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.
Техника сварки латуни на автоматах и полуавтоматах
Сварка латуни полуавтоматом практически не отличается от сварки медных деталей. Автоматическая и полуавтоматическая сварка латуни выполняется тонкой проволокой. При этом сварка должна производиться без поперечных колебаний, чтобы предотвратить пористость шва.
Сварка латунной проволокой полуавтоматом обеспечивает более ровный шов. К тому же такой аппарат дает возможность проводить работу в любом положении. Сварка с использованием полуавтомата обеспечивает проведение процесса скрепления деталей в среде защитного углекислого газа. Качество работы зависит от исходных материалов, скорости подачи газа и проволоки, а также от квалификации мастера.
Таким образом, способов, которыми производится сварка латуни, много. Каждая технология имеет определенные преимущества и недостатки, поэтому выбирать оптимальный метод необходимо на основании особенностей сплава, исходного качества деталей, необходимой прочности готового изделия, а также технологических возможностей.
Однако из-за выделения в процессе нагревания металла опасных химических веществ, проводить процедуру необходимо только при наличии опыта в сварке, а также помещения с качественной вентиляцией.
Что собой представляет дуговая полуавтоматическая сварка в среде аргона
Сварка MIG – полуавтоматическая сварка в среде инертных газов. В данном случае берется аргон – самый доступный и распространенный газ.
Принцип работы полуавтомата
Полуавтоматическая АДС – это механизированный процесс дуговой сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки. Одновременно туда поступает газ аргон из баллона.
Сварка полуавтоматом решает проблему с неравномерным нагревом металла и защитой сварочного шва.
Инертный газ подается непосредственно в зону сварки. Идет регулировка подачи присадочной проволоки в соответствии с автоматической подстройкой сварочной силы тока.
Протяжный механизм подает сварочную проволоку. Правильное соотношение скорости подачи и температуры плавления дает равномерное заполнение шва.
Плюсы полуавтоматической АДС:
- Высокое качество шва.
- Облегчается поджиг дуги.
- Возрастает производительность работы.
- Простота технологии.
- Понятная настройка параметров на сварочных аппаратах.
- Наглядность. Видно формирование сварного шва.
- Свобода в пространстве.
- Соединение деталей малой толщины.
- Экономия времени. Не требуется зачистка швов от шлака и смена электродов.
Минусы:
- Дорогое оборудование.
- Немобильность.
Принцип аргонно дуговой сварки MIG и TIG
Прежде, чем рассматривать принцип аргонодуговой сварки, стоит разобраться. Необходимо понять как работает аргонная сварка. Чтобы соединить металлические детали, их необходимо разогреть в месте стыка. Для расплавления металла используется сварочная дуга. Горение дуги и расплавление металла невозможно без окисления кислородом, находящегося в воздухе. Этот элемент окисляет сплавы, причем цветные металлы и легированные стали быстрее, чем углеродистый металл. Также в зоне расплавления за счет насыщения водородом, азотом появляются пузырьки, при кристаллизации в шовном валике образуются раковины, свищи и многочисленные поры. Прочность соединений страдает. Ухудшается геометрия сварного соединения. Для того чтобы обеспечить надежную защиту расплавленного металла используются различные газы в чистом виде, а также и в виде смесей.
Какие бывают режимы TIG сварки
Сварку в аргоне выполняется как в автоматическом (ААД), механизированном полуавтоматическом (MIG) и в ручном режиме (TIG). Для данного метода характерно применение как плавящегося электродного металла (проволоки), так и неплавящегося вольфрамового электрода.
От механизированной аргонодуговая сварка плавящимся электродом (MIG) отличается присутствием особенностями розжига дуги. Газ и сварочная проволока и подается через сопло горелки при нажатии специальной клавиши на ее корпусе. Газ подается за 12-25 секунд до подачи питания на клеммы. Для mig поджег дуги происходит касанием проволоки самого изделия.
Основные особенности
Особенности процесса аргонодуговой сварки следует рассмотреть подробно, у технологии множество режимов, нюансов. Защитная атмосфера защищает ванну расплава. Но для этого необходимо в постоянном режиме подавать газ в рабочую зону под определенным давлением. Сущность аргонодуговой сварки – создание специальной среды, препятствующей окислению присадки и металла при воздействии электродуги с необходимой температурой горения.
Теперь об особенностях аргонодуговой сварки неплавящимся электродом TIG. Рабочим элементом является горелка с соплом, через которое осуществляется подача газовой смеси или чистого Ar. Аргон имеет более высокую плотность чем воздух вследствие чего обеспечивает вытеснение посторонней газовой среды из зоны процесса. Данный газ ионизируется под воздействием электрического разряда и разогрева металла при розжиге. Происходит так называемая термоэлектронная эмиссия. В результате газ образует плазму, в которой происходит уверенное горение дуги. Потенциал ионизации инертных газов очень высокий. Пробить защитную атмосферу способны только высокочастотные токи, образованные специальным устройством — осциллятором.
Методы зажигания дуги.
За счет частотности электродуга способна формироваться без касания электрода о металлическую поверхность (чиркания). В некоторых случаях дугу зажигают и методом качания (чирканья) о поверхность изделия. Тут необходимо высокая квалификация сварщика, так как при замыкании, в металл изделия могут попасть частички вольфрама, образуя тем самым дефект. Также произойдет оплавление самого электрода изменив его геометрию, и ухудшит процесс сварки. Мощность дуги снизится из-за уменьшения напряжения на дуге. Также измениться и давление самой дуги. В современных аппаратах для предотвращения этого применяется функция Lift Tig (лифт тиг). С ее помощью понижается сила сварочного тока в стадии зажигания дуги. С увеличением зазора между изделием и электродом ток увеличивается до рабочих значений.
Устройство сварочной горелки
Вернемся к устройству сварочной горелки. В центральную часть устанавливается держатель (цанга), в который вставляется электрод с вылетом из сопла в пределах от 2,0 до 5,0 мм. Горелка аппарата, оборудованного осциллятором, имеет на корпусе кнопку для запуска процесса. При ее нажатии происходит продувка газом магистралей, и с небольшой задержкой импульсно подается ток на электрод. Сварочный ток TIG – это высокочастотный или импульсный электроток с частотой от 150 до 500 Гц. Его напряжение весьма верило и колеблется в пределах 2500 – 6000В.
Шов формируется плавлением сварочной проволокой подаваемой в зону сварки из вне и последующей кристаллизацией сварочной ванны. Подбирают присадку, по химическому составу близкую к сплаву. В ряде случаев используется присадка с дополнительными легирующими элементами для придания особых свойств.
Общие понятия
Сварка аргоном – великолепная технология гибридного типа, позволяющая соединять самые капризные и устойчивые металлы: от огромных труб до маленькой отломившейся ножки бронзовой балерины. В аргонодуговых способах объединены преимущества двух классических методов: дугового электрического и газового. Технология сварки нержавеющей стали – лишь один пример из многочисленных способов сварочных работ в аргоновых облаках.
Юный сварщик никогда не станет классным мастером, если не будет вникать в теорию сварочного дела. Особенно, если это касается непростых технологий, к которым, безусловно, относится аргонная сварка.
Окисление во время работы ни к чему хорошему не приводит: качество швов низкое с точки зрения прочности и долговечности из-за большого количества мельчайших пузырьков внутри. Ну а алюминий вообще варить невозможно – при нагревании он попросту горит в воздухе.
Принцип аргонодуговой сварки.
Главной задачей в технологии сварки аргоном становится защита сварочной рабочей ванны от газов и примесей. Здесь лучшими помощниками выступают инертные газы, которые выполняют роль защитной оболочки. Кроме аргона к инертным газам относится гелий, вполне соответствующий газ по всем параметрам. Но гелий дороже аргона, и по количеству расходуется намного больше. Расход аргона при сварке нержавейки, например, в разы меньше расхода гелия.
Кроме того, работа с гелием требует специальной защитной одежды для всех частей тела. Гелий в чистом виде в современных технологиях применяется редко. Чаще его используют в смесях для газовых лазеров. Здесь нужно упомянуть еще один инертный газ – азот, который используется в металлических работах с очень узкой специализацией – с азотом варят только медь. Главным и повсеместным инертным компонентом в гибридной технологии выступает Его Величество Аргон.
Его свойства:
- Аргон значительно тяжелее воздуха, поэтому отлично вытесняет его из сварочной ванны, защищая, таким образом, зону плавления от ненужных газовых примесей.
- Будучи инертным веществом, не вступает в реакцию ни с какими другими элементами, в том числе со свариваемыми металлическими поверхностями.
- Об одном «аргоновом» нюансе нужно знать и помнить. При использовании тока обратной полярности аргон превращается в электропроводную плазму со всеми малоприятными последствиями.
Плюсы и характеристики сварки с помощью аргона
Конечно сварка аргоном имеет свои плюсы и характеристики, не отставая от всех прочих видов и технологий сваривания металлов.
Эта статьи расскажет вам обо всем плохих и хороших сторонах сварки аргоном, также некоторые тонкости работы с таким газом, и даже про то как настроить ваш сварочный аппарат, чтобы шов получился качественным.
Очень полезна к прочтению эта информация, оно даст сориентироваться в принципах аргона и не допускать оплошностей
А это важно для новичков, или людей которые ещё не пробовали работать с таким видом сварки
Она приоткроет вам занавес на те процессы, которые проходят при таком виде варки и почему это происходит в принципе. Это статья должна быть первая в списке прочтения, потому что без нею вас не сориентироваться в других статьях.
Технологии аргоновой сварки стали, нержавейки и других материалов
Качество сварка аргоном стали, например, во многом зависит от умения производящего сварку. Он должен проводить горелкой в районе шва медленно, равномерно продвигаясь, не позволяя резких или поперечных движений и равномерно подавая присадочную проволоку. Резкая ее подача может привести к брызгам расплавленного металла, плавность и аккуратность подачи достигаются практическим опытом
Немаловажно и расположение присадочной проволоки. Лучше всего, когда она подается перед горелкой под определенным углом к сварочной поверхности без резких движений. От этого зависит ровность и размер получаемого шва
От этого зависит ровность и размер получаемого шва.
Еще важно при сварке аргоном нержавейки, например, правильно подобрать нужный режим сварки. Определяя направление и полярность тока, руководствуются характеристиками свариваемого металла, размерами электрода и самих деталей. Многие сплавы, а также стали сваривают на постоянном токе с прямой полярностью
Некоторые цветные металлы, такие как магний или алюминий, предпочтительнее варить на переменном токе с обратной полярностью, что быстрее разрушает их пленку, состоящую из оксидов. Сварка на постоянным токе способствует неравномерному отделению тепла: у анода – 70%, а у катода – 30%. Из-за этого, к примеру, для сварки титана аргоном пользуются прямой полярности током, чтобы, не сильно разогревая электрод, качественно сплавлять детали. Подбирая силу сварочного тока, можно воспользоваться специальной таблицей справочной литературы или собственным накопленным опытом
Многие сплавы, а также стали сваривают на постоянном токе с прямой полярностью. Некоторые цветные металлы, такие как магний или алюминий, предпочтительнее варить на переменном токе с обратной полярностью, что быстрее разрушает их пленку, состоящую из оксидов. Сварка на постоянным токе способствует неравномерному отделению тепла: у анода – 70%, а у катода – 30%. Из-за этого, к примеру, для сварки титана аргоном пользуются прямой полярности током, чтобы, не сильно разогревая электрод, качественно сплавлять детали. Подбирая силу сварочного тока, можно воспользоваться специальной таблицей справочной литературы или собственным накопленным опытом.
Быстрота подачи аргона со скоростью вносимых потоков воздухавлияют на расход газа. К примеру, при сварке меди аргоном в помещении, исключающем сквозняки, его расход будет небольшим. А работы по сварке, производимые на улице при порывах бокового ветра, потребуют большего расстояния, отделяющего электрод от свариваемой поверхности детали. Воздушный поток будет сдувать аргон, оставляя металл шва незащищенным. Чтобы избежать таких сложностей применяют особое сопло с сеткой в мелкую ячейку, называемое конфузорным.
Нередко в смесь газов вместе с аргоном включают немного кислорода. Он, в отличие от инертного аргона, реагируя с вредоносными примесями, способен защищать от них свариваемую поверхность изделия. Из-за воздействия кислородом грязь и различные присадки, образующиеся в ходе плавления металлов, сгорают либо образуют другие соединения, способные всплывать поверх ванны сварки. Так, применение кислорода позволяет бороться с порами в шве при сварке чугуна аргоном.
Отдельные достоинства с недостатками имеются у каждой технологии, есть они и у сварки аргоном. Ее главным преимуществом является возможность защитить сварочную ванну и шов от атмосферного воздействия. Также плюсом производимой полуавтоматом сварки аргоном считается большая скорость проведения работ, обусловленная высокой температурой дуги. При этом можно не бояться видоизменить форму возводимой конструкции благодаря небольшой области нагрева. Также аргонодуговая сварка позволяет соединять сплавы с металлами, иначе сварить которые просто невозможно. Недостатками этой технологии сварки считают относительную сложность производства работ и требующее точности в настройках оборудование.
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.
Технология сварки аргоном
Суть технологии сварки аргоном заключается в создании дуги между изделием и графитовым стержнем, и удержание её в процессе работы. Тут важную роль играет неплавящийся электрод. Вольфрамовый электрод представляет собой стержень не большой длины, установленный в сварочную горелку. Небольшой конец вольфрамового стержня выступает за пределы сопла горелки. Аргон подаётся через сопло горелки в зону сварки.
Зажигание дуги производится не так как в ручной дуговой сварке плавящимся электродом. Касаться электродом изделия, для замыкания дуги запрещено. Это может испортить электрод. Зажигание происходит на расстоянии от свариваемого металла. Нажатием на кнопку расположенную на горелки произойдёт загорание дуги. Этот процесс выполняет осциллятор, задача которого состоит в зажигании дуги и поддержании стабильного горения дуги. Вместе с нажатием на кнопку в зону сварки подаётся защитный газ.
В зажженную дугу подаётся присадочный материал. Подача осуществляется плавно, свободной рукой, без резких движений. Движение при сварке – продольное. Наклон горелки должен быть в сторону формирующегося шва. Таким образом, шов полностью закрывается защитным газом. Не стоит растягивать дугу, иначе это может привести к ухудшению качества соединения. Не стоит резко начинать сварку после зажигания дуги. Должно пройти примерно 1-1,5 секунд, для того что бы пошёл газ. Точно также не стоит резко обрывать сварку.
Режимы сварки TIG
При выборе режимов сварки TIG, первым делом следует учитывать метал который предстоит варить. От этого будет зависеть не только полярность, а и род тока. Так при сварке углеродистых, высоколегированных сталей, а также цветные металлы, варят на постоянном токе прямой полярности. Алюминий является исключением. Алюминий обычно варят на переменном токе. На переменном токе происходит эффективное разрушение оксидной плёнки. Хотя на постоянном токе с обратной полярностью алюминий тоже можно варить.
В таблице ниже приведены основные режимы аргонодуговой сварки углеродистых сталей:
| Толщина свариваемого металла, мм | Род тока | Ток сварки, А | Напряжение, В | Диаметр электрода и присадочной проволоки, мм | Скорость сварки, см/мин | Расход аргона, л/мин |
| 1,0 | Постоянный ток прямой полярности | 30-60 | 11-15 | 2/1,6 | 12-28 | 2,5-3,0 |
| 1,0 | Переменный ток | 35-75 | 12-16 | 2/1,6 | 15-33 | 2,5-3,0 |
| 1,5 | Постоянный ток прямой полярности | 40-75 | 11-15 | 2/1,6 | 9-19 | 2,5-3,0 |
| 1,5 | Переменный ток | 45-85 | 12-16 | 2/1,6 | 14-23 | 2,5-3,0 |
| 4,0 | Постоянный ток прямой полярности | 85-130 | 12-15 | 4/2,5 | – | 10,0 |
Основные режимы сварки алюминия и его сплавов на переменном токе приведены в таблице ниже:
| Толщина свариваемого металла, мм | Диаметр электрода и присадочной проволоки, мм | Ток сварки, А |
| 1-2 | 2/1,6 | 50-70 |
| 4-6 | 3/2,5 | 100-130 |
| 6-10 | 5/3,5 | 220-300 |
| 11-15 | 6/4 | 280-360 |
Во время сварки, особенно алюминия, необходимо соблюдать основные правила:
- Электрод и присадка располагаются перпендикулярно по отношению к материалу;
- Следует избегать колебания электрода в поперечной плоскости;
- Длина дуги – от 1,5 до 2,5 миллиметра;
- Сварка выполняется справа налево.
Оборудование для сварка металла аргоном
Аппараты для сварки металла аргоном могут идти в цельном блоке, так из отдельных блоков. Но как бы то ни было, у всех у них один и тот же принцип работы. Состоит оборудование для аргонодуговой сварки из:
- Источник сварочного тока. Может быть постоянным, переменным или комбинированным. Последнее время все аппараты поддерживают выбор рода тока;
- Осциллятор. Как уже выше говорилось: поджигает дугу, а при переменном токе поддерживает стабильное горение;
- Установка для управления сварочным процессом. Позволяет регулировать параметры сварки;
- Горелка с рукавом. Предназначена для держания графитового электрода и подача аргона в зону сварки;
- Приспособление для подачи аргона в аппарат, и дальнейшее поступление его через рукава к горелке.
Преимущество сварки стали аргоном
Аргонодуговая сварка стали имеет массу преимуществ. Вот самые основные:
- Сварка тонколистового металла любого состава;
- Выполнение сварки цветных металлов и их сплавов;
- Сварка титана и его сплавов;
- Качественный шов.
Недостатки аргонодуговой сварки металлов
К недостаткам следует отнести:
- Низкая скорость сварки;
- Высокая стоимость аргона.
Несмотря на это всё, аргонодуговая сварка стали на сегодняшний день занимает высокую популярность. Видь с её помощью можно сварить абсолютно любой металл, даже в домашних условиях. А аргон надёжно защитит сварной шов от всех внешних неблагоприятных факторов.
Плюсы и минусы сварки с помощью давления
Есть несколько разновидностей сварки давлением, и каждая из них имеет как преимущества, так и недостатки.
Преимущества холодной сварки:
- поверхности деталей не нагреваются;
- работа выполняется быстро;
- после проведения работ практически нет грязи;
- не требуются особые навыки оператора.
Недостаток в том, что при выполнении таких работ могут сильно меняться размеры деталей, особенно это касается такого метода сварки, как ковка.
Преимущества сварки трением:
- для выполнения работ требуется небольшая мощность;
- металл нагревается до невысокой температуры;
- сварка выполняется быстро.
Недостаток в том, что в области шва детали повреждаются. Одна из них должна быть круглой формы, чтобы она могла ввинчиваться во вторую, которая плоская.
Преимущества сварки взрывом:
- заготовка нагревается на короткое время;
- шов обладает высокой прочностью;
- работа выполняется быстро.
Для выполнения такой сварки нужны специальные места, это связано с образованием взрывной волны, поэтому и техника безопасности должна быть соответствующей.
Достоинства диффузионного метода:
- подходит для соединения разных металлов, при этом толщина заготовок также может не совпадать;
- шов не требует дальнейшей обработки;
- расход энергии небольшой.
Для выполнения таких работ понадобится соответствующая квалификация сварщика и специальное оборудование.
Преимущества контактной сварки:
- прочный и аккуратный шов;
- работа выполняется быстро.
Для выполнения сварочных работ таким методом понадобятся сложные аппараты.
Существующие способы сварки давлением позволяют соединять детали, когда это невозможно сделать классическими видами плавления. Они отличаются меньшими затратами энергии, а большинство из них имеют простое техническое решение, что делает такую сварку популярной, и на многих производствах она вытесняет традиционные технологии.
Ручная аргонодуговая сварка
Аргоновое сваривание – синтез электродуговой и газовой сварки. С первой его роднит то, что материалы плавятся дуговым разрядом. Со второй — применение газа, истекающего из сопла под давлением, схожесть приемов в работе.
Это вид электросварки широко распространен, так как им можно сваривать многие металлы и их сплавы. Небольшое по габаритам оборудование применяется в небольших промышленных производствах и кустарных мастерских.
Перед сваркой детали зачищаются и обезжириваются. Проводится настройка режима работы оборудования: чем толще детали, тем больше диаметр электродов и больше сила тока.
Включается подача аргона, зажигается дуга. Она расплавляет соприкасающиеся кромки деталей, образуя сварочную ванну
Затем в электродугу осторожно водится присадочная проволока. Ее дальнейшая подача осуществляется постоянно и равномерно
Если вводить проволоку рывками, металл разбрызгается, и качества сварного шва ухудшится.
Ручная аргонодуговая сварка
Чем толще материал, тем больше угол наклона между горелкой и рабочей поверхностью. При толщине 4 мм угол равен 45 градусов. Скорость перемещения горелки 0,1-0,3 м/мин. Отключать подачу защитного газа необходимо через 10−15 секунд после выключения.
Расход аргона 8-16 л/мин.
Достоинства:
- во время сваривания не образуются окислы, отрицательно влияющие на качество соединения;
- можно сваривать нержавеющие стали, алюминий, медь, титан и т.п., их сплавы;
- так как рабочая температура не достигает 1000˚С, детали не деформируются.
Недостатки
- требуется практика;
- высокий уровень облучения ультрафиолетом;
- нельзя работать на открытом пространстве – аргон сдувается ветром из зоны соединения.
Подготовка оборудования к сварке
- Конструкция располагается на ровной сухой поверхности так, чтобы вентилятор не закрывался.
- При помощи воздушного шланга производится соединение источника газовой смеси с редуктором или впускным отверстием аппарата.
- Для заземления конструкции следует использовать кабель сечением не меньше 6 мм2. Он подключается к специальному заземляющему контакту на панели инвертора. Некоторые модели аппаратов имеют специальную арматуру и для зануления.
- Горелка с держателем вводится в созданную инфраструктуру также посредством соединительных контакторов с заземлением. Держатель соединяется с плюсовым разъемом, а обратный кабель направляется к минусовому контуру.
- Проверить напряжение в сети мультиметром и в дальнейшем на полученные показания делать акцент при выполнении настроек аппарата.
Безопасная работа
Прежде чем начать сварку, надо принять меры по безопасности. Сварщику необходимо иметь защитные средства:
- краги из искростойких материалов;
- маска – тип „Хамелион“ или обычная со светофильтром;
- роба;
- обувь из кожи и войлока;
- очки для защиты глаз от металлических частиц при ошкуривании.
Маска „Хамелион“ с автоматической регулировкой – затемняется только при зажигании дуги. Степень затемнения можно настроить самостоятельно.
При работе следует соблюдать пожарную и электробезопасность. В рабочем помещении необходимо установить вентиляцию, а в гараже или домашней мастерской работать при открытых дверях и окнах.
