цена.

Недостатки: маленькая длина кабелей.

Вывод: недорогой инвертор начального уровня для использования в домашних условиях.

Wert MMA 180N

диаметр эл-да : 1.60-4 мм

Достоинства: маленькие габариты, легкость в использовании, сеть 220V, низкая цена.

Недостатки: маленькая длина кабелей, иногда выставляемые значение силы тока не соответствуют выдаваемому.

Вывод: недорогой аппарат начального уровня для не слишком крупных деталей.

Сварог TECH ARC 205 B (Z203)

Сварог TECH ARC 205 B (Z203)

I: 200 А (MMA), 200 А (TIG)

диаметр эл-да: 1.60-5 мм

Достоинства: качество изготовления, надежность, гарантия 5 лет, в некоторых интернет магазине в комплект входит горелка.

Недостатки: требователен к выбору электродов, завышенная цена.

Вывод: хороший инвертор, однако цена завышена.

Сварог REAL ARC 250 (Z244)

Сварог REAL ARC 250 (Z244)

  • I: 250 А (MMA), 250 А (TIG)
  • P: 9.40 кВт
  • 6,6 кг
  • диаметр эл-да: 1.50-5 мм
  • 15310 руб

Достоинства: качество изготовления, надежность, гарантия 5 лет, уверенная работа при скачках напряжения.

Недостатки: маленькая длина кабелей.

Вывод: хороший аппарат с завышенной ценой для небольшой мастерской.

Wert MMA 250N

  • I: 250 А (MMA), 250 А (TIG)
  • P: 5.20 кВт
  • 2,6 кг
  • диаметр эл-да: 1.60-5 мм
  • защита от прилипания
  • хот-старт
  • 5850 руб

Достоинства: маленькие габариты, мощность, цена.

Недостатки: маленькая длина кабелей, низкое качество сборки.

Вывод: оптимальное отношение цена/мощность, варит детали большой толщины.

ELITECH ИС 200Н

ELITECH ИС 200Н

  • I: 200 А (MMA)
  • P: 7 кВт
  • 3,8 кг
  • диаметр эл-да: 1.60-5 мм
  • защита от прилипания
  • хот-старт
  • 4990 руб

Достоинства: маленькие габариты, большая мощность, легкость в использовании, отключение при перегрузке, цена.

Недостатки: маленькая длина кабелей, шумный вентилятор охлаждения.

Вывод: хорошее соотношение цена/мощность, может варить детали значительной толщины.

Сварочный аппарат Wert MMA 200N

Сварочный аппарат Wert MMA 200N

  • I: 200 А (MMA), 200 А (TIG)
  • P: 4.50 кВт
  • 2,5 кг
  • диаметр эл-да: 1.60-5 мм
  • 4750 руб

Достоинства: маленькие габариты, простота при эксплуатации, 220V, отключение при перегрузке, цена.

Недостатки: маленькая длина кабелей, нет функции антиприлипания, легко сбивается настройка силы тока.

Вывод: недорогой инвертор с достойными характеристиками, подойдет для кустарных мастерских.

РУСЭЛКОМ TIG 160 MMA

РУСЭЛКОМ TIG 160 MMA

  • I: 160 А (MMA), 160 А (TIG)
  • P: 5.30 кВт
  • 10,5 кг
  • диаметр эл-да: 4 мм
  • 11440 руб

Достоинства: отключение при перегреве, наличие TIG режима, газовая горелка в комплекте.

Недостатки: маленькая длина кабелей, небольшие показатели силы тока, относительно незначительная мощность.

Вывод: хороший аппарат для аргоно дугового соединения различных металлов.

ELITECH ИС 160

  • I: 140 А (MMA), 140 А (TIG)
  • P: 4.50 кВт
  • 4,5 кг
  • диаметр эл-да: 1.60-4 мм
  • защита от прилипания
  • хот-тарт
  • 5079 руб

Достоинства: маленькие габариты, легкость в использовании, 220V, отключение при перегреве, цена.

Недостатки: маленькая длина кабелей, легко можно сбить настройку силы тока.

Вывод: недорогой инвертор с хорошими характеристиками, подойдет для небольших мастерских.

Wester TIG 200

  • I: 200 А (MMA), 200 А (TIG)
  • P: 8.80 кВт
  • 7 кг
  • диаметр эл-да: 1.60-5 мм
  • защита от прилипания
  • хот-старт
  • 15 330 руб

Достоинства: маленькие габариты, простота в обслуживании, 220V, отключение при перегреве, индикация неисправности.

Недостатки: маленькая длина кабелей, высокая цена

Вывод: профессиональный инвертор со временем непрерывной работы на максимальном токе 7 минут.

Принцип аргонной сварки

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Каковы основные принципы аргонной сварки
  • На каком оборудовании возможна аргонная сварка
  • В чем особенности аргонной сварки алюминия и меди

Аргонодуговая сварка отличается от всех остальных видов тем, что в данном процессе используется электродуга с аргоном в качестве защитной среды. Инертный газ подается в первую очередь, чтобы защитить металлы на время обработки от контакта с кислородом. Из этой статьи вы узнаете основной принцип аргонной сварки, а также о том, в каких случаях его используют.

На чем основан принцип аргонной сварки

Сварка аргоном представляет собой технологию гибридного типа – благодаря ей удается соединять металлы, работа с которыми считается наиболее сложной. Принцип аргонной сварки отлично работает как с большими трубами, так и с крохотными бронзовыми статуэтками. Дело в том, что этот способ вобрал в себя лучшее из двух классических методов: дугового электрического и газового. В качестве самого распространенного примера работы с аргоном можно привести сварку нержавеющей стали.

Прежде чем приступать к обсуждению принципа действия аргонной сварки, необходимо понять физику данного процесса. Не секрет, что соединение металлических поверхностей невозможно без их нагрева. Но поскольку нагрев требует использования огня, задействуется и кислород, содержащийся в воздухе, который запускает реакцию окисления. Проблема в том, что сложные металлы или сплавы типа легированных сталей или цветных металлов сильно подвержены окислению.

Окисление опасно тем, что оно значительно снижает качество швов, – они становятся хрупкими и быстро приходят в негодность. Это происходит из-за образования в шве множества мельчайших пузырьков. Если говорить об алюминии, то он при нагревании в обычных условиях начинает гореть.

Принцип аргонной сварки используется, в первую очередь, чтобы защитить сварочную рабочую ванну от газов и примесей. В качестве защитной оболочки выступают инертные газы, это может быть не только аргон, но и гелий. Однако серьезный недостаток последнего состоит в его высокой цене и большом расходе. Например, при обработке нержавейки требуется в несколько раз больше гелия, чем аргона. Еще одна особенность использования гелия – с ним нельзя работать без защитной одежды, полностью закрывающей тело.

В связи с тем, что мы описали выше, гелий сегодня редко применяется в чистом виде, его используют в смесях для газовых лазеров. Другой инертный газ – азот. Он подходит исключительно для работы с медью. Поэтому основным и самым распространенным инертным компонентом, применяемым при гибридном подходе, работы является аргон.

Назовем основные качества аргона:

  • Гораздо тяжелее, чем воздух. Именно 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.

Однако принцип аргоновой сварки неидеален, ведь при работе с током обратной полярности этот газ превращается в электропроводную плазму. Мы не будем вдаваться в подробности, говоря о малоприятных последствиях этого свойства.

Читать еще:  Расчет объема песка с учетом коэффициента уплотнения

В целом, у аргонной сварки мало минусов:

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

Плюсов у этого принципа работы гораздо больше:

  • Шов получается высокого качества, так как в нем нет примесей.
  • Обработка металла в среде аргона предполагает умеренный нагрев металла, поэтому подходит для соединения заготовок даже очень сложных конструкций, при этом не происходит их деформации.
  • Данный принцип работы позволяет варить однородные и разнородные металлы и сплавы, с которыми не справляются все остальные методы.
  • Высокая скорость работы достигается благодаря использованию дуги с высоким температурным режимом.

Все обозначенные нами недостатки кажутся незначительными по сравнению с тем, какие возможности открывает аргонная сварка.

Аргонная сварка: принцип работы в зависимости от вида

Аргонную сварку принято делить на виды исходя из степени механизации:

  • Ручная. В этом случае сварщик самостоятельно передвигает горелку и подает сварочную проволоку. При данном подходе могут применяться только неплавящиеся электроды из вольфрама.
  • Механизированная/полуавтоматическая методика, при которой проволоку подает машина, а сварщик работает непосредственно с горелкой. Чаще всего этот принцип используется при аргонной сварке нержавейки полуавтоматом. Еще один яркий пример – механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Есть и новые, узкоспециализированные технологии в этой области. К ним относится обработка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа.
  • Автоматическая аргонная сварка. Оператор дистанционно управляет автоматом: перемещает горелку и подает проволоку. Сегодня постепенно распространяются системы, которые могут работать даже без постоянного контроля человека. Чаще всего роботы выполняют сварку труб из нержавейки. Автоматическая аргонодуговая сварка с использованием неплавящегося электрода все чаще применяется в сфере промышленности.

На каком оборудовании осуществляется аргонная сварка

Принцип аргонной сварки требует использования разнообразного оборудования. Но в этом нет ничего страшного, ведь сегодня можно приобрести готовые наборы со всем необходимым, причем по доступной цене.

Все оборудование делится на три вида:

  • 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.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Но нужно понимать, что принцип аргонной сварки совершенствуется. Так, чтобы обрабатывать листы металла с более толстыми краями и увеличить производительность, технология была доработана следующим образом:

  • Используется специальная горелка, позволяющая одновременно использовать несколько вольфрамовых электродов. Это необходимо, чтобы получать 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, поэтому так важен ее грамотный подбор. Принцип аргонной сварки предполагает использование специальной горелки с неплавящимся вольфрамовым электродом, что очень важно, например, для сварки нержавейки.

Чтобы понимать принцип работы в среде аргона, важно представлять себе 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.

1. Горелка с неплавящимся электродом.

Речь идет, преимущественно, о ручной аргонной сварке неплавящимся электродом. Такой способ является единственным возможным 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.

Принцип работы при механизированной аргонной сварке несколько отличается, поэтому используется иная горелка. Она состоит из вольфрамового неплавящегося электрода с маховичком для подъема и опускания, токоподводящей сменной цанги с гайкой, позволяющей использовать разные по диаметру электроды.

Поскольку данный принцип работы дает возможность избежать появления брызг металла, вместе с керамическими соплами используются проницаемые для газа сетчатые линзы – они необходимы для образования равномерного потока газа. Отметим, что аргонная сварка неплавящимся электродом является одним из наиболее популярных подходов в непромышленных масштабах.

2. Горелка с плавящимся электродом.

Такой вариант работы обычно применяют 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.

Аргонная сварка: принцип работы

Принцип работы аргонной сварки инверторным способом

На сегодняшний день инверторный способ является наиболее востребованным принципом аргонной сварки. Его используют как в промышленности, так и в домашних условиях. Инвертор представляет собой аппарат дуговой сварки, задача которого состоит в том, чтобы преобразовывать постоянный ток в переменный. Немаловажно, что это устройство легко подстраивается под скачки напряжения источника электричества.

Инверторный аппарат отличается небольшими размерами и весом, при этом надежен и отлично подходит для сварочных работ в любых условиях. Немаловажно, что он может использоваться для обучения новичков.

На самом деле, если сравнивать принцип инверторной аргонной сварки нержавейки и работу с другим оборудованием, то первый вариант оказывается проще и удобнее. Дело в том, что от сварщика требуется только двигать горелку вдоль шва. Радует и результат – шов получается тонким и ровным, но лишь при условии, что соблюдены все технологические требования. Работа возможна и без присадочной проволоки, если удается добиться очень плотного соединения краев заготовок.

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.

Может показаться странным, но в аргоновую газовую смесь добавляют до 5 % кислорода. В столь небольших количествах последний способствует очистке от вредных примесей, так как они вступают с ним в реакцию и просто сгорают.

Сварка алюминия по принципу аргонной сварки

Как мы уже говорили, невозможно сварить алюминий без использования аргонной среды. Дело в том, что при соприкосновении с кислородом, содержащимся в воздухе, на этом металле сразу же образуется оксидная пленка. И это становится действительно серьезной проблемой, поскольку, хотя алюминий является одним из самых сложных в обработке, его чаще всего используют для бытовых нужд.

Для плавления оксидной пленки требуется температура, значительно превышающая температуру плавления самого металла. 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. Ток обратной полярности значительно поднимает температуру плавления за счет особой катодной очистки оксидной пленки. Высокая температура приводит к тому, что разрушается даже тугоплавкий вольфрам в электроде. Ток прямой полярности не позволяет пробить оксидную пленку, зато дуга получается стабильной и короткой. Как вы поняли, прочность и внешний вид шва зависят от переключения полярности.

Работа с постоянным током при аргонной обработке алюминия возможна, но только при условии использования чистого гелия в качестве инертного газа. Такой вариант обработки будет стоить гораздо дороже, а сам принцип работы более сложен с технической точки зрения.

Очень важно правильно подготовить алюминиевые заготовки, прежде чем приступать к процессу плавления. От этого непосредственно зависит качество будущего шва. Во время очистки нужно выполнить такие этапы:

  • 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 отличается от других металлов тем, что отлично противостоит ржавчине и устойчива в агрессивных средах. Поэтому для ее сварки требуется аргон высшего сорта либо в сочетании с гелием (причем аргона при этом 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.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector