Аргонная сварка: что это такое, принцип работы, технология

Общее описание

Перед началом работы стоит рассмотреть, что такое аргонная сварка и для чего она выполняется. Это гибридная технология, позволяющая соединять конструкции из капризных и устойчивых металлических основ — от огромных труб до мелких деталей бронзовых металлических фигурок.

Прежде чем понять, что такое аргонно-дуговая сварка, стоит разобраться в физике этого процесса. Для того чтобы соединить металлические поверхности, их необходимо предварительно нагреть. Отопление обычно осуществляется огнем. Именно этому способствует реакция кислорода, находящегося в воздухе – происходит процесс окисления. Следует помнить, что цветные металлы, легированная сталь окисляются гораздо быстрее, чем обычные металлы.

Окисление, происходящее в процессе сварки, вызывает ухудшение качества соединений. Из-за того, что в составе швов появляется много пузырей, они теряют прочность и быстро разрушаются. И алюминиевый металл нельзя сваривать; при нагревании он сгорает и разрушается.

Технология аргонодуговой сварки основана на использовании сварочной ванны, защищающей от газов и примесей. Для этих целей часто используют инертные газы, выполняющие роль защитной оболочки. Помимо аргона, к инертным газам относится гелий, обладающий такими же свойствами. Однако гелий намного дороже аргона, и расходуется он намного быстрее и больше.

Использование аргона экономит энергию и финансовые вложения. Кроме того, этот газ можно использовать для всех цветных металлов, включая нержавеющую сталь, медь, алюминий. К основным свойствам аргона относятся:

• Аргон намного тяжелее воздуха, по этой причине прекрасно вытесняет его из сварочной ванны, тем самым защищая зону сплавления от ненужных газовых примесей;
• Аргон – инертное вещество, не способное проникать ни в какие элементы, в том числе в свариваемые металлические поверхности;
• Не забывайте о важном нюансе аргона. При подаче тока обратной полярности аргон переходит в состояние электропроводящей плазмы со всеми вытекающими негативными последствиями.

Классификация аргонодуговой сварки

Аргонная сварка цветных металлов может производиться несколькими способами. Каждый из них имеет характерные особенности, определяющие качество и прочность сварного шва.

Различают следующие виды аргоновой сварки:

• Ручной метод – сварка RAD. Прежде чем приступать к сварке RAD, стоит подумать, что это за процесс. Работу выполняет сварщик, он двигает горелку, подает сварочную проволоку. Ниже используются только вольфрамовые электроды;
• Механизированная или полуавтоматическая сварка металла аргоном. Во время этого процесса проволока подается машиной, а горелка удерживается сварщиком. Самый популярный пример этого метода – полуавтоматическая сварка нержавеющей стали. К этому способу относится и механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали в среде углекислого газа — еще одна узкоспециализированная технология, также относящаяся к этой группе;
• Автоматическая аргонодуговая сварка. Во время этого процесса оператор дистанционно управляет станком, который перемещает и подает проволоку. В последнее время в процессах автоматической сварки часто используются специальные устройства – роботы, не требующие участия человека. Этот метод популярен на крупных производствах.

Особенности сварного шва при аргонодуговой сварке

Рассматривая, что такое аргонная сварка, следует обратить внимание на свойства сварного шва. Важно помнить, что чем больше угол наклона между поверхностью основного металла и соединением, тем выше концентрация напряжений в зоне шва. Если к сварному шву предъявляются высокие требования по равнопрочности, то после сварки необходимо зашлифовать валик шва.

Техника аргонной сварки предполагает правильный выбор материала электрода и присадочной проволоки, также необходимо выбрать нужный режим сварки. Обязательно выбирают способ защиты металла шва, который обеспечивается меньшим количеством примесей, а сам участок шва должен быть несколько мягче основного металла.

Для обеспечения высокой прочности и износостойкости мягкая зона должна быть узкой. Это усложняет процесс сварки, но избавляет от необходимости усиливать элементы конструкции в зоне соединения.

Различные технологии

Помимо отечественной терминологии используются и зарубежные обозначения, помогающие разделить сварку в аргоне на несколько подвидов. Каждый из них обладает уникальными качествами и функциями. Обычно их используют для сварки стали с различными добавками, сплавов на алюминиевой основе.

Сварка в среде аргона делится на следующие подвиды:

• Сварка ММА. Процесс осуществляется по ручной технологии в электрической дуге, образованной покрытым электродом. На переменном токе таким способом можно сваривать углеродистую сталь. А если получится постоянный ток, то можно будет сваривать углеродистую и нержавеющую сталь, а также алюминий и его сплавы;
• Процесс сварки TIG. Выполняется вручную в аргоне или другом инертном газе с использованием вольфрамового электрода. При переменном токе таким способом можно получать только алюминий и его сплавы. При постоянном — углеродистая и нержавеющая сталь;
• Сварка МИГ. Это полуавтоматическая сварка, которая осуществляется с использованием плавящейся проволоки. Данная технология аргоновой сварки производится с использованием переменного тока. Оба вида металла, а также алюминий со сплавами подлежат сварке.

Особенности работы с металлами, которые варят аргоном

Свойства аргона позволяют использовать этот вид сварки не только в различных отраслях промышленности и в быту, но и для работы с чугуном, нержавеющей сталью, алюминием, медью, другими черными и цветными металлами и сплавами.

Алюминий

Аргонодуговая сварка является практически единственным способом надежного соединения деталей из алюминия и его сплавов. Это распространенный материал как в быту, так и в производстве. Сложности при выполнении сварочных работ возникают из-за быстрого образования на поверхности оксидной пленки, не позволяющей выполнить качественное соединение.

Проблема в том, что температура плавления оксида намного выше, чем у самого алюминия. Подача аргона в сварочную ванну позволяет вытеснить из нее кислород, благодаря чему не начинается процесс окисления. В результате металл и добавка расплавляются при подходящей температуре, шов получается прочным и красивым.

Работа выполняется переменным током. При прямой полярности достигается стабильная короткая дуга, но мощности недостаточно для разрушения оксидной пленки. Обратная полярность приводит к повышению температуры плавления за счет катодной очистки от оксида алюминия, что улучшает качество шва, поэтому работа ведется таким образом.

Аргонодуговая сварка позволяет надежно соединять алюминиевые детали.

Можно также кипятить алюминий на постоянном токе, но в этом случае необходимо использовать гелий. Это стоит дороже, да и от сварщика требуется более высокая квалификация.

Вне зависимости от способа сварки алюминия и квалификации рабочего важна предварительная подготовка деталей. Этим шагом нельзя пренебрегать.

Очистку поверхности проводят в следующем порядке:

1. Заготовки обезжиривают растворителем.
2. Оксидная пленка удаляется механическим или химическим путем.
3. Высушите очищенную поверхность.

Медь

Одним из положительных свойств меди является ее высокая устойчивость к коррозии и агрессивным воздействиям. При необходимости сварки медных деталей работу производят на постоянном токе. При этом электроды могут быть плавящимися и неплавящимися.

Сварка медных деталей осуществляется постоянным током.

Добавка изготавливается из меди или медно-никелевого сплава, в виде проволоки или стержней. Для соединения деталей толщиной более 4 мм их предварительно нагревают до 800°С. Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому перед началом работы кромки деталей необходимо обрезать. При толщине заготовки до 12 мм достаточно обработать только 1 кромку.

Черный металл и аргон

Черный металл хорошо сваривается обычными средствами. Использование в таких случаях аргонодугового метода позволяет получить еще более качественное соединение. Используйте присадку без специального покрытия, ведь аргон надежно защищает сварочную ванну от негативного воздействия кислорода.

Перед работой очистите поверхность будущего соединения. Если на ней есть остатки масла, удалите их растворителем. После этого выкладывается флюс: он поможет сохранить важные элементы в составе соединяемых заготовок и обеспечит правильные параметры процесса.

Черный металл сваривают обычным способом.

При сварке инструмент подводят к деталям при образовании сварочной ванны. Он продвигается постепенно, и добавка подается одновременно.

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

Нержавеющая сталь

Работать с нержавеющей сталью довольно сложно. Часто сварные швы начинают трескаться и расходиться. Чтобы этого не произошло, такие детали необходимо соединять с помощью аргонно-дуговой сварки.

Технология сварки нержавейки такая же, как и простая, но есть несколько нюансов:

• аддитивный и нерасходуемый электрод можно перемещать только вдоль шва, никаких движений поперек делать нельзя;
• для достижения более качественного шва стык спереди и сзади продувают аргоном, но это приводит к увеличению расхода газа;
• добавка не должна выходить за пределы защищенной аргоном зоны;
• вольфрамовый стержень не должен касаться поверхности свариваемых изделий даже во время зажигания дуги (для этого используются специальные пластины).

Нержавеющая сталь должна соединяться с помощью аргонно-дуговой сварки.

Как и при сварке других металлов и сплавов в среде аргона, подачу газа нельзя прекращать сразу после сварки нержавеющей стали. Это необходимо для охлаждения электрода и сварного шва и предотвращения окисления. Достаточно добавить аргон на 10-15 секунд.

Сварка нержавеющих труб часто требуется в промышленности и быту. Технология подготовки изделий такая же, как и для листовых деталей. Особенность в том, что в этом случае необходимо продувать сварной шов аргоном с двух сторон.

Снаружи это сделать несложно, а чтобы продуть изнутри, действуйте следующим образом:

1. На одной из труб отверстие закрывают тканевой, бумажной или другой заглушкой.
2. Стык закрывается скотчем или скотчем.
3. Через отверстие во второй трубке медленно впускают аргон, чтобы пробка не вылетела и она была плотно закрыта.
4. Снять скотч или изоленту и сварить трубы, как при работе с листовыми материалами.

Оборудование для работы с аргоном

Для того чтобы получить крепкие швы, важно знать, что нужно для аргоновой сварки. Процесс требует достаточно большой и широкой номенклатуры оборудования. В продаже часто встречаются универсальные агрегаты, в которых есть все необходимые и важные элементы. Они не стоят слишком дорого.

Все оборудование для аргонно-дуговой сварки делится на три группы:

• Специализированный. Оборудование предназначено для работы с однотипными заготовками;
• Специальное оборудование для аргонной сварки. Устанавливается на промышленном производстве, применяется для заготовок одного размера;
• Универсальное оборудование. Он предназначен для всех видов работ в среде аргона, например для полуавтоматической сварки нержавеющей стали.

Кроме сварочного аппарата требуются и другие важные элементы. Сварка в аргоне требует целого комплекса оборудования. Не обязательно все покупать, некоторые элементы можно сделать самому.

Итак, рассмотрим, что нужно для аргоновой сварки:

• Специальная горелка с вольфрамовыми расходными материалами;
• Трансформатор основного и вспомогательного типа. В качестве основного обычно применяют устройство для дугового метода с классом напряжения до 70 В. Для питания коммутационных узлов требуется вспомогательный трансформатор;
• Осциллятор. Устройство подключается параллельно к источнику питания. Инициировать дугу при работе с неплавящимся вольфрамовым расходным материалом необходимо путем подачи высокочастотных импульсов. В результате наблюдается ионизация дугового промежутка. Если показатель обычной частоты сети около 55 Гц, а напряжение 220 В, то после преобразования генератора частота и напряжения увеличиваются до 500 кГц и 6000 В;
• Контактор. Этот элемент необходим для подачи напряжения на горелку;
• Реле. Он включает и выключает контактор и генератор;
• Вольфрамовые электроды. В комплекте идет шнур подходящего диаметра;
• Аргоновый баллон, оснащенный редуктором;
• Выпрямитель. Необходимо получить постоянный ток с показателем напряжения 24 В;
• Амперметр. Этот компонент измеряет ток;
• Часы. Контролирует время продувки аргоном;
• Электрогазовый клапан. Необходимо подавать постоянный или переменный ток с показателями 24 и 220 В соответственно;
• Фильтр, контролирующий высоковольтные импульсы генератора;
• Батарея. Это необходимо при последовательном соединении электрической цепи для стабилизации переменного тока.

Если при аргонной сварке используются металлы с более толстыми кромками, а также требуется увеличение производительности, в процессе сварки можно использовать дополнительные улучшенные элементы:

• Специальная горелка, позволяющая использовать несколько вольфрамовых электродов одновременно. Это повышает качество и прочность сварного шва, который выполняется на высокой скорости;
• Специальное устройство для нагрева присадочной проволоки;
• Пульсирующий ток для периодических перерывов в токе, где происходит кристаллизация металлической основы. Если движение дуги синхронизировано с импульсами тока, плавка очень эффективна во всех положениях в помещении.

Особенности сварочных работ в среде аргона

Принцип действия аргонодуговой сварки основан на соединении поверхностей рабочих металлов в среде защитного газа. В качестве рабочего элемента в этом процессе используется горелка. В центральную часть вставляется электрод из вольфрамовой основы, его выступ должен быть в пределах 2-5 мм.

Фиксация электрода внутри горелки осуществляется с помощью специального держателя. В него вставляется вольфрамовый стержень нужного диаметра. Для подачи защитного газа горелка снабжена соплом на керамической основе.

На картинке ниже показан общий принцип аргонной сварки.

Сварка под аргоном предполагает использование необходимой температуры, задающей электрическую дугу. Формирование сварного шва осуществляется с помощью присадочной проволоки, состав которой должен соответствовать составу обрабатываемой поверхности металла.

Стоит изучить несколько правил принципа работы аргонно-дуговой сварки, от которых зависит прочность и качество сварного шва:

• Чем длиннее сварочная дуга, тем шире шов и меньше его глубина. Именно это снижает качество сварного соединения. По этой причине неплавящийся электрод рекомендуется держать как можно ближе к стыку свариваемых деталей;
• Для выполнения узкого и глубокого шва важно, чтобы электрод и горелка двигались в продольном направлении. Отклонения в сторону (поперечные перемещения) снижают качество сварного шва. По этой причине во время сварки от сварщика требуется внимательность и осторожность;
• Присадочная проволока и неплавящийся электрод должны располагаться только в зоне сварочного процесса, они должны быть покрыты аргоном. Это предотвратит проникновение кислорода и азота в зону сварки;
• Подача проволоки должна быть плавной и ровной. При резкой подаче происходит сильное разбрызгивание металла. Правильная подача – достаточно сложный процесс, который приходит с опытом;
• Стоит обратить внимание на важный показатель — проникновение. В случае аргоновой сварки она определяется самим сварочным соединением. Если он имеет круглую или выпуклую форму, это может свидетельствовать о низком качестве. Это означает, что проникновение в поверхность было сделано недостаточно;
• Присадочная проволока подается перед горелкой неплавящимся электродом. При этом подавать его нужно под определенным углом. Эти показатели обеспечивают ровность сварного шва и его малую глубину. Это позволяет полностью контролировать процесс сварки;
• Ни в коем случае нельзя резко начинать и заканчивать сварку аргоном, это открывает доступ для проникновения кислорода и азота в зону сварки. По этой причине начинать сварку необходимо через 15-20 секунд, как только начата подача инертного газа в стык соединения двух металлов. И завершать процесс (удаление присадочной проволоки) стоит до тех пор, пока не выключится горелка. Этот процесс обычно занимает 7-20 секунд.

Процесс сварки требуется завершить за счет уменьшения силы тока с помощью реостата, входящего в конструкцию сварочного аппарата. Если горелка втянута, это может открыть доступ к зоне азотной и кислородной сварки.

Этапы проведения аргоновой сварки

Технология аргоновой сварки должна выполняться правильно с учетом всех необходимых правил. Во время этого процесса должны использоваться неплавящиеся электроды.

Для сварки важно подготовить необходимые элементы:

• Источник власти;
• Горелка с вольфрамовым электродом;
• Газовый баллон с аргоном;
• Наполнительная нить.

Электрод устанавливается в держатель горелки, он должен выступать на 2-5 мм. Диаметр этой составляющей выбирают в зависимости от характера сварного шва, толщины соединяемых металлических деталей. Вокруг электрододержателя размещена насадка, которая подает электрод в зону сварки во время работы.

Как варить аргоновой сваркой? Процесс сварки дутьем осуществляется в следующей последовательности:

• Очистка поверхности зоны сварки;
• Приведение горелки в рабочее положение — подача аргона для создания защитного слоя и зажигания дуги;
• Процесс изготовления сварки.

Каждый сварщик должен знать, как сваривать аргонной сваркой, важные особенности этого процесса и последовательность всех действий. Перед тем, как приступить к сварке, стоит тщательно очистить кромочную поверхность соединяемых деталей от грязи и окисной пленки. Для этих целей может использоваться механический и химический метод очистки, после чего поверхности обезжириваются.

После этого оборудование приводится в рабочее состояние:

• Источник питания подключен к электрической сети;
• Защитный газ подается к свариваемой детали с помощью кнопок на горелке. А сама часть связана с «массой»;
• Дуга зажигается высокочастотным импульсом. Он замкнет цепь между электродом и металлом свариваемого изделия;
• Газ должен быть подан заранее, ок. 20 секунд до подачи питания. Это необходимо для обеспечения защитного слоя.

Во время процесса вольфрамовый электрод не должен касаться свариваемой поверхности. Его следует располагать на минимальном расстоянии от него (2 мм), это создаст небольшую сварочную дугу. В этой ситуации он сможет обеспечить максимальное проплавление металла по толщине.

Сразу после зажигания дуги сварщик приступает к созданию шва в зоне, защищенной аргоном. Что такое аргонная сварка и как она выполняется? Рассмотрим весь процесс:

• С помощью горелки, которую кладут в правую руку, сварщик медленно ведет дугу строго по линии шва;
• Левой рукой специалист подает присадочную проволоку в зону сварки против движения горелки;
• Присадочная проволока всегда должна находиться перед горелкой под небольшим углом от 150 до 300° к свариваемой поверхности;
• Электрод с горелкой должен образовывать угол 900.

При ручной сварке не допускайте резкой подачи присадочной проволоки. Это может привести к сильному разбрызгиванию металла и образованию неровной линии сварки. После завершения сварки подачу аргона нельзя прекращать сразу, это предотвратит окисление еще не остывшего металла.

Инверторная сварка в аргоне

Что такое инверторная аргонная сварка? Этот метод считается наиболее востребованным видом аргонодуговой технологии. Используется в промышленных и бытовых условиях. Во время этого процесса для аргонно-дуговой сварки используется инвертор, это тип аппарата для дуговой сварки, который преобразует электричество из постоянного тока в переменный. Кроме того, оборудование имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что оно адаптируется к колебаниям напряжения в электросети.

Инверторный сварочный аппарат имеет компактные размеры, он не тяжелый и изготовлен из прочного основания. Он идеально подходит для сварочных работ в любых условиях – дома и на работе. Кроме того, он имеет простое управление, с которым справятся даже новички.

Что можно приготовить с помощью инверторной аргоновой сварки? Эта технология отлично подходит для сварки нержавеющей стали, меди, алюминия, цветных металлов. С помощью инвертора процесс довольно простой, нужно лишь двигать горелкой по шву. При соблюдении всех технологических требований шов получается узким и ровным.

Режимы

Как варить аргоном новичку при сварке в домашних условиях подскажут справочные таблицы. Полнота данных поможет заранее определиться с основными настройками, настроить режимы.

Остается следить за тем, чтобы горелка по отношению к заготовке находилась под углом более 800, острие электрода выступало из сопла на 3-5 мм, а при зажжении дуги удерживать его над заготовкой на 2-3 мм.

Текущая нагрузка определяется:

• диаметр электрода (проволоки);
• виды и толщины металла;
• полярность.

Сварка черного металла аргоном осуществляется при прямой полярности. Газ подается равномерным потоком без пульсаций.

Правильная аргоновая горелка

Основные задачи горелки – подача электроэнергии и создание газовой защиты. Выбор правильной горелки так же важен, как и правильный выбор расходных материалов при выполнении сварочного процесса. При аргонодуговой сварке используется специальная горелка с неплавящимся вольфрамовым электродом — так сваривают нержавеющую сталь.

К основным техническим характеристикам правильной горелки, по которым необходимо ее выбирать, относятся:

• Допустимые показатели сварочного тока или его мощности;
• Тип охлаждения горелки на большом и малом токе;
• Индикаторы длины кабеля;
• Наличие насадки из керамического основания и зажима вольфрамового электрода;
• Универсальность фонаря – возможность подключения к различным сварочным аппаратам.

Принцип работы горелки при аргоновой сварке следующий:

• Включается все сразу – подается газ на горелку, начинается активная циркуляция теплоносителя, а затем подключается сам сварочный аппарат;
• После образования защитного слоя аргона зажигают дугу, нагревают заготовки до температуры плавления и в сформированную рабочую ванну помещают присадочную проволоку;

Размещение присадочной проволоки и электрода на основе вольфрама вдоль сварного шва.

Техника ручной аргонодуговой сварки

Процесс выполнения работы достаточно прост, научиться ему можно самостоятельно. При наличии качественного оборудования для ручной аргонодуговой сварки сварка не составит труда даже в бытовых условиях. При сварке в среде аргона ручным способом необходимо соблюдать определенные рекомендации:

• Шов должен проходить исключительно в направлении обрабатываемой шишки. Вибрационные движения утолщают шов и уменьшают его прочность.
• Необходимо следить за достаточной скоростью движения дуги. Мастер обязан обеспечить правильную глубину проплавления металла.
• Качественная ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом зависит от стабильной подачи проволоки и установки правильного режима работы.

Наиболее практично выполнять ручную сварку на инверторном оборудовании с механической подачей присадочного материала.

Рекомендации по выбору режимов

Чтобы сварка с применением аргона осуществлялась эффективно, необходимо правильно выбирать режимы.

Важными параметрами при выполнении сварки по данной технологии являются полярность и направление движения электрического тока. На их выбор влияют свойства свариваемых материалов. Переменный ток или обратную полярность выбирают при необходимости сварки деталей из алюминия, бериллия, магния и других цветных металлов. Такой выбор объясняется тем, что при использовании таких параметров электрического тока эффективно разрушается оксидная пленка, всегда присутствующая на поверхности этих материалов.

Нюансы работы с аргоновой сваркой

Типичным примером является сварка алюминия, оксидная пленка которого на поверхности имеет очень высокую температуру плавления. При сварке деталей из этого металла током обратной полярности происходит эффективное разрушение оксидной пленки за счет того, что ионы аргона активно бомбардируют поверхность соединяемых деталей. Аргон превращается в токопроводящую плазму, что не только упрощает сварочные работы, но и значительно повышает качество. Если детали из этого металла свариваются на переменном токе, то соединяемые для достижения этого эффекта детали должны действовать как катод.

Для сварки в среде защитных газов часто используют дополнительное оборудование, например осциллятор. При сварке переменным током облегчает процесс зажигания сварочной дуги, а при зажигании выполняет роль стабилизатора.

В момент изменения полярности переменного тока может произойти деионизация (и, следовательно, затухание) сварочной дуги. Чтобы этого не произошло, осциллятор вырабатывает электрические импульсы в моменты смены полярности электрического тока и подает их на сварочную дугу.

Виды соединений тонких листов аргонно-дуговой сваркой

Величину сварочного тока выбирают в зависимости от ряда параметров: свойств обрабатываемого материала, геометрических размеров заготовок, а также размеров применяемых электродов. Для выбора этого параметра лучше всего использовать данные специальной литературы.

Важным параметром является расход покровного газа аргона, который выбирается в зависимости от скорости подачи присадочного материала и скорости обдува воздушными потоками. Минимальное значение этого параметра будет, если сварка ведется в помещении, где нет сквозняка. Если процесс происходит на открытом воздухе, где нередки сильные порывы бокового ветра, то необходимо не только увеличить расход аргона, но и использовать специальные сбивающие насадки для подачи его в зону сварки, газ от который подается через мелкоячеистые решетки.

Помимо аргона в смесь защитного газа часто добавляют небольшое количество кислорода (3–5%). Кислород вступает в реакцию при этом с различными вредными примесями, которые могут присутствовать на поверхности соединяемых деталей (влагой, грязью и т.п.). В результате такого взаимодействия вредные примеси выгорают или превращаются в шлак, всплывающий на поверхность сварного шва.

Обратите внимание, что при сварке меди нельзя использовать кислород, так как образуется оксид меди. Это соединение, реагируя с водородом в окружающем воздухе, образует водяной пар, который стремится выйти из металла шва. Все это приводит к появлению множества пор в формируемом сварном шве, что самым негативным образом сказывается на качественных характеристиках.

Розжиг дуги при разных электродах

При использовании расплавленных электродов зажигание дуги происходит при контакте электрода с заготовкой. При прикосновении к металлическому изделию электродная проволока начинает искрить и вокруг нее начинается активное испарение паров железа. Именно они влияют на степень ионизации аргона, снижают ее, поэтому зажигание дуги происходит быстро и легко.

При использовании неплавящихся электродов зажигание дуги таким способом будет невозможно. Дело в том, что чистый сварочный аргон имеет высокую скорость ионизации, и для его зажигания требуется более сильная искра. А при соприкосновении вольфрамового электрода с металлической поверхностью добиться этого невозможно. Во время прикосновения также происходит сильное загрязнение поверхности и ее плавление.

По этой причине для зажигания дуги с вольфрамовым электродом используется вспомогательное устройство, называемое осциллятором. С его помощью после включения аппарата на электрод подается высоковольтное напряжение с высокой частотой импульсов, что обеспечивает ионизацию промежутка между дугой и металлической поверхностью изделия с последующим воспламенением изделия дуга.

Обычно для выполнения сварного шва применяют аргонно-дуговую сварку на постоянном и переменном токе. Если процесс сварки осуществляется в режиме переменного тока, автогенератор выполняет роль стабилизатора, выдающего импульсы в моменты смены полярности. Это обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.

При сварке постоянным током на анодном и катодном концах количество выделяемого тепла может быть разным. При значении менее 300 ампер до 70 % выделяемого тепла выделяется на аноде и только 30 % на катоде.

Для обеспечения большого нагрева металла, приводящего к расплавлению и исключения перегрева электрода, применяют прямую полярность. В этом случае сам сварной шов является анодом, а электрод выступает в роли катода.

А что получается при аргонной сварке при таком расположении? Отлично подходит для сварки меди и ее сплавов, применяется для цветных металлов, за исключением алюминия и его сплавов. Для этого металла применяется сварка переменным током, позволяющая эффективно удалять оксидный поверхностный слой.

Подготовительные мероприятия перед сваркой

1. Оборудование должно быть в исправном состоянии и иметь действующий сертификационный сертификат НАКС;
2. Подсоедините газовый баллон шлангом к сварочному аппарату. Подключите горелку к розетке соответственно к плюсу, если выбрана обратная полярность или к минусу при использовании обратной полярности;
3. Подсоедините кабель заземления к корпусу сварочного оборудования;
4. Обработайте кабель питания. Включите устройство;
5. Проверьте подачу газа и работу генератора. Произвести пробное зажигание сварочной дуги.

Какие аппараты применяются для аргонодуговой сварки

Чтобы понять, как работает аргонная сварка, стоит рассмотреть приспособления, используемые при ее осуществлении. Оборудование может иметь разное управление и определенный принцип работы, от которого зависит скорость достижения сварного шва, а также его качество.

При выполнении аргонно-дуговой сварки можно использовать следующие приспособления:

• Сварочные трансформаторные блоки. Они работают на переменном токе;
• Устройства, выполняющие функции выпрямителей и генераторов. Применяются для обеспечения выпрямленного (равного) тока при сварке;
• Универсальные устройства. Они предназначены для сварочных работ на постоянном и переменном токе.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Рассматривая, что такое аргонодуговая сварка, стоит изучить важные положительные и отрицательные характеристики. Они влияют на осуществление процесса, свойства получаемого соединения, его прочность и другие важные нюансы.

Среди преимуществ стоит выделить:

• Принцип аргоновой сварки заключается в нагреве при низкой температуре. Именно это свойство позволяет полностью сохранить размеры и формы двух свариваемых изделий;
• Аргон для сварки – это инертный газ, а именно он плотнее и тяжелее воздуха. Именно это обеспечивает максимальную защиту зоны сварки;
• Тепловая мощность дуги имеет высокие скорости, именно это позволяет осуществлять процесс сварки в короткие сроки;
• Аргонно-дуговая сварка имеет простую технику, которую могут понять даже неопытные сварщики;
• Процесс сварки позволяет соединять разные виды металлов, которые невозможно соединить с помощью других видов сварки.

Но не забывайте о некоторых недостатках аргоновой сварки:

• Теория гласит, что аргоновую сварку нельзя проводить при сильном сквозняке и ветре. В этих условиях происходит испарение части аргонового экрана. Это снижает качество сварного шва. По этой причине весь процесс необходимо проводить в закрытых помещениях с хорошей вентиляцией;
• Сварочное оборудование, которое используется для процесса сварки, имеет сложную конструкцию и тяжелую эксплуатацию. Это может усложнить настройку режимов сварки;
• Если в процессе соединения требуется дуга с большой силой тока, необходимо предусмотреть дополнительное охлаждение соединяемых компонентов.

Что такое аргонная сварка и зачем она нужна? Чтобы понять этот процесс и его основное предназначение, стоит рассмотреть его основные особенности, характерные качества и нюансы. Эту технику можно использовать для капризных и стойких металлов, например для сварки меди, бронзы, алюминия и различных цветных металлов.

Процесс простой и легкий, с ним справится даже начинающий сварщик. Но все же не стоит забывать правила и основные особенности сварки в аргоне.

Описание сварочного процесса

Чтобы было легче самостоятельно освоить метод аргонодуговой сварки, опишем его поэтапно, начиная с подготовительных работ.

В первую очередь следует хорошо очистить поверхность заготовок. Затем прикрепите кабель заземления к заготовке, как это делается при ручной дуговой сварке. Фонарь соединяет прибор и газовый баллон. Пользователь держит его в одной руке, а наполнительный стержень в другой. В зависимости от толщины металла на блоке устанавливается текущее значение. Подобрать его можно опытным путем или по специальной таблице, которая должна быть в инструкции к сварочному аппарату. Также выбирается режим сварки. Основные стали и сплавы свариваются на постоянном токе с одинаковой полярностью. При работе с цветными металлами необходимо разрушать образовавшуюся оксидную пленку, поэтому необходима обратная полярность или переменный ток. Если вы готовите на постоянном токе, следует использовать прямую полярность: это обеспечит хороший нагрев металла без чрезмерного нагрева электрода.

Перед началом работы включить подачу газа на 20 секунд. Затем насадку подносят к поверхности заготовки, но не прикасаются к ней — расстояние до конца электрода должно быть около 2 мм. Между электродом и заготовкой образуется электрическая дуга, которая расплавляет кромки металла и присадочную проволоку. При способе соединения заготовок оплавлением кромок присадочный материал не используется. Направленный поток газа изолирует зону сварки и отсекает кислород.

Запомнить! При сварке тугоплавким электродом дуга не достигается касанием заготовки. Во-первых, электрод может загрязниться; во-вторых, не получится эффективно ионизировать промежуток между ним и поверхностью детали искрой от контакта.

Большинство вопросов начинающих аргонщиков связаны с тем, как работать с горелкой. Так что следует производить только движение вдоль оси сварного шва, исключая движения перпендикулярно ей. Присадочный стержень необходимо равномерно подавать в зону сварки, располагая его перед соплом горелки. Избегайте резких движений, которые могут привести к разбрызгиванию металла. Для достижения прочного и эстетичного соединения следует выдерживать одинаковое расстояние между горелкой и металлом, при этом поднося электрод как можно ближе к поверхности. Так дуга будет короче, а материал будет глубоко проварен. С увеличением дуги металл хуже плавится, шов становится шире и выглядит менее эстетично, ухудшается качество сварного шва. В идеале шов должен иметь одинаковую ширину, а по структуре напоминать чешуйки.

Запомнить! Подача газа прекращается через 7-10 секунд после окончания работы. Это необходимо для очистки сопла горелки.

ГОСТы

При использовании этого метода необходимо учитывать следующие правовые нормы и стандарты:

• ГОСТ 5.917-71. Ручные горелки для аргонодуговой сварки;
• ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в среде защитных газов сварные соединения;
• ГОСТ 18130-79. Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом;
• ГОСТ 14806-80. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
• ГОСТ 2246-70. Сварка стальной проволоки. ЧТО;
• ГОСТ 23949-80. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся;
• ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. ЧТО;
• ГОСТ 7871-75. Сварочная проволока из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 13821-77. Однопостовые выпрямители с понижающими внешними характеристиками для дуговой сварки.

Разновидности

Как и другие виды сварки, она может быть:

• ручная аргонодуговая с использованием неплавящегося электрода РАД,
• автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом ААД,
• автоматическая аргонодуговая с использованием плавящегося электрода ААДП.

Обычно используется вольфрамовый неплавящийся электрод. Также могут встречаться обозначения TIG (сварка вольфрамовой инертной атмосферой) и GTAW (дуговая сварка вольфрамовым электродом).