Тонкости аргоновой сварки. Как варить нержавеющую сталь аргоном

В нержавеющую сталь добавляется определенное количество хрома - не более 12%, что делает этот металл весьма податливым для обработки. Для соединения изделий из нержавейки можно использовать абсолютно все технологии сварочных работ. Однако тонкие элементы лучше всего соединять при помощи сварки нержавейки в аргоне.

Нержавеющая сталь обладает определенными техническими и эксплуатационными характеристиками, которые оказывают существенное влияние на конечный результат сварочных работ:

• Невысокий показатель теплопроводности не позволяет использовать чересчур высокий сварочный ток, так как в этом случае можно прожечь металл в районе формирования сварного соединения. Решается подобная проблема снижением силы подаваемого на металл тока до приемлемых параметров;
• Чрезмерно высокий усадочный процент металла в процессе остывания после проведения сварных работ с нержавеющей сталью. Чтобы это не сказалось на качестве соединения, необходимо правильно выставлять зазор между свариваемыми элементами;
• Если заготовка будет в течение долгого времени разогрета до высокой температуры, то это приведет к тому, что хром начнет испаряться, соответственно антикоррозийные характеристики в районе сформированного шва будут потеряны. Чтобы этого не произошло, сварка нержавейки аргоном подразумевает быстрое охлаждение конструкции.

Аргонная сварка качественной нержавейки может осуществляться при помощи стандартного набора оборудования, куда входят инвертор, осциллятор и баллон, не удастся обойтись без горелки, соответствующих шлангов и проводов.

В качестве расходных материалов придется использовать сварную проволоку и непосредственно аргон. Если планируется осуществлять аргонную сварку нержавейки, то и присадку тоже придется брать из нержавеющей стали. Как правило, заготовки производятся из материала, имеющего маркировку 304, то для него в большинстве случаев подойдет проволока марки Y308.

Вместо аргона можно использовать и ряд других газов, однако аргон расходуется наиболее экономично, к тому же его разрешается применять для соединения материалов разного рода, например меди с нержавейкой. В частности, для нержавеющей стали потребуется всего лишь 8 литров газа в минуту. Кроме того, можно дополнительно снизить расход газа, если на горелке будет размещена специальная газовая линза, обладающая специальной сеточкой.

Сварка нержавейки аргоном: технология проведения работ

В принципе, методы выполнения работ приблизительно такие, как и , стали, алюминия и других металлов, однако здесь имеются определенные нюансы:

• Неплавящийся элемент и присадочную проволоку ведут исключительно вдоль формируемого сварного соединения. Отклоняться ни в одну из сторон нельзя, так как в этом случае расплавленный металл будет покидать аргоновую среду и вступать в контакт с воздухом, чего допустить нельзя;
• Чтобы качество шва, полученного в результате аргонодуговой сварки, было как можно более высоким, после завершения работы по его формированию, придется обдувать его аргоном с обеих сторон. Несмотря на то что это приведет к увеличению расхода газа, данная особенность не позволит не схватившемуся металлу вступить в контакт с воздухом и допустить испарение хрома;
• Не допускается соприкосновение неплавящегося элемента с поверхностью соединяемых заготовок, их сваривают без непосредственного контакта. Недопустимо касаться даже при необходимости осуществить розжиг дуги. Чтобы это выполнить, зачастую розжиг производится на специальной пластине, сделанной из графита или угля, в дальнейшем дуга переносится на основной металлом. Однако существует и бесконтактная технология, подразумевающая использование специального медного осциллятора.

Как уже говорилось выше, подачу газа после завершения сварочных работ сразу прекращать запрещается, нужно ее осуществлять еще примерно 10-15 секунд.

Как сварить между собой трубы из нержавеющей стали?

Сегодня нержавеющие элементы достаточно часто применяются в бытовых условиях, в промышленности они используются еще чаще, причем в самых разных областях производства. Соединять их между собой следует с помощью аргонодуговой сварки, причем технология в данном случае почти не будет отличаться от сварки листового металла. Все подготовительные работы точно такие же, как и режимы самой сварки, однако существует один незначительный нюанс.

Как уже говорилось выше, желательно обдувать сварное соединение с обеих сторон аргоном. Снаружи сделать это не так проблематично. Чтобы выполнить это изнутри, нужно немного исхитриться:

• С одной стороны труба затыкается пробкой из бумаги, ткани или иного материала.
• Стыковое соединение по периметру заклеивается любым клеящим материалом - скотчем либо изоляционной лентой.
• В открытое отверстие закачивается аргон, причем давление ставят минимальное, чтобы пробка осталась на месте.
• Когда внутри труба полностью заполнилась газом, второе отверстие тоже затыкают пробкой.
• Клеящую пленку теперь снимают с заготовок и производят сварные работы.

Сварка в аргоновой среде с помощью неплавящегося вольфрамового электрода

Данная работа производится в случае, когда между собой требуется соединить элементы незначительной толщины, причем благодаря этой технологии получаются очень качественные, аккуратные и привлекательно выглядящие соединения. Обычно сварные работы промышленного типа подразумевают стыковку труб, которые в дальнейшем будут предназначаться для транспортировки жидких или газообразных продуктов. Стоит отметить, что данные трубопроводы способны функционировать даже под весьма высоким давлением.

В процессе производства работ применяется специальный неплавящийся электрод, причем здесь допустимо пользоваться как прямой, так и обратной полярностью. Ключевым рабочим инструментом в данной ситуации будет горелка, в которой будет закрепляться электрод. Из ее сопла во время проведения работы будет выходить струя аргона.

Сварное соединение будет формироваться во многом за счет металла заготовок, поэтому следует учесть этот момент и сделать их несколько больше, чем подразумевается по проекту. При необходимости допустимо использовать присадочный материал, который придется подавать в ручном режиме к участку, где будет гореть дуга. Перемещать горелку с электродом, изготовленным из вольфрама, также придется руками. Стоит сразу сказать, что производительность труда в случае применения данной технологии будет не слишком высокой. Дело в том, что подавать присадку вручную не слишком удобно, к тому же в это время придется еще и обдувать сварную ванну аргоном и проводить электрод. Одновременно выполнять такой ряд действий с качественным итогом может только весьма профессиональный сварщик, поэтому лучше воспользоваться полуавтоматической технологией.

Медь и др.) которые практически не поддаются соединению с применением традиционного оборудования, поэтому для создания неразъемных конструкций из этих материалов успешно применяется аргонно-дуговая сварка. Аргонная сварка своими руками осуществляется на стандартном оборудовании или при помощи агрегата собственного изготовления и требует определенных навыков и знаний, без которых процесс обречен на неудачу. Горелка для сварки аргоном

Особенности аргонодуговой сварки

При аргонно-дуговой сварке процесс происходит в среде инертного газа (аргона), который защищает сопрягаемые поверхности от окисления, тем самым улучшая качества шва. может осуществляться в ручном, и автоматическом режимах с использованием неплавящегося и плавящегося электрода.

В качестве неплавящегося электрода при аргонно-дуговой сварке обычно применяется вольфрамовый элемент, поскольку это очень тугоплавкий материал. При помощи подобного способа сваривания можно осуществить надежное соединение материалов, которые очень затруднительно сварить традиционных способом, и даже разнородных деталей.

Особенности техники при аргонодуговой сварке

Для уверенной и продуктивной работы следует знать, как варить аргоном, и придерживаться некоторых правил, выполнение которых значительно облегчит процесс и позволит добиться высокого качества шва.

Аргонно-дуговая сварка своими руками предполагает создание прочного и надежного шва, и поэтому требует повышенного внимания при проведении работ.

• Неплавящийся электрод следует держать как можно ближе к свариваемой поверхности, создавая минимально возможную длину дуги. С увеличением дуги уменьшается глубина проплавления металла и увеличивается ширина шва, то есть страдает качество.
• Обычно при аргонно-дуговой сварке совершается только одно движение, которое направленно вдоль оси шва. Отсутствие частых поперечных движений дает возможность создать более узкий и эстетически привлекательный шов, что выгодно отличает эту технологию от применения покрытых электродов.
• Для предотвращения насыщения свариваемых поверхностей азотом и , содержащихся в воздухе, следует внимательно следить за тем, чтобы неплавящийся электрод и присадочная проволока находились в зоне аргонной защиты.
• При резкой подаче сварочной проволоки наблюдается активное разбрызгивание металла. Для предотвращения этого процесса следует подавать проволоку очень плавно, что достигается практикой.
• Одним из показателей качества шва является его проплавленность, о которой можно судить по форме, образованной сварочной ванной. О хорошей проплавленности можно судить по сварочной ванне, удлиненной в сторону направления сварки, а овальная или круглая форма говорит о недостаточном проплавлении поверхности.
• При сваривании неплавящимся электродом присадочную проволоку следует располагать под углом к свариваемой поверхности впереди горелки, избегая поперечных колебаний. Таким способом легче обеспечить ровный и узкий сварочный шов.
• Заваривание кратера при окончании работ производят с помощью понижения силы тока реостатом (неправильно прекращать работу путем обрыва дуги, отводя горелку, поскольку резко снижается защита шва). Обычно подачу газа (аргон) прекращают через 7 – 10 секунд после окончания работы, а начинать подачу газа в область соединения следует за 15 – 20 секунд до начала процесса.
• Перед началом проведения сварочных работ поверхности деталей следует очистить от окислов и грязи механическими или химическими способами, а также обезжирить.

Параметры режимов при аргонно-дуговой сварке

Сварка аргоном своими руками пройдет на высоком уровне, если выбрать оптимальные режимы, которые обеспечат максимально эффективное проведение процесса.

• Полярность и направление тока выбираются согласно свойствам свариваемого металла. Обычно при работе с основными сталями и сплавами применяется постоянный ток прямой полярности. Сварку алюминия, магния и бериллия предпочтительней вести при обратной полярности, что способствует более быстрому разрушению оксидной пленки.
• Устанавливаемый сварочный ток зависит от марки и состава материалов, от диаметра вольфрамового электрода, а также от полярности тока. Точные данные режимов для решения конкретной задачи следует выбирать из справочных материалов или на основании собственного опыта.
• Напряжение дуги полностью зависит от ее длины, поэтому рекомендуется проводить работы, создавая минимальную дугу, добиваясь снижения напряжения. При увеличении длинны дуги растет напряжение и ухудшается качество шва.
• Расход инертного газа следует устанавливать таким образом, чтобы создавался ламинарный поток, который полностью защитит провариваемые поверхности от окисления.

Подбор оптимальных режимов – это довольно сложный процесс, поэтому аргонно-дуговая сварка, обучение должно проводиться опытным специалистом, владеющим как теоретическими знаниями, так и практическими навыками выполнения подобных работ.

Модернизация обычного сварочного аппарата для использования аргона

Зачастую аргоновая сварка своими руками осуществляется на нестандартном , то есть аппарате, переделанном для решения конкретных задач. Для обеспечения качества работ понадобятся два дополнительных агрегата, которые помогут осуществить процесс на высоком уровне качества.

• Осциллятор – это устройство, используемое для бесконтактного зажигания электрической дуги. Оно поддерживает стабильный дуговой разряд при работе на режимах, требующих применения переменного тока. Поскольку зажигание дуги при аргонно-дуговой сварке по ряду причин невозможно путем непосредственного касания электродом рабочей поверхности, осциллятор генерирует высоковольтный разряд (4 – 8 кВт.), который и пробивает дуговой промежуток.
• Балластный реостат служит для регулирования силы тока и подбора оптимальных параметров при сварке деталей из различного материала. При сваривании алюминия на переменном токе рекомендуется осуществлять регулирование реостата в очень узких пределах (15- 20%), поскольку постоянную составляющую тока компенсировать все равно не удастся.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Более наглядно с процессом можно ознакомиться, посмотрев аргонно-дуговая сварка (видео), где показаны методики настройки оборудования и способы сопряжения различных поверхностей.

Преимущества:

• область нагрева основного металла очень незначительна, что сохраняет первоначальную форму заготовок;
• аргон является инертным газом, удельный вес которого тяжелее воздуха, поэтому он надежно защищает свариваемые поверхности от воздействия окружающей среды;
• высокая тепловая мощность дуги позволяет увеличивать скорость проведения работ;
• несложность технических приемов делает такой способ сварки общедоступным;
• возможность сваривания деталей, которые нельзя соединить другим способом, с получением аккуратного и эстетичного шва.

Недостатки:

• возможность неполной защиты швов при работе на сильном ветре или сквозняке, поскольку часть аргона может не попасть по назначению;
• при проведении работ высокоамперной дугой предпочтительно использовать дополнительное охлаждение;
• довольно сложное оборудование, используемое для работы, и некоторые трудности точной настройки.

Для более подробного ознакомления с процессом следует посмотреть, как варить аргоном (видео), в котором очень доступно показаны все особенности проведения процесса, а также ознакомиться с необходимым оборудованием.

Научиться правильно варить алюминий довольно трудно. Нередко за такую работу не берутся даже мастера со стажем. Проблема в том, что алюминий является весьма капризным материалом и работа с ним требует применения инвертора высокого качества.

Конечно же, можно обойтись практически любым сварочным полуавтоматом, но по-настоящему качественные сварные швы позволяют получать только аппараты, имеющие специальную функцию сварки данного металла. Если внешний вид тоже имеет значение, то лучше варить алюминий агрегатом со специальной опцией импульсной сварки. Обычно алюминий варится в среде аргона. Современные инверторы позволяют делать все качественно и в кратчайшие сроки.

Какие требования необходимо соблюдать при сварке алюминия аргоном?

При варке алюминия обычно применяется чистый аргон. Можно использовать смесь данного газа с гелием. 2-ой вариант лучше подходит для работы с толстыми листами. Алюминий варится с использованием специальной алюминиевой проволоки со сплошным сечением.

Важно уделить особое внимание конструкции горелки. Во-первых, ее нужно устанавливать на прямой шланг, безо всяких скручиваний и перегибов. Во-вторых, длина этого шланга должна быть не больше 3 м. Проблема в том, что алюминий варится аргоном с использованием очень мягкой проволоки. Вместо обычного канала в горелку лучше установить тефлоновый, предназначенный специально для работы с алюминием.

В случае если 3 м шланга для вас мало, приблизьте сварочный инвертор к обрабатываемому материалу. Если это невозможно, можно будет только при помощи агрегата с отдельно подающим механизмом. Наконечники должны иметь больший диаметр, чем для стали. Связано это с тем, что при нагревании алюминий сильнее расширяется.

Нужно подобрать правильные электроды. Лучшие результаты показывает сварка алюминия аргоном с использованием таких электродов:

1. ОК 96.20, ОК 96.10.
2. ОЗАНА-1, ОЗАНА-2.
3. Неплавящихся изделий на вольфрамовой основе.

1-ая марка электродов стала широко использоваться немногим более 10 лет назад. Такие электроды применяются преимущественно для работы с техническим алюминием. Также их можно использовать для сварки сплавов и литейного брака. Они позволяют поддерживать ровное горение дуги. Свойства готового шва максимально приближены к свойствам исходного материала, а шлаковая корка удаляется без лишних усилий.

У электродов 2-го типа присутствует щелочно-солевое покрытие. Их используют при работе с разнообразными сплавами алюминия. В большинстве случаев приходится проводить предварительный подогрев в среднем до 200-300°С.

Варить алюминий аргоном можно с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов. Они позволяют поддерживать дугу на стабильном уровне. Такие электроды могут иметь диаметр 2-6 мм. Для каждого конкретного случая нужно подбирать подходящий диаметр электродов в отдельном порядке. Зависит он, прежде всего, от толщины обрабатываемого изделия. Лучше всего показывают себя вольфрамовые электроды с разного рода присадками.

При варке алюминия аргоном используются довольно дорогостоящие электроды, поэтому к их выбору нужно подходить со знанием дела и обязательным учетом особенностей предстоящей работы.

Для варки алюминия аргоном вам понадобится следующее:

1. Сварочный аппарат и подходящие электроды.
2. Алюминиевая проволока.
3. Газосварка и нагревательный прибор.

Вернуться к оглавлению

Основные особенности сварки алюминия

Главной сложностью сварки алюминия является оксидная пленка, образующаяся на поверхности металла в процессе обработки. Температура плавления этой пленки достигает 2050 градусов, а непосредственно алюминий плавится при гораздо более низких температурах.

В соответствии с технологией нужно сначала пробивать эту пленку, а уже после этого плавить непосредственно металл. Лучше всего для выполнения такой задачи подходит импульсная сварка. Алюминий имеет хорошую теплопроводность и низкую температуру плавления. Из-за этого в процессе проведения сварочных работ деталь может зажечься. Чтобы этого избежать, нужно предварительно немного подогреть заготовку. Благодаря этому будет дополнительно увеличена глубина провара алюминиевой детали.

Принципиальная схема поста для полуавтоматической сварки плавящимся электродом: СГ — сварочная горелка, Р — редуктор баллонный, Б — баллон со сжатым газом, МП — механизм подачи сварочной проволоки, БУ — блок управления полуавтоматом, ИП — источник питания.

Чтобы было легче разбить оксидную пленку, нужно предварительно обработать деталь металлической щеткой. Такая обработка не займет много времени, зато деталь будет лучше и быстрее проплавляться. Зачищать рекомендуется непосредственно перед началом выполнения сварочных работ.

В процессе сварки алюминия следите за тем, чтобы дуга имела постоянную длину. Данное правило актуально не только для алюминия, а и для любых других металлов. Если дуга будет длиннее, чем нужно, заготовка не расплавится. Если же она будет короче, металл зажжется. Подходящая длина дуги определяется с учетом химического состава материала, т.к. у разных сплавов теплопроводность тоже различается. В среднем в случае с алюминием применяется дуга длиной 1,2-1,5 см.

Еще одной сложностью, с которой вам придется столкнуться в процессе варки алюминия, является заваривание кратера в конце шва. Проблема возникает из-за того, что алюминий достаточно быстро остывает. Решить данную проблему позволяет специальный полуавтомат. Сначала он дает повышенный ток, который позволяет пробить окисную пленку. В дальнейшем ток снижается, что позволяет безо всяких проблем заварить упомянутый кратер.

Вернуться к оглавлению

Какие способы сварки существуют

Для варки алюминия было разработано множество различных способов, подразумевающих использование различных материалов, оборудования и защитных сред.

Наибольшее распространение получили следующие методы:

1. Сварка в инертной газовой среде с использованием вольфрамового электрода.
2. Сварка при помощи полуавтомата с автоматизированной подачей проволоки.
3. Сварка плавящимися электродами без защитных газов.

Важным условием данной работы является разрушение окисной пленки, образующейся на поверхности алюминия. Для ее разрушения подойдет переменный или постоянный обратный ток. Алюминий нельзя варить на постоянном прямом токе, т.к. в подобных условиях окисная пленка не поддастся катодному распылению и не разрушится.

Вернуться к оглавлению

Какие аппараты подходят для сварки алюминия

Для сварки алюминия аргоном можно использовать ряд сварочных аппаратов. Все они делятся на несколько групп, а именно:

1. Универсальные агрегаты.
2. Специальные модели.
3. Специализированное оснащение.

Универсальные модели выпускаются серийно, они наиболее востребованы среди покупателей и используются чаще всего. Подобная сварка применяется в производственных условиях на специально оснащенных площадках.

Для сварки алюминия в среде аргона можно использовать различные специальные присадки. Они делают работу более простой и качественной.

Агрегаты, позволяющие варить алюминий аргоном с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов, имеют следующее оснащение:

1. Источник переменного/постоянного тока.
2. Горелку либо комплект специально предназначенных для такой работы устройств.
3. Устройство, способное обеспечить стартовое усиление дуги или же такое, которое позволяет стабилизировать переменную дугу.
4. Аппаратуру, позволяющую управлять сварочным циклом.
5. Устройство, предназначенное для компенсации и регулирования постоянного тока.

В настоящее время существует ряд новых методов сварки алюминия аргоном, разработанных специально для расширения диапазона толщины материалов, которые можно варить, улучшения показателей производительности при получении сварочных соединений, в том числе и улучшения провара.

В процессе работы дуга перемещается шагами или с определенной скоростью. Эти перемещения могут быть синхронизированы с импульсами тока сварки. Благодаря этому проплавление будет максимально эффективным по всем направлениям. Снижение тока позволяет исключить риск перегрева металла и благодаря этому практически полностью избавиться от деформаций.

Вольфрамовые электроды позволяют получать качественные сварные швы и выполнять работу с довольно большой скоростью. Для выполнения работы понадобится лишь специальное оборудование и дополнительные блоки, никаких труднодоступных и дорогостоящих агрегатов не нужно.

Чаще всего сварка аргоном выполняется при помощи инверторного агрегата. Такие аппараты получили широкое распространение как в быту, так и на производстве. Применение инверторного сварочного аппарата является оптимальным вариантом. Даже не имея особого опыта проведения сварочных работ, вы сможете разобраться в технологии без особых усилий. И эти знания определенно вам пригодятся. Во-первых, вы сможете выполнять свои личные задачи, а во-вторых, при желании, оказывать услуги сторонним заказчикам.

Аргонодуговое сваривание – это сварка с применением инертного газа аргона, который доставляется к специальной горелке по шлангам . Подача аргона позволяет оттеснить воздух и надежно предохранить электрод , дугу и всю сварочную ванну от окисления и насыщения азотом. Также эта особенность аргонодуговой сварки позволяет использовать аргон при сваривании металлических изделий и сплавов, которые обладают структурным сходством к газам, которые находятся в воздухе. Такими металлами могут быть цирконий, магний, алюминий и титан .

Аргонодуговое сваривание отличается на автоматическую и ручную аргонодуговую сварку . При проведении сварочных работ ручной сваркой горелкой управляет сварщик, а при автоматическом сваривании струю горелки и присадочную проволоку подает и направляет специальный механизм. Часто присадочной проволокой является электротехнический провод нужной толщины . Когда горелка включается, между кончиком неплавящихся электродов и свариваемой деталью образуется электрическая дуга. Дуга расплавляет свариваемую деталь вместе с присадочной проволокой.

Используя сварочные аппараты самых различных конструкций можно использовать аргонодуговое сваривание при монтаже трубопроводов. Стыки труб свариваются по кругу или с помощью трубной решетки. Такое сваривание называется орбитальным. Это означает, что при работе свариваемое изделие остается неподвижным, а вокруг него вращается только сварочный электрод. Стоит заметить, что сваривание аргоном может производиться в различных положениях , а это немаловажно при сваривании трубопроводов. Сваривание труб может производиться в различных положениях, поэтому проведение таких работ требует от сварщика большой маневренности.

Проведение сварочных работ по своей методике отличается от толщины свариваемого металла и от материала, из которого деталь сделана. Например, если толщина металла небольшая, аргонодуговое сваривание можно производить без использования присадочной проволоки . В таком случае существует большая вероятность получить сварочный шов высокого качества, а также большую глубину прогрева изделия, что очень важно при сварке.

Пользуется большой популярностью как у специалистов, так и у любителей, которым помогают ее осваивать видео уроки для начинающих. Используют данную технологию для сварки сложных в соединении металлов: нержавеющей и других видов , титана, меди, алюминия, их сплавов и др. Что характерно, является одним из немногих способов, позволяющих получать качественные и надежные соединения деталей, изготовленных из перечисленных выше металлов.

Начинающим специалистам варить цветные металлы при помощи данной технологии будет достаточно сложно – лучше набивать руку на соединении деталей из стали. Если же опыт сварочных работ уже есть, можно посмотреть видео уроки и начать осваивать азы данного метода.

Знание технологии сварки аргоном позволит сэкономить приличные деньги, которые в ином случае пришлось бы заплатить квалифицированным специалистам. Целью статьи, которая предлагается вашему вниманию, является предоставление всей необходимой информации, относящейся к сварке с аргоновой защитой ( , давления газа, расходных материалов, подготовка деталей различной формы и из разных материалов к работе, а также многое другое). Усвоив полученную информацию и пройдя несложное видео обучение, вы сможете начать варить детали из разных металлов по данной технологии.

В чем заключаются особенности аргонной сварки

Аргоннная сварка имеет много схожего с электродуговой и газовой технологиями (принцип нагрева кромок соединяемых деталей при помощи электрической дуги, использование газа и техника выполнения работ). Есть у данных методов и существенные различия, о которых должен знать как специалист, так и начинающий сварщик.

Расплавление кромок соединяемых заготовок и присадочного материала при выполнении сварки с использованием аргона, как уже говорилось выше, обеспечивает высокая температура, выделяемая в процессе горения электрической дуги. Необходимость использования аргона, выполняющего роль защитного газа, объясняется свойствами металлов, которые варят по данной технологии.

Легированные стали и большинство цветных металлов (а также сплавов на их основе) в процессе нагрева и расплавления начинают активно взаимодействовать с газами, содержащимися в окружающем воздухе – кислородом, азотом, водородом и др. В результате такого взаимодействия на поверхности обрабатываемого металла формируется тугоплавкая оксидная пленка (а расплавленный алюминий, контактируя с кислородом, может даже воспламениться).

Аргон, подаваемый в зону выполнения сварочных работ, обеспечивает ее надежную защиту, так как является инертным газом, который за счет своей большей массы выдавливает из области сварочной ванны все остальные газообразные соединения.

Аргон, который обеспечивает надежную защиту зоны сварки от окружающего воздуха и практически не взаимодействует с металлом деталей и присадочного прутка, позволяет получать качественные сварные швы, отличающиеся однородностью структуры и высокой надежностью. Важным является и то, что при использовании данного метода сварки, по сравнению с другими технологиями, сокращается расход присадочного материала.

Кроме того, аргон позволяет создавать в зоне сварки поток токопроводящей плазмы, которая облегчает прогрев и расплавление кромок соединяемых заготовок. Это также обеспечивает высокое качество формируемого шва.

Начинающим специалистам будет полезно узнать, что аргон следует подавать в зону сварки за 15–20 секунд до ее начала, а прекращать подачу через 10 секунд после ее окончания.

Варить по данной технологии можно плавящимися и неплавящимися электродами, в качестве которых используются стержни из вольфрама – самого тугоплавкого металла. На размер оказывает влияние как состав материала, из которого изготовлены соединяемые детали, так и их толщина. Естественно, что от диаметра электрода зависит расход энергии, которую необходимо затратить на получение сварного соединения.

На сегодняшний день разработано три технологии выполнения сварки с применением защитного газа аргона:

• РАД – ручная сварка, для выполнения которой используется неплавящийся электрод;
• ААД – автоматическая аргонодуговая сварка, выполняемая с использованием неплавящегося электрода;
• ААДП – с использованием аргона и электрода плавящегося типа.

Если вы начинающий специалист и не знаете, какой аппарат для сварки аргоном приобрести, выбирайте оборудование, на котором присутствует обозначение TIG. Эта аббревиатура означает, что перед вами аппарат, специально предназначенный для выполнения сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа инертного типа.

Как выполняется сварка в среде аргона

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Предполагает применение осциллятора, при помощи которого легко зажигается сварочная дуга. Кроме того, при использовании этого устройства ее горение отличается высокой стабильностью.

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

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

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

Особенности этой процедуры хорошо демонстрируют видео уроки.

Требуемое оборудование и режимы сварки

Для выполнения сварки в среде аргона можно использовать как серийное оборудование, так и аппарат, который изготовлен путем модификации стандартного сварочного трансформатора. Перечень оборудования, которое потребуется для выполнения сварки по рассматриваемой технологии, выглядит следующим образом:

• сварочный трансформатор, значение напряжения холостого хода у которого должно быть не меньше 60 В;
• осциллятор, обеспечивающий быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение;
• контактор, при помощи которого сварочный ток будет подаваться к горелке;
• таймер, отвечающий за время обдува зоны сварки защитным газом.

Кроме того, для сварки обязательно потребуются следующие устройства и материалы:

• горелка;
• баллон с аргоном, оснащенный редукторным устройством, при помощи которого будет регулироваться давление подачи газа;
• набор вольфрамовых электродов различного диаметра;
• шланг для подачи защитного газа;
• провода для подключения к сварочному аппарату горелки и массы;
• провод, по которому электрический ток будет поступать к самому сварочному аппарату;
• присадочная проволока соответствующего химического состава.

Весь набор оборудования, необходимого для осуществления сварки в среде аргона, можно приобрести в готовом виде или укомплектовать самостоятельно, изготовив некоторые элементы своими руками.

При самостоятельной комплектации можно сэкономить приличную сумму, так как серийные наборы для аргонной сварки стоят недешево. Более того, самостоятельная сборка при наличии необходимых знаний и соответствующего опыта даст возможность внести в оборудование улучшения, которые сделают его более надежным, удобным в работе и функциональным. С принципами, по которым комплектуются наборы для аргонодуговой сварки, также можно познакомиться по видео.

Для получения качественного сварного соединения очень важно правильно выбрать режимы технологического процесса. Сюда относятся сила сварочного тока и давление, с которым защитный газ будет подаваться из баллона. Кроме того, важен тип используемого тока и полярность его подключения.

Все вышеперечисленные параметры, зависящие от материала изготовления соединяемых деталей и их геометрических параметров, можно подбирать по справочным таблицам. Однако есть ряд несложных правил, которые помогут начинающему сварщику ориентироваться при таком выборе.

• Аргонодуговую сварку деталей из меди, ее сплавов и различных типов легированных сталей, чугуна и титана необходимо выполнять на постоянном токе обратной полярности.
• Алюминий и его сплавы, бериллий и магний следует варить на переменном токе обратной полярности, так как это позволяет эффективно разрушать оксидную пленку на поверхности данных металлов.
• На выбор давления подачи защитного газа серьезное влияние оказывает место выполнения сварочных работ. Так, если сварка выполняется на улице, где воздушные потоки могут двигаться со значительной скоростью, выбирают большее давление подачи, а в помещениях – меньшее.