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 предусматривает гибридное сочетание газа и электричестваИсточник svarkalegko.com
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.
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.
Линия сборки-сварки тавровых балок завода “Красное Сормово”Источник google.com.ua
Режимы сварки листового черного металла аргоном
Даже если вы не имеете никакого опыта, не переживайте, соблюдая все требования можно получить хорошее соединение. Для того, чтобы в конечном итоге шов был как можно более прочным и надежным, надо верно подобрать режим, который будет максимально подходить заданной толщине заготовки и другим показателям.
| Толщина заготовки, мм | Сила тока, А | Скорость прохождения сварки, см/мин | Присадочный материал | Расход аргона при сварке стали, л/мин | |
| Диаметр, мм | Скорость подачи, см/мин | ||||
| 0,9 | 95 | 26 | 1,6 | 42,5 | 8 |
| 1,3 | 118 | 26 | |||
| 1,5 | 130 | 26 | |||
| 1,5 | 200 | 30 | |||
| 2,3 | 160 | 20 |
Прежде чем приступить непосредственно к сварочным работам подготовить металл. Для этого надо хорошо зачистить окончания, которые будут подвергаться соединению. Также если на поверхности присутствует масляная пленка, то ее нужно убрать.Технология сварки металла аргоном
На следующем этапе поверхность покрывается флюсом и задаются нужные параметры сварочного аппарата. После выполнения этого порядка действий можно переходить к сварочным работам. Источник энергии и присадочный материал подводятся к участку соединения и зажигается дуга. Когда возникнет сварочная ванна, дуга должна непрерывно вестись до самого конца, осуществляя медленную подачу проволоки.
После выполнения процесса не забудьте проверить полученный результат. Изначально осмотрите соединение на наличие внешних дефектов. Для того, чтобы провести более детальный осмотр внутреннего состояния изделия можно прибегнуть к рентгено- и магнитографическому анализу. Помимо этого часто используется и контроль качества ультразвуком, благодаря которому можно убедиться в отсутствии скрытых микротрещин.
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.
Принцип аргонно дуговой сварки MIG и TIG
Прежде, чем рассматривать принцип аргонодуговой сварки, стоит разобраться. Необходимо понять как работает аргонная сварка. Чтобы соединить металлические детали, их необходимо разогреть в месте стыка. Для расплавления металла используется сварочная дуга. Горение дуги и расплавление металла невозможно без окисления кислородом, находящегося в воздухе. Этот элемент окисляет сплавы, причем цветные металлы и легированные стали быстрее, чем углеродистый металл. Также в зоне расплавления за счет насыщения водородом, азотом появляются пузырьки, при кристаллизации в шовном валике образуются раковины, свищи и многочисленные поры. Прочность соединений страдает. Ухудшается геометрия сварного соединения. Для того чтобы обеспечить надежную защиту расплавленного металла используются различные газы в чистом виде, а также и в виде смесей.
Какие бывают режимы TIG сварки
Сварку в аргоне выполняется как в автоматическом (ААД), механизированном полуавтоматическом (MIG) и в ручном режиме (TIG). Для данного метода характерно применение как плавящегося электродного металла (проволоки), так и неплавящегося вольфрамового электрода.
От механизированной аргонодуговая сварка плавящимся электродом (MIG) отличается присутствием особенностями розжига дуги. Газ и сварочная проволока и подается через сопло горелки при нажатии специальной клавиши на ее корпусе. Газ подается за 12-25 секунд до подачи питания на клеммы. Для mig поджег дуги происходит касанием проволоки самого изделия.
Основные особенности
Особенности процесса аргонодуговой сварки следует рассмотреть подробно, у технологии множество режимов, нюансов. Защитная атмосфера защищает ванну расплава. Но для этого необходимо в постоянном режиме подавать газ в рабочую зону под определенным давлением. Сущность аргонодуговой сварки – создание специальной среды, препятствующей окислению присадки и металла при воздействии электродуги с необходимой температурой горения.
Теперь об особенностях аргонодуговой сварки неплавящимся электродом TIG. Рабочим элементом является горелка с соплом, через которое осуществляется подача газовой смеси или чистого Ar. Аргон имеет более высокую плотность чем воздух вследствие чего обеспечивает вытеснение посторонней газовой среды из зоны процесса. Данный газ ионизируется под воздействием электрического разряда и разогрева металла при розжиге. Происходит так называемая термоэлектронная эмиссия. В результате газ образует плазму, в которой происходит уверенное горение дуги. Потенциал ионизации инертных газов очень высокий. Пробить защитную атмосферу способны только высокочастотные токи, образованные специальным устройством — осциллятором.
Методы зажигания дуги.
За счет частотности электродуга способна формироваться без касания электрода о металлическую поверхность (чиркания). В некоторых случаях дугу зажигают и методом качания (чирканья) о поверхность изделия. Тут необходимо высокая квалификация сварщика, так как при замыкании, в металл изделия могут попасть частички вольфрама, образуя тем самым дефект. Также произойдет оплавление самого электрода изменив его геометрию, и ухудшит процесс сварки. Мощность дуги снизится из-за уменьшения напряжения на дуге. Также измениться и давление самой дуги. В современных аппаратах для предотвращения этого применяется функция Lift Tig (лифт тиг). С ее помощью понижается сила сварочного тока в стадии зажигания дуги. С увеличением зазора между изделием и электродом ток увеличивается до рабочих значений.
Устройство сварочной горелки
Вернемся к устройству сварочной горелки. В центральную часть устанавливается держатель (цанга), в который вставляется электрод с вылетом из сопла в пределах от 2,0 до 5,0 мм. Горелка аппарата, оборудованного осциллятором, имеет на корпусе кнопку для запуска процесса. При ее нажатии происходит продувка газом магистралей, и с небольшой задержкой импульсно подается ток на электрод. Сварочный ток TIG – это высокочастотный или импульсный электроток с частотой от 150 до 500 Гц. Его напряжение весьма верило и колеблется в пределах 2500 – 6000В.
Шов формируется плавлением сварочной проволокой подаваемой в зону сварки из вне и последующей кристаллизацией сварочной ванны. Подбирают присадку, по химическому составу близкую к сплаву. В ряде случаев используется присадка с дополнительными легирующими элементами для придания особых свойств.
Правильная аргоновая горелка
Горелка для аргоновой сварки.
Задачи горелки – подача электроэнергии и создание газовой защиты. Верный выбор горелки так же важен, как и выбор правильных расходников. В аргонодуговой технологии используется специальная горелка с неплавящимся вольфрамовым электродом: аргоновая сварка нержавейки производится только таким способом.
Вот технические свойства горелки, по которым ее нужно выбирать:
- допустимое значение сварочного тока или мощность;
- тип охлаждения горелки при сильных и слабых токах;
- длина электрического кабеля;
- наличие керамического сопла и фиксатора вольфрамового электрода;
- универсальность горелки – способность подключаться к разным сварочным аппаратам.
Главный элемент аргоновой горелки – специальный резервуар со штуцерами для охлаждающей жидкости. Вольфрамовый электрод подключен к электрическому кабелю аппарата для аргоновой сварки. Вокруг электрода подается газ.
Этапы процесса работы горелки:
- Включается все сразу: подача газа на горелку, циркуляция охлаждающей жидкости, сам сварочный аппарат.
- Как только образуется защитный слой из аргона, поджигается дуга, происходит разогрев заготовок до температуры плавления, присадочная проволока помещается в образовавшуюся рабочую ванну.
- Перемещение присадочной проволоки и вольфрамового электрода вдоль шва.
Горелка с неплавящимся электродом
Процесс сварки горелкой с защитным газом.
В основном это ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Со сплавами типа нержавеющей стали и химически активными металлами – алюминием, титаном и магнием работают только с неплавящимися вольфрамовыми электродами.
Сварка нержавейки аргоном, например, отличается тем, что во время плавления этих металлов и нагревании воздуха окисление происходит сильнее и быстрее, чем с заготовками их других материалов. Применяется в основном для ручных типов работ. Для сварки нержавейки полуавтоматом также применяются горелки такого вида.
В состав горелки входят электрод, который закреплен в токоподводящей цанге, керамическое сопло для направления аргоновой струи и системы воздушного или водяного охлаждения. Тип электрода по диаметру зависит от величины тока в сварочном процессе.
Горелка для механизированной аргонной технологии немного другая. В ее состав входят вольфрамовый электрод неплавящийся с маховичком для подъема и опускания, токоподводящая сменная цанга с гайкой для электродов разного диаметра.
Брызг металла при этом способе нет, поэтому вместе с керамическими соплами используются проницаемые для газа сетчатые линзы для получения равномерного плавного потока газа. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом – один из самых распространенных методов непромышленной сварки.
Горелка с плавящимся электродом
Современные технологии сварки.
Чаще используется в автоматической или полуавтоматической аргонной сварке. Дуга в этом случае подается между концом сварочной проволоки и заготовкой. Системы охлаждения могут быть жидкостными и воздушными. Требования к соплу практически такие же, как к горелкам с неплавящимися электродами.
Аргонодуговая сварка в домашних условиях
Дефекты сварочных швов.
При всей сложности технологии аргонодуговой сварки по госту со множеством технических условий, ее можно осуществлять и дома. Обязательным условием для этого является инверторный аппарат, который в некоторых случаях можно заменить трансформаторным аппаратом. В дополнение понадобятся баллон с аргоном, редуктор, маска. Все это прекрасно, но покупные аргоновые сварочные аппараты дорогие, а дома чаще всего нужно произвести работу в небольшом объеме.
- Источником тока в домашнем сварочном наборе выступает трансформатор.
- Источником аргона будет баллон с элементами подачи: клапанами и редукторами.
- Осциллятор нужен для поджигания дуги высокочастотным импульсом.
Самодельный аргоновый сварочный аппарат можно сделать с помощью следующих инструментов:
- болгарка, электродрель, сварочный аппарат;
- ножовка по металлу; отвертка, плоскогубцы, гаечные ключи;
- напильник, набор для резьбы, нож, штангенциркуль, микрометр;
- вольтметр, амперметр, тестер, микрометр.
Самодельный источник тока состоит из выпрямителя и сварочного трансформатора, которые можно совместить с осциллятором. Магнитопровод можно взять от старого трансформатора. Начальную обмотку сделать из тонкого медного провода с диаметром не более 0,8мм. Вторичная обмотка выполняется из толстого провода с диаметром не менее 3,5 мм.
Вторым по важности элементом является газовая горелка. Корпус лучше сделать из латуни, сопло – из меди
Прокладку между соплом и корпусом соорудить из резины, стойкой к высоким температурам. Медная трубка для подведения аргона проводится через отверстие в корпусе с плотной запайкой шва. Эта же медная трубка будет служить проводником тока к электроду. Ручка крепится гайками, а изготавливается из эбонита. Штуцер с дросселем на резьбе крепится на конце медной трубки.
Электрод из вольфрама нужно заточить под углом в 45°. Примерная длина электрода 25 – 30 см. Следует отметить, что аргонная технология дома – задача трудоемкая и непростая. Так что решение должно приниматься в формате «стоит ли овчинка выделки». Иными словами, так ли много у вас сварочных дел по дому, чтобы заняться сборкой самодельной системы аргонодуговой сварки? Сварочные аппараты для ручной дуговой сварки в продаже есть, с самым широким ценовым диапазоном.
Преимущества и недостатки
Выделяют следующие преимущества аргонодуговой сварки:
- При сваривании металла его поверхность не деформируется, что обусловлено узкой зоной прогрева.
- Сварочный шов не требует очистки.
- Экологичность: ТИГ сварка не оказывает негативное влияние на окружающую среду.
- Универсальность: этот метод сваривания металлов можно применять при обработке деталей разной толщины и формы.
- Низкая сложность технологического процесса. Сваривание изделий при помощи технологии TIG могут производить сварщики, не имеющие высокой квалификации.
- Аргон не позволяет свариваемым деталям взаимодействовать с кислородом, что позволяет увеличить прочность сварочного шва.
ТИГ сварка имеет следующие недостатки:
- Высокая стоимость используемого оборудования.
- Низкая эффективность при сваривании изделий на открытом воздухе. Для защиты металлов от кислорода необходимо увеличивать подачу инертного газа, что приводит к перерасходу ресурсов.
- Для обработки труднодоступных участков необходимо дополнительно обрезать электрод или увеличивать его вылет.
- При использовании функции TIG Lift во время эксплуатации сварочных инверторов на поверхности заготовок могут возникнуть следы.
Основные недостатки ТИГ сварки зависят от профессиональных навыков сварщика и опыта работы.
Технология сварки аргоном
Суть технологии сварки аргоном заключается в создании дуги между изделием и графитовым стержнем, и удержание её в процессе работы. Тут важную роль играет неплавящийся электрод. Вольфрамовый электрод представляет собой стержень не большой длины, установленный в сварочную горелку. Небольшой конец вольфрамового стержня выступает за пределы сопла горелки. Аргон подаётся через сопло горелки в зону сварки.
Зажигание дуги производится не так как в ручной дуговой сварке плавящимся электродом. Касаться электродом изделия, для замыкания дуги запрещено. Это может испортить электрод. Зажигание происходит на расстоянии от свариваемого металла. Нажатием на кнопку расположенную на горелки произойдёт загорание дуги. Этот процесс выполняет осциллятор, задача которого состоит в зажигании дуги и поддержании стабильного горения дуги. Вместе с нажатием на кнопку в зону сварки подаётся защитный газ.
В зажженную дугу подаётся присадочный материал. Подача осуществляется плавно, свободной рукой, без резких движений. Движение при сварке – продольное. Наклон горелки должен быть в сторону формирующегося шва. Таким образом, шов полностью закрывается защитным газом. Не стоит растягивать дугу, иначе это может привести к ухудшению качества соединения. Не стоит резко начинать сварку после зажигания дуги. Должно пройти примерно 1-1,5 секунд, для того что бы пошёл газ. Точно также не стоит резко обрывать сварку.
Режимы сварки TIG
При выборе режимов сварки TIG, первым делом следует учитывать метал который предстоит варить. От этого будет зависеть не только полярность, а и род тока. Так при сварке углеродистых, высоколегированных сталей, а также цветные металлы, варят на постоянном токе прямой полярности. Алюминий является исключением. Алюминий обычно варят на переменном токе. На переменном токе происходит эффективное разрушение оксидной плёнки. Хотя на постоянном токе с обратной полярностью алюминий тоже можно варить.
В таблице ниже приведены основные режимы аргонодуговой сварки углеродистых сталей:
| Толщина свариваемого металла, мм | Род тока | Ток сварки, А | Напряжение, В | Диаметр электрода и присадочной проволоки, мм | Скорость сварки, см/мин | Расход аргона, л/мин |
| 1,0 | Постоянный ток прямой полярности | 30-60 | 11-15 | 2/1,6 | 12-28 | 2,5-3,0 |
| 1,0 | Переменный ток | 35-75 | 12-16 | 2/1,6 | 15-33 | 2,5-3,0 |
| 1,5 | Постоянный ток прямой полярности | 40-75 | 11-15 | 2/1,6 | 9-19 | 2,5-3,0 |
| 1,5 | Переменный ток | 45-85 | 12-16 | 2/1,6 | 14-23 | 2,5-3,0 |
| 4,0 | Постоянный ток прямой полярности | 85-130 | 12-15 | 4/2,5 | — | 10,0 |
Основные режимы сварки алюминия и его сплавов на переменном токе приведены в таблице ниже:
| Толщина свариваемого металла, мм | Диаметр электрода и присадочной проволоки, мм | Ток сварки, А |
| 1-2 | 2/1,6 | 50-70 |
| 4-6 | 3/2,5 | 100-130 |
| 6-10 | 5/3,5 | 220-300 |
| 11-15 | 6/4 | 280-360 |
Во время сварки, особенно алюминия, необходимо соблюдать основные правила:
- Электрод и присадка располагаются перпендикулярно по отношению к материалу;
- Следует избегать колебания электрода в поперечной плоскости;
- Длина дуги – от 1,5 до 2,5 миллиметра;
- Сварка выполняется справа налево.
Оборудование для сварка металла аргоном
Аппараты для сварки металла аргоном могут идти в цельном блоке, так из отдельных блоков. Но как бы то ни было, у всех у них один и тот же принцип работы. Состоит оборудование для аргонодуговой сварки из:
- Источник сварочного тока. Может быть постоянным, переменным или комбинированным. Последнее время все аппараты поддерживают выбор рода тока;
- Осциллятор. Как уже выше говорилось: поджигает дугу, а при переменном токе поддерживает стабильное горение;
- Установка для управления сварочным процессом. Позволяет регулировать параметры сварки;
- Горелка с рукавом. Предназначена для держания графитового электрода и подача аргона в зону сварки;
- Приспособление для подачи аргона в аппарат, и дальнейшее поступление его через рукава к горелке.
Преимущество сварки стали аргоном
Аргонодуговая сварка стали имеет массу преимуществ. Вот самые основные:
- Сварка тонколистового металла любого состава;
- Выполнение сварки цветных металлов и их сплавов;
- Сварка титана и его сплавов;
- Качественный шов.
Недостатки аргонодуговой сварки металлов
К недостаткам следует отнести:
- Низкая скорость сварки;
- Высокая стоимость аргона.
Несмотря на это всё, аргонодуговая сварка стали на сегодняшний день занимает высокую популярность. Видь с её помощью можно сварить абсолютно любой металл, даже в домашних условиях. А аргон надёжно защитит сварной шов от всех внешних неблагоприятных факторов.
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.
Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в инертной среде аргонаИсточник fgpip.ru
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 |
Плюсы и минусы аргонно-дуговой сварки
Сварочный процесс в домашних условияхИсточник slesario.ru
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.
Отрицательные моменты:
- 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).
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.
Сварочный источник питания
Для подачи электричества в процессе TIG сварки используются следующие виды источников питания:
- Блок питания для MMA сварки. Он имеет внешнюю вольтамперную характеристику, позволяющую осуществлять розжиг электрической дуги.
- Блок питания AC/DC. Он оснащен функциональными кнопками, позволяющими регулировать форму шва. С помощью этого устройства можно производить сварку как при переменном, так и при постоянном токе.
- Установки PROTIG и MECHTIG. Они созданы на базе инверторного источника питания DC. Управление процессом сварки осуществляется при помощи компьютерного устройства.
Выбирать блок питания необходимо в соответствии со схемами сварочного инвертора. В противном случае приборы не смогут подключиться к единой электросети
Важно, чтобы сварочные инверторы для TIG сварки были оборудованы влагоотделителями. Они не позволяют влаге проникнуть аргоновую среду
При попадании жидкости на свариваемую поверхность на шве появиться множество трещин.
Преимущества и недостатки
Любой технологический процесс обладает сильными и слабыми сторонами. Преимущества аргоновой TIG сварки:
- Благодаря использованию защитного газа шов получается равномерным, без поров, трещин, пустот. Аргон защищает нагреваемую поверхность от оксидной плёнки, образующейся при взаимодействии горячего металла с кислородом.
- Уменьшаются внутренние напряжения, образующиеся во время сваривания без защитного газа.
- Металл не разбрызгивается.
- После сваривания изделия не нуждаются в дополнительной обработке.
- ТИГ сваркой можно соединять большинство известных металлов, сплавов.
- Достаточно попробовать поработать оборудованием 2–3 раза, чтобы освоить навык создания качественных, красивых швов.
Недостатки TIG сварки:
- Используя оборудование на открытом воздухе, нужно закрывать место соединения от ветра. Потоки воздуха сбивают направления движения защитного газа, ухудшают качество шва.
- Нужно тщательно подготавливать рабочую поверхность.
- Нельзя выбирать острый угол наклона горелки относительно заготовки. Это осложняет рабочий процесс.
- На месте, где зажигается электрическая дуга, остаётся отметка, которую нужно будет счистить.
Учитывая недостатки ТИГ оборудования, можно подготовиться к возможным сложностям во время эксплуатации сварки.
Красивые швы сварки
Сферы применения
Технология ТИГ находит применение в:
- кораблестроении;
- производстве автомобилей и летательных аппаратов;
- получении деталей различных станков и механизмов;
- изготовлении медицинской техники;
- производстве бытового и профессионального электроинструмента.
Эта методика позволяет успешно сваривать изделия из черного металла — чугуна и стали. Можно отлично приваривать, скажем, углеродистые и нержавеющие заготовки. Присадочный материал нет необходимости тщательно отбирать — подойдет практически любой вариант. Наряду с чистым вольфрамовым инструментом, могут использоваться и вольфрамсодержащие конструкции. Чугун приходится предварительно прогревать. Работа с легированными и содержащими много углерода сталями возможна, если они не будут испытывать сильных механических нагрузок, дополнительно требуется защищать металл от чрезмерного нагрева.
ТИГ сварка алюминия постоянным током за последние годы почти вышла из употребления. Сам по себе метод отличается повышенной себестоимостью. Потому его используют главным образом там, где предъявляются высокие требования к самим изделиям и их соединениям. Полноценная работа может быть выполнена лишь в условиях промышленного производства. В условиях частного дома или небольшой мастерской обычно возникают серьезные проблемы.
Методом TIG можно сравнительно неплохо варить и изделия из меди. Такой вариант позволяет получить весьма красивый шов. Обязательно следует учитывать жидкотекучесть медного расплава и повышенную теплопроводность этого металла. Сильный прогрев меди приводит к появлению тугоплавких компонентов, отличающихся повышенной хрупкостью. Создать вертикальные либо потолочные швы невозможно — все из-за той же особой текучести металла.
Особенности сварки алюминия и алюминиевых сплавов
При сварке ТИГ большинства металлов используется постоянный ток прямой полярности. Однако эти условия сварки неприемлемы, когда речь идет об алюминии и магнии. Обусловлено это наличием на поверхности этих металлов прочной и тугоплавкой окисной пленки. Алюминий характеризуется высокой химической активностью. Он легко вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, т.е. окисляется. При этом образуется тонкая плотная пленка из оксида алюминия (Al2O3). Своей высокой коррозионной стойкостью алюминий обязан именно этой пленке. Температура плавления чистого алюминия – 660 ºС, а температура плавления окиси алюминия более чем в три раза выше – 2030 ºС. Окись алюминия – это керамический материал, твердый и не электропроводный. При расплавлении алюминия он растекается крупными каплями удерживаемыми от слияния окисной пленкой. В случае если фрагменты пленки окажутся в закристаллизовавшемся металле шва, то его механические свойства ухудшаться. Таким образом, для того чтобы сварить вместе две алюминиевые детали, прежде всего, необходимо эту окисную пленку разрушить. Это можно выполнить:
– механически (однако, это практически невозможно, так как из-за высокой химической активности алюминия он тут же вступает в связь с кислородом, и новый слой окиси алюминия начинает образовываться. Причем, в условиях дуговой сварки при высокой температуре окисление алюминия и образование окисной пленки происходит еще более интенсивно);
– химической обработкой (довольно сложно и трудоемко);
– сваркой на обратной полярности;
– сваркой на переменном токе.
При подключении электрода к отрицательному полюсу (сварка на прямой полярности) изделию будет передаваться значительное количество тепла, однако пленка разрушаться не будет. Если полярность изменить и подключить электрод к положительному полюсу (сварка на обратной полярности), то тепла изделию будет передаваться меньше, однако, как только будет возбуждена дуга, окисная пленка начнет разрушаться (происходит, так называемая катодная очистка).
Существует две теории, объясняющие механизм разрушения окисной пленки на обратной полярности.
Катодное пятно, перемещаясь по поверхности сварочной ванны, приводит к испарению окислов алюминия, при этом эмиссия электронов с активных катодных пятен отталкивает фрагменты окисной пленки к краям сварочной ванны, где они формируют тонкие полоски.
Поток ионов обладает достаточной кинетической энергией, чтобы при столкновении с поверхностью катода разрушать окисную пленку (аналогичный эффект имеет место при пескоструйной обработке). В пользу этой теории говорит тот факт, что чистящий эффект выше при использовании инертных газов с более высоким атомарным весом (аргон)
Однако наряду с этим положительным явлением будут наблюдаться такие отрицательные последствия сварки на обратной полярности как перегрев электрода, на котором будет выделяться слишком много тепла (вызывая его перегрев), и низкое проплавление основного металла. Решением этих проблем является сварка на переменном токе. Комбинация прямой и обратной полярности позволяет использовать преимущества обоих полярностей; мы получаем и необходимое тепловложение (т.е. проплавление основного металла) в полупериоды прямой полярности и очистку поверхности от окиси алюминия (в полупериоды обратной полярности). Сварка на переменном токе этой частотой является идеальным процессом соединения всех типов алюминиевых и магниевых сплавов.
