что нужно для того чтобы варить аргоном
Все особенности аргоновой сварки: принцип и техника работы
Принцип работы аргоновой сварки сочетает особенности соединения металлов при помощи электро- и газосварочного оборудования. В процессе задействован инертный газ, представленный аргоном. Технология позволяет работать с алюминием, медью, чугуном, другими металлами, а также с нержавейкой.
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.
Преимущества и недостатки
По отношению к другим методам сварки, аргонная выделяется рядом преимуществ. Благодаря ей можно:
В результате использования принципа работы аргонно дуговой сварки получается аккуратный, равномерно проплавленный шов.
Но метод не лишен некоторых недостатков, выраженных в:
Автоматический режим не всегда применим для работы с короткими швами.
Классификация видов
Технологически аргонодуговая сварка разнится типами электродов, по питанию – постоянным или переменным напряжением. По уровню механизации она подразделяется на:
Первые два вида, помимо промышленности, применяются в быту. Автоматизированные системы используются на крупных предприятиях.
Что можно варить
Аргоновая сварка применяется при работах с цветными металлами, сплавами, легированной сталью. Контроль глубины плавления делает ее эффективной для тонкостенных изделий, когда к поверхности объекта возможен только односторонний доступ. Метод широко распространим в автомобильной, авиационной отраслях. Он востребован областями, где необходимы качественные сварочные швы.
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:
В современном варианте большинство из этих устройств (кроме горелок) объединены в одном аппарате, называемом инвертором. Благодаря доступности, приспособление популярно в быту.
Техника сварки
Перед тем, как варить аргоновой сваркой, необходимо обзавестись инвертором или специальным сварочным трансформатором, баллоном с аргоном, горелкой, присадочными материалами. Процесс подчиняется следующим правилам:
Научиться пользоваться аргоновой сваркой несложно. Однако, чтобы получить идеальные соединения и швы нужно запастись терпением.
Режимы
Для выбора оптимального режима аргонно-дуговой сварки аргонщику приходится оперировать множеством параметров. При настройке сварочного оборудования учитываются:
При сварочных работах аргонно-дуговым методам не стоит забывать о средствах защиты, представленных маской и перчатками. Хотя метод не сопровождается чрезмерным выделением дыма, его лучше проводить в хорошо проветриваемом помещении.
Содержание
В статье о сварке аргоном есть подробное объяснение почему сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом называют:
Аргонодуговая сварка создает ряд трудностей, которые впоследствии влияют на качество и прочностные характеристики сварного шва, поэтому соблюдение данных семи советов существенно уменьшат вероятность попадания в затруднительную ситуацию.
Знать какой материал предстоит сваривать
Независимо от способа сварки, особое внимание необходимо обратить на марку и характеристики свариваемых деталей. Также важно знать условия, в которых будет эксплуатироваться сварной шов и конструкция в целом.
Прежде всего, данный фактор влияет на выбор правильной марки сварочных материалов, которые лучше всего подходят для данных условий.
Например, если предъявляются высокие требования к структурной однородности сварного шва с основным металлом, необходимо выбирать сварочные материалы, которые в полной мере удовлетворяют всем требованиям.
Прежде чем приступить к сварке алюминия или сварке нержавейки необходимо знать марку металла, чтобы подобрать правильные сварочные материалы. т.к. в зависимости от химического состава разные сплавы проявляют склонность к повышенной деформации и образованию трещин. Некоторые металлы и их сплавы требуют предварительного нагрева или термообработки, что оказывает влияние на выбор правильного сварочного материала.
При сварке изделий из стали 20 толщиной до 100 мм не требуется проведение предварительного нагрева, а из стали 12Х1МФ начиная с толщины 6 мм необходим предварительный подогрев изделий до минимальной температуры 200°С и последующая термическая обработка сварного шва.
Перед TIG сваркой алюминиевых сплавов неплавящимся электродом, всегда необходимо знать какую именно марку алюминия предстоит сварить, чтобы правильно подобрать сварочный материал. Обычно производители на упаковке указывают для каких марок сплавов предназначаются данные сварочные материалы.
Выбрать правильный вольфрамовый электрод
Немаловажным фактором при аргонодуговой сварке является правильно подобранный вольфрамовый электрод, проводящий сварочный ток к дуге. На правильный выбор влияют два фактора:
В зависимости от стандарта на изготовление электроды поставляются различных диаметров, обычно от 1 до 4 мм, и длиной 150 или 175 мм.
Согласно ISO 6848 «Дуговая сварка и резка. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Классификация» электроды поставляются длинами и диаметрами, указанными в таблицах ниже.
Стандартный диаметр электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)
| Диаметр, мм | Допуск, мм |
|---|---|
| 0,25 | ±0,02 |
| 0,30 | |
| 0,50 | ±0,05 |
| 1,0 | |
| 1,5 | |
| 1,6 | |
| 2,0 | |
| 2,4 | ±0,1 |
| 2,5 | |
| 3,0 | |
| 3,2 | |
| 4,0 | |
| 4,8 | |
| 5,0 | |
| 6,3 | |
| 6,4 | |
| 8,0 | |
| 10,0 |
Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)
| Длина, мм | Допуск, мм |
|---|---|
| 50 | ±1,5 |
| 75 | +2,5 -1,0 |
| 150 | +4 -1 |
| 175 | +6 -1 |
| 300 | +8 -1 |
| 450 | +8 -1 |
| 600 | +13 -1 |
Ознакомится с сортаментом электродов по ГОСТ можно перейдя по ссылке ГОСТ 23949.
В состав электродов входит чистый вольфрам и вольфрам с активирующими присадками (редкоземельными элементами и их оксидами):
Во избежание путаницы, в зависимости от химического состава, вольфрамовые электроды делятся по цветам маркировки, которую наносят на один из концов. Требование о необходимости нанесения цветной маркировки изложные в ISO 6848 и ГОСТ 24949.
Маркировка вольфрамовых электродов по цветам согласно ISO 6848
Помимо требований международных стандартов, в ГОСТ 24949 также есть требование о классификации вольфрамовых электродов по цветам.
Маркировка вольфрамовых электродов по цвету в зависимости от химического состава согласно ГОСТ 23949
В таблице ниже указаны рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого материала.
Рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого металла
| Тип металла или сплава, который необходимо сварить | Постоянный ток | Переменный ток | |
|---|---|---|---|
| Прямая полярность (- на электроде) | Обратная полярность (+ на электроде) | ||
| Алюминий и его сплавы толщиной менее 2,5 мм | допускается | допускается | самый подходящий |
| Алюминий и его сплавы толщиной более 2,5 мм | допускается | не рекомендуется | самый подходящий |
| Магний и его сплавы | не рекомендуется | допускается | самый подходящий |
| Нелегированные и низколегированный стали | самый подходящий | не рекомендуется | не рекомендуется |
| Нержавеющая сталь | самый подходящий | не рекомендуется | не рекомендуется |
| Медь | самый подходящий | не рекомендуется | не рекомендуется |
| Бронза | самый подходящий | не рекомендуется | допускается |
| Алюминиевая бронза | допускается | не рекомендуется | самый подходящий |
| Кремниевая (кремнистая) бронза | самый подходящий | не рекомендуется | не рекомендуется |
| Никель и его сплавы | самый подходящий | не рекомендуется | допускается |
| Титан и его сплавы | самый подходящий | не рекомендуется | допускается |
Каждый вариант имеет характеристики, подходящие для применения в определенных ситуациях или для РАД сварки металлов:
Заточка вольфрамового электрода, точнее способ и угол заточки, оказывают существенное влияние на форму дуги и ее поведение и, как следствие, на форму сварного шва и срок службы неплавящегося электрода.
Для заточки необходимо применять круги с мелким абразивным зерном (идеальный вариант – это алмазный круг). Целесообразно применять шлифовальные круги с зернистостью 40 и менее (размер абразивных части менее 400 мкм), поскольку в данном случае риски от абразива на поверхности будут менее глубокие и в процессе заточки будет стачиваться меньше драгоценного вольфрама. Глубокие канавки от абразива вызывают потери энергии и нестабильное поведение дуги. Желательно на абразивном круге, где производится зачистка не работать с другими материалами т.к. их частички могут осаживаться на поверхность электрода.
Заточку вольфрамового электрода необходимо производить в продольном (по оси электрода), а не в поперечном направлении.
Если следы от абразива расположены вдоль – электроны текут равномерно к заостренному концу электрода с меньшим сопротивлением. В данном случае дуга зажигается на конце, является более стабильной и менее нагревает вольфрамовый электрод, что увеличивает срок его службы.
В процессе заточки следить чтобы металл не перегревался. Признаком перегрева является изменение цвета поверхности и показывает, что на поверхности образовались оксиды, которые имеют большее сопротивление чем вольфрам и будут препятствовать зажиганию дуги.
Угол заточки вольфрамового электрода, играет главную роль при сварке аргоном.
Чем тупее угол заточки >30°:
Аргонно-дуговая сварка: технология
Отправим материал на почту
Определение «аргонно дуговая сварка» не совсем верно с технологической точки зрения – правильнее было бы сказать «дуговая сварка в инертной или аргоновой среде». Сам газ Ar не относится к числу горючих элементов таблицы Менделеева, наоборот, в процессе он защищает шов от нежелательного вмешательства в горение других газов. Этот метод позволяет работать с разными цветными металлами и сплавами.
Необходимая техническая информация
Зачастую необходимость в аргонно-дуговой сварке возникает не только на предприятиях, но и дома. Например, вам потребуется ремонт автомобиля или электрического бойлера, где бак сделан из нержавеющей стали, хотя есть много других агрегатов, в изготовлении которых задействованы сплавы и цветмет. Поэтому, зная технологию процесса, вы сможете научиться варить самостоятельно.
Что это такое
Эта технология предусматривает на первый взгляд странное гибридное сочетание газа и электричества. Тем не менее, метод сварки в среде аргона функционирует и позволяет работать практически со всеми металлами. Более всего такой метод востребован для сварки нержавеющей стали, чугуна, меди и алюминия – их чаще всего используют при создании разных узлов и механизмов. В бытовом плане практически каждый человек сталкивается с продуктами, где применялся аргонно-дуговой метод – это маленькие бронзовые крючки для вешалки, различные люстры, бра и торшеры или задняя часть нашего холодильника.
Как видите, аргонно-дуговая сварка или, точнее, продукты, которые невозможно было бы сделать без её применения, окружают нас в быту, следовательно, такой метод очень даже может пригодиться любому домашнему умельцу. Но, как известно, рождение хорошего специалиста-практика всегда должно быть подтверждено теоретическими знаниями, и иначе не бывает. Здесь, конечно, не понадобится изучать состав элементов по таблице Менделеева, но вот без знания и понимания физических процессов плавления металлов в инертной среде никак не обойтись.
Технология сварки аргоном содержит в себе разрешение дилеммы: для поддержания горения нужен кислород, но O2 способствует окислению металлов, что неблагоприятно сказывается на соединении. При застывании сварочной ванны там образуется множество пузырьков, что никак не содействует прочности шва, а если это алюминий, то он попросту сгорает. Инертный аргон, подаваемый на ванну, окутывает место сварки защитным облаком, что минимализирует процесс окисления. Как видите, инертный газ является изоляцией от других элементов, которые есть в обычном воздухе в естественных условиях, то есть, от воздуха, которым мы дышим. Ar тяжелее всех составных газов из этого состава, поэтому сварочная дуга и часть ванны оказываются в его оболочке.
Примечание: в некоторых случаях вместо аргона (Ar) используют гелий (He) – это тоже инертный газ. Но такое происходит скорее в виде исключения, нежели правила, так как гелий гораздо дороже.
Обратите внимание, почему предпочтение отдают именно аргону:
Примечание: в некоторых случаях вместо аргона (Ar) используют гелий (He) – это тоже инертный газ. Но такое происходит скорее в виде исключения, нежели правила, так как гелий гораздо дороже.
Теперь поговорим о методах, при которых такой процесс осуществляется в настоящее время. Существует всего три способа:
Оборудование
Когда человек хочет разобраться, как правильно варить аргонодуговой сваркой и сталкивается с большим разнообразием материалов и инструментов, то большинство людей, как минимум, впадают в состояние растерянности. Но это только временное явление, так как современный вариант сварочного оборудования предлагает универсальные технологии, предназначенные для широкого спектра действий.
Есть три типа установок, которыми пользуются в быту и в промышленности:
Вполне естественно, что для полноценного проведения сварочных работ нужно полное оснащение, и мы обратим внимание на комплектацию именно универсальных установок:
Видео описание
TIG-сварка или Сварка аргоном для новичка.
Сварочные работы
Как и любая работа, сварочный процесс начинается с подготовки инструментов и материалов. Место, где в дальнейшем будет шов, нужно очистить от грязи и коррозии – для этого обычно используют металлическую щетку, а от чистоты краев (отсутствия там нежелательных элементов) будет зависеть качество сварки. Присадочный пруток подбирается по толщине свариваемого металла. К обрабатываемой заготовке присоединяется кабель массы (захват крокодилом), а горелка подключается к TIG и через шланг к баллону.
Существует несколько сварочных технологий, но они в основном нужны для промышленных предприятий при изготовлении деталей с повышенной точностью параметров. Поэтому, обратим внимание только на две из них:
Для таких технологий можно использовать агрегаты, поддерживающие что-то одно, а можно применять универсальные аппараты, например, такие, как на верхней фотографии. В любом случае, это будет очень удобно для домашних условий, а также для начинающего (будущего) специалиста по сварочным работам.
Выбор прутка
Для заполнения сварочной ванны однородным металлом используются специальные присадочные прутки. Учитывая тот факт, что работать приходится с разными металлами, то и состав будет разным. Их можно классифицировать по однородным материалам:
Проволока
Сварочная проволока продается в расходниках, как на фото вверху. Материал производится согласно требованиям ГОСТ 2246-70 (не обновлялся) и ТУ 1227-220-10557608-2015 (последнее обновление). Её качество и назначение можно определить по маркировке, заключенной в аббревиатуре:
Если в конце маркировочной аббревиатуры стоит символ «O», это указывает на медное покрытие (омеднение). Так, проволока с медным покрытием может быть толщиной от Ø 0,8 до Ø 2,0 мм. Когда покрытие отсутствует, то сечение варьируется Ø 0,6-6,0 мм.
Аргон
Элемент, находящийся в таблице Менделеева под порядковым №18 и больше известный, как аргон (Ar), почти полностью растворяется в жидких (расплавленных) металлах и не вступает с ними в химическую реакцию. Этот газ на 38 единиц тяжелее воздуха, которым мы дышим, поэтому он обволакивает дугу и зону плавления в сварочной ванне, защищая её от окисления. Аргон, как правило, используют в сварках типа TIG, MIG/MAG.
Газ Ar чаще всего нужен:
Шланги и фитинги
Как правило, самым слабым звеном, особенно, если это ручная аргонодуговая сварка, является прорезиненный шланг, он же рукав. Как вы сами понимаете, его постоянно перемещают с места на место, и он при этом выгибается, что никак не может способствовать постоянной целостности изделия. Этого, конечно, не скажешь о металлических фитингах разного назначения – они служат гораздо дольше рукавов от любого производителя.
Видео описание
Что такое аргоновая сварка и как выбрать аргонодуговой аппарат.
Некоторые особенности
Как в любом процессе и технологии, у аргонно-дуговой сварки существуют некоторые особенности. То есть, здесь мы хотим обратить внимание на работу с неплавящимся вольфрамовым электродом. Когда-то люди, которые осваивали этот метод, обязательно должны были окончить профтехучилище или хотя бы пройти специальные курсы, на которые получали направление от предприятия по месту трудоустройства. Но, как всем известно, прогресс и технологии не дремлют – они упрощаются, автоматизируются и в наше время стали доступными практически для любого взрослого человека, желающего овладеть этой профессией. Можно сказать, что сейчас TIG 200A MIG/MAG можно встретить чуть ли не в каждом десятом гараже.
На первый взгляд такой способ ничем не отличается от обычной дуговой сварки в инертной среде, но это не так. Здесь есть следующие нюансы:
Примечание: в отличие от электросварки здесь не нужны маятниковые колебания электрода – он должен передвигаться строго вдоль шва перед горелкой.
Режимы
Рассмотрим четыре режима:
| Толщина заготовки, мм | Ø электрода, мм | Ø проволоки, мм | Ток, A | Расход Ar для защиты дм3/мин | |
| дуги | обратной стороны шва | ||||
| 0,5-1 | 1,5-2,0 | 1,0-1,5 | 25-60 | 8-10 | 2-3 |
| 2 | 2,0-2,5 | 1,5-2,0 | 80-100 | 8-10 | 2-4 |
| 4 | 2,5-3,0 | 2,0-2,5 | 120-100 | 12-16 | 2-4 |
| 8 | 2,5-3,0 | 2,5-3,0 | 160-180 | 12-16 | 2-4 |
| 12 | 3,0-4,5 | 3,0-4,0 | 180-220 | 12-16 | 2-4 |
Важно! Для создания шва высокого качества настройки оборудования могут меняться в зависимости от металла.
Плюсы и минусы аргонно-дуговой сварки
Основные положительные стороны технологии:
Видео описание
Сварка для начинающих (аргонно-дуговая сварка, настройка аппарата и подачи газа).
Заключение
Мы выложили основные позиции технологии и материалов для ознакомления с тем, как варить аргоновой сваркой TIG И MIG. Безусловно, прочитав только одну статью, вы не станете сварщиком – без практики в этом деле не обойтись. Но если у вас есть желание, то все обязательно должно получиться.