Сварка аргоном это быстрее всего

У человека, который хочет самостоятельно освоить аргонодуговую сварку, всегда появляется множество вопросов. Какова технология? Какое оборудование требуется? Что нужно уметь новичку? В этой статье мы дадим вам начальные знания о ручной сварке с помощью аргона, без которых невозможно развитие практических навыков. Имея представление о методе, вы будете лучше ориентироваться в теме и облегчите себе общение с более опытными коллегами.

Так что же это такое – аргоновая сварка?

У электродуговой сварки существует большое число разновидностей, которые различаются по степени механизации, виду электрода, роду сварочного тока и другим признакам. Мы будем говорить о ручной аргонодуговой сварке с неплавящимся электродом или TIG-сварке – одном из самых востребованных сварочных методов. Положенный в основу принцип действия сравнительно прост и основан на возникновении в пространстве между изделием и электродом электрической дуги, которая обеспечивает расплавление материала. При этом инертный газ, подающийся в непрерывном режиме, вытесняет из области сваривания воздух и содержащиеся в нем примеси, что приводит к получению чистого, прочного и однородного шва.

Главным достоинством TIG-сварки является уже упомянутая возможность обработки химически активных материалов за счет защиты шва инертной атмосферой. Помимо этого, она позволяет достичь более быстрого и глубокого прогревания металла, а также характеризуется тем, что минимизирует риск деформировать заготовку за счет достижения возможности локального воздействия дуги.

В целом, метод аргонодуговой сварки считается универсальным и применяется для сваривания широкого спектра материалов. Аккуратность и надежность получаемых швов обеспечили ей широкое распространение в аэрокосмической промышленности, производстве арт-объектов, а также в более «рутинных» сферах деятельности: ремонте автомобилей и строительстве. В каждом из этих случаев TIG-сварка осуществляется при помощи аппаратов, описанных в следующем перечне.

Оборудование, необходимое для работы:

1. Источник сварочного тока (сварочный инвертор или трансформатор). По сравнению с трансформаторными аппаратами, инверторы имеют небольшой вес и компактные размеры – поэтому именно они будут более удобны для начинающих. К тому же, эксплуатация инвертора достаточно проста: от пользователя требуется только уложить присадочную проволоку в предназначенный отсек и включить аппарат, задав необходимые параметры. Большинство современных инверторов универсальны, так как поддерживают и постоянный, и переменный токи (они отмечены маркировкой AC/DC).

2. Заземление.

3. Газовый баллон, снабженный редуктором для регулировки подачи газа, манометром и шлангом.

4. Горелка с кнопками управления, набором цанг и держателей. Присоединяется к газовому шлангу, через который газ идет к соплу на конце инструмента. Электрод вставляется в держатель так, чтобы его конец на несколько миллиметров выходил за пределы корпуса.

5. Электроды (обычно вольфрамовые). Диаметр электрода и длина заточки подбираются в зависимости от материала и его толщины.

6. Сварочный материал (присадочная проволока). Используется при работе с толстыми заготовками для заполнения швов и представляет собой проволоку из того же металла, что и обрабатываемая деталь.

Обратите внимание! Работа со сваркой имеет повышенную опасность и требует соответствующих мер защиты. Обязательными к использованию являются сварочная маска и перчатки – высокие температуры и интенсивное излучение могут навредить коже и глазам.

Описание процесса:

Для более полного понимания опишем основные этапы, из которых состоит работа с аргонодуговой сваркой.

1. Сначала поверхность заготовки хорошо зачищается и обезжиривается. После этого к обрабатываемой детали присоединяется кабель массы, а горелка подключается к инвертору и газовому баллону. В ручном режиме пользователь должен держать горелку в одной руке, а другой – подавать присадочный пруток. Значение тока выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла: здесь можно ориентироваться как на собственный опыт, так и на справочную литературу.

2. Выставляется режим сварки. Основные сплавы и стали свариваются при постоянном токе и прямой полярности – такой режим позволяет достичь хорошего прогрева металла и избежать перегревания электрода. Некоторые металлы и сплавы требуют предварительного удаления тугоплавкого слоя окислов. С ними сварку ведут при переменном токе.

3. Перед началом работы необходимо включить подачу газа на 20-30 секунд – и только потом подносить сопло к поверхности заготовки. Для увеличения проплавления и уменьшения ширины шва нужно стремиться сделать длину дуги минимальной – около 2-3 мм. Однако стоит помнить, что соприкосновение с заготовкой при этом нежелательно: при сварке с неплавящимся электродом это приведет к загрязнению и порче самого электрода, а также к недостаточно эффективной ионизации промежутка, в котором возникает дуга. Необходимость использования присадки определяется конкретным случаем. Так, например, при соединении заготовок расплавлением кромок проволока не используется.

4. Ведение горелки должно быть ровным, без резких движений: нужно избегать перпендикулярных колебаний и двигаться по единственному направлению вдоль оси шва, следя, чтобы электрод и дуга не выходили из защитной аргоновой зоны, а расстояние между электродом и поверхностью детали было стабильным. Присадочная проволока подается в зону сварки плавно и располагается перед соплом горелки. В идеале сварочный шов имеет небольшую, одинаковую по всей длине ширину и чешуйчатую структуру без брызг металла по краям.

5. Прерывание сварочного процесса не следует производить отведением горелки – это приведет к резкому падению газовой защиты и ухудшению качества шва. Подачу аргона следует прекращать только спустя 10-20 секунд после окончания сварки.

Нюансы работы с различными металлами:

Ранее уже упоминалось, что работа с разными металлами осуществляется на разных режимах работы сварочного инвертора. Остановимся на этом вопросе плотнее и обсудим некоторые детали, связанные со сваркой самых распространенных материалов.

1. Нержавеющая сталь.

Нержавеющая сталь – это высоколегированная сталь с антикоррозийными свойствами. В качестве легирующих добавок используется хром (до 20%), а также другие элементы в более низких количествах.

Нержавеющая сталь имеет низкую теплопроводность и повышенное линейное расширение – из этого следует, что риск «проварить» деталь насквозь или деформировать ее вплоть до появления трещин в случае неаккуратной работы очень велик. Для предотвращения таких последствий выбирается меньшая по сравнению с обычными режимами сила тока, которая позволяет снизить температуру дуги в сварочной зоне, а соединяемые элементы располагают так, чтобы зазор между ними был достаточным для компенсации расширения.

Кроме того, из-за высокого электрического сопротивления детали из нержавеющей стали часто перегреваются – а это может привести к образованию карбидов на свариваемой кромке и утерей сталью своих антикоррозионных свойств. По данной причине сварщик должен быть более внимателен к выбираемому температурному режиму.

2. Алюминий.

На поверхности алюминия при взаимодействии с кислородом в условиях высоких температур практически мгновенно образуется тугоплавкая оксидная пленка с температурой плавления в несколько раз больше, чем у самого алюминия. Поэтому аргоновая сварка для работы с этим металлом является самым оптимальным вариантом – ведь газовая защита электрода препятствует вмешательству кислорода.

Для работы используется режим переменного тока, позволяющий избавляться от уже имеющейся пленки и предотвращать возникновение новой. При этом в периоде обратной полярности происходит катодное очищение заготовки, а в периоде прямой полярности – образуется стабильная дуга, обеспечивающая качественное сплавление.

3. Медь.

Сварка выполняется на вольфрамовом электроде на постоянном токе. Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому свариваемые заготовки укладываются как можно более плотно, чтобы обеспечить достаточное прогревание. Кроме того, если детали имеют большую толщину, имеет смысл еще до начала сварки подогреть их до температуры около 400^оС.

При высоких температурах в кислородной атмосфере медь покрывается черным слоем оксида, который реагирует с водородом воздуха с образованием водяного пара. Этот процесс приводит к пористости швов, что отрицательно сказывается на их качестве и прочности. Поэтому в качестве дополнительной меры используют легированные присадки с добавкой титана, бора или редкоземельных элементов.

4. Титан.

Сложности работы с титаном возникают из-за его высокой химической активности при нагревании. Кроме образования оксидной пленки при высоких температурах происходит взаимодействие с водородом и другими газами воздуха, что является причиной ухудшения свойств самого титана. Зачастую даже аргоновая сварка не может предотвратить возникновения побочных реакций при температурах выше 400^оС – и поэтому работу с титаном приходится вести в закрытых камерах с контролируемой атмосферой.