Сварка аргоном – особенности технологии и сварочное оборудование

Аргонодуговая сварка стали – простой способ получения прочного соединения. Такая технология часто используется для создания швов в сложных конструкциях. При сварке черного металла не требуется использовать дорогостоящие расходные материалы. Подойдут стандартные электроды без специального покрытия.

Правила безопасности сварки в домашних условиях

Независимо от опыта работы, сварщик должен позаботиться о снижении вероятности травм и других негативных явлений в процессе соединения стальных деталей.

Техника безопасности подразумевает соблюдение следующих правил:

1. Возле рабочего места не должны находиться легковоспламеняющиеся предметы и жидкости. При случайном попадании искры может начаться пожар. С рабочей поверхности убирают все, что может помешать во время сварки.
2. В процессе соединения деталей могут выделяться токсичные пары, поэтому над сварочным столом устанавливают вытяжку.
3. Перед началом сварки проверяют основные элементы агрегата. Не допускается использование оборудования с поврежденным кабелем или шлангом подачи газа. Убеждаются в правильности выбора режима работы аппарата.
4. Нельзя использовать тройники или иные средства одновременного подсоединения нескольких горелок. Устройства подключают к отдельным розеткам.
5. Для защиты кожи и глаз сварщика используют костюмы и маски. На руки надевают огнеупорные перчатки.

Технологический аспект сварочного процесса

Перед тем, как сварить тонкое железо электродом, важно провести подготовительные работы, а именно зачистить будущее соединительное место. Предполагается устранение масляной пленки за счет растворителя или иного вещества химической природы. Затем следует поместить флюс на поверхность обрабатываемого металла и выставить необходимые параметры.

В течение проведения сварочных работ следует соблюдать правила безопасности. В завершении процесса рекомендуется оценить качество проведенной сварки.

Какие режимы использовать для сварки черного металла

Правильно выбрав основные показатели функционирования аппарата, можно получить качественный сварной шов. Силу тока устанавливают в соответствии с толщиной детали. Если последняя равна 1 мм, параметр должен составлять 95-100 А. Скорость подачи присадочного материала – 25-30 см в минуту. Расход защитного газа при сварке черного металла – 8 л в минуту.

Рекомендуем к прочтению Как варить титан в аргоновой среде

Преимущества и недостатки

Аргонно-дуговая сварка имеет как особенности, так и недостатки. Разумеется, положительных моментов в ей больше, и они заключаются в следующем:

• Можно сваривать не только медь и алюминий, но и сталь.
• Шов получается аккуратным с эстетической точки зрения, при соблюдении техники подачи прутка и воздействия дугой.
• Аргонно-дуговую сварку цветных и черных металлов можно выполнить дома своими руками при наличии необходимого оборудования и расходников.
• Соединение получается прочным по всей глубине стыка, если предварительно были хорошо подготовлены детали. Снята фаска под углом 45 градусов, предусмотрен зазор и удалена оксидная пленка с поверхности.
• Таким способом можно сваривать тонкие детали без провара и прочих нежелательных дефектов.
• При автоматизации процесса сварки она выполняется не только качественно, но и быстро.

К недостаткам можно отнести:

Сложность процесса. Не имея подходящего оборудования, выполнить качественную сварку не получится. К тому же необходимо обладать определенным опытом, чтобы правильно подавать пруток и управлять дугой. Поэтому новичку в том деле придется неплохо поучиться.

Также цена профессионального оборудования будет достаточно высокой, но можно собрать компоненты по отдельности, что обойдется несколько дешевле.

Выбор аппарата

Для соединения стальных заготовок в среде аргона применяют следующие виды сварочных агрегатов:

1. Ручные. Выбравшему этот инструмент сварщику придется удерживать присадочную проволоку и горелку самостоятельно. Все параметры также задаются вручную.
2. Полуавтоматические. Газ и проволока подаются специальным механизмом в горелку, которую сварщик ведет вдоль соединения.
3. Автоматические. Непосредственного участия оператора в рабочем процессе не требуется. Он управляет устройствами дистанционно.
4. Роботизированные. Оператор включает программу, система ЧПУ следует ей. Выбор такого способа целесообразен при сварке сложных конструкций, которые невозможно соединять иными методами.

Недостатки процесса сварки

Как и для любого процесса и вида деятельности, для сварки железа аргоном присуще наличие недостатков. К числу подобных дискомфортных аспектов принято относить:

• присутствие повышенной стоимости осуществления процесса по сравнению с иными видами сварочных работ;
• высокая вероятность перехода категории выполняемой работы в группу рисковой деятельности ввиду присутствия и непосредственного использования газовой составляющей;
• присутствие ситуаций вскипания в области сварной ванны, что сопровождается явлениями разбрызгивания металлической составляющей в различные стороны от места проведения сварочных работы, что имеет результатом соединение низкого качества с одномоментным формированием условий, опасных для жизни;
• недостаточная представленность и доступность определенных приспособлений, необходимых для организации сварочного процесса.

Возможные проблемы при работе со сталями

Аргонная сварка труб из черного металла может вызывать затруднения, связанные с растрескиванием поверхности.

Это объясняется следующими свойствами стали:

1. Небольшая теплопроводность. Обрабатываемая область быстро перегревается. В таком случае в шве появляются сквозные отверстия, конструкция становится ненадежной. При возникновении этой проблемы силу тока снижают на 20%.
2. Некоторые виды стали сильно расширяются при нагревании. Последующая усадка приводит к деформации сварного соединения. В шве появляются трещины, его качество ухудшается. Увеличение ширины стыка помогает справиться с этой проблемой. Чем толще заготовки, тем больше должно быть расстояние между ними.
3. При TIG-сварке стали повышается вероятность кипения расходного материала с образованием большого количества брызг.
4. Металл имеет высокое сопротивление, из-за которого электрод быстро перегревается. Исключить эту проблему помогает использование коротких стержней.
5. Нарушение температурного режима ухудшает свойства некоторых видов стали, например, нержавеющей.
   Рекомендуем к прочтению

   Сварка углеродистых сталей с различным содержанием углерода.

Особенности аргонной сварки

К особенностям аргонной сварки следует отнести то, что в газовой среде можно варить любые металлы, не только цветные. Обычная сталь не критична к окислению, но в среде инертного газа шов получается более качественный.

В основном процесс идентичен, как и в случае обычной дуговой или полуавтоматической с подачей проволоки. Разница состоит в технологии. Для получения идеального результата накладывать расплав необходимо прерывисто, захватывая по сантиметру за раз. Так расплавленный металл лучше растекается.

Аргонно-дуговая сварка в зависимости от метода и скорости выполнения процесса соединения двух деталей из цветных металлов подразделяется на 2 вида:

• автоматическую;
• ручную.

Обе разновидности выполняются плавящимся электродами или неплавящимися. Во втором случае также используют присадочную проволоку или пруток в зависимости от толщины свариваемых деталей.

На современных предприятиях активно применяется именно автоматическая аргонно-дуговая сварка, потому что она позволяет получать швы высокого качества за достаточно короткое время толщиной не более 1 см и строго по ГОСТ. В качестве электрода используется проволока из похожего сплава, которая автоматически подаётся к месту сваривания. Одновременно с ней подаётся и аргон, который защищает место сваривания от окисления и образования раковин. Такой способ удобен тем, что не придется каждый раз менять электрод.

Также аргонно-дуговая сварка выполняется при помощи специальных плавящихся электродов. Они изготавливаются из вольфрама. При их выборе необходимо обращать внимание на процентное содержание дополнительных компонентов, так как универсальных не существует. В продаже различные их виды в зависимости от типа свариваемых материалов.

Также применяется аргонно-дуговая сварка неплавящимися электродами, как показано на фото. Они изготавливаются из вольфрама, металла, который имеет высокую температуру плавления, поэтому в зоне искрения не плавится. Он используется для нагрева присадочного материала, подаваемого к месту соединения.

В таблице ниже представлены основные разновидности таких электродов, предназначенные для работы с различными металлами.

Обозначение	Состав	Свариваемые материалы
WP (зеленые)	99,5% вольфрам	Алюминий, магний
WY (темно-синий)	Иттрированный, до 2,2% оксидной добавки	Ниобий, тантал, молибден, титан, никель, медь, бронза
WL-20, WL-50 (синие, зеленые)	Добавлен оксид лантана	Высоколегированные стали, медь, алюминий, бронза
WZ-8 (белые)	Содержат оксид циркония	Алюминий, бронза, магний, никель
WT-20 (красные)	Содержат оксид тория	Нержавеющие стали, молибден, тантал, медь, кремниевая бронза, никель, титан

Инструкция по сварке стали аргоном

Процесс соединения стальных элементов трубопровода прост. При наличии хорошего ручного или полуавтоматического оборудования сварку можно легко выполнить в домашних условиях.

Рекомендуем к прочтению Как выполняется сварка аргоном

Инструкция предписывает соблюдение следующих рекомендаций:

1. Шов начинают формировать по направленности обрабатываемых краев. Зигзагообразные движения увеличивают ширину стыка, снижая прочность шва.
2. Необходимо поддерживать среднюю скорость движения горелки. При слишком большом показателе проварить детали на всю толщину не получится. Если скорость будет низкой, образуются сквозные дефекты.
3. Проволоку необходимо подавать равномерно. Это исключит образование наплывов и других недостатков. Лучший вариант – использование механического устройства подачи расходного материала.
4. Электрод удерживают перпендикулярно обрабатываемым поверхностям или с небольшим уклоном. Присадочный материал подают под углом 45° к стержню.
5. Пуск газа начинают за 10 секунд до возбуждения электрической дуги, прекращают через 5-7 секунд. Аргон защищает шов от проникновения кислорода, повышая прочность.
6. Завершают сварку железа, плавно снижая силу дуги с помощью реостата.

Преимущества сварочного процесса

В ходе осуществления сварочных работ считается возможным выделение конкретных положительных аспектов, среди которых присутствуют такие моменты, как:

• несложность осуществления процесса сварки металла повышенной тонкости;
• снижение вероятности получения дефектов и брака в обрабатываемой детали;
• возможность задействования сварочных швов подобного характера повсеместно в многочисленных сферах;
• относительная легкость реализации сварочного процесса на практике;
• исключение возможности неудачи в момент зажигания дуги;
• создание непрерывных сварочных швов за счет задействования проволоки необходимой длины;
• возможность осуществления подогрева обрабатываемого металла посредством применения газа горелки;
• минимальная необходимость в осуществлении подготовительных работ по отношению к свариваемому металлу.

Проверка качества

Способ оценки прочности и равномерности шва выбирают с учетом назначения свариваемой конструкции. Визуальный контроль – самый простой способ выявления дефектов.

Во время процедуры замеряют ширину и высоту стыка, которые на всем протяжении соединения должны быть одинаковыми. При осмотре обнаруживаются непровары, наплывы, складки.

Для выявления мелких дефектов используют капиллярный метод, при котором применяется проникающее контрастное вещество. Для оценки сварных швов конструкций, испытывающих повышенные нагрузки, предназначен ультразвуковой контроль. Это недорогой и эффективный метод выявления дефектов, не требующий определения состава и иных свойств стали.

Инструмент для сварочных работ

Степень получаемого качества в результате сварочных работ значительно зависит от применяемых материалов, а также инструмента, которым непосредственно будет осуществляться процесс. Для того, чтобы найти ответ на вопрос, как качественно варить железо сваркой, важно понимать значимость изучения технологии проведения работ, но и зависимость результата сварки от состава металла, задействованного в ходе сварочного процесса.

Временами довольно трудно определить точную структуру свариваемого материла, в результате чего допустимым принято считать применение распространенных марок составляющих элементов сварочного процесса.

Следует помнить, что основа успеха работ зависит от того, как специалист будет сваривать железо сварочным аппаратом с учетом соблюдения выставленных режимов, которые будут учитывать толщину используемого материала.