Сварка аргоном | Как научиться варить аргоном

Часто возникает необходимость соединять детали, например, из алюминия, меди, титана и т.д. В таких случаях используют аргонодуговую сварку, которая является гибридом электродуговой и газовой. Перед тем как варить аргоном, надо научиться держать расстояние между деталью и электродом, правильно вести горелку.

Аргонная сварка является очень востребованной.

Определение сварки аргоном

В этом виде сварки электрическая дуга горит в среде инертного газа аргон, который защищает свариваемые поверхности от воздействия кислорода.

Иногда аргон заменяют гелием: он имеет аналогичные свойства, но стоит дороже, поэтому используется реже. Принцип работы в гелиевой и аргонной среде одинаковый.

Область применения

Данный вид сварки широко применяется не только на разных производствах в дуговой, плазменной или лазерной сварке. Домашние умельцы активно используют его в быту, для соединения высоколегированных сплавов и редкоземельных металлов. Газосварка является достаточно опасной, и хранить такое оборудование в гараже не стоит, но это не касается аргона, т.к. он полностью безопасен и не взрывается.

В продаже есть стальные баллоны с этим газом емкостью от 15 до 40 л. Если варить надо нечасто, можно приобрести небольшой резервуар, которого хватит надолго. Так как вредные токсины при работе с таким оборудованием не выделяются, рядом с ним неопасно находиться посторонним людям.

Общий принцип технологии

Инертный газ защищает место проведения сварочных работ от негативного воздействия кислорода. Из-за разности потенциалов между электродом и деталью появляется электрическая дуга и создается высокая температура. Кромки деталей начинают плавиться, в результате чего образуется сварочная ванна. В эту зону постоянно подают присадку, а также аргон под давлением: он защищает свариваемые материалы от окисления.

Принцип сварки основан на соединении поверхностей металлов в среде защитного газа.

Чтобы понять, как правильно варить аргоном, надо разобраться со строением главного рабочего элемента оборудования. Это горелка, в которой закреплены вольфрамовый неплавящийся электрод и сопло, через которое подается аргон. При небольшой толщине соединяемых заготовок сварка может выполняться без использования присадочного материала.

Подключение к электросети выполняют 2 способами:

прямая полярность (на заготовку подают минус, а на рабочий стержень – плюс);
обратная (здесь все наоборот, но это приводит к неустойчивому горению дуги и преждевременному износу вольфрама).

Чаще всего работают постоянным током, а при сваривании алюминия и бериллия применяют переменный.

Свойства газа и влияние на металл

Благодаря физико-химическим характеристикам аргон не вступает в химические соединения с другими веществами: даже при высоких температурах он не взаимодействует с кислородом. Его возможно применять при сваривании разных металлов и сплавов в промышленных и домашних условиях. Инертный аргон практически полностью изолирует в сварочной ванне расплавленный материал от кислорода, имеющегося в воздухе, поэтому шов не окисляется.

Основные свойства аргона:

почти на 40% тяжелее компонентов, входящих в состав воздуха, поэтому легко вытесняет их из зоны проведения сварочных работ;
не принимает участия в непосредственной сварке металлов и никак не влияет на их структуру;
в случае использования обратной полярности выступает в качестве электропроводной среды.

Особенности использования инвертора

При выполнении аргонодуговой сварки в промышленных и домашних условиях используют инвертор. Это оборудование служит для преобразования переменного тока в постоянный. В отечественных электросетях часто бывают скачки напряжения, но современные инверторы хорошо к этому приспособлены и обеспечивают стабильные выходные показатели.

При выполнении аргонодуговой сварки используют инверторы.

Используемые в данном виде сварки аппараты отличаются небольшим весом и габаритами, высокой надежностью и простотой обслуживания. Все это позволяет начинающим сварщикам легко освоить используемое оборудование и сам процесс аргоновой сварки.

Инверторная сварка нержавеющей стали в среде аргона, по сравнению с другими способами соединения таких сплавов, отличается простотой. Здесь сварщику надо только правильно двигать горелку вдоль шва.

Если края заготовок соединены плотно, то работу можно выполнять без использования присадочной проволоки.

Особенности сварки

Технология и принцип аргонодуговой сварки – симбиоз, включающий элементы, присущие дуговой электросварке и сварке газом.

С электросваркой процесс объединяет использование электрической дуги, а от газового способа сварки взято наличие газа и схожий принцип действия.

Аргонодуговой принцип работы заключается в том, что дуга нагревается и получает способность расплавлять кромку нержавейки, труб, дисков и других металлических соединений – на этом строится вся технология работы.

Присутствие же газообразного аргона объясняется самими свойствами металла: в процессе сварки цветной металл и легированная сталь подвергаются процессу окисления, либо влиянию примесей и воздействию кислорода – это влияет на качество шва, который становится мягким и не отличается прочностью.

Если говорить об алюминии, то без аргона с ним работать практически невозможно, поскольку под воздействием кислорода он загорается.

Видео:

Сварка в аргоновой среде качественно защищает металлические поверхности от проникновения кислорода и вредных примесей, и улучшает качество шва, а также помогает сохранить все физические характеристики металла и полностью соответствует ГОСТ.

Кроме того, расход аргона при сварке в этом виде ниже, чем при работе с другим сварочным оборудованием.

Аргон имеет вес на 38% больше, чем кислород, благодаря чему может вытеснить его из рабочей зоны и защитить ванну в среде, где происходит работа, от внешнего воздействия.

Газ нужно подать в рабочую область перед зажиганием дуги не позднее, чем за 20 секунд, и прекратить подавать его через 10 секунд, когда процесс окончен.

Аргон является инертным газом, поэтому не соединяется в среде с внешними газами или сплавами металла и стали.

Когда вы работаете с аргоном своими руками, следует помнить, что после подачи газа пространство будет насыщено электроном, который превращает аргоновую среду в проводник электричества.

Аргоновая сварка включает способ воздействия на материал электродом, который может быть двух типов: плавящимся и неплавящимся.

Если вы решили производить сварку неплавящимся электродом, то для него используется вольфрамовый объект, т.к. это самый тугоплавкий из всех материалов. Из него изготавливают, например, накаливаемые нити, которые размещают в лампах.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Типичные сварочные дефекты и виды брака

Размер и то, из чего изготовлен электрод, зависят от типа металла, с которым вы будете работать: для обработки стали, труб и дисков из нержавейки, латуни, титана и т.д. вам понадобится воздействие на материал неплавящимся электродом разных типов.

Из размера и характеристик складывается расход энергии электрода, которая будет затрачена во время работы.

Технология аргонодуговой сварки делается тремя вариантами: ручной сваркой неплавящимся электродом (РАД), автоматической аргонодуговой сваркой с неплавящимся электродом (ААД), автоматической аргонодуговой сваркой с плавящимся электродом (ААДП).

Если вы собираетесь приобрести для работы готовый аппарат, то выбирайте модели типа TIG – этой аббревиатурой обозначается способ сварки с использованием вольфрама в инертной среде.

Этот аппарат полностью соответствует ГОСТ.

Виды аргонной сварки по технологии выполнения

В зависимости от способа выполнения, существует несколько видов сварки аргоном.

Рекомендуем к прочтению Как выполняется сварка аргоном

Ручная

При таком методе сварщик использует только неплавящиеся вольфрамовые стержни, самостоятельно подает горелку и присадку.

При ручном методе сварщик самостоятельно подает горелку.

Механизированная

Этот вид еще называют полуавтоматическим, т.к. здесь исполнитель работ вручную ведет только горелку, а присадочная проволока подается механизированным способом. Такой принцип часто используют при выполнении аргоновой сварки деталей из нержавеющей стали полуавтоматом.

Механизированный способ применяют и при работе плавящимся электродом.

Полностью автоматическая

Применение автоматического вида аргонной сварки предусматривает, что оператор дистанционно управляет подачей проволоки и горелки. Самые современные системы полностью роботизированы и работают без участия человека. Создание нержавеющих трубопроводов при таком способе проходит эффективнее. Автоматическая сварка неплавящимся электродом в среде аргона чаще всего применяется в разных отраслях промышленности, в домашних условиях использовать этот вид нерационально.

Автоматическая сварка применяется в разных отраслях промышленности.

Виды аргоновой сварки

Различают несколько разновидностей аргоновой сварки. Она может проводиться такими способами:

Ручными.
Полуавтоматическими.
Автоматическими.

В основе классификации, помимо степени автоматизации процесса, лежат виды используемых электродов.

Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Примером последнего электрода выступает тугоплавкая вольфрамовая проволока, которая позволяет обеспечить надежное соединение деталей, даже если они по своему типу относятся к разнородным материалам. Реже применяется графит.

Электроды производятся с разными диаметрами и материалами для отличающихся свариваемых металлов.

Таким образом, различают такие виды аргоновой сварки, как:

Ручная – с использованием неплавящегося электрода (этот вид маркируется как РАД).
Автоматическая – с использованием неплавящихся электродов (маркируется как ААД).
Автоматическая – с использованием плавящихся электродов (маркировка – ААДП).

Наибольшее распространение сегодня приобрели два способа сварки — ААД и РАД.

Использование плавящихся электродов возможно только в автоматическом режиме. Для этого применяются особые установки и аппараты, которые сваривают спецгорелкой, оснащенной электродвигателем, который передает проволоку из катушки. Плавящийся электрод одновременно используется для поджога и выступает паяльным материалом. Проводник в процессе поджога плавится и предоставляет массу для шва.

Схема аргонодуговой сварки

Автоматическая аргонодуговая сварка в основном применяется только на различных промышленных предприятиях (в частности, по производству металлоконструкций, для сварки в стационарных и монтажных условиях медных шин), что связано с дороговизной автоматических установок и сложностью их настройки. Гораздо проще сварить несколько деталей вручную, но если требуется высокая производительность, то без оборудования не обойтись.

Особенности работы с металлами, которые варят аргоном

Свойства аргона позволяют использовать данный вид сварки не только в самых разных отраслях промышленности и быту, но и работать с чугуном, нержавейкой, алюминием, медью, другими черными и цветными металлами, сплавами.

Алюминий

Аргонодуговая сварка – это практически единственный способ, позволяющий надежно соединять детали из алюминия и его сплавов. Это распространенный материал как в быту, так и на производстве. Трудности в проведении сварочных работ возникают в связи с быстрым образованием на его поверхности оксидной пленки, которая мешает выполнить качественное соединение.

Проблема в том, что температура плавления оксида намного выше, чем у самого алюминия. Подача в сварочную ванну аргона позволяет вытеснить из нее кислород, поэтому окислительный процесс не запускается. В результате металл и присадка плавятся при подходящей температуре, шов получается прочным и красивым.

Работа выполняется переменным током. При прямой полярности получается стабильная короткая дуга, но ее мощности не хватает для разрушения оксидной пленки. Обратная полярность приводит к повышению температуры плавления за счет катодной очистки оксида алюминия, что позволяет улучшить качество шва, поэтому работу выполняют таким способом.

Аргонодуговая сварка позволяет надежно соединять детали из алюминия.

Варить алюминий можно и постоянным током, но в таком случае надо использовать гелий. Он стоит дороже, и от сварщика требуется более высокая квалификация.

Независимо от способа сваривания алюминия и мастерства исполнителя работ, важна предварительная подготовка деталей. Пренебрегать этим этапом нельзя.

Очистка поверхности проводится в таком порядке:

Заготовки обезжиривают растворителем.
Оксидную пленку удаляют механическим или химическим способом.
Очищенную поверхность просушивают.

Медь

Одно из положительных свойств меди – высокая устойчивость к коррозии и агрессивному воздействию. При необходимости сваривания медных деталей работа выполняется постоянным током. При этом электроды могут быть плавящимися и неплавящимися.

Сваривание медных деталей выполняется постоянным током.

Присадка бывает из меди или медно-никелевого сплава, в виде проволоки или прутков. Чтобы соединить детали толщиной более 4 мм, их предварительно разогревают до 800 °C. Медь имеет высокую теплопроводность, поэтому кромки деталей перед началом работ надо обязательно разделывать. При толщине заготовок до 12 мм достаточно обработать только 1 кромку.

Черный металл и аргон

Черный металл хорошо сваривается и обыкновенными способами. Применение в таких случаях аргонодугового метода позволяет получать еще более качественное соединение. Используют присадку без специального покрытия, т.к. от негативного воздействия кислорода сварочную ванну надежно защищает аргон.

Перед работой очищают поверхность будущего соединения. Если на ней есть остатки масла, его удаляют с помощью растворителя. После этого раскладывают флюс: он поможет сохранить важные элементы в составе соединяемых заготовок и обеспечит правильные параметры процесса.

Черный металл сваривается обычным способом.

Во время сварки инструмент подводят к деталям, когда образуется сварочная ванна. Его постепенно продвигают и одновременно подают присадку.

Чтобы шов получился одинаковой консистенции по всей длине, останавливать процесс не рекомендуется.

Нержавеющая сталь

Работать с нержавеющей сталью достаточно сложно. Часто сварочные швы начинают трескаться и расходиться. Чтобы этого не происходило, такие заготовки надо соединять при помощи аргонодуговой сварки.

Технология сваривания нержавеющей стали такая же, как и простой, но есть несколько нюансов:

присадку и неплавящийся электрод можно перемещать только вдоль шва, поперек никаких движений делать нельзя;
для получения более качественного шва стык с лицевой и обратной стороны обдувают аргоном, но это приводит к увеличению расхода газа;
присадка не должна выходить за пределы зоны, защищенной аргоном;
вольфрамовым стержнем нельзя прикасаться к поверхности свариваемых изделий даже во время розжига дуги (для этого используют специальные пластины).

Рекомендуем к прочтению Как варить латунь в аргоновой среде

Нержавеющую сталь нужно соединять при помощи аргонодуговой сварки.

Как и при сваривании в аргонной среде других металлов и сплавов, после окончания сварки нержавейки нельзя сразу прекращать подачу газа. Это необходимо для остывания электрода и шва и предотвращения окисления. Достаточно подавать аргон на протяжении 10-15 секунд.

Часто в промышленности и быту требуется сварка нержавеющих труб. Технология подготовки изделий такая же, как и листовых деталей. Особенность в том, что в этом случае надо обдувать сварочный шов аргоном с обеих сторон.

Снаружи это сделать просто, а для обдува изнутри поступают таким образом:

На одной из труб отверстие закрывают тканевой, бумажной или другой пробкой.
Стык закрывают скотчем или изолентой.
Через отверстие во второй трубе медленно напускают аргон, чтобы не вылетела пробка, и плотно его закрывают.
Снимают скотч или изоленту и сваривают трубы, как в случае работы с листовыми материалами.

Особенности сварочных аппаратов и режимы сварки

Сварка аргоном требует, чтобы в наличии был специальный аппарат, соответствующий ГОСТ.

Обычно оборудование делают путем усовершенствования классического дугового сварочного аппарата, к которому добавляют дополнительное оборудование, нужное для выполнения аргоновой сварки.

Видео:

Для работы требуется следующее оборудование:

трансформатор для сварки, имеющий напряжение в холостом ходу не менее 60В;
контактор, отвечающий за подачу сварочного напряжения к горелке;
осциллятор;
регулятор времени обдува.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Советы и уроки по дуговой сварке

Поскольку газ для работы по ГОСТ должен подаваться за 20 секунд до ее начала, необходим аппарат, который сможет регулировать этот процесс.

Также в процессе понадобятся:

горелка;
баллон, оснащенный редуктором, в котором находится аргон;
электроды;
имеющий нужный размер трансформатор;
отвечающий за питание амперметр;
аккумулятор и прочее оборудование.

Все оборудование доступно для покупки в специализированном магазине, либо его можно собрать своими руками, но в этом случае оно должно соответствовать ГОСТ (какие условия предписывает ГОСТ, вы можете посмотреть в специализированной литературе).

При самостоятельной сборке вы получите самодельный сварочный аппарат, пригодный для работы с аргоном.

Расход денег в этом случае будет гораздо ниже, а если вы обладаете необходимым знаниями, то сможете улучшить аппарат, чтобы снизить его расход и во время работы.

Режим работы и поступающее давление очень важны, когда вы начинаете работу.

Как работать с разными металлами, смотрите на видео, прежде чем приступить к самостоятельным действиям.

Выбор правильного режима поможет снизить расход давления и энергии во время работы.

Давление и другие показатели зависят от типа металла, который вы обрабатываете (стали, латуни, нержавейки и т.д.), от этого зависит выбор полярности и места подачи тока.

Сварка меди аргоном, а также стали и ее сплавов выполняется обычно в режиме постоянного тока, имеющего прямую полярность.

Сварка чугуна аргоном и сварка титана выполняется в аналогичных условиях, давление, когда идет сварка чугуна аргоном и титана, также аналогично, а вот для сварки алюминия, бериллия, магния лучше использовать обратную полярность и переменный ток, т.к. эти показатели лучше разрушают оксидную пленку, которая находится на поверхности металла.

Какое давление нужно для чугуна, титана, алюминия и прочих металлов, можно посмотреть по специальной таблице.

Видео:

Выбор сварочного тока зависит от характеристик металла (чугуна, титана, алюминия и т.д.), все эти значения можно узнать по таблице.

Для опытных мастеров допускается экспериментировать с силой тока и выбирать ее самостоятельно, пользуясь опытом и знаниями. Количество расхода аргона зависит от того, с какой скоростью передвигается воздух.

В закрытых помещениях он минимален, а на открытом воздухе – самый высокий.

Если работа происходит с применением постоянного тока, то тепло на аноде и катоде выделяется неравномерно: в первом случае этот показатель равняется 30%, а во втором – 70%.

Работу с электродом лучше всего проводить на прямой полярности, т.к. в этом случае он лучше разогреется и сможет качественно расплавить нужную область детали, а расход энергии будет ниже.

Весь процесс сварки аргоном чугуна и титана смотрите на видео и фото – эти уроки разъяснят вам, как работать с разными материалами, а также основные этапы работ.

Виды сварочного оборудования

Рассматриваемая сварка применяется при соединении разных изделий.

Для выполнения таких работ требуется определенный вид сварочного оборудования:

специализированное – применяется для работы с однотипными деталями (круглый каркас, двутавровая балка и т.д.);
специальное – используется на больших предприятиях, где есть серийное производство деталей 1 типоразмера;
универсальное – используется для любых соединений, выполняемых при помощи аргонной сварки, в т.ч. и при работе с нержавейкой полуавтоматическим оборудованием.

Для выполнения работ требуется специализированное оборудование.

Плюсы и минусы метода

Достоинства:

Возможность получения надежного соединения благодаря эффективной защите области выполнения работ.
Незначительный нагрев свариваемых частей, что позволяет использовать технологию для сварки сложных по конфигурации заготовок (они не деформируются при этом).
Возможность использования для материалов, которые иными способами не могут быть сварены.
Серьезное увеличение скорости работ за счет высокотемпературной электрической дуги.

Недостатки:

Сложное оборудование.
Необходимость в специальных знаниях и опыте.

Метод обеспечит качество и надежность сварных соединений, равномерность проплавки соединяемых частей. С данной технологией детали из цветных металлов небольшой толщины могут свариваться и без присадочной проволоки.

Аргоновые горелки и их особенности

На горелке закреплены электрод (к нему подается напряжение), а также сопло (через него во время сварки аргон попадает в рабочую зону).

При выборе горелки учитывают следующие критерии:

мощность и силу тока, которые максимально допустимы для рассматриваемой модели;
наличие в комплекте держателя для вольфрамового стержня;
материал, из которого сделано сопло (лучше, если оно будет керамическим);
способ охлаждения (это важно при работе с толсто- и тонкостенными заготовками);
возможность ее использования с разными сварочными аппаратами;
длину электрокабеля.

При выборе горелки учитывают мощность и силу тока.
Когда запускается горелка, сразу начинает циркулировать жидкость в системе охлаждения, подается аргон. После создания защитного слоя образуется газовая дуга и разогреваются кромки заготовок. В это время начинают подавать присадочный материал. На следующем этапе вдоль стыка заготовок продвигают горелку с электродом и присадку.

Плавящиеся электроды

Плавящиеся вольфрамовые стержни чаще всего используют при полуавтоматической и автоматической аргонодуговой сварке. Дуга образуется между поверхностью свариваемых изделий и присадочным материалом. Система охлаждения (воздушная или жидкостная) зависит от производительности оборудования. Принцип работы горелки и конструкция сопла такие же, как и в случае использования неплавящихся электродов.

Неплавящиеся электроды

При выполнении ручной аргоновой сварки используют неплавящиеся вольфрамовые стержни. Они позволяют качественно соединять детали из металлов и сплавов, отличающихся высокой химической активностью, например из титана, алюминия, магния, нержавейки.

При выполнении аргоновой сварки используют электроды.

Крепление электрода выполняется в токоподводящей цанге горелки, через рядом расположенное сопло подается инертный газ. В зависимости от толщины заготовок, которые будут соединяться, выбирают силу тока и диаметр рабочего стержня.

При выполнении таких работ не образуются брызги. Для равномерного распределения аргона на горелку устанавливают сетчатый фильтр. Полуавтоматическая горелка дополнительно имеет маховик, при помощи которого поднимают и опускают электрод, а токопроводящая цанга фиксируется резьбовым соединением, чтобы можно было менять вольфрамовые стержни.

Принцип работы

Метод подразумевает создание высокой температуры с помощью электрической дуги. Одновременно, сварочная область принудительно заполняется аргоном, который вытесняет кислород, изолирует ее от внешней среды, служит защитой от коррозии.

При использовании неплавящегося электрода поджиг дуги производится без его контакта с изделием. Высокий потенциал ионизации инертного газа препятствует ионизации дугового промежутка за счет искры в промежутке электрод – изделие. В случае с плавящимся электродом, дуга зажигается искрой благодаря низкому, по сравнению с инертным газом, ионному потенциалу, паров железа.

Прикасаясь к свариваемому металлу, вольфрамовый электрод загрязняется и оплавляется. Проблема поджига решается введением в схему питания осциллятора. Возбуждение дугового промежутка обеспечивается импульсами с большим напряжением. При работе с переменным током, ионизировав дугу, осциллятор преобразуется в стабилизатор. Его кратковременные импульсы препятствуют деионизации дугового промежутка, когда меняется полярность.

При аргонодуговой сварке объектов толщиной свыше 3 мм, а также для усиления шва используются присадочные прутки (проволока), которые по материалу соответствую изделию.

Выбор режима

Чтобы при соединении черных и цветных металлов, их сплавов шов получался качественным, надо правильно выбирать режим аргоновой сварки. Для этого возможно регулировать силу тока в используемом оборудовании.

Ток и полярность

Для данного вида сварки может использоваться постоянный или переменный ток. При работе с обратной полярностью надо быть готовым к тому, что дуга будет гореть плохо и понадобится слишком большое напряжение. Заряженные частицы движутся в сторону положительного потенциала, а т.к. это электрод, то он будет перегреваться и быстро сгорит.

При аргоновой сварке можно пользоваться постоянным или переменным током.

При выборе силы тока учитывают такие параметры:

вид тока (постоянный или переменный);
диаметр вольфрамового стержня;
толщину соединяемых заготовок.

Есть специальные таблицы, при помощи которых быстро и просто определяют необходимые значения. Например для деталей толщиной 1-2 мм понадобится переменный ток 20-100 А или постоянный, при увеличении толщины до 4 мм – 65-160 А: переменный ток 140-220 А, постоянный – 250-340 А.

Высота напряжения

Чтобы получить качественное соединение, при работе аргонной сваркой рекомендуется выставлять напряжение не более 14 В. Это позволяет получать дугу длиной 1,5-3 мм, что является оптимальным показателем для соединения изделий разной толщины, обеспечивает хорошую глубину провара, т.е. прочный и надежный шов.

Рекомендуем к прочтению Как варить чугун в аргоновой среде

Скоростной режим

Каждый мастер решает сам, с какой скоростью удобно вести горелку. Этот параметр подбирается на месте в индивидуальном порядке. Главное не делать это быстро, т.к. сварка цветных металлов и сплавов – это достаточно сложная задача, не терпящая спешки.

Каждый мастер выбирает свой скоростной режим.

Расход газа

Расход газа будет зависеть от размеров создаваемого шва, диаметра используемого электрода, материала соединяемых деталей. Кроме того, влияют скорость подачи аргона, внешние условия (например, при сильном ветре расход увеличивается). Рассчитать, сколько понадобится защитного газа для выполнения определенной задачи, поможет только практика.

Можно ориентироваться на приблизительный расход инертного газа при работе с разными металлами:

алюминий – 15-20 л/мин;
медь – 10-12 л/мин;
титан – 35-50 л/мин;
никель -10-12 л/мин.

Для сварки чистый аргон не используется: в нем есть до 5% кислорода.

Это необходимо для удаления имеющихся примесей, которые просто сгорают, вступая в реакцию с кислородом.

Расстояние до детали

При выборе данного параметра все зависит от толщины свариваемых изделий и способа их стыковки. Если работа выполняется встык, то электрод от детали надо держать на расстоянии 3-5 мм. При соединении заготовок под углом это расстояние увеличивают до 5-8 мм.

Расстояние до детали зависит от толщины свариваемых изделий.

Оборудование и оснащение

Сварочные работы с использованием аргона производится с помощью универсального, специального оборудования. Промышленностью налажен серийный выпуск универсальных аппаратов различной мощности и назначения. Производственный вариант аргонно-дуговой сварки подразумевает организацию «сварочного поста», в комплектацию которого входят:

источник постоянного/переменного тока;
горелки для работы с разными электродами;
устройство запуска, которое поджигает дугу при постоянном токе или стабилизирует при переменном (осциллятор);
аппаратура контроля сварочного цикла;
устройство, позволяющее компенсировать и регулировать постоянную токовую составляющую;
газовая станция (баллон с аргоном, оснащенный датчиком давления);
вентиляция.

В современном варианте большинство из этих устройств (кроме горелок) объединены в одном аппарате, называемом инвертором. Благодаря доступности, приспособление популярно в быту.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ такой сварки надо отметить следующие:

Рабочая температура невысокая, поэтому заготовки не меняют своей формы и размеров.
Благодаря инертности аргона сварочная зона надежно защищена от негативного воздействия внешних факторов.
Дуга небольшой мощности обеспечивает высокую оперативность работ.
Сварка аргоном позволяет соединять металлы и сплавы, которые варить другими способами не получается.
Высокое качество шва позволяет использовать этот метод в отраслях, где требования к соединению высокие.
Автоматическая сварка обеспечивает оперативность и качество при соединении нескольких деталей при минимальном участии человека.

Кроме того, не надо часто менять электрод, можно варить разнородные материалы и сплавы.

Сварка аргоном позволяет соединять металлы и сплавы.

Как и у любой другой, у аргонной сварки есть и некоторые недостатки:

Сложная конструкция аппарата для аргонной сварки не позволяет неопытному сварщику правильно настроить режим работы.
При выполнении соединения высокоамперной дугой надо дополнительно охлаждать стык.
Чтобы инертный газ максимально выполнял свое предназначение, место проведения работ необходимо надежно защитить от ветра и сквозняка.
Требования к профессионализму сварщика высокие.

Недостатки аргонодуговой сварки

Невозможно проводить обучение аргонодуговой сварке, не упомянув ее недостаток, которым является недостаточно высокая производительность при ручном типе обработки. Автоматическая сварка же непригодна для выполнения коротких и неструктурированных швов.

Еще по этой теме на нашем сайте:

Сварка чугуна электродом — видео процесса Чугун представляет собой железоуглеродистый специальный сплав, который отличается высоким содержанием углерода (2,14%). Благодаря этому в сравнении с другими сталями он находится в свободном состоянии. К…
Какой сварочный аппарат для сварки алюминия и дюралюминия выбрать новичку Процесс сварки алюминия и дюралюминия имеет несколько особенностей, которые нужно учитывать как при работе, так и при подборе оборудования для нее. Во-первых, алюминий представляет собой…
Сварка аргоном — видео, как правильно производится аргонная сварка Перед началом работы стоит внимательно просмотреть «Аргонная сварка. Видео» для того, чтобы понять преимущества её использования, нюансы самого процесса, а также самые распространённые ошибки, которые…
Ручная дуговая сварка — видео и принцип работы сварочного аппарата для начинающих Метод РДС – это самый распространенный и доступный метод сварки штучным покрытым электродом. В инструкции ручная дуговая сварка видео хорошо видно, что этот метод отличается…

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Как новичку научиться варить с помощью аргона

Для новичков техника аргоновой сварки доступна, если:

Записаться на специальные курсы для начинающих сварщиков. Здесь вы получите необходимые теоретические знания и на практике научитесь воплощать их в жизнь. При выборе курсов надо опираться на опыт знакомых или отзывы людей, которые уже прошли такие уроки. Обязательно изучите программу обучения и, опираясь на здравый смысл, выберите тот вариант, который вас больше всего устроит.
Обучиться ей самостоятельно. Если у человека есть навыки проведения газовой и электродуговой сварки, освоить технику аргонодугового метода несложно. Достаточно изучить имеющуюся информацию, посмотреть тематические видео. Учтите, что стоимость этого инертного газа немалая, поэтому учиться аргонодуговой сварке лучше на деталях из нержавеющей стали. Получив определенный опыт, изучив теорию и технологию, можно переходить к соединению изделий из цветных металлов.

Сварка алюминия TIG

ТИГ сварка обычно ассоциируется со сваркой алюминия, она используется для ремонта дисков (Дмитровское шоссе) и прочих ответственных мероприятий. Но при этом не каждый сварщик TIG может правильно сваривать алюминий. Особенно, если мы говорим о тонком алюминии.

Самая важная вещь при сварке алюминия TIG — это вольфрамовый электрод. Для сварки вам понадобится чистый вольфрам или циркониевый вольфрам. Вольфрам с 2% -ным содержанием лантана, вероятно, является лучшим выбором, поскольку он может выдерживать более высокие токи. Вольфрам также должен иметь шаровидную головку для правильного распределения тепла.

Текущий тип сварки алюминия всегда должен быть сваркой на переменном токе. D / C TIG сварка алюминия возможна с настройкой DCEN и чистым гелием. Однако для этого требуются глубокие знания, а сварщики обычно подобных знаний не имеют. Кроме того, это происходит при сварке очень толстого алюминия.

Дополнительные советы от мастеров

Чтобы при выполнении аргонодуговой сварки своими руками получить качественное соединение, мастера дают следующие рекомендации:

Очистка свариваемых поверхностей от грязи, масла, краски и т.д. является обязательным этапом. Ее выполняют механическим или химическим способом.
Газ подают за 20 секунд до начала непосредственной сварки. В руки берут горелку и присадочный материал, а после подачи электричества создают дугу.
Горелку ведут вдоль стыка. Нельзя делать поперечных движений.
Присадку в зону сварки вводят медленно, чтобы не спровоцировать образования брызг раскаленного металла.
Проволоку ведут впереди горелки, совершая быстрые поступательные движения, позволяющие добавлять ее или убирать.
Добиваются максимально короткой дуги. Особенно это важно при работе неплавящимся стержнем: тогда шов получится глубоким и эстетичным.
Присадку и горелку располагают внутри защитной оболочки из аргона.
Кратер заваривают не путем прерывания дуги, а за счет понижения подаваемого на электрод напряжения.
Аргон перекрывают не сразу после окончания сварочных работ, а через 10-15 секунд.

Соблюдение технологии аргонодуговой сварки позволяет надежно соединять металлы и сплавы, которые другими методами варить нельзя. Правильная подготовка и порядок выполнения работ исключают вероятность возникновения опасных ситуаций.

Как выполняется сварка в среде аргона

Основным рабочим органом при выполнении аргонодуговой сварки является специальная горелка, внутри которой в цанговом держателе размещается вольфрамовый электрод. Держатель данного типа позволяет закреплять в нем электроды разного диаметра, которые подбираются в зависимости от характеристик соединяемых заготовок. Электрод, зафиксированный в горелке, должен выступать над ее торцом на 2–5 мм.

Трехкнопочная аргоновая горелка в комплекте со шлейфом, цангами и керамическими соплами

Вокруг электрода (по наружной окружности горелки) размещается сопло, представляющее собой трубку из керамики или кварцевого стекла. Данный конструктивный элемент горелки выполняет одновременно две важных функции: через него подается защитный газ в зону сварки, а также он предохраняет вольфрамовый электрод от соприкосновения с поверхностями соединяемых деталей.

Для того чтобы варить металл с помощью аргона, необходимо использовать присадочную проволоку, за счет которой и происходит формирование сварного шва. Состав такой проволоки, подаваемой в зону выполнения сварки вручную, необходимо подбирать таким образом, чтобы он максимально соответствовал составу металла, из которого изготовлены соединяемые детали. Перед началом сварки надо правильно подобрать и диаметр присадочной проволоки, для чего используют специальные справочные таблицы. Данный параметр зависит от размеров заготовок, которые предстоит варить.

Таблица параметров некоторых разновидностей присадочной проволоки

Самым доступным методом выполнения сварки в среде аргона является именно ручной. Данный метод, обучение которому обычно не занимает много времени, предполагает, что и горелка, и присадочная проволока удерживаются в руках сварщика. Суть данного способа состоит в следующем. При помощи горелки, удерживаемой в одной руке, зажигается сварочная дуга. В зону сварки подается аргон, для чего используется специальная кнопка на держателе. При этом в другой руке сварщика находится присадочная проволока, которая и вводится в зону действия электрической дуги.

Очень важным условием формирования качественного и надежного сварного шва, формируемого с использованием сварки в среде аргона, является тщательная подготовка соединяемых заготовок.

Заключается такая подготовка в очистке и обезжиривании их поверхностей, а также в удалении тугоплавкой окисной пленки. Для выполнения таких процедур, о которых обязательно должны знать и начинающие, и опытные сварщики, можно использовать механические устройства (шлифовальная машинка) или химические средства.

Подготовленный к сварке бензобак

Прежде чем приступать к сварке, к соединяемым деталям необходимо подключить массу. Если варить предстоит мелкие заготовки, то их можно просто расположить на металлическом столе или в рабочей ванне, а уже к ним подключить провод массы. Выбрать силу сварочного тока и давление газа, которые зависят от характеристик соединяемых деталей, можно, ориентируясь на справочную литературу или на свой опыт. Защитный газ, как уже говорилось выше, начинают подавать в зону выполнения сварки за 20 секунд до ее начала.

Расстояние от электрода до поверхности заготовок, между которыми горит сварочная дуга, должно быть небольшим – порядка 2 мм. Это позволит хорошо проплавить кромки соединяемых деталей и получить качественный сварной шов. Если увеличить это расстояние, будет не только сложно проплавить кромки деталей, но и сам сварной шов получится слишком широким и неаккуратным. Широкий сварной шов, кроме того, характеризуется невысокой надежностью, в нем возникают значительные внутренние напряжения.

Очень важно при выполнении сварки в среде аргона правильно подавать присадочную проволоку в рабочую зону. Делается это медленными и плавными движениями, чтобы не допустить разбрызгивания расплавленного металла.

При обучении данной технологии очень важно усвоить, что горелкой и присадочной проволокой движения совершаются только в продольном направлении – вдоль оси формируемого шва. Ни в коем случае нельзя делать поперечные движения, так как поток защитного газа окажется вне зоны формируемого сварного шва, что станет причиной значительного ухудшения качества соединения.

Горелку и присадочную проволоку необходимо располагать под углом к поверхности соединяемых деталей: это даст возможность сформировать качественный, надежный и аккуратный сварной шов. При этом присадочная проволока располагается и подается в зону формирования шва перед горелкой.

Технология выполнения аргонной сварки предполагает применение осциллятора, при помощи которого легко зажигается сварочная дуга. Кроме того, при использовании этого устройства ее горение отличается высокой стабильностью.

Осциллятор (стабилизатор сварочной дуги) ОСИ-264

Суть работы осциллятора заключается в том, что он вырабатывает импульсы высокочастотного тока, отличающегося большим значением напряжения. Типовой осциллятор способен преобразовывать электрический ток со стандартными параметрами (220 В, 50 Гц) в импульсы с частотой 500 кГц и напряжением до 6000 В.

При обучении рассматриваемой технологии начинающему специалисту необходимо усвоить еще одно важное правило: при зажигании сварочной дуги нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности деталей, это приведет к оплавлению электрода и загрязнению свариваемых поверхностей.

За счет использования осциллятора дуга может зажигаться без такого соприкосновения. В большинстве случаев электрическую дугу при выполнении сварки в среде аргона и с использованием вольфрамового электрода зажигают на специальной угольной пластине. Только после этого дугу переводят на соединяемые детали.

Особенности этой процедуры хорошо демонстрируют видео уроки.

Последовательность выполнения работ при аргоноводуговой сварке

Технология процесса изложена на примере сварки труб ручным сварочным аппаратом и урока для новичков от канала «Гори дуга».

Подготовка оснащения, защиты и свариваемых деталей. Для работы мастера рекомендуют использовать аппараты на основе инвертора с питанием от переменного тока 220В (промышленные модели с питанием 380В использовать в бытовых условиях не рекомендуется, даже при наличии соответствующего гнезда питания).

В качестве свариваемых деталей для начинающего мастера лучше выбрать черные или слаболегированные сплавы на основе железа. Принимая листы толщиной 2…3 мм, можно использовать зеленые (WP) электроды из чистого вольфрама, без легирующих добавок.

Предварительная подготовка деталей описана выше.

Выполнение фаски для лучшего сваривания шва

Установка держателя, фиксирующего два отрезка трубы относительно друг друга

Шов «прихватка». В некоторых случаях соединить детали сразу постоянным сплошным швом бывает сложно, поэтому мастера рекомендуют в этом случае выполнить «прихватку», то есть короткие швы в нескольких местах.

Выполнение точечных «прихваток»

Если точечное схватывание было выполнено не совсем удачно, лучше зачистить наплывы металла для получения более монолитного и ровного шва

Выполнение основного шва – разжигание дуги. Обратите внимание, сначала включается поддув, и только потом дуга

Выполнение основного шва с неплавящимся электродом и использование присадки

Вид готового шва

Швы крупным планом

На детальных фото и видео швов, полученных с помощью аргонодуговой сварки хорошо видно, что они состоят из множества «нашлепок» круглой формы. Это связано с тем, что импульсы нагрева подаются с определенным интервалом. Соответственно, металл расплавляется в конкретной точке, образуя наплыв, потом в следующей и так далее.

Необходимое оборудование, расходные материалы и защита

Планируя заняться аргоновой ручной сваркой дома (автоматические аппараты в домашних условиях, как правило, не применяются), следует заранее запастись всем необходимым:

баллон для газа. Для аргона используются специализированные баллоны, отличие от кислородных и пропановых – в расцветке. Они имеют характерный серебристо-серый цвет;
редуктор для уменьшения давления сжиженного газа. Может быть специализированным или универсальным;
шланг высокого давления (от баллона к редуктору) и аналогичный или менее прочный – от редуктора к сварочной горелке;
сварочный аппарат, предназначенный для работы с неплавящимися электродами;
электроды подходящей марки в необходимом количестве;
инструменты и приспособления для подготовки металла к свариванию;
защитная одежда и приспособления.

Важно понимать, что очень значима совместимость баллона, шланга и редуктора. Производители, чтобы избежать путаницы, стараются выпускать редукторы и баллоны в одном цвете и со схожей маркировкой.

Подробнее об оборудовании

Обратите внимание – приведенная ранее информация о цвете баллона для аргона (серебристо-серый) относится к ЧИСТОМУ (специально подготовленному) газу.

Также необходимо уделять внимание маркировке самого баллона и его состоянию.

Особенно тщательно следует изучать состояние резьбы и уплотнителя, поскольку от этого зависит работоспособность баллона в целом и безопасность его использования.

Редуктор желательно использовать с ротаметром (одним или двумя), то есть датчиком и регулятором расхода газа. Два ротаметра необходимы в том случае, если газовым баллоном будут одновременно пользоваться два сварщика. Наличие ротаметра позволяет рационально расходовать как сам газ, так и вольфрамовые электроды – ведь при чрезмерном давлении газа они сгорают гораздо быстрее.

В отношении электродов необходимо придерживаться общего правила, касающегося типа сварки (переменным или постоянным током).

Диаметр изделия подбирается в зависимости от того, какой толщины металл предполагается сваривать.

То же самое касается требуемой силы тока сварки.

Последний параметр, как и возможность использовать разные диаметры электродов, сильно влияет на выбор сварочного аппарата.

Рассматривать нюансы выбора конкретной модели аппарата в рамках этой статьи мы не будем, поскольку тема слишком обширная.

Подготовка деталей

Чтобы сваривать любой металл, его необходимо предварительно подготовить к работе. Эта процедура включает несколько этапов:

правка деталей. Зачастую детали, которые необходимо сварить, деформированы. Следует восстановить базовую форму, в противном случае стыковка для сваривания может оказаться невозможной или сильно затрудненной. Правку выполняют вручную или с помощью автоматического оборудования, «на холодную» или в подогретом (с помощью газовой горелки) состоянии. Выбор конкретного метода зависит от особенностей детали, ее состояния и возможностей мастера;
зачистка поверхностей. С детали необходимо удалить скорродировавший слой, любые лако-красочные покрытия. Обычно это делается с помощью ручной шлифовки или зачистки проволочной насадкой дрели/шлифмашины;
разметка и резка. Разметку в домашних условиях производят только вручную, резку осуществляют болгаркой или специальной пилой по металлу (в том числе с помощью электролобзика). Для тонкого листового металла можно использовать ножницы. Возможна также термическая резка – с помощью газового резака, электрической дуги и так далее;
подготовка кромок к работе. В зависимости от того, какой толщины металл планируется сваривать, применяют прямые, V-образные и X-образные кромки. До любого состояния обрезанную механически или термически кромку детали нужно довести с помощью подходящего ручного инструмента. При этом лучше использовать «холодные» методы обрезки, поскольку после термических чистота реза для образования фаски или ровной поверхности может оказаться недостаточной. Дополнительно кромки могут зачищаться от оксидной пленки с помощью проволочной щетки или шлифовальной насадки.

Еще один важный момент – удаление пятен масел, жиров и других органических и неорганических загрязнений. Их убирают соответствующими растворителями.

Последний этап подготовки – сборка деталей в требуемом положении. Для этого часто используют разнообразные стенды, кондукторы и прочее. Особенно внимательно следует относиться к свариванию труб и других полых деталей, стыкуемых по кромкам.

Виды кромок для сваривания: 1 – прямые кромки, 2 – простые V-образные, 3 – сложные V-образные, 4 – Х-образные

Сборка деталей должна осуществляться с учетом значительного повышения температуры в зоне сварки – деревянные и иные легко воспламеняющиеся материалы для сварочного стенда использоваться не могут.

Защитные приспособления и одежда

Безопасность сварщика и окружающих его вещей особенно важна, если речь идет о работе в условиях домашней мастерской или небольшого частного предприятия. Обязательными элементами защиты рабочего считаются:

сварочный шлем, маска или очки. Маска – оптимальный вариант, поскольку защищает не только глаза от слепящего света электрической дуги, но и кожу лица (и частично шеи) от ожогов брызгами расплавленного металла и искрами. Также в определенной мере маска предохраняет дыхательные пути. Прозрачные очки рекомендуется использовать в том числе при резке металла и обработке кромок. Темный щиток маски предохраняет кожу от избыточного и специфического «сварочного загара», который может вызвать рак кожи;
перчатки или рукавицы с крагами (защитными элементами на запястья и выше). Материал перчаток должен быть максимально плотным, не плавящимся (обязательное условие, поскольку нагрев может быть значительным), и при этом достаточно мягким для удобства работы. Плотная фиксация на кистях нежелательна, перчатки должны свободно облегать руку;
куртка или передник из плотного, не склонного к возгоранию материала. Также может использовать комбинезон или полукомбинезон;
плотная, легко выдерживающая температурные воздействия обувь. Важно, чтобы в обуви не было открытой шнуровки, гвоздей в подошве и других металлических элементов;
при работе в неудобных местах, с вынужденным укладыванием на пол или стоянием на коленях применяют наколенники, специальные подставки и коврики.

Согласно нормативам, сварщики также должны применять респираторы. Однако чаще всего домашние мастера отказываются от него, мотивируя это неудобством работы и коротким ее периодом.

Важно: люди, имеющие проблемы с дыхательными путями (частые случаи бронхита или ангин, недавно перенесенная пневмония, наличие астмы или аллергии) в обязательном порядке должны использовать респиратор во время сварки!

Материал перчаток (рукавиц, краг) и одежды, предназначенных специально для сварщиков, маркируется «ТР», то же касается обуви. Рекомендовано изготовление спецодежды для сварщиков из натуральных материалов (брезента, хлопка, натуральной кожи) с дополнительной пропиткой огнезащитными веществами. В бытовых условиях подойдет плотная джинсовая или брезентовая одежда, длинные передник и нарукавники (за неимением краг) из брезента или кожи, кожаные перчатки. Но рукавицы или перчатки лучше все же приобрести специализированные.

С чем можно работать

Учитывая высокую температуру, достигаемую использованием дуговой сварки в аргоновой среде, перечень металлов, которые можно сваривать этим методом, довольно велик:

практически все «черные» сплавы, начиная с чугуна и заканчивая конструкционными сталями;
нержавейку (нержавеющую сталь);
легированные и высоколегированные сплавы;
тугоплавкие металлы, в том числе титан и сплавы на их основе;
«цветные» металлы, в том числе медь, алюминий, сплавы на их основе.

Температура и условия сварки регулируются в зависимости от материала соединяемых деталей.

Электрооборудование, свет, освещение

0 votes

Голос за!

—

Голос против!

Нержавейка, медь, титан, алюминий, бронза, другие цветные металлы и легированные стали – все это металлы, детали из которых просто так не сваришь между собой. А ведь в быту бывают разные ситуации: то необходимо сварить трубы из нержавейки, то детали автомобиля из алюминия или просто приварить отвалившуюся ножку от бронзовой статуэтки. К перечисленным выше металлам потребуется особый подход – аргонодуговая сварка, работы по которой стоят недешево, если не сказать изрядно «кусаются», если заказывать их у специалиста. Вот и возникает вопрос у хозяев, а возможна ли сварка аргоном своими руками и что для этого нужно. Если Вы еще никогда ничего варили, то категорически не стоит начинать со сварки цветных металлов, уж больно трудоемкий и сложный это процесс, рассчитанный на некую сноровку специалиста и его опыт. Но если опыт обычной дуговой сварки имеется и Вы уверены в своих силах, тогда информация из данной статьи для Вас.

Сварка аргоном: технология и общие принципы
Что нужно для сварки аргоном
Различные режимы сварки аргоном
Особенности сварки меди
Аргонодуговая сварка: преимущества и недостатки
Сварка аргоном: видео – инструкция

Сварка аргоном: технология и общие принципы

Аргонодуговая сварка представляет собой некий гибрид электросварки (дуговой) и газовой сварки. На технологию электросварки она похожа тем, что используется электрическая дуга, а на газовую – использованием газа и похожей работой сварщика.

Электрическая дуга служит источником нагрева, именно она расплавляет кромки металла, благодаря ней происходит сваривание.

А вот зачем нужен газ аргон? Дело в том, что при сварке цветные металлы и легированные стали при взаимодействии с кислородом окисляются, либо же на них негативно влияют другие примеси, которые находятся в воздухе, из-за этого шов получается непрочным, наполненным пузырьками, а алюминий, например, вообще горит в кислороде. Чтобы защитить металл от воздействия различных примесей и газов используется инертный газ аргон. Этот газ на 38 % тяжелее воздуха, поэтому легко и быстро вытесняет кислород из зоны сварки и надежно изолирует рабочую ванну от любого влияния атмосферы. Начинать подавать газ в зону сварки необходимо за 20 секунд до зажигания дуги, а прекращать через 7 – 10 секунд после завершения работы. Аргон практически не вступает в реакцию со свариваемым металлом и другими газами в районе горения дуги, поэтому и называется инертным. Но есть и некоторый нюанс: при сварке на обратной полярности от атомов аргона легко отделяются электроны, благодаря этому вся среда аргона превращается в электропроводную плазму.

Сварку аргоном можно производить как плавящимся электродом, так и неплавящимся, в качестве последнего используется вольфрамовый электрод, так как этот материал исключительно тугоплавкий. Именно из вольфрама делают нити накаливания для ламп. Диаметр и материал электрода полностью зависит от сплавляемых металлов, данные показатели можно легко найти в справочниках.

Различают три вида аргонодуговой сварки:

РАД – это ручная сварка аргоном неплавящимся электродом.
ААД – автоматическая аргонодуговая сварка с помощью неплавящегося электрода.
ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка с использованием плавящегося электрода.

Если Вы будете искать готовый аппарат для сварки аргоном вольфрамовым электродом, ищите аппараты TIG (Tungsten Inert Gas (Welding)). Именно так обозначается сварка вольфрамом в среде инертных газов.

Технология аргонодуговой сварки

Что представляет собой горелка для сварки аргоном? Ее сердцем является вольфрамовый неплавящийся электрод, который должен выступать за пределы корпуса горелки всего на 2 – 5 мм, не более. Диаметр электрода подбирается согласно таблицам, исходя из параметров свариваемых материалов. Внутри горелки есть держатель, в который можно вставить и закрепить электрод любого требуемого диаметра.

Вокруг электрода надевается керамическое сопло, из него и будет поступать газ аргон во время сварки.

Для сварки нам понадобится присадочная проволока из того же материала, что и свариваемые детали, ее диаметр подбирается согласно таблицам.

Рассмотрим принцип работы с ручной сваркой аргоном, когда и горелка, и присадочная проволока находятся в руках сварщика.

Перед началом работ поверхность свариваемых деталей необходимо очистить от окислов, грязи и жира. Это можно сделать механическим или химическим способом.

Первым делом на свариваемую деталь подается так называемая «масса», как и при обычной дуговой сварке. Если детали слишком маленькие, ее можно подать на железный рабочий стол или ванну. Присадочная проволока в электрическую цепь не включается, она будет подаваться отдельно.

В правую руку сварщик должен взять горелку, а в левую присадочную проволоку. На горелке должна быть кнопка подачи тока и газа, включаем подачу газа заранее за 20 секунд. Сила тока подбирается в зависимости от свариваемых материалов или по личному опыту путем проб и ошибок. Опускаем горелку с электродом как можно ближе к поверхности свариваемых металлов, идеальное расстояние 2 мм. Электрическая дуга возникает между кончиком электрода и металлом, она плавит кромки свариваемых деталей и присадочную проволоку.

Как происходит сварка аргоном: фото – пример.

Важно! Неплавящийся вольфрамовый электрод следует держать как можно ближе к поверхности свариваемых металлов для того, чтобы создать наиболее короткую дугу. Чем больше дуга, тем меньше глубина проплавления металла и шире и менее эстетичнее шов. При большой дуге возрастает напряжение и ухудшается качество шва.

Медленно проводя горелкой вдоль шва, не делая поперечных движений, сварщик должен постепенно подавать присадочную проволоку. Именно от сноровки мастера будет зависеть качество и аккуратность получившегося шва.

Важно! Резкая подача присадочной проволоки приводит к разбрызгиванию металла. Поэтому подавать ее следует плавно и аккуратно, что достигается только практикой. Лучше всего располагать присадочную проволоку впереди горелки под углом к свариваемой поверхности, не делая поперечных движений. Это обеспечит ровный и узкий шов.

Обратите внимание, что зажигание дуги при сварке неплавящимся электродом нельзя производить путем касания о свариваемую поверхность. И вот по каким причинам:

Высокий потенциал ионизации аргона не позволяет хорошо ионизировать промежуток между свариваемыми поверхностями и электродом за счет искры от касания. При сварке плавящимся электродом ситуация несколько другая: после касания электрода о поверхность в зоне варки появляются пары железа, потенциал ионизации которых намного (в 2,5 раза) ниже, чем у аргона, это и позволяет зажечь дугу.
Из-за касания электрода поверхности свариваемых металлов он загрязняется.

Для зажигания дуги при сварке аргоном неплавящимся вольфрамовым электродом используется осциллятор, который подключается параллельно источнику питания.

Осциллятор подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, благодаря которым ионизируется дуговой промежуток. Если частота в сети обычно равна 55 Гц, а напряжение 220 В, то осциллятор преобразует их и подает напряжение в 2000 – 6000 В с частотой 150 – 500 кГц. Это позволяет легко зажечь электрод.

Что нужно для сварки аргоном

Для аргонодуговой сварки недостаточно привычного аппараты для дуговой сварки, но его можно модернизировать или дополнить другими требуемыми элементами. Рассмотрим, что нам необходимо для сварки в среде аргона:

Трансформатор. Подойдет обычный сварочный трансформатор, который используется для дуговой сварки с напряжением холостого хода 60 – 70 В. Безусловно, мощность его должна соответствовать технологическим особенностям процесса.
Силовой контактор, который будет подавать сварочное напряжение на горелку.
Осциллятор. Для чего он нужен мы уже выяснили.
Устройство, которое будет регулировать время обдува аргоном. Нам ведь надо зажигать его заранее, и чтобы после завершения сварки газ подавался еще секунд 20. Для этой задержки и нужен регулятор.
Горелка для сварки аргоном.
Баллон с аргоном, обязательно с редуктором.
Вольфрамовые электроды, прутки требуемого диаметра.
Вспомогательный трансформатор, который будет использоваться для питания коммутирующих устройств.
Выпрямитель для питания коммутирующих устройств постоянным током напряжением 24 В.
Электрогазовый клапан ( 24 В для постоянного или 220 В для переменного тока).
Реле включения-отключения осциллятора и контактора.
Индуктивно-емкостной фильтр, который необходим для защиты сварочного трансформатора от импульсов (высоковольтных), посылаемых осциллятором.
Амперметр для измерения сварочного тока.
Автомобильный аккумулятор (55 – 75 Ah), рабочий или неисправный не важно. Он включается последовательно в электрическую цепь для того, чтобы уменьшить постоянную составляющую тока, которая неизбежно появляется при сварке на переменном токе (более детально в специальной литературе).
Очки сварочные.

Все элементы данной схемы можно купить на рынке и собрать своими руками, получится самодельная сварка аргоном, более того схему можно намного улучшить, если обладать соответствующими знаниями.

Также аппараты TIG можно приобрести в готовой комплектации, к ним подключить баллон с газом, горелку, заземление и кнопки управления горелкой и подачей газа. Цена таких аппаратов начинается от 250 у.е.

Различные режимы сварки аргоном

Для более качественного сваривания металлов необходимо правильно подобрать режим сварки.

Полярность и направление тока следует выбирать, исходя из свойств свариваемых металлов. Основные стали и сплавы свариваются на постоянном токе, имеющем прямую полярность. Алюминий, бериллий, магний и другие цветные металлы лучше сваривать на обратной полярности или переменном токе, это способствует более быстрому разрушению оксидной пленки. Во время сварки на постоянном токе идет неодинаковое выделение тепла на аноде и катоде: 70 % на аноде и 30 % на катоде. Чтобы минимально разогревать электрод и при этом хорошо проплавлять изделие, используют прямую полярность.

Важно! При сварке на переменном токе осциллятор после того, как зажег дугу, переходит в режим стабилизатора. Чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка во время смены полярности и обеспечить устойчивое горение дуги, осциллятор подает импульсы на дугу в момент смены полярности.

Сварочный ток выбирается в зависимости от свойств свариваемых металлов и размера деталей, а также электродов. Подбирать силу тока можно из таблиц в справочной литературе, а можно опытным путем.

Расход аргона напрямую зависит от скорости подачи и от скорости сносящих воздушных потоков. Если сварка происходит внутри помещения без сквозняков, расход будет минимальным. Сварочные работы в условиях сильного бокового ветра требуют увеличения расстояния между электродом и материалом, так как воздушный поток может сносить аргон, тогда поверхности металлов будут незащищены. В таких случаях используются специальные сопла (конфузорные) с мелкоячеистыми сетками.

В газовую смесь помимо аргона иногда добавляют кислород, около 3 – 5 %. Аргон не способен защитить от влаги, грязи и других присадок, которые могут появиться на поверхности свариваемых деталей в ходе расплавления металла. Кислород же вступает в реакцию с вредными примесями, в результате чего они либо сгорают, либо получившиеся соединения всплывают в сварочной ванне на поверхность. Использование кислорода – хороший способ борьбы с пористостью сварного шва.

Особенности сварки алюминия

При нагреве алюминия на его поверхности возникает тугоплавкая пленка. При сварке на обратной полярности или с использованием источника переменного тока эту пленку можно разрушить. Когда алюминиевая деталь имеет положительный заряд, при сварке на обратной полярности ионы аргона бомбардируют поверхность алюминия, разрушая оксидную пленку. В таком случае аргон уже выступает не просто защитным газом, а является электропроводной плазмой, упрощающей и улучшающей сварочные работы.

Во время сварки на переменном токе подобный процесс происходит тогда, когда алюминиевая деталь является катодом.

Особенности сварки меди

Медь легко вступает в реакцию с кислородом, образуя закись меди. Это приводит к тому, что шов получается неоднородный и недостаточно прочный. Еще большей проблемой является то, что получившаяся закись меди взаимодействует с водородом, содержащимся в воздухе, образует водяной пар, который стремится вырваться наружу и образует поры в шве. Именно поэтому обязательна защита сварной зоны аргоном.

Аргонодуговая сварка: преимущества и недостатки

Как и у любого процесса, у сварки аргоном есть свои достоинства и недостатки, которые связаны с технологией и используемыми приборами.

К преимуществам можно отнести:

Защита сварного шва аргоном от воздействия окружающей среды. Это обеспечивает прочное соединение, без пор и примесей.
Металл нагревается мало, область нагрева очень мала, поэтому можно легко сваривать заготовки сложной конструкции, не боясь изменить их форму.
Возможность сварки металлов и сплавов, которые невозможно сварить иначе.
Относительно быстрое проведение работ, благодаря высокотемпературной дуге.

Недостатки:

Достаточно сложное оборудование, требующее точной настройки.
Относительная сложность сварочных работ, требующая опыта и сноровки.

Сварка аргоном хороша тем, что обеспечивает выполнение шва высокого качества, с одинаковой глубиной проплавления. Это очень важно при проведении сварочных работ тонкого металла с доступом только с одной стороны, например, неповоротных стыковых труб. Кстати, при сварке цветных металлов малой толщины присадочную проволоку можно не использовать.

Сварка аргоном: видео – инструкция

Какое оборудование необходимо?

Первоначально нужно выбрать оборудование и расходные материалы для соединения металлических заготовок. К ним относится аргон для сварки, который закачивается в газовые баллоны, аппарат вырабатывающий сварочный ток, вольфрамовые или плавящиеся электроды.

Газовый баллон для сварки аргоном

Виды сварочных аппаратов

Существует 4 вида оборудования для сварки:

Автоматическое — технология, подразумевающая автоматическую подачу газа, присадочной проволоки или вольфрамового электрода. Оборудованием управляет оператор.
Механизированное — подразумевает автоматическую подачу присадочной проволоки. Сварщику следует удерживать горелку в нужном положении.
Роботизированное — современное оборудование, которое работает в автоматическом режиме. Требует начальной настройки программы и задания алгоритма.
Ручное — классический инструмент, требующий участия сварщика.

Выбор оборудования для сварка аргоном зависит от наличия возможностей и необходимой производительности.

Сварочные аппараты

В магазинах можно найти ряд сварочных аппаратов, позволяющих варить аргоном на производстве или в частных мастерских. Покупное оборудование можно разделить на несколько групп:

специальные аппараты;
специальное;
универсальное.

Преимущества технологии

Сварка в среде аргона имеет ряд преимуществ, которые позволяют использовать эту технологию во многих ситуациях, где другие виды сварочных работ невозможны. Среди них характерными преимуществами являются:

исключение окисляющего воздействия на жидкий металлический расплав компонентов воздуха за счет защитной среды аргона;
благодаря локальной тепловой мощности в рабочей зоне и правильно выбранных параметрах обеспечивается высокая скорость сварки и качественный шов в автоматическом и полуавтоматическом режиме;
аргонодуговая сварка дает возможность соединять детали, изготовленные из разных металлов;
сварочный процесс можно проводить под визуальным контролем.