- Виды аргоновой сварки
- Важные нюансы полуавтоматической сварки аргоном
- Ошибки при TIG сварке
- Сущность процесса сварки TIG
- Техника сваривания
- Основные параметры режима ручной сварки TIG
- Особенности сварки алюминия и алюминиевых сплавов
- Сварочный источник питания
- Принцип работы в зависимости от вида
- Используемые сварочные материалы
- Защитные газы
- Электроды
- Применение
- Пошаговый процесс сварки полуавтоматом в среде аргона
- Принцип работы аргонной сварки инверторным способом
- Область применения аргонодуговой сварки
- Суть аргоновой сварки
- Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки
- Преимущества аргонодуговой сварки
- Выбор оборудования для полуавтоматической сварки аргоном
- Влияние полярности тока на процесс сварки TIG
- Постоянный ток
- Переменный ток
- Виды и нюансы электродуговой сварки
- На каком оборудовании осуществляется аргонная сварка
- Суть электродуговой (обычной) сварки
- Недостатки аргонодугового метода
- Использование полуавтомата при работе с нержавеющей сталью
- Правила безопасности
- Полуавтоматическая сварка аргоном чугуна
- Два способа аргоновой сварки
- Электродуговая сварка с использованием плавящихся электродов в защитной среде инертного газа (MIG)
- Электродуговая сварка в среде инертного газа с использованием неплавящихся электродов (TIG)
- Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки аргоном
- Нюансы работы с аргоновой сваркой
- Сварка алюминия по принципу аргонной сварки
- Принцип полуавтоматической сварки аргоном
- История появления
- Преимущества и недостатки
- Сварка меди по принципу аргонной сварки
Виды аргоновой сварки
Сегодня для соединения заготовок в защитной среде аргона используют ручную, механизированную, автоматическую и роботизированную технологии.
- Ручная
Отличается ли ручная аргоновая сварка от обычной? Кроме той разницы, о которой говорилось выше, нет. И в том, и в другом случае процесс соединения заготовок (перемещение горелки и подача присадочной проволоки) выполняется вручную. Используют технологию как для сваривания простейших деталей, так и для работы со сложными конструкциями. Недостаток ручной сварки (как аргонной, так и обычной) заключается в низкой производительности труда. Кроме того, сварщику требуется достаточно большой опыт для качественного выполнения работы.
- Механизированная
Иначе эта технология называется полуавтоматической, или сваркой полуавтоматом. Сварщик управляет горелкой вручную, а присадочная проволока подается автоматически. Производительность этой технологии в три раза выше, чем у ручной, к тому же специалисту достаточно невысокой квалификации, чтобы справиться с работой. Этот вид соединения заготовок широко используется в судостроении.
- Автоматическая
Автоматическая аргоновая сварка схожа с обычной тем, что в обоих случаях детали соединяются без участия сварщика. Для сваривания заготовок используется специальное оборудование. Его специфика напрямую влияет на сложность выполняемой работы, качество и конфигурацию шва. Самыми простыми швами соединяют трубопроводы, именно для их монтажа применяют сварочные автоматы. Это наиболее производительная технология, с помощью которой можно проложить трубопровод даже по дну моря.
Несмотря на то, что непосредственно в процессе соединения деталей сварщики не участвуют, однако настраивают оборудование, готовят его к работе, обслуживают и ремонтируют высококвалифицированные специалисты.
- Роботизированная
Некоторое время назад появилась еще одна технология аргоновой сварки – роботизированная, при которой соединение заготовок на конвейерах выполняется роботами. К ее достоинствам относятся высокая производительность работ, а также их низкая себестоимость.
Недостатки технологии заключаются в высокой стоимости оборудования, необходимости найма высококвалифицированных специалистов для настройки и обслуживания роботов. Созданием установок занимаются конструкторы, разработкой программного обеспечения – программисты. И те, и другие должны обладать высочайшей квалификацией. Роботизированная аргоновая сварка используется в автомобилестроении. Экономически эта технология оправдана при больших объемах работы.
Важные нюансы полуавтоматической сварки аргоном
Для сварки может использоваться чистый аргон или в сочетании с другими защитными газами. Его основная особенность состоит в инертности, из-за чего не происходит реакции с металлом изделия. При этом аргон не позволяет протекать окислительным процессам на сварном шве, что наиболее важно в случае работы с цветными металлами. Дело в том, что последние очень быстро окисляются, контактируя с воздухом, а именно с содержащимися в нем кислородом и азотом. Аргон вытесняет из сварочной зоны все остальные газы, за счет чего получается более прочный шов, удается избежать высокой пористости свариваемого металла.
Полуавтоматическая сварка в среде аргона имеет ряд особенностей, отличающих данную технологию от остальных. Нужно понимать, что этот газ может применяться в сочетании с плавящимися (проволокой) и с неплавящимися электродами. В процессе работы сварщику необязательно обрабатывать поверхность заготовки от окислов, особенно если речь идет о соединении алюминиевых деталей. Сварка последних осуществляется при помощи алюминиевой проволоки диаметром в пределах 1-2 мм. При этом скорость подачи проволоки составляет 150–650 м/ч, а сила тока не может превышать 300 А.
Сварка предполагает достаточно большой расход аргона. В полный баллон входит примерно 6 000 л, а расход газа при сварке полуавтоматом составляет от 300 л/ч. Сварщик подбирает оптимальный режим работы оборудования на основании инструкции к полуавтомату. Сила тока и скорость подачи проволоки устанавливаются в соответствии с толщиной металлического изделия.
Ошибки при TIG сварке
Основной ошибкой при ТИГ сварке является быстрое сгорание электрода, обусловленное некорректной полярностью и малым расходом аргона. В этом случае на шве могут появиться частицы вольфрама. Нестабильность горения дуги обуславливается загрязненностью электрода и присутствием конденсата на металлической поверхности. При быстром отключении инертного газа изменяется цвет шва и появляется желтый дым.
Сущность процесса сварки TIG
В переводе с английского языка аббревиатура TIG означает “вольфрам + инертный газ” (Tungsten + Inert Gas). Принцип работы ТИГ сварки заключается горении электрической дуги в аргоне. Этот инертный газ тяжелее воздуха. Он защищает свариваемые материалов от воздействия кислорода. Аргон предотвращает окисление металлов. В результате образуется аккуратный и прочный сварной шов.
Электроды для аргонодуговой сварки изготавливаются из вольфрама. Температура плавления этого химического элемента составляет 4000 °С. Он может работать со всеми разновидностями стали. Чтобы сварить прочный шов, нужно периодически производить заточку вольфрамового электрода. Эта процедура позволит увеличить срок эксплуатации электрического проводника и снижает риск сокращения его ресурсных показателей. Выделяют следующие значение углов заточки электродов:
- 10–20 °С: при малой силе электротока.
- 20-30 °C: при средних значениях тока.
- 60-120 °C: при повышенной силе электротока.
Если угол заточки меньше 20 °С, то физические свойства вольфрамового электрода изменятся. При высоких температурах (свыше 90 °C) устойчивость электрической дуги во время горения снижается. Заточку необходимо производить вдоль поверхности электрического проводника, чтобы не деформировать его. Точение осуществляется при помощи болгарок, кругов из мелкозернистых абразивных материалов и наждачной бумаги. Для обеспечения высокой точности заточки рекомендуется закрепить электрод на стержне шуруповерта или дрели.
Заточенный электрический проводник закрепляется на конической трубке, расположенной на сопле горелки. Часть электрода накрывается футляром, предотвращающим короткое замыкание. Для TIG сварки необходимо использовать горелки РГА-150 или РГА-440. Их основные параметры указаны в ГОСТ 5.917-71. Горелка с электрическим проводником помещается в сварочную ванну с инертным газом. В результате электрод изолируется от кислорода. Запуск аргона контролируется при помощи функциональных кнопок на горелке. Во время настройки горелки рекомендуется увеличить вылет электрода. В этом случае электрическая дуга сможет сваривать труднодоступные элементы металлических заготовок. В процессе аргонодуговой сварки плавящимся электродом происходит разжигание электрической дуги. Во время ее горения расплавляются кромки свариваемых деталей. В сварочных ваннах без газа электронная дуга не сможет стабильно гореть. В результате увеличится пористость шва, снижающая его прочность.
При ТИГ сварке не рекомендуется применять неплавящиеся электроды. В этом случае электрическая дуга не загорится при взаимодействии вольфрамового проводника с металлической поверхностью. При розжиге дуги неплавящимися электродами образуется слабая искра, что обусловлено высокой степенью ионизации инертного газа. Если в процессе TIG сварки между свариваемыми металлами образуется зазор, то нужно использовать присадочную проволоку. Это приспособление позволит создать прочный шов, не подвергающийся разрывам или изломам. Диаметр проволоки зависит от ширины свариваемых заготовок и формы шва. Для создания прочных соединений металлов при помощи технологии TIG используются следующие приборы:
- Источник электрического тока – блок питания.
- Осциллятор – устройства для вырабатывания высокочастотного тока, разжигающего электрическую дугу.
- Инвертор – прибор, преобразующий постоянный ток в переменный.
- Баллоны с инертным газом.
- Редуктор – устройство для преобразования передаваемых мощностей в полезную работу.
- Газовая горелка.
- Соединительные коннекторы и крепежные механизмы.
При помощи этого оборудования можно сваривать изделия из нержавейки, латуни, меди и бронзы. Чтобы правильно выбрать приборы для TIG сварки, нужно учитывать следующие факторы:
- напряжение блока питания;
- наличие опции смены полярности;
- возможность сваривания толстых деталей в течение длительного периода времени;
- наличие жидкостной системы охлаждения, предназначенной для понижения температуры горелки;
- возможность регулировки работы инвертора при помощи дисплея;
- способность работать на производственных линиях.
Основным аппаратом для аргонодуговой сварки является сварочный инвертор. Он способен конвертировать постоянный ток в переменный, изменяя значение его частоты. Сварочный инвертор обладает следующими достоинствами:
- Высокая эффективность и прочность конструкции, что позволяет создавать швы высокого качества за короткий промежуток времени.
- Автономность работы. Во время эксплуатации сварщик может менять местоположение инвертора.
- Компактность. Прибор имеет небольшой размер и весит не более 3 кг.
- Высокий КПД, что позволяет создавать большое количество швов при минимальных ресурсных затратах.
- Низкий расход электроэнергии, что позволяет сэкономить множество финансовых средства.
- Низкая сложность управления. Сварщик может регулировать плавную подачу тока в ручном режиме.
Сварочный инвертор можно сконструировать в домашних условиях при помощи графических схем. Для этого нужно приобрести комплект шлангов, осциллятор и устройство для задержки подачи электротока. Самостоятельная сборка сварочного инвертора позволит сохранить большое количество денежных средств. Для осуществления монтажных работ человек должен знать основы механики и иметь опыт работы с платами и небольшими деталями.
Техника сваривания
Сварка TIG производится по следующему алгоритму:
- Сборка сварочного аппарата: соединение инвертора с осциллятором, накрутка редуктора, подготовка баллона с аргоном, подключение горелки.
- Очистка свариваемой поверхности.
- Подача инертного газа.
- Включение горелки и розжиг электрической дуги.
- Регулировка движения дуги, подача проволоки.
- Формирование шва.
Во время сваривания горелку необходимо держать в левой руке. Угол между электродом и проволокой должен составлять 90°. Электрический проводник нужно расположить на расстоянии 0,2 см от свариваемой поверхности. Важно правильно настроить подачу аргона, газ должен подаваться перед включением источника питания.
Основные параметры режима ручной сварки TIG
Режим ручной аргонодуговой сварки имеет следующие параметры:
- сварочный ток: характеризуется полярностью и силой;
- диаметр электрода;
- скорость сваривания;
- сила тока;
- расход защитного газа.
Существуют также дополнительные параметры ручного режима сварки TIG. К ним относятся положение шва, покрытие электрода и толщина свариваемых деталей.
Особенности сварки алюминия и алюминиевых сплавов
Сварку алюминия необходимо производить при переменном токе, что позволит очистить поверхность металла от оксидной пленки. Перед свариванием необходимо обезжирить заготовки с помощью растворителя. Во время обработки алюминия присадочная проволока должна перемещаться вдоль шва. Ее нужно расположить перед электрическим проводником. Наивысшее качество шва при сваривании алюминия обеспечивается при сварке деталей в горизонтальном положении.
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.
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.
Используемые сварочные материалы
Для TIG сварки требуются следующие материалы:
- защитные газы;
- электрические проводники (электроды);
- присадочные прутки и проволоки.
Сварочные материалы обеспечивают стабильное горение электрической дуги и получение сварных беспористых швов с высокой устойчивостью к механическим воздействиям.
Защитные газы
Защитные газы для TIG сварки оказывают влияние на перенос металлов, форму и физические характеристики шва. Они позволяют увеличить скорость и эффективность сварки. Чаще всего в качестве защитного газа используется аргон. Он имеет невысокую теплопроводность и низкий потенциал ионизации. При сварке деталей в аргоновой среде шов получается глубоким и узким. Также в качестве защитного газа для ТИГ сварки может использоваться гелий. Он легко проводит тепло и обладает высоким потенциалом ионизации. При сваривании изделий в гелиевой среде увеличивается ширина шва. Данный инертный газ обеспечивает стабильное смачивание свариваемых заготовок по краям.
Электроды
Электроды для аргонодуговой сварки состоят из прочного вольфрама, являющегося одним из самых тугоплавких химических элементов. Они улучшают качество шва слабо нагреваются при горении электрической дуги. В следующей таблице представлен расход вольфрамовых электродов при аргонодуговой сварке деталей из различных материалов:
Свариваемый материал | Толщина поверхности, мм | Диаметр электрических проводников, мм | Расход на 100 м шва, г | |
При ручном сваривании | При автоматическом сваривании | |||
Нержавеющие стали с высокой теплостойкостью | 1 | 1,5 | 8,3 | 3,9 |
2 | 2 | 23,4 | 10,9 | |
3 | 3 | 83,3 | 39 | |
4 | 4 | 132,2 | 125 | |
5 | 5 | 165 | 156 | |
Сплавы магния и алюминия | 2 | 2 | 23,4 | 10,9 |
4 | 3 | 83,3 | 39 | |
5 | 4 | 132,2 | 156 | |
7 | 5 | 165 | 156 |
Вольфрамовые электроды для аргонной сварки не требуют применения присадок и различных проволок. Для улучшения технических характеристик электрических проводников необходимо проводить их предварительную заточку. Эта процедура обеспечит стабильное горение дуги во время сваривания заготовок.
Применение
ТИГ сварка активно используется в промышленности из-за высокой температуры горения электрической дуги. Эта технология позволяет сваривать детали из углеродистой и нержавеющей стали, чугуна, алюминия и иных тугоплавких металлов. Технология TIG нашла применение в следующих сферах:
- машиностроение;
- пищевая промышленность;
- строительство зданий и объектов инфраструктуры;
- сооружение нефтяных вышек и буровых конструкций;
- прокладка трубопроводов;
- космонавтика и ракетостроение;
- строительство самолетов, поездов и кораблей.
ТИГ сварка используется в бытовых условиях. С помощью этой технологии можно устранить трещины в радиаторе автомобиля, изготовить кухонную посуду или металлические сушители для полотенец.
Пошаговый процесс сварки полуавтоматом в среде аргона
В первую очередь важно убедиться в готовности аппаратуры, а именно настроить режим работы полуавтомата, установить силу тока, напряжение, скорость подачи проволоки. Если при полуавтоматической сварке аргоном используется алюминиевая проволока, лучше выбрать подающий механизм тянущего типа. Тогда как толкающий больше подходит для стальной проволоки. При толщине материала изделия до 3 мм сила тока устанавливается в пределах 120–145 А, а скорость движения проволоки – 900 м/ч.
Еще один важный нюанс – полярность. Чаще всего для такой работы используется постоянный ток с обратной полярностью. То есть на изделие подается «-», а на горелку с проволокой – «+».
В процессе подготовки необходимо очистить поверхности изделий. Кромки алюминиевых заготовок протирают ацетоном, после чего обрабатывают металлической щеткой. Это необходимо, чтобы избавиться от поверхностной пленки, осложняющей сварочные работы.
Когда все предварительные этапы выполнены, переключатель подачи проволоки приводится в рабочее положение, зажигается электрическая дуга. Если используется плавящаяся проволока, для этого достаточно прикоснуться к металлу. Лучше убедиться, что режим сварки выбран верно, не на изделии, а не любой другой заготовке. Только после этого можно переходить к сварке.
Сопло горелки должно двигаться в одном направлении, при этом стоит избегать поперечных движений. При обработке вертикальных изделий сопло перемещается сверху вниз. Наиболее рациональным считается сварка на высокой скорости с однослойным швом. Если ведется работа с металлом большой толщины, его подогревают до 150–300 °C.
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.
Область применения аргонодуговой сварки
Аргонодуговая
сварка – один из основных и широко
распространенных способов сварки
плавлением, которые применяются в
самолетостроении и при производстве
ракетно-космической техники и изделий
ответственного назначения. Успешное
применение аргонодуговой сварки в
названных выше областях машиностроения
можно показать на следующих примерах.
Разработана
технология и оборудование для аргонодуговой
сварки сложных узлов и агрегатов
цельносварных самолетов из высокопрочных
высоколегированных сталей и титановых
сплавов
Освоена
аргонодуговая сварка вращающимся
вольфрамовым электродом для сварки с
щелевой разделкой толстостенных изделий
со сложным профилем сечения, сварка
литодеформированных узлов с листовыми
деталями из высоколегированной стали
взамен штампованных изделий, сварка
трехфазной дугой алюминиевых сплавов.
Нашла
широкое применение аргонодуговая сварка
импульсной дугой вольфрамовым и
плавящимся электродом, точечная дуговая
сварка (сварка электрозаклепками),
разработана технология изготовления
сварных конструкций из биметаллов
(титан–алюминий, титан–сталь).
В
Национальном аэрокосмическом университете
«ХАИ» разработана технология и
оборудование для аргонодуговой
дозированной сварки и наплавки плавящимся
электродом с принудительным отрывом
одиночной капли заданной массы. По этой
технологии автоматом наплавляются шипы
на настил пола из титанового сплава для
самолета АН–124 «Руслан», а также
изготовляются ошипованные полы из
алюминиевых сплавов для самолетов
АН-72, АН-74.
Суть аргоновой сварки
Довольно сложно получить качественный сварной шов при работе с заготовками из таких материалов, как алюминий, медь или цветные металлы. Сложности обусловлены их физико-химическими свойствами. Поэтому при необходимости соединения этих материалов, специалисты используют сварку в защитной аргоновой среде.
Разберемся, чем отличается аргоновая сварка от обычной и как она работает. Разница между ними заключается в том, что аргоновая сварка выполняется с использованием защитной среды инертного газа – аргона. Эта среда представляет собой поток газа, направленного в рабочую зону и предохраняющую ее от негативного воздействия окружающей среды. Аргон не дает металлу окисляться, повышает качество сварного соединения, ускоряет время работы. Попадая в зону сварки, газ вытесняет из нее кислород, вызывающий появление окислов на металле.
В отличие от обычной, аргоновая сварка подходит для работы с титановыми заготовками, при этом можно пользоваться плавящимися и неплавящимися электродами, вольфрамовой проволокой. Последняя подходит для работы с разнородными металлами. Аргоновую сварку, как и обычную, можно выполнять вручную и в автоматическом режиме.
Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки
Основным
достоинством этого способа сварки
является возможность с высоким качеством
сваривать стали почти всех классов, том
числе высоколегированные нержавеющие,
теплостойкие, жаропрочные стали,
никелевые сплавы, алюминиевые и магниевые
сплавы, медь и ее сплавы, титановые
сплавы, тугоплавкие металлы и их сплавы.
Аргонодуговая
сварка позволяет сваривать тонкостенные
изделия с толщиной стенки меньше 1 мм.
Этот способ сварки легко механизировать
и автоматизировать. Полуавтоматической
сваркой с плавящимся электродом и
импульсной дугой можно сваривать сварные
швы в любых пространственных положениях.
К
недостаткам аргонодуговой сварки
следует отнести высокую стоимость
аргона, сложность и относительно высокая
цена оборудования и оснастки, особенно
при сварке в камерах с контролируемой
атмосферой и в обитаемых камерах,
необходимость контроля качества аргона
и его химической очистки при сварке
изделий ответственного назначения.
Преимущества аргонодуговой сварки
Аргон одинаково успешно выполняет функцию плазмообразующего вещества для лазерной, плазменной, дуговой сварки и резки. Негорючий и взрывобезопасный газ, поставляемый в баллонах, идеально защищает шов и электрод от окисления атмосферным кислородом. Применение аргонодугового метода позволяет соединять металлы со сплавами и сваривать тонкостенные детали, что раньше считалось невозможным. Для борьбы с образованием пор в толще стыковочного шва в сварочный аргон добавляют порядка 5% кислорода.
Способ получения неразъемных соединений в аргоновой среде признан наиболее качественной и чистой технологией дуговой сварки. Эта методика позволяет использовать малые токи при выполнении высокоточного сваривания тонколистового металла, даже плохо поддающегося обработке. Благодаря небольшой площади нагрева форма металлоконструкции не изменяется. Кроме того, сварочные работы сопровождаются незначительным по количеству выделением аэрозолей.
Даже при сварке с одной стороны детали образуется высокопрочный эстетичный шов. Работы можно проводить как с массивными габаритными, так и с мелкими объектами. Непрерывный сварочный процесс обеспечивается устойчивым горением дуги. Отсутствие искр позволяет без опасений применять аргонодуговой метод на стройке и в бытовых условиях.
Выбор оборудования для полуавтоматической сварки аргоном
Полуавтоматическая сварка в среде аргона осуществляется оборудованием трех видов:
- Специализированным, предназначенным для обработки заготовок одного типа.
- Специальным – устанавливается на промышленных производствах и используется для заготовок с одинаковым типоразмером.
- Универсальным, которое может применяться для всех видов работ с аргоном, в том числе для обработки нержавеющей стали.
Аргонодуговая сварка полуавтоматом может осуществляться и инверторными, и трансформаторными устройствами. Первые более надежны, так как более устойчивы к нагрузкам. Правда, такие аппараты отличаются относительно низким КПД. Но из-за них возникает не так много помех в работе другой электротехники.
Еще одно достоинство сварочного инвертора по сравнению с трансформаторным устройством кроется в малом весе. Его можно точно и адекватно настроить, он помогает стабилизировать сварочный ток. Но нужно быть готовым к тому, что подобные приборы очень чувствительны к конденсату – избежать лишних проблем поможет бережное обращение с техникой.
Устройства для полуавтоматической сварки аргоном делят на типы по следующему принципу:
- бытовые аппараты, предполагающие использование тока до 200 А, ведь для ремонта в домашних условиях большие показатели не требуются;
- полупрофессиональный класс с силой тока 200–300 А, который справляется с систематическими простыми ремонтными работами;
- техника для специалистов с силой тока от 300 А – применяется для многочасовой повседневной работы, подходит даже для очень сложных условий.
Также для полуавтоматической сварки аргоном необходимы:
- Специальная горелка с вольфрамовым расходником.
- Осциллятор, который отдельно подключается к источнику питания. Он позволяет разжигать дугу при работе с неплавящимся вольфрамовым расходником за счет подачи высокочастотных импульсов, в результате чего происходит ионизация дугового промежутка. Для обычной сети характерны частота 55 Гц, напряжение 220 В – за счет использования осциллятора данные показатели возрастают до 500 кГц и 6 000 В.
- Контактор, необходимый для подачи напряжения на горелку.
- Реле – элемент, ответственный за включение и отключение контактора и осциллятора.
- Электроды из вольфрамовой основы с проволокой с соответствующим диаметром.
- Аргоновый баллон с редуктором.
- Выпрямитель – обеспечивает постоянный ток с напряжением 24 В.
- Амперметр – для замеров силы тока.
- Таймер – позволяет контролировать время обдува аргоном.
- Электрогазовый клапан для подачи постоянного тока на 24 В или переменного тока на 220 В.
- Фильтр для контроля высоковольтных импульсов из осциллятора.
- Аккумулятор для последовательного подключения в электрическую цепь для стабилизации переменного тока.
В случаях, когда производится полуавтоматическая сварка аргоном металлов с более толстыми краями либо необходимо увеличить показатели производительности, могут применяться:
- Специальная горелка для параллельного использования нескольких вольфрамовых электродов. Данная технология позволяет повысить качество и прочность шва, положенного на высокой скорости.
- Приспособление для нагревания присадочной проволоки.
- Пульсирующий ток на время пауз его поступления, из-за которых происходит кристаллизация металла. Если движение дуги синхронизировано с импульсами тока, плавка будет эффективна вне зависимости от положения в пространстве.
Также при полуавтоматической сварке аргоном нельзя забывать о безопасности: сварщик должен работать в спецодежде, использовать средства индивидуальной и коллективной защиты. К последним относятся вентиляция, система заземления, ограждения, маска/щиток, рукавицы, обувь. Запрещается сваривать изделия, если на их поверхности есть горюче-смазочные вещества. При соблюдении всех правил за счет использования полуавтомата в среде аргона удается выполнять сварочные работы на действительно высоком уровне.
Влияние полярности тока на процесс сварки TIG
Сваривание металлов при помощи технологии TIG может осуществляется различными способами. Режиме аргонодуговой сварки зависят от полярности. Этот параметр определяет характер взаимодействия инертного газа и электрода. Выделяют 2 разновидности полярности:
- Прямая: повышенный ввод тепловой энергии в свариваемое изделие. Отличается узкой зоной расплавления.
- Обратная: повышенный ввод тепла в электрод. Зона расплавления отличается небольшой глубиной.
Обратная и прямая полярности отличаются несимметричностью выделения тепла. Этот параметр характеризуется напряжением в отдельных областях дуги и видом тока.
Постоянный ток
Во время сваривания деталей при постоянном токе применяется прямая полярность. Сварка в этом режиме имеет следующие преимущества:
- Низкий расход электрической энергии.
- Позволяет обрабатывать узкие участки деталей.
- Увеличение скорости и эффективности сваривания.
Сварка при постоянном токе отличается высокой сложностью технологического процесса, поэтому она используется редко.
Переменный ток
Во время сваривания заготовок при переменном токе используется обратная полярность. В этом режиме смена полюсов осуществляется в автоматическом режиме. Переменный ток обеспечивает стабильность горения электрической дуги. Он позволяет очистить поверхность металлов от оксидной пленки, что улучшает качество шва. Сварка при переменном токе отличается низкой сложность технологического процесса и часто используется на крупных производствах.
Виды и нюансы электродуговой сварки
Наиболее несложной разновидностью является сварка с применением плавящегося электрода. Помимо простоты, это еще и наиболее доступный вариант с финансовой точки зрения.
Несложность процесса заключается в том, что он требует от сварщика только выбора подходящего электрода и нужной силы тока. Электрическая дуга расплавляет металл электрода, а защитная газовая среда предохраняет сварную ванну от проникновения кислорода, образующегося при сгорании флюса, который покрывает электрод. Защита необходима, так как кислород, вступая в реакцию с металлом заготовки, вызывает его окисление, что негативно отражается на качестве шва.
При наработке определенных навыков сварщик может выполнять различные виды сварочных работ с помощью плавящегося электрода в обмазке. Он подходит даже для неочищенных поверхностей или металлов с признаками окисления. Главное, что должен сделать специалист, – правильно подобрать электрод. В процессе сварки может использоваться как переменный, так и постоянный ток.
Аргоновая сварка отличается от обычной тем, что управлять процессом в данном случае сложнее. При работе образуются искры, шов забивается шлаком, снижающим прочность сварного соединения. Чтобы выполнить сварку хорошо, потребуются значительные усилия. Также эта технология неприменима при работе с алюминием, листовыми металлами и толстыми массивными заготовками.
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.
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.
Суть электродуговой (обычной) сварки
Чтобы научиться правильно выполнять аргоновую сварку, потребуется время. Сварщику придется не только изучить суть сварочного процесса, но и ознакомиться с его особенностями и, разумеется, наработать практические навыки. Важно понимать разницу в свойствах различных металлов, разбираться в сварочных аппаратах, выбирая тот, который наилучшим образом удовлетворит потребности специалиста, соответствующим образом оборудовать мастерскую для производства работ, установить и обосновать их стоимость. Ведь независимо от того, отличается ли аргоновая сварка от обычной, и та, и другая могут приносить сварщику прибыль. Конечно, если он решит заниматься этим профессионально.
Остановимся подробнее на нюансах технологий TIG, MIG и STICK – зная особенности, достоинства и недостатки каждой из них, проще выбрать наиболее подходящий вариант.
Аргоновая сварка отличается от обычной тем, что в ней в любом случае используют электрод, присадочную проволоку и инертный газ, выполняющий защитную функцию и повышающий качество сварного шва. Но эти элементы будут различаться в зависимости от применяемой технологии. Так, в разных вариантах аргоновой сварки используют плавящиеся и неплавящиеся электроды, присадочная проволока изготавливается из различных материалов, кроме того, различаются и используемые инертные газы.
Недостатки аргонодугового метода
К недостаткам сварки в инертной аргоновой среде можно отнести:
- высокую стоимость оборудования, в список которого кроме сварочного аппарата включены аргон в баллонах, электроды, наборы кап и сопел;
- малую производительность при работе ручным аппаратом;
- сложность создания качественных разнонаправленных или коротких швов при автоматическом сваривании;
- особые требования к профессионализму сварщика;
- невозможность выполнения сварки на открытом пространстве при боковом ветре без спецоборудования.
При строгом соблюдении технологии полученный сварной шов не уступает по свойствам металлу соединяемых элементов. Использование инертного газа гарантирует безупречный уровень герметичности, прочности и долговечности металлоизделий.
Использование полуавтомата при работе с нержавеющей сталью
При помощи различных способов сварки нержавеющей стали получаются швы, отличающиеся по качеству. Если речь идет об обработке в безгазовой среде, используется порошковая проволока. В результате формируется ровный, красивый шов. Правда, нужно быть готовым к тому, что со временем на нем могут появиться очаги коррозии.
Чтобы избежать этого, сварщики используют полуавтомат со стальной проволокой и углекислотой. Газ должен включать 2 % углекислоты и 98 % аргона. Либо для удешевления работ допускается использовать пропорцию 30 % на 70 %, где большая часть также приходится на аргон.
В процессе полуавтоматической сварки аргоном присадочная проволока подается механически. Немаловажно, что при использовании такой техники происходит охлаждение горелки, за счет чего повышается качество соединения. Кроме того, удается изменять скорость подачи проволоки и накладывать швы даже в труднодоступных местах.
До начала сварки необходимо подготовить соединяемые детали:
- Зачистить поверхность металлической щеткой, обезжирить уайт-спиритом, ацетоном либо авиационным бензином.
- Прогреть детали до +100 °C – таким образом сварочная зона просушивается от влаги.
Благодаря полуавтоматической сварке аргоном свойства стали остаются неизменными, что является большим плюсом технологии. Стоит отметить, в процессе работы проволока из никелевого сплава сгорает интенсивнее, а это положительно отражается на качестве шва.
Правила безопасности
При сваривании деталей с помощью технологии TIG нужно соблюдать технику безопасности:
- Голова должны быть защищена маской со смотровым стеклом.
- На руки надевается войлочные или спилковые перчатки.
- Тело должно быть защищено костюмом с высокой теплостойкостью.
- Баллон с аргоном нужно размещать на расстоянии 5 м от источника питания, чтобы предотвратить возгорание.
- Проверять работу основных приборов перед их эксплуатацией.
В ГОСТ 12.4.250 указаны параметры спецодежды для сварщиков и основные правила безопасности при сваривании
Полуавтоматическая сварка аргоном чугуна
Бытует мнение, что аргон подходит исключительно для работы с цветными металлами, но это не так, ведь достаточно часто он используется и для сварки чугуна, стали.
Чугун является сплавом на основе железа и углерода. Данный металл сложно сваривать, так как на швах часто появляются трещины и поры. Кроме того, чугун стремительно окисляется. По этой причине его сварку обычно осуществляют при помощи порошковой проволоки или аргона, ведь последний позволяет формировать швы без шлака. Это важно, ведь сварка чугуна до сих пор актуальна при ремонте автомобилей старого производства.
Для соединения деталей из чугуна выбирают проволоку на основе вольфрама. В большинстве случаев применяют общий или местный подогрев металла, хотя может использоваться и холодный способ. Также мастер может выбирать между постоянным и переменным током, сила которого зависит от толщины металла изделия и диаметра проволоки. Нужно понимать, что в норме на 1 мм проволоки должно приходиться 50–90 А тока. Для таких работ подходит графитная, чугунная проволока, а также выполненная на основе меди и железа, никеля.
Два способа аргоновой сварки
Электродуговая сварка с использованием плавящихся электродов в защитной среде инертного газа (MIG)
Чем отличается аргоновая сварка с плавящимся электродом от обычной? В этом случае сварщик, помимо силы тока и электрода, выбирает скорость подачи присадки и вид инертного газа.
Использование защитных газов, подаваемых в рабочую зону из баллонов высокого давления, повышает стоимость работ. Защитный газ чаще всего представляет собой смесь из 75 % аргона и 25 % углекислого газа. В роли плавящегося электрода выступает намотанная на катушку проволока.
Несмотря на сложности, которые заключаются в необходимости одновременного управления подачей проволоки, газа, силой тока, получаемые в этом случае сварные швы характеризуются высоким качеством. Кроме того, скорость работы выше, чем при использовании ММА.
Начинающим сварщикам легко работать с полуавтоматическими инверторами MIG, поскольку в процессе сварки практически полностью отсутствуют брызги расплавленного металла, в сварном шве не образуются шлаки, вырабатывается небольшое количество дыма. Технология MIG проще ММА, если сравнивать трудозатраты и качество получаемых сварных швов.
Благодаря конструкции пистолета для подачи присадки работа выполняется быстрее. MIG оптимально подходит для сварки тонколистовых металлов. Следует иметь в виду, что поверхность заготовок должна быть тщательно очищена, этим аргоновая сварка отличается от обычной и ММА.
Аргоновая сварка отличается от обычной тем, что ее сложно использовать в условиях открытых площадок. Это связано с риском выдувания ветром из рабочей зоны защитного газа, что отрицательно скажется на качестве шва. Справиться с этим недостатком позволяет специальная сварочная проволока с сердечником из флюса. Ее свойства аналогичны плавящемуся электроду в обмазке. Такую проволоку можно использовать вместо сжиженного газа.
Электродуговая сварка в среде инертного газа с использованием неплавящихся электродов (TIG)
Аргоновая сварка TIG отличается от обычной, ММА и MIG большим числом условий и используемых элементов. Это универсальная технология, позволяющая работать практически с любыми металлами, включая алюминий. Однако она требует от сварщика более высокой квалификации. Кроме того, стоимость работ также выше, чем при других видах. Аргоновая сварка TIG оптимальна для кузовных работ, также с ее помощью соединяют элементы художественной ковки, используют там, где после окончания сварных работ швы не должны быть видны. Получаемые при TIG швы отличаются внешней привлекательностью, особенно для поклонников стиля дизельпанк.
Аргоновую сварку с неплавящимся электродом выполняют как на переменном, так и на постоянном токе, сам электрод при этом не сгорает. Это обусловлено входящим в его состав вольфрамом. Так как размер электрода в процессе работы не меняется, сварщику проще контролировать положение руки. Регулировка силы тока осуществляется ножной педалью, поэтому специалисту необходимо точно координировать свои движения.
Эта технология позволяет работать с низкими значениями силы тока, что гарантирует сохранность даже очень тонких заготовок. При выборе низких параметров силы тока необходимо тщательно очистить поверхности свариваемых деталей, а также быть готовым к тому, что сама работа займет больше времени. Аргоновая сварка TIG подходит для соединения изделий из алюминия, который не поддается свариванию с помощью других технологий.
Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки аргоном
За счет сварочных полуавтоматов удается избежать корродирования шва. Оптимальным считается сочетание: 98 % аргона и 2 % углекислого газа. Но в некоторых случаях вполне может применяться пропорция 70/30, ведь такая смесь обходится дешевле. Немаловажно, что в процессе полуавтоматической сварки аргоном проволока подается без участия человека, что экономит время, силы специалиста, а значит, благотворно сказывается на производительности труда.
Еще одна особенность современных полуавтоматов состоит в том, что они обеспечивают охлаждение горелки. Подобные устройства подходят даже для сварки в труднодоступных местах и позволяют без труда разжечь дугу.
Полуавтоматическая техника не сложнее в работе, чем традиционные ручные устройства, поэтому даже неопытные сварщики без труда могут с ней справиться. Немаловажно, что она обеспечивает удобную настройку параметров работы.
Среди достоинств данного типа АДС необходимо назвать:
- простой поджиг дуги;
- увеличение производительности труда;
- простоту и понятность настройки параметров работы;
- возможность сварки заготовок малой толщины;
- меньшие временные затраты, так как исключаются этапы зачистки швов от шлака и замены электродов.
Аппараты для полуавтоматической сварки в среде аргона обеспечивают:
- наглядность процесса;
- возможность следить за процессом формирования соединения;
- освобождение пространства;
- возможность накладывать шов даже на тонкие детали;
- отсутствие необходимости часто менять электроды, дополнительно обрабатывать швы.
Если говорить о минусах данной технологии, то основными являются высокая цена оборудования и его малая мобильность. Нередко можно услышать, что при сварке в среде аргона получается пористый шов – чаще всего дефект вызван ошибками и недостатком знаний у самих специалистов. Они забывают про соблюдение пропорций при смешивании газа. Еще одна причина может крыться в неполадках оборудования. В целом, исправные полуавтоматы таких проблем не доставляют.
Нюансы работы с аргоновой сваркой
Аргоновая сварка схожа с обычной в том, что для обеих технологий, помимо теоретических знаний, нужны практические навыки. И прежде чем приступать к практике, стоит узнать о нюансах работы в защитной среде инертных газов, чтобы в процессе сварки не допускать ошибок, отрицательно сказывающихся на качестве сварного соединения.
В первую очередь необходимо тщательно очистить и обезжирить края соединяемых заготовок. В этом аргоновая сварка также не отличается от обычной. Очистка нужна даже в том случае, когда визуально поверхность металла не содержит следов загрязнений и коррозии. Саму сварку лучше выполнять на короткой дуге, поскольку при длинной сварной шов будет широким и неглубоким и, как следствие, низкокачественным.
Дуга при использовании аргоновой сварки должна быть короткой, стержень электрода максимально возможно приближен к поверхности металла. Для получения узкого глубокого шва электрод следует перемещать продольно без отклонений в стороны и без поперечных движений. В противном случае качество шва будет хуже.
И присадочная проволока, и электрод должны размещаться исключительно в рабочей зоне, иначе защитные свойства аргона будут нарушены, вследствие чего в сварочную ванну попадет кислород. Подача присадки должна выполняться плавно и равномерно, без рывков. Нарушение этого требования приведет к сильному разбрызгиванию металла и снижению качества сварного шва.
Начинающие сварщики испытывают некоторые трудности при определении скорости подачи присадочной проволоки. Единого стандарта скорости не существует, поэтому мастерам придется экспериментировать. Главное правило – присадка должна быть под углом и перед стержнем. При несоблюдении этого требования шов будет неровным, а сам процесс сварки усложнится.
Так как аргоновая сварка от обычной отличается использованием защитного газа, вытесняющего из сварочной ванны кислород, то начало и окончание процесса должно быть плавным, чтобы в рабочую зону не попал воздух. Прежде чем начать работу, следует подавать аргон в область соединения заготовок в течение 20 секунд. Перед окончанием сварки необходимо сначала убрать присадку, а затем, спустя примерно 10 секунд, выключить горелку. В конце работы силу тока нужно уменьшить. Если пренебречь перечисленными требованиями, то в сварочную ванну попадет кислород, снизив качество шва.
Итак, аргоновая сварка отличается от обычной тем, что требует от сварщика больше опыта и терпения. Для оценки готового шва используют такой показатель, как проплавленность. Форма сварного соединения не должна быть выпуклой и округлой, это свидетельствует о недостаточной проплавленности металла. Визуально, конечно, нельзя полноценно оценить качество сварного шва, однако предварительные выводы о результатах работы сварщика сделать можно.
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.
Принцип полуавтоматической сварки аргоном
Полуавтоматическая аргонодуговая сварка представляет собой механизированный процесс. В данном случае электродная проволока подается в рабочую зону с постоянной или переменной скоростью, параллельно с этим осуществляется подача аргона из баллона.
За рубежом для обозначения полуавтоматической сварки в среде аргона часто используется аббревиатура MIG. Точнее говоря, таким образом обозначают любые работы в среде неактивных газов.
Если сравнивать сварку аргоном с работой в среде других газов, то первый вариант отличается лучшим соотношением цены и качества.
Нужно понимать, что за счет полуавтоматической сварки удается справиться с проблемой неравномерного нагрева заготовки и защиты сварного соединения. Такой эффект достигается за счет того, что зона сварки защищается инертным газом, а подача присадочной проволоки регулируется в соответствии с автоматической подстройкой силы тока. За подачу проволоки отвечает протяжный механизм, а при помощи грамотно выбранного соотношения скорости подачи и температуры плавления достигается равномерное заполнение шва.
Полуавтоматическая сварка аргоном имеет такие особенности:
- Обеспечивает защиту шва от окисления.
- Аргон является инертным газом, поэтому не способен вступать в реакцию металлом заготовки.
- Газ вытесняет из зоны сварки воздух, оберегая таким образом сварной шов от окисления. Данная функция наиболее важна для качественной обработки цветных металлов.
- Обеспечивает повышенную прочность соединения.
История появления
В конце XIX столетия американский ученый Чарльз Коффин впервые использовал инертные газы для сваривания изделий из металла. Его исследования были основаны на опытах русских физиков Василия Петрова и Николая Славянова, открывших дуговой метод сварки деталей. Новая технология не позволяла сваривать заготовки из алюминия и магния, что обусловлено изменением степени окисления материалов при взаимодействии с воздухом. В 30-х гг. XX в. технология TIG сварки была усовершенствована американскими учеными Расселом Мередитом и Нортропом Эйкрафтом. В 1941 г. инертные газы стали активно применяться для сваривания магния на постоянном токе. Спустя несколько лет специалисты компании Northrop Corporation начали использовать технологию ТИГ для соединения алюминиевых, магниевых и никелевых деталей. Это способствовало развитию авиационной промышленности и ракетостроения.
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.
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.