24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Аргонодуговая сварка неплавящимися электродами

Аргонодуговая сварка неплавящимися электродами

Аргонодуговая сварка — это современная технология, которая не только позволяет повысить качество выполняемого соединения металлов, но и существенно упрощает работу с такими тугоплавкими металлами, как титан, медь и алюминий. Поговорим подробнее, что такое аргонная сварка, расскажем о ее преимуществах и недостатках.

  • Описание технологии
  • Принцип работы сварочного оборудования
  • Классификация режимов аргонодуговой сварки
  • Как правильно выбрать режим
  • Рекомендации
  • Преимущества и недостатки этой технологии

Технология

Аргонодуговая сварка ― это по сути та же ― электродуговая, но в ней используется инертный газ ― аргон, который подается в место горения электрической дуги. Международных обозначений аргонодуговая сварка имеет аж целых два- это TIG (сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде газа — аргона) и MIG/MAG (сварка электродной проволокой в среде аргона или углекислого газа).

Таким образом, создается газовая среда, в которой происходит плавление металла. Благодаря тому, что аргон не вступает во взаимодействие с металлом, он не меняет его химический состав и это большой плюс. То, что этот газ тяжелее на 1/3 воздуха, способствует вытеснению последнего из среды дуги, и изоляции расплавленного металла от воздействия атмосферы.

Это защищает сварочный шов от образования оксидной пленки и в целом улучшает качество соединения металла. Бывают случаи, когда к аргону добавляют кислород в количестве 4%. Это обусловлено тем, что при сгорании кромок металла, внутри газовой среды, аргон полностью не защищает шов от разного рода загрязнений и влаги. А кислород сжигает эти вредные примеси, исключая образование пористости шва. Но это делают в основном там, где необходимо очень высокое качество сварочного соединения. Обычно достаточно одного аргона.

Горелка для аргонно дуговой сварки с неплавящимся электродом

Метод аргонной сварки с использованием неплавящегося электрода, как правило, вольфрамового, используется для соединения изделий и конструкций, в изготовлении которых используются химически активные металлы и сплавы из них: алюминий, титан, магний, нержавеющая сталь. Этим материалам характерно сильное окисление при нагреве на воздухе. В данном случае могут применяться как постоянный, так и переменный ток. Процесс может быть ручным и автоматическим. При малых толщинах работа может осуществляться без использования присадки.
В большинстве случаев в аргонной сварке используют источники постоянного тока.

Постоянный ток и прямая полярность способствуют эффективному распределению тепла дуги, что обеспечивает длительный срок службы вольфрамового электрода и высокое качество шва. Такой режим применяют для большинства нержавеющих сталей. При сварке конструкций из алюминия и его сплавов используют источники переменного тока. В процессе сварки в период прямой полярности происходит расплавление основного металла, а в моменты обратной – катодное распыление поверхностной тугоплавкой оксидной пленки, которая препятствует сварочному процессу. Если нержавеющая сталь содержит примеси алюминия, то для ее сваривания также применяют переменный ток.

Работа с неплавящимся катодом требует наличия источников тока, удовлетворяющих повышенным требованиям по стабильности сварочного тока при внешних воздействиях. Также источники тока должны иметь широкий диапазон регулирования. Это связано с тем, что в конце работы ток должен быть снижен в несколько раз по сравнению с рабочим режимом для избежания образования кратера.

Способ сварочных работ неплавящимся электродом обеспечивает формирование качественных сварных швов, поддерживает точную глубину проплава материала. Этот фактор очень важен при сварке тонких металлов с возможностью одностороннего доступа к поверхности конструкции. Данный метод широко применяется для создания неповоротных стыков труб. Такой метод называется орбитальным.

Факты о сварочных инверторах

1. TIG-инвертор имеет большее число надстроек и регуляторов нежели инверторы, работающие в среде активных газов – углекислого газа и кислорода

Данная особенность TIG-сварки обусловлена большой разновидностью углеродистых, а также высоко-, средне- и низколегированных сталей. Каждая имеет свои особенности и характеристики, на основе которых к стали должен подбираться оптимальный уровень напряжения тока. Толщина металла и наличие примесей в конструкции и изделии также требуют дополнительных настроек аппарата.

2. При аргонодуговой сварке важно контролировать целостность шлангов, которые соединяют баллон и TIG-инвертор

Наличие необходимого давления газа при работе позволит создать равномерный и хорошо проваренный шов. Также целостность шлангов подачи газа предотвратит нецелевой расход инертного газа и наступление опасной для здоровья ситуации.

3. Прототипом вольфрамового электрода для TIG-инвертора была вольфрамовая нить

В 1916 году американский ученый Ирвинг Ленгмюр опытным путем определил, что вольфрамовая нить, используемая в обыкновенной лампочке накаливания, станет лучше передавать заряд если покрыть её оксидом тория. Данное открытие стало предпосылкой для создания вольфрамовых электродов, которые используются в аргонодуговой сварке.

Читать еще:  Сварка вольфрамовым электродом в среде аргона

4. TIG-инвертор требует ухода

Как и любой сварочный инвертор, TIG-аппарат имеет множество мельчайших деталей, элементов и плат. Во время работы с металлическими конструкциями и изделиями в воздухе появляются частицы сталей и пыли, которые оседают как на внешнем корпусе сварки, так и внутри нее, попадая через вентиляционные отверстия.

Поэтому после работы с аппаратом важно очистить его от пыли и загрязнений, например, слабым потоком сжатого воздуха. Также нужно обязательно проверять исправность TIG-инвертора, рукава, горелки и массы до и после эксплуатации.

Суть сварочного процесса TIG-оборудованием

>» target=»_blank»> >» width=»250″ height=»375″ align=»right»> Если вы уже знакомы с такими типами сварки, как ММА и MIG-MAG, то наверняка знаете, что в первом в качестве главного расходного материала используется электрод, а во втором подвижная проволока. TIG-аппараты также используют электрод, но уже из вольфрама, материала отличающегося тугоплавкостью.

Защиту от окисления обеспечивает газ аргон, собственно, поэтому процесс часто именуют аргонодуговой сваркой. Англоязычная аббревиатура TIG означает — Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ), что затрагивает наиболее важные элементы в работе.

Зачем тут присадочный пруток? Он подается вручную для формирования шва. Под действием дуги металл плавится, находясь в защищенной среде газа, и создает качественное соединение.

В этой статье мы не будем заострять внимание на том, как подбирается сам аппарат. Для этого создан отдельный материал, который поможет разобраться в том, как выбрать аргонодуговой аппарат для TIG сварки .

Общие понятия

Аргонодуговая сварка — что это?! В технологии используется электрическая дуга и газ. Этакий гибрид — электро-газовое соединение металлов.

С электродугой понятно: она плавит свариваемые кромки материала и соединяет их.

А вот аргон призван защищать место сварки от вредных примесей и газов, т.е. он вытесняет кислород из рабочей ванны и изолирует место сварки от воздействия атмосферы.

А зачем это нужно ? При соединении цветных металлов и легированных сталей, кислород плохо влияет на качество шва, а алюминий даже возгорается. Вот для решения таких проблем и применяют газ аргон, который тяжелее воздуха на 38%.

Подача газа происходит заблаговременно, перед зажиганием дуги и прекращается после завершения сварных действий.

Аргон из-за отсутствия реакции в районе рабочей зоны, получил название — инертный.

Сварка аргоном выполняется плавящимся или неплавящимся — вольфрамовым электродом. Недаром, в старых электропечах для приготовления пищи использовали вольфрамовую спираль, ввиду её тугоплавкости.

Электроды производятся разных диаметров и материалов под каждый вид свариваемых металлов.

Разновидность сварочной технологии делится на 3 вида:

  1. РАД — ручная аргонно дуговая сварка неплавящимся электродом;
  2. ААД — автоматическое соединение неплавящимся электродом;
  3. ААДП — автоматизированный процесс с плавящимся электродом.

Оборудование

Если вы надумали все сделать своими руками, то здесь одним аппаратом не обойтись. Необходимое оборудование:

  • горелка;
  • сварочный трансформатор;
  • осциллятор для поджига дуги;
  • регулятор времени обдува аргоном;
  • баллон с редуктором;
  • электроды;
  • присадочная проволока;
  • очки и перчатки сварочные;
  • другие вспомогательные приборы.

В конструкцию горелки входит: вольфрамовый электрод, выступающий за пределы керамического сопла на 3-4 мм, форсунка для аргона, токо-газоподводящий узел и кнопка включения газа.

Осциллятор вырабатывает высоковольтные импульсы, которые подаются на электрод для зажигания дуги. При простой сварке — это достигается касанием электрода о свариваемую поверхность. А вольфрамовый электрод без осциллятора загрязняется.

Сейчас можно легко приобрести новые и б/у аргоновые баллоны со стандартным рабочим давлением 150 АТМ. Цена за баллон 40л на 2016 год от 4 000 рублей.

Таблица технических характеристик:

Также, на рынке есть баллоны на 5, 10, 20 и 50 литров. Цены и характеристики смотрите в таблице:

Самый простой вариант — это купить аргонно дуговой аппарат TIG полной комплектации и баллон с газом.

Оборудование TIG различается по своим возможностям. Например, для сварки алюминия подходит аппарат образующий переменный ток (АС). А для стальных изделий берут прибор постоянного тока (DC). Лучше приобретать универсальный агрегат, совмещающий оба режима и подходящий под ваше рабочее напряжение сети.

Смотрите полезное видео, что такое TIG сварка и где она применяется:

Выбирайте аргоновый сварочный аппарат под себя — цены начинаются от 14 000 рублей. Есть возможность оформить товар в кредит.

Читать еще:  Как расшифровать маркировку электродов?

Видео-обзор аппарата аргонно-дуговой сварки Tesla TIG MMA 250 (отзывы хорошие):

Итак, перечень необходимого оборудования для аргоновой сварки:

  • источник тока (аппарат TIG);
  • газовый баллон с редуктором и шлангом;
  • горелка;
  • электроды — диаметр подбирается от толщины свариваемых изделий;
  • присадочная проволока — пруток, материал аналогичный свариваемому;
  • маска и специальные перчатки.

По тексту статьи вы можете прикинуть среднюю цену оборудования аргоновой сварки.

Принцип технологии

Рассмотрим технологию РАД — руки сварщика держат горелку и присадочную проволоку.

Перед работой очищаем поверхность соединяемых изделий и крепим провод на массу. Берем горелку в одну руку, а проволоку в другую и подносим оборудование к поверхности металлов на расстояние 2-3 мм. Включаем кнопкой на горелке подачу газа на 15 секунд раньше подачи тока.

Через определенное время, появится электрическая дуга между электродом и металлом, которая плавит кромки изделий и проволоку. Медленно ведя горелку по шву и подавая присадочную проволоку, получаем красивое и надежное соединение (не всегда).

Тут без сноровки не обойтись. Проволоку необходимо держать впереди горелки под углом. С помощью проб и ошибок, технологию освоить можно!

Смотрите видео, как правильно варить аргоном:

Видео-обзор основных вариантов применения и приспособлений TIG сварки:

О сварке плавящимся электродом

Для соединений в среде аргона плавящимся электродом применяют особые установки и аппараты. Сваривание происходит при помощи спецгорелки, оснащенной маленьким электродвигателем, который подает проволоку из катушки.

Видео-обзор полуавтомата Тесла MIG MAG ММА 300 предназначенного для сварки плавящимся электродом:

Преимущества и недостатки метода

Какие плюсы и минусы имеет сварка аргоном? Недостатки:

  • оборудование сложное для новичков;
  • сварочные работы требуют опыта и сноровки;
  • при ручном способе, низкая скорость выполнения работ.
  • сварной шов защищен от воздействия атмосферы;
  • нагрев металла слабый, опытное изделие не меняет форму;
  • возможность соединения любых сплавов;
  • сфера применения безгранична;
  • редкая замена электродов.

Знайте, цена за сантиметр аргонной сварки по стране колеблется от 30 до 300 рублей и факт владения аппаратом, тоже можно отнести к плюсам.

Почему такая существенная разница в цене за см? Зависит от качества оборудования, материала и жадности фирм предоставляющих подобные услуги.

Итоги

Подведем итоги: теперь вы знаете, что это такое — аргонно дуговая сварка? И если выполнять сварочные работы вам приходится довольно часто, то приобрести такое оборудование — стоит!

Аргонодуговая сварка WIG/TIG

Для обозначения аргонодуговой сварки могут применяться следующие названия:

  • РАД – ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,
  • ААД – автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,
  • ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом.

Для обозначения аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом:

  • TIG – Tungsten Inert Gas (Welding) – сварка вольфрамом в среде инертных газов
  • GTAW – Gas Tungsten Arc Welding – газовая дуговая сварка вольфрамом

Общие характеристики аргонодуговой сварки

Аргон практически не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла. При крупнокапельном переносе процесс сварки неустойчивый, с большим разбрызгиванием. Его технологические характеристики хуже, чем при полуавтоматической сварке в углекислом газе, так как вследствие меньшего давления в дуге капли вырастают до больших размеров. Диапазон токов для крупнокапельного переноса достаточно велик, например для проволоки диаметром d = 1,6 мм Iсв = 120–240А. При силе тока Iсв больше 260А происходит резкий переход к струйному переносу, стабильность процесса сварки улучшается, разбрызгивание уменьшается. Однако такие токи не всегда соответствуют технологическим требованиям. Поэтому более рационально для обеспечения стабильности процесса использовать импульсные источники питания дуги, которые обеспечивают переход к струйному переносу на токах около Iсв ≈ 100А.

Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (обычно из вольфрама). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ. Присадочный материал подается в зону дуги со стороны и в электрическую цепь не включен.

Рисунок. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом, схема процесса

Аргонная сварка может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.

При этом способе сварки зажигание дуги, в отличие от сварки плавящимся электродом, не может быть выполнено путем касания электродом изделия по двум причинам. Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счет искры между изделием и электродом достаточно сложно (при аргонной сварке плавящимся электродом после того, как проволока коснется изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу). Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонной сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».

Читать еще:  Какие электроды лучше для инверторного сварочного аппарата?

Осциллятор для зажигания дуги подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока. Если аргонная сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и подает импульсы на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.

При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла. При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод. Все стали, титан и другие материалы, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Алюминий обычно сваривается на переменном токе для улучшения разрушения оксидной пленки.

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3–5%. При этом защита металла становится более активной. Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла. Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны. Это предотвращает пористость.

Область применения и преимущества аргонодуговой сварки

Основная область применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом – соединения из легированных сталей и цветных металлов. При малых толщинах аргонная сварка может выполняться без присадки. Способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварных швов, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонкого металла при одностороннем доступе к поверхности изделия. Он получил широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом виде сварку иногда называют орбитальной. Сварка неплавящимся электродом – один из основных способов соединения титановых и алюминиевых сплавов.

Аргоновая сварка плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объем ее применения относительно невелик.

Недостатки аргонодуговой сварки

Недостатками аргонодуговой сварки являются невысокая производительность при использовании ручного варианта. Применение же автоматической сварки не всегда возможно для коротких и разноориентированных швов.

Основные преимущества сварки TIG-методом

  • Высочайшее качество сварного шва. TIG-сварка позволяет качественно сваривать даже алюминий – достаточно прихотливый в обработке металл. Теплопроводность алюминия почти в 5 раз выше, чем у остальных металлов. Из-за этих характеристик теплопроводности в начале сварочного процесса тепло очень быстро распространяется от начала контакта и по всей алюминиевой детали, глубина проварки при этом остается небольшой. Использование защитного газа позволяет избежать подобной ситуации. Также при сварке алюминия важно обеспечить низкую температуру, при которой он начинает плавиться, поскольку металл в расплавленном состоянии не изменяет своего цвета. Только опытный сварщик может «распознать» данный переход.
  • Точное поддержание глубины проплавки. Этот параметр является одним из важнейших при работе с тонкими металлами, так как исключаются риски непроварки деталей и, наоборот, прожигание металлических элементов насквозь.
  • Универсальность. С помощью аргонодуговой сварки металлы можно соединять в различных пространственных положениях – вертикальном, горизонтальном, нижнем или потолочном.

Вместо заключения

Сварочный инвертор — это бесспорный лидер на сварочном рынке. Он компактный, удобный, недорогой и функциональный. А благодаря электронной «начинке» инверторный аппарат можно снабдить возможностью сварки с применением различных технологий. Среди них не только ручная дуговая сварка, но и аргонодуговая и сварка в среде защитного газа.

Мы рассказали вам о нескольких недорогих аппаратах для аргонодуговой сварки. Потому что считаем эту технологию оптимальной, если вам нужны швы отличного качества, но вы не являетесь профессионалом. Все перечисленные аппараты имеют встроенную функцию РДС, так что вы сможете выполнять сварку привычным способом с помощью плавящихся электродов. Желаем удачи в работе!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector