Варим в аргоне алюминий
Режимы сварки алюминия аргоном.
Сварить алюминий без аргона невозможно, это факт. Этот металл – один из самых сложных и одновременно один из самых распространенных в быту. Сложность работ с ним объясняется молниеносным образованием пленки оксида на поверхности при малейшем контакте кислорода.
Пленка эта не простая, она плавится при температуре, намного превышающей температуру плавления самого алюминия. Аргон и здесь выручает, выступая в качестве препятствия окислению, вытесняя кислород из сварочной рабочей ванны. В этом случае присадочная проволока из алюминия плавится без проблем, формируя качественный шов.
Механизированная и ручная сварка.
Постоянный ток в работе с алюминием теоретически возможен и даже иногда применяется. Но этот метод требует использования другого инертного газа – чистого гелия, а он стоит намного дороже аргона. Да и сам способ работы с постоянным током сложнее технически. Подготовкой алюминиевых заготовок к процессу плавления пренебрегать нельзя, так как качество шва напрямую зависит от состояния поверхностей перед работой.
Очистку нужно проводить по следующим пунктам:
- обезжиривание поверхности растворителем;
- зачистка поверхности от оксидной пленки механическая или химическая;
- полное высыхание очищенных поверхностей.
Какие металлы варят аргоном?
Принцип работы аргонодуговой сварки обуславливает широкий спектр ее применения. Имеется ввиду не только сфера использования, но и обрабатываемые материалы. С ее помощью можно соединять чугун, сталь (включая нержавеющую), титан, алюминий, а также другие черные и цветные металлы.
Работаем с алюминием
Без аргона соединить две алюминиевые заготовки не то что проблематично, а практически невозможно. Распространенный в быту и производственной сфере металл – один из наиболее сложных в этом плане. Трудности обусловлены свойствами алюминия. при малейшем контакте с кислородом на его поверхности моментально образуется защитная пленка, представляющая собой оксид алюминия.
Сама по себе она не проблема. Дело в другом: температура плавления оксида намного выше по сравнению с алюминием. Инертный газ тяжелее воздуха и направляясь в рабочую зону, он вытесняет оттуда кислород, препятствуя окислению металла и образованию защитной пленки. При таких условиях сам алюминий и присадочная проволока плавятся при подходящей температуре, а сварочный шов получается достаточно прочным и внешне приятным.
Подразумевается использование переменного тока. Обратная полярность заметно повышает температуру плавления за счет катодной очистки оксида металла. И наоборот. Прямая полярность дает возможность сформировать короткую и стабильную дугу. Тем не менее мощности недостаточно, чтобы разрушить оксидную пленку. Вывод: необходима обратная полярность, поскольку в этом случае повышается качество сварного шва.
Не исключено использование постоянного тока при сваривании алюминиевых заготовок. Но в таком случае необходим другой инертный газ – гелий. А он намного дороже гелия и расходуется куда активнее. Помимо этого, работать постоянным током очень сложно с точки зрения техники исполнения.
При любых технологиях сваривания алюминиевых деталей предварительная обработка поверхности очень важна. Ею нельзя пренебрегать, независимо от уровня мастерства сварщика. Очистка проводится в следующем порядке:
- растворителем обезжириваются предназначенные для сваривания части заготовок;
- механическим или химическим путем удаляется оксидная пленка;
- очищенной поверхности дают возможность высохнуть.
Варим медь
Высокая устойчивость к агрессивной среде и коррозии отличает медь от других цветных металлов с точки зрения химической активности. При работе с ней опытный сварщики используют не чистый аргон, а его смесь с гелием (добавляется в меньших долях). Вольфрамовые электроды используются как плавящиеся, так и неплавящиеся. Ток выбирается постоянный.
Когда необходимо варить заготовки толщиной от 4 мм и больше, то требуется их предварительный разогрев до температуры 800 градусов Цельсия. Присадочная проволока может быть из чистой меди или медно-никелевого сплава. Нередко она заменяется аналогичного состава прутками. Дуга при работе образуется устойчивая и стабильная.
Из-за высокой теплопроводности свариваемые кромки нужно в обязательном порядке разделывать. Если толщина заготовок не превышает 12 мм, то достаточно разделать одну из двух кромок. При большей толщине желательно обработать обе стороны.
Определение и обозначение сварки в среде аргона.
Аргонодуговая сварка – способ получения неразъёмного соединения металлов электрической дугой, при котором в качестве защитного газа используется аргон. Сварочная дуга образуется между неплавящимся вольфрамовым электродом и свариваемым изделием, а получение сварного шва происходит в процессе оплавления кромок свариваемого металла. При недостатке собственного основного металла для получения сварного соединения, в сварочною ванну подается дополнительный материал – сварочная проволока. Данный способ сварки, следуя международному обозначению, также принято называть TIG или WIG сваркой.
Подготовительные работы
Аргонную сварку нержавейки следует начинать с качественной подготовки поверхности. Процедура подготовки рассматриваемого сплава не отличается от прочих сортов металла и включает в себя следующие действия:
- Поверхность очищается от посторонних элементов. При этом кромки должны быть зачищены до металлического блеска. Сварка нержавеющей стали ГОСТ 14771-76 не указывает, каким именно способом будут проводиться подготовительные работы. Из этого следует, что возможно применение как ручного инструмента, так и механизированного способа.
- Следующий этап включает в себя обезжиривание поверхности любой подходящей жидкостью.
- Завершает подготовку установка зазора, компенсирующего деформационные процессы.
Следует заранее озаботиться подготовкой присадочного материала, тип которого будет соответствовать свойствам свариваемого металла. Наиболее распространенными марками сварочной проволоки являются:
Сварочная проволока для нержавейки и ее классификация.
Сварочные смеси из аргона и кислорода
При полуавтоматической сварке в смеси аргона и кислорода наблюдается снижение критического тока, при котором крупнокапельный перенос металла переходит в мелкокапельный, а также значительно стабилизируется сварочная дуга. Сварочная ванна остается в жидком состоянии более продолжительное время, что уменьшает вероятность образования подрезов сварного шва и улучшается форма усиления сварного шва.
Добавка небольшого количества кислорода к аргону обеспечивает такие же характеристики струйного переноса металла дуги, как и при добавлении небольшого количества аргона. Отличие в основном заключается в том, что для струйного переноса металла дуги в среде аргона с углекислотой необходим больший ток, по сравнению со смесью с кислородом.
Добавка кислорода к аргону значительно повышает стойкость шва против образования кристаллизационных трещин. При концентрации 3-14% кислорода стойкость шва против образования трещин практически одинакова, а при содержании более 14% кислорода она значительно снижается.
Кислород при определенных концентрациях улучшает стабильность дугового разряда и в тоже время способствует большему выгоранию углерода из металла сварочной ванны. Избыток кислорода в защитном газе вызывает образование пористости в металле шва, а при недостаточном содержании раскислителей в проволоке снижение прочностных показателей сварных соединений. Поэтому к аргону обычно добавляют небольшого количества кислорода от 1 до 5%.
Сварочная смесь с 1% кислорода применяется для сварки нержавеющих сталей. Данного количества кислорода обычно достаточно для стабилизации дуги, улучшение струйного переноса металла дуги и сплавления металла шва с основным металлом и как следствие улучшение внешнего вида валика сварного шва.
Газовые смеси с 2% кислорода применяют для сварки углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Механические свойства и коррозионная стойкость сварного шва при данном составе такие же, как и с 1% кислорода, а смачиваемость расплавленного металла шва намного лучше. Поверхность сварного шва после сварки нержавейки полуавтоматом в данной комбинации газов темнее и более окисленная.
Сварочная смесь с 5% кислорода применяется для полуавтоматической сварки углеродистых сталей. При этом, из-за повышенного содержания кислорода необходимо увеличивать скорость сварки.
Смесь аргона с 8-12% кислорода применяется довольно редко в основном для сварки углеродистых и низколегированных сталей больших толщин за один проход. При этом ухудшается формирование шва и необходимо применять сварочную проволоку с повышенным содержанием легирующих элементов, поскольку присутствие кислорода увеличивает окислительный потенциал и усиливает выгорание раскислителей.
Сочетание аргона с 12-25% кислорода имеет специальное предназначение. При её использовании ванна расплавленного металла имеет большую текучесть, а на поверхности сварного шва образуется плотная, плохо удаляемая шлаковая корка. Количество кислорода в шве при этом значительно возрастает.
Если двойная смесь содержит более 25% кислорода, то в швах появляются поры.
Как правильно варить аргонодуговой сваркой
Успешное примененная технология аргонодуговой сварки заключается в трех вещах:
- Первая – правильные настройки всей системы. В отличие от сварки электродом, где достаточно выбрать силу тока, здесь нам понадобится изучить внимательно возможности нашей системы, свариваемую деталь и подобрать рекомендованные настройки.
- Второй пункт успеха – твердая рука сварщика. Даже если мы настроили все правильно, но при этом не выдержали расстояние от электрода до заготовки или неправильно подавали пруток, то рассчитывать на качественный шов не придется.
- Третий столп успеха – рабочее место. Здесь мы сможем удобно расположится самостоятельно, крепко зафиксировать заготовку, расположить вблизи все необходимые расходные материалы, обеспечить хорошую вентиляцию, при этом избегая сквозняков. Сквозняки или сильные порывы ветра – единственная вещь, кроме самого сварщика, которая может ухудшить качество работ.
Сварка аргоном по технологии выглядит следующим образом:
- Подбираем материал для припоя;
- Устанавливаем подходящий электрод и сопло;
- Настраиваем аппарат, согласно значениям таблицы;
- Регулировка скорости подачи газа на редукторе;
- Выставляем задержку подачи газа;
- Нажимаем на курок, при этом подается газ, но дуга не зажигается
- Зажигается дуга, подносим припой и ведем к горелке строго вдоль шва;
- Отключаем курок и держим горелку, пока не прекратится подача газа.
Особенности аргонодуговой сварки
Аргонодуговая сварка ввиду высокой универсальности получила широкое применение. В качестве защитного газа при сварке применяют аргон. Сварка делится на ручную сварку и автоматическую. С её помощь можно получить швы с ровной структурой, аккуратным видом и высокой прочностью.
Основным инструментом выступает аргоновая горелка: с её помощью выполняется соединение металлов. Ввиду специального исполнения вольфрамовый электрод фиксируется с таким расчётом, чтобы конец его стержня выступал над керамическим соплом на несколько миллиметров.
Короткая дуга обеспечивает максимальную глубину проплавления изделия. От техники подачи присадочного материала зависит, насколько аккуратным будет сварочный шов и какую ширину будет иметь. Присадка должна постоянно находиться в зоне защиты и поступать спереди сварочной горелки.
Аргонодуговая сварка TIG будет успешной при соблюдении определённых правил:
- Изделия должны быть подготовлены для сваривания — обезжирены и очищены.
- Чтобы создать защитную среду до выполнения работ, аргонный газ подаётся за 10 секунд.
- Длина дуги должна быть минимально возможной.
- Варить нужно только в продольном направлении, без отклонений в поперечное направление.
- Если подача аргона нарушена, то работу необходимо остановить, так как электрод и присадка должны быть под его защитой.
- Чтобы металл не разбрызгивался, пруток (присадочная проволока) додаётся плавно.
- Качество шва считается хорошим, если сварочная ванна удлинена.
- Завершаются сварочные работы принижением силы тока и отключением через 10 секунд подачи газа.
У каждого вида аргонодуговой сварки свои особенности, определяются они применяемым оборудованием.
Применение и преимущества технологии TIG
Cварка в среде аргона применяется чрезвычайно широко благодаря высокой температуре горения электрической дуги. Данный факт делает этот метод приемлемым как для работ с углеродистой сталью, так и для работ с различными и весьма капризными цветными металлами: алюминием, медью, титаном и другими металлами.
Работа с алюминием заслуживает отдельного упоминания. Этот чрезвычайно капризный металл без аргона варить практически невозможно. Проблема в оксидной пленке, которая мгновенно образуется и не дает сформироваться сварочной ванне и, соответственно, сварочному шву.
Схема сварки в среде инертного газа.
Благодаря аргону, создающему защитную среду, алюминий плавится очень равномерно, и шов формируется правильно и ровно. Если используется дополнительная присадочная проволока, то она должна быть из того же металла, что и соединяемые детали.
Области применения аргоновой сварки следующие:
- все виды машиностроения;
- автомастерские;
- пищевая промышленность;
- нефтеперерабатывающая и химическая промышленности и многие другие.
Тиг сварки имеют немало преимуществ в сравнении с другими видами:
- точная компактная локализация прогрева заготовки, что минимизирует риск деформации;
- полная свобода сварочной ванны от кислорода в результате вытеснения его аргоном, который тяжелее кислорода;
- отличная скорость сварки тиг;
- простота в исполнении и несложное обучение методу;
- шов высокого качества;
- широкая палитра металлов для работ;
- грамотная экология: меньше выбросов в атмосферу.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах
Режим аргонодуговой сварки выбирают в зависимости от толщины и марки свариваемого металла, диаметра и марки электродной проволоки с учетом обеспечения мелкокапельного переноса электродного металла и стабильного горения дуги.
Для этого сварочный ток должен быть не меньше критического. При использовании для сварки в аргоне хромоникелевых аустенитных и ферритноаустенитных проволок принимается критический ток:
Диаметр проволоки, мм = 1,0 1,6 2,0
Критический ток, А = 190—200 240—250 280
При сварке в смеси аргона с кислородом или углекислым газом критический ток может быть несколько меньшим, чем при сварке в чистом аргоне.
В табл. 83 приведены ориентировочные режимы аргонодуговой сварки высоколегированными проволоками.
Таблица 83. Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки высоколегированных сталей плавящимся электродом.
Толщина металла,мм | Положение, в котором выполняется сварка, тип соединения и форма разделки кромок | Число проходов | Диаметр проволоки, мм | Iсв А | Uд В | Vсв м/час | Вылет электрода, мм | Расход аргона, л/мин |
3 | Нижнее стыковое соединение без разделки кромок | 1 | 1,2 | 180 | 19—20 | 20—30 | 9—11 | 10 |
5,0-5,5 | Нижнее стыковое соединение без разделки кромок | 1 | 1,2—1,6 | 190—310 | 20—23 | 20—30 | 9—12 | 14—19 |
6,5 и выше | Нижнее стыковое соединение без разделки кромок | 1 и более | 1,6 | 280—350 | 22—23 | 20—30 | 10—12 | 14—19 |
6,5-25 | Вертикальное и потолочное | 1—4 | 0,8-1,0 | 110—140 | 17—19 | 20—30 | 6—9 | 9—14 |
12—25 | Вертикальное и потолочное | 2—5 | 1,2 | 140—180 | 18—19 | 20—30 | 9—11 | 9—14 |
10 | Нижнее стыковое соединение с V-образным скосом кромок (угол разделки 60°) | 2 | 1,6—2,0 | 380—440 | 25—28 | 25 | 10—15 | 16 |
12,5 | Нижнее стыковое соединение с V-образным скосом кромок (угол 70°) | 6 | 1,6 | 290—300 | 25—27 | 16—20 | 10—12 | 23,5 |
Для сварки плавящимся электродом высоколегированных сталей в чистом аргоне используют те же электродные проволоки, что при сварке данной стали под флюсом, а при сварке в смеси аргона с кислородом или углекислым газом — те же, что и для сварки данной стали в углекислом газе.
Механические свойства и стойкость против коррозии полученных соединений практически такие же, как и при сварке под флюсом.
В ряде тяжело нагружаемых конструкций во многих отраслях промышленности стыковые соединения толстолистовой стали различных марок приходится сваривать дуговыми методами сварки, в том числе и аргонодуговой сваркой, причем в последние годы все возрастающее применение находит автоматическая сварка.
Сварку таких соединений выполняют за несколько проходов, что требует широкой разделки для обеспечения провара шва с основным металлом и сплавления между слоями, а при сварке под флюсом облегчает удаление шлака из разделки.
- Назад
- Вперед
Область применения сварки с аргонной защитой
Сварку в среде аргона можно использовать для сваривания различных материалов.
Её можно применять для сварки сталей (углеродистых и легированных), для
сварки цветных металлов (меди, алюминия, титана, никеля и их сплавов), для
сварки трубопроводов. Аргонодуговой сваркой можно выполнять все виды сварных
соединений: стыковые, тавровые, нахлёсточные, угловые.
Сварка в аргоне может успешно применяться как при сварке мелких деталей, так
и при сварке крупногабаритных изделий и в бытовых условиях и на производстве
и при проведении строительно-монтажных работ.
В некоторых случаях, употребление смеси газов вместо технически чистого аргона
повышает устойчивость горения сварочной дуги, уменьшает разбрызгивание металла,
улучшает формирование сварного шва, увеличивает глубину проплавления, а также
воздействует на перенос металла и увеличивает производительность сварки.
Процесс сварки неплавящимися электродами
Схема применения сварки с электродом, не поддающимся плавлению, предполагает применение электрода, изготовленного на основе вольфрама. Электрод в таком типе аппарата размещается в горелке, посредством которой осуществляется продув инертного газа. Присадка подается в зону действия электродуги отдельно. Она не входит в электроцепь образования дуги. Сварка с применением электрода на основе вольфрама носит название аргонодуговой сварки tig.
Специалистами в области сваривания металлов созданы две кардинально различающиеся между собой разновидности аргонодуговой сварки. При сварке аргоновой ручной горелкой и подачей материала управляет сварщик, при автоматической – перемещение горелки и присадки происходит без участия человека.
При использовании аргонодуговой сварки tig, в отличие от сварки с плавящимся электродом, зажигание дуги недостижимо путем прикосновения электрода к металлической заготовке. Такое зажигание невозможно по многим причинам, основными являются следующие:
- высокий потенциал ионизации газа;
- касание электрода на основе вольфрама к металлической заготовке ведет к его загрязнению и оплавлению.
Поэтому при использовании АДС с вольфрамовым электродом для поджигания дуги применяется спецустройство – осциллятор, включающийся в цепь параллельно.
Осциллятор подает высоковольтные импульсы высокой частоты, которые способствуют ионизации промежутка, а поджигание электродуги происходит после подачи тока сварки. При осуществлении сваривания переменным напряжением осциллятор сразу после образования электродуги переходит в режим стабилизатора. Это обеспечивает подачу импульсов на электродугу при изменении полярности. Периодическая подача импульсов препятствует деионизации и поддерживает стабильность электродуги.
Все виды стали, сплавы на основе титана и другие материалы свариваются на токах прямой полярности, а сплавы на основе алюминия сваривают переменным током. Это требуется для усиления процесса разрушения пленки оксидов, образующейся на алюминиевом сплаве.
Для того чтобы уменьшить пористость в процессе сварки к инертному газу, образующему среду в месте сваривания, добавляется около 5% кислорода. Это обеспечивает дополнительную защиту расплава от загрязнения, так как кислород, взаимодействуя с примесями, заставляет их выгорать или в виде легких химсоединений всплывать на поверхность расплава. Этот процесс окисления и выведения из расплава вредных примесей способствует понижению пористости.
Особенности сварочных работ в среде аргона
Принцип работы аргонодуговой сварки основан на соединении поверхностей рабочих металлов в среде защитного газа. В качестве рабочего элемента в данном процессе применяется горелка. В ее центральную часть вставляется электрод из вольфрамовой основы, его вылет должен быть в пределах 2-5 мм.
Фиксирование электрода внутри горелки осуществляется при помощи специального держателя. В него вставляется вольфрамовый стержень с любым требуемым диаметром. Для подачи защитного газа горелка оснащается соплом из керамической основы.
На фото ниже показан общий принцип работы аргоновой сварки.
Сварка под аргоном предполагает применять требуемую температуру, которую задает электрическая дуга. Формирование сварного шва выполняется при помощи присадочной проволоки, состав которой должен соответствовать составу обрабатываемой металлической поверхности.
Стоит изучить несколько правил принципа работы аргонно-дуговой сварки, от которых зависит прочность и качество сварного шва:
Чем длиннее будет сварочная дуга, тем шире будет шов и меньше его глубина. Именно это снижает качество сварного соединения
По этой причине рекомендуется неплавящийся электрод держать как можно ближе к стыку свариваемых деталей;
Чтобы сделать узкое и глубокое сварное соединение, важно чтобы электрод и горелка двигались в продольном направлении. Отклонение в сторону (поперечные движения) снижают качество сварного шва
По этой причине во время сварки требуется, чтобы сварщик был внимательным и аккуратным;
Присадочная проволока и неплавящийся электрод должны находиться только в зоне сварочного процесса, они должны быть прикрытыми аргоном. Это предотвратит проникновение кислорода и азота внутрь сварочной зоны;
Подача присадочной проволоки должна быть плавной и равномерной. При резкой подаче происходит сильное разбрызгивание металла
Правильная подача достаточно сложный процесс, который приходит с опытом;
Стоит обратить внимание на важный показатель — проплавленность. В аргонной сварке он определяется самим сварочным соединением
Если он обладает округлой или выпуклой формой, то это может указывать на его низкое качество. Это означает, что проплавление поверхности было проведено недостаточно;
Присадочная проволока подается перед горелкой с неплавящимся электродом. При этом ее подача должны выполняться под определенным углом. Данные показатели обеспечивают ровность сварного соединения и его небольшую глубину. Это позволяет полностью контролироваться сварочный процесс;
Ни в коем случае не стоит начинать и заканчивать сварку с аргоном резко, это открывает доступ проникновения кислорода и азота в область сваривания. По этой причине необходимо начинать сварку после 15-20 секунд, как только будет начата подача в стык соединения двух металлов инертного газа. А заканчивать процесс (убирать присадочную проволоку) стоит до того момента, как будет выключена горелка. На этот процесс обычно отводится 7-20 секунд.
Заканчивать сварочный процесс требуется снижением показателей силы тока при помощи реостата, который имеет в составе конструкции сварочного аппарата. Если будет сделано отведение горелки, то это может открыть доступ в область сваривания азота и кислорода.
Электроды и их характеристики
При TIG сварке применяются стержни, состоящие до 99% из прочного вольфрама, разные добавки способствуют улучшению шовного соединения. Например, WC-20 содержат оксиды церия, эксплуатируются на малых значениях постоянного тока, дуга легко активируется, такие электроды используются для сварки небольших деталей.
WL-20 из-за оксида лантана, не так сильно нагреваются при эксплуатации, поэтому срок службы — наиболее продолжительный. Электроды марки WZ-8 с содержанием оксида циркония, работают только при подключении переменного тока, отличаются стабильностью дуги. А стержни с маркировкой WY-20 устойчивы к большим величинам тока из-за наличия оксида иттрия, применяются для сварки особо важных конструкций.
Виды заточки
Качество шва зависит от формы обработки: постоянный ток — электроды заточены на конус с плоской площадкой на контактной части, переменный — окончание закругляется. Периодически пруток полируется, чтобы удалить мелкие повреждения и наплывы. Если длина конуса небольшая, то ширина шва аналогичная, для оптимальной проварки металла используют длину заточки равную двум диаметрам электрода.
Оборудование для аргонодуговой сварки
Сварочные работы в защитной среде газов выполняют как с помощью фирменных установок предназначенных непосредственно для аргонно-дуговой сварки, так и модифицированными аппаратами, используемыми для других работ. В любом случае требуется использование специального оборудования, каждое из которых имеет свое предназначение. А именно:
- Сопла для сварки – предназначены для обеспечения работы горелки. Так как при нагревании температура сварочной ванны достигает 2000° градусов, для производства сопел используется специальный термоустойчивый материал. Практика показала, что керамическое сопло для аргонодуговой сварки является оптимальным решением этого вопроса. В зависимости от толщины и структуры металла может понадобиться разный диаметр сопла.
Горелка – конструкция горелки для аргонодуговой сварки может быть разной в зависимости от метода проведения работ. Так, наложение сварного шва может осуществляться как плавящимся, так и неплавящимся электродом. Популярностью пользуется и сварочная горелка с водяным охлаждением. Водяное охлаждение горелки позволяет поддерживать необходимую температуру сварной ванны и не допускать перегрева электрода.
Осциллятор – это устройство обеспечивает поджигание дуги с помощью бесконтактного метода. Преимуществом использования осциллятора является возможность поддержания стабильной дуги при использовании переменного тока. Сварочные аппараты для аргонодуговой сварки не могут обойтись без осциллятора, так как зачастую приходится обрабатывать металлы без возможности непосредственного прикосновения электродом к поверхности. Особенностью осциллятора является то, что он генерирует разряд с мощностью 4-8 кВт, достаточный для пробивания дугового промежутка.
Балластный реостат – еще одна необходимая деталь. Балластный реостат помогает регулировать силу тока подаваемого на дугу и подбирать оптимальные параметры при работе с различными металлами. Профессиональный инверторный сварочный аргонодуговой аппарат для сварки, часто имеет встроенный балластный реостат. Не помешает реостат и при работе начинающего мастера на оборудовании бытового предназначения.
Источник напряжения – существуют как трансформаторные установки, так и сварочные инверторы для аргонно-дуговой сварки. Инверторный вариант более предпочтителен. Инвертор создает равномерное напряжение необходимой частоты, что обеспечивает условия для качественного наложения сварного шва. Инверторная установка аргонодуговой сварки может работать как от напряжения в 220В, так и от 380В. Максимальная производительность достигается при подключении к трехфазной сети.
Дополнительные аксессуары – для выполнения сварных работ на профессиональном уровне не обойтись без сварочного поста. Сварочный пост часто называют столом, но он представляет собой нечто большее. Сварочный пост – это полностью укомплектованное рабочее место, существенно облегчающее процесс выполнения работ и увеличивающий качество результата. Стол для сварки может быть как стационарным, так и передвижным. Пост обеспечивает своевременный отвод отработанных газов, а также дает защиту от случайного попадания искры на поверхности находящиеся рядом.
Практика показала, что начинающим мастерам легче удается достичь необходимого качества, используя сварочный инвертор аргонно-дуговой сварки. Инвертор дает стабильную дугу, что облегчает процесс нанесения сварного шва.
Виды сварочного оборудования
Рассматриваемая сварка применяется при соединении разных изделий.
Для выполнения таких работ требуется определенный вид сварочного оборудования:
- специализированное – применяется для работы с однотипными деталями (круглый каркас, двутавровая балка и т.д.);
- специальное – используется на больших предприятиях, где есть серийное производство деталей 1 типоразмера;
- универсальное – используется для любых соединений, выполняемых при помощи аргонной сварки, в т.ч. и при работе с нержавейкой полуавтоматическим оборудованием.
Для выполнения работ требуется специализированное оборудование.
Последовательность действий
Перед тем как приступить к TIG сварке, стыки необходимо очистить от жира, ржавчины и прочего. Металл должен быть идеально чистым, иначе все останется в сварочном шве, что скажется на его качестве.
Большую часть сталей сваривают постоянным током. Алюминий, магний, медные сплавы с большим содержанием алюминия .
Сила тока выбирается по таблицам, зависит от вида материала, его габаритов и толщины сварочного прутка. Если во время TIG сварки выбрать слишком сильный ток, то пруток расплавится. При слабом токе дуга неустойчива.
Рекомендуемая длина дуги 1,5-3 мм. Увеличение длины дуги приводит к увеличению ширины шва и уменьшению глубины проваривания.
При сваривании встык сварочная игла должна выходить из сопла на 3-5 мм, при угловых на 5-8 мм.
Сварка неплавящимся электродом начинается с запуска инертного газа. Процесс сварки завершается отключением аргона через 10-15 с после того, как погасла дуга. Это необходимо, чтобы процесс кристаллизации произошел без доступа воздуха.
Для очень важных соединений применяется бесконтактный способ разжигания дуги. Имеется в промышленном оборудовании. Применяется при сваривании стойких к коррозии сталей. Это исключает попадание вольфрама в шов. Для менее ответственных соединений применяют аппарат с контактным способом розжига дуги. Он обычно имеется в бытовых установках.
При применении присадочной проволоки необходимо контролировать, чтобы расплавляемый конец находился под струей инертного газа. Сварочная ванна должна иметь вытянутую форму, никак не круглую.
Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки
В общем случае, рекомендовать применение какого-либо одного газа для сварки (аргона, гелия, азота или др.) нельзя. Применение того или иного газа зависит от технологии сварки конкретного металла или сплава, или исходя из технико-экономических показателей. Но в целом, аргонодуговая сварка обладает рядом преимуществ по сравнению со сваркой в среде других газов:
1. Аргон, так же как и гелий, относится к инертным газам, которые не взаимодействуют ни с какими металлами и другими газами и не растворяются в расплавленном металле.
2. Аргон тяжелее воздуха и поэтому надёжно защищает зону сварки, вытесняя из неё воздух. Дуга в среде аргона обладает высокой стабильностью.
3. Аргон — это достаточно распространённый газ, по сравнению с другими инертными газами, в частности, с гелием. Его содержание в воздухе составляет около 0,9%, в связи с этим аргон является самым дешёвым из инертных газов.
4. Ещё одно преимущество аргона (над гелием) в том, что расход аргона на 30-35% меньше расхода гелия (при прочих равных условиях) из-за того, что аргон в 10 раз тяжелее гелия.
Благодаря своим преимуществам, сварка в среде аргона получила достаточно большое распространение при сварке различных материалов. Но у аргонодуговой сварки есть и недостатки. Ручная сварка в среде аргона затруднена. При ручной аргонодуговой сварке не рекомендуется выполнять колебательные движения электродом из-за возможного нарушения защиты зоны сварки. В связи с этим производительность ручной сварки в среде аргона оказывается невелика. А сварку автоматическую не во всех случаях возможно применить.
Делаем аргоновую сварку в домашних условиях
Хотя технология аргонодуговой сварки относится к числу сложных и характеризуется множеством технических нюансов, многие домашние умельцы умудряются выполнить работы с использованием подручных средств. Для этого обязательно нужно иметь инверторную сварку, хотя в некоторых случаях допускается ее замена ретроспективной трансформаторной установкой. Естественно, необходимо иметь баллон с инертным газом, маска и редуктор.
Помимо этого, для реализации идеи самодельного аргонового аппарата понадобятся инструменты:
- электродрель, болгарка и обычный сварочный аппарат;
- гаечные ключи, отвертка, ножовка по металлу, плоскогубцы;
- тестер, амперметр, микрометр, вольтметр.
Источник тока можно сделать из сварочного трансформатора, и выпрямителя, которые в данном случае нужно будет совместить с осциллятором. Первичную обмотку необходимо выполнить из медного провода толщиной до 0,8 мм. Для вторичной обмотки потребуется медь куда большего диаметра – не тоньше 3,5 мм.
Газовая горелка по значимости будет следующей. Для корпуса желательно использовать латунь, а само сопло можно выточить из меди. Для герметизации стыка между этими двумя компонентами подходит термостойкая резина. Тем более, что прокладку из гибкого материала сделать несложно.
Аргон будет подаваться к горелке по медной трубке, которая заводится в отверстие в корпусе, а стыковочный шов запаивается. Эта же магистраль станет отличным проводником тока, который необходим для розжига и поддержания дуги. Вольфрамовый электрод должен иметь острый конец, который шлифуется под углом примерно 45 градусов. Ориентировочная длина стержня будет составлять 25-30 см.
Важно понять, что в домашних условиях сделать оборудование для аргонодуговой сварки – это достаточно сложная задача. И далеко не всегда «овчинка будет стоить выделки»
Если оборудование будет использоваться редко, то затраты на его изготовление могут никогда не окупиться. Очень часто намного практичней воспользоваться услугами специалиста со своим оборудованием или же приобрести уже готовый аппарат бюджетного ценового сегмента.