Аргонодуговая сварка: принцип, технология, применение и особенности

Аргонодуговая сварка: принцип, технология, применение и особенности

Впервые о ней услышали, как об аргонодуговой сварке в среде инертного газа. Потом стали применять различные газы и даже их смеси. С появлением инверторных источников сварочного тока в обиход прочно вошла английская аббревиатура TIG (тиг) сварка. Сейчас правильным названием считается следующее выражение: «сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа».

Газ аргон дал путёвку в жизнь ещё одному очень перспективному виду соединения металлов: полуавтоматической сварке плавящимися электродами в среде защитного газа. В этом случае всё чаще используют другие газы, сварочную проволоку с обмазкой, сварку под флюсом, но фундаментом был аргон. Познакомимся с ним поближе в этой статье.

Газ аргон

Опыты по получению азота из воздуха давали разные результаты по плотности в зависимости от методики проведения. Это можно было объяснить только присутствием ещё одного газа в качестве примеси. Вскоре его удалось выделить. Это был неизвестный ранее газ, который назвали аргоном.

Его открыли, потом забыли, не знали, что с ним делать следующие 25 лет, пока не открыли гелий. Раньше только аргону не могли найти место в таблице Менделеева, теперь уже два газа не «вписывались» туда. Было принято решение выделить их в нулевую группу между галогенами и щелочными металлами.

Электронные оболочки аргона насыщены до предела, чем объясняют одноатомность его молекул и крайнюю химическую инертность. Инертные газы – тяжёлые газы. Аргон самый легкий из них, но он в 1,38 раза тяжелее воздуха. Из химических свойств, которые могут интересовать сварщиков, отметим, что он не растворяется в металлах, а значит, не будет влиять на химический состав шва.

Аргон и сварка

Будучи тяжелее воздуха, аргон надёжно покрывает зону сваривания, не давая активным газам влиять на химические свойства сварного шва. Это свойство делает его незаменимым при сваривании активных металлов, алюминия и меди. В качестве защитной среды он показывает отличные результаты при сваривании нержавейки и жаропрочных сплавов. Для сваривания чёрных металлов аргон применяют в смесях с гелием, кислородом или углекислым газом.

При использовании аргона можно поднять температуру сварочной дуги. Это увеличивает глубину проплавления сварочного шва и позволяет варить в один проход более толстые листы. При работе сварочными аппаратами для аргонодуговой сварки защитные свойства этого газа проявляются не только в защите шва, но и предохраняют от окисления материал неплавящегося электрода.

Аргон не вредит окружающей среде и не опасен для здоровья человека. Единственное, чего следует опасаться, так это его особенности накапливаться в больших количествах. Будучи тяжелее воздуха, аргон скапливается в нижней части помещения, замещает собой воздух и может вызвать удушье сварщика. Хорошая вентиляция служит залогом недопущения подобной ситуации.

Гост 10157 задает условия поставок газообразного и жидкого аргона. Транспортировка и хранение газообразного аргона осуществляется в баллонах под давлением 15 МПа в соответствии с ГОСТ 949.

Виды и особенности аргонодуговой сварки

Не так давно было известно три вида аргонодуговой сварки: ручная, механизированная и автоматическая, совсем недавно появилась роботизированная..

Ручная

Данный вид предполагает управление всем процессом вручную. Сварщик вручную перемещает горелку и вручную подаёт присадку в виде прутка или проволоки. Этот вид применим как для самых простых домашних работ, так и для изготовления сверхсложных конструкций. Существенный недостаток этого метода – низкая производительность труда и необходимость иметь достаточно опытного сварщика.

Механизированная

Такую сварку чаще всего называют полуавтоматической или сваркой полуавтоматом. Процесс управления горелкой осуществляется вручную, а подача проволоки автоматически. Такой вид в три раза производительнее ручной. Сварку полуавтоматом в среде углекислого газа массово используют в судостроении. Там много длинных прямых швов для соединения толстых листов чёрного металла. Работа на этих полуавтоматах по силам сварщикам с невысокой квалификацией.

Автоматическая

Автоматическая сварка проводится без участия сварщика. Её могут выполнять сварочные машины различной сложности. От того, насколько качественная эта машина, зависит сложность фигурации шва, который ей будет «по зубам». Самая простая конфигурация шва характерна для сваривания труб. Здесь в основном и «трудятся» сварочные автоматы. Самую высокую производительность труда они показывают на монтаже трубопроводов различных диаметров, вплоть до прокладки газопроводов по дну моря.

Этот вид сваривания вообще не требует сварщиков. Казалось бы, это замечательно. Но несмотря на то, что автоматы работают сами, подготавливают их к работе, настраивают и ремонтируют специалисты очень высокой квалификации. Ещё большего участия высококлассных специалистов требует следующий вид сварки.

Роботизированная

Этот вид сварки аргоном появился сравнительно недавно. Роботы-сварщики заменили собой множество сварщиков на конвейерах, повысив производительность работ и снизив себестоимость во много раз. Человеку никогда не угнаться за роботом, он не сможет сохранять максимальную концентрацию и работать без ошибок в таком темпе.

Конечно, есть и обратная сторона медали. Роботы очень дорогие; кроме высококвалифицированных наладчиков для их обслуживания, они нуждаются в конструкторах для их создания и программистах для составления рабочих программ. В настоящее время роботы заняли места на конвейерах по сборке автомобилей. Чем более массовым является производство, тем выгоднее обходится роботизированная сварка.

Область применения

Возможности аргонодуговой сварки практически безграничны. На заре своего становления эта технология получила толчок в развитии ввиду острой необходимости найти способ соединения алюминиевых деталей. Растущие объёмы производства самолётов и других летательных аппаратов требовали создания нового оборудования для сваривания алюминия.

По мере наработки навыков при сваривании алюминия была замечена замечательная особенность аргонной сварки – высокое качество шва. Это качество пришлось кстати в ракетостроении, авиации, судостроении и автомобилестроении. Кроме высокого качества сварочных швов, этот вид сварки обеспечивает соединение многих трудносвариваемых материалов и тонколистовых материалов. Появившиеся в последнее время импульсные установки аргонодуговой сварки ещё более расширили функциональные возможности этого вида соединения металлов.

Особое место занимают сварочные аппараты TIG в ремонте автомобилей. Малогабаритные, недорогие, надёжные в работе, они стали главным инструментом ремонтников. Этими аппаратами варят:

алюминиевые колёсные диски;

алюминиевые и медные трубки радиаторов и кондиционеров;

чугунные корпуса двигателей.

В дорогих автомобилях широко применяются такие материалы, как нержавеющая сталь, латунь, титан. Со всеми этими материалами легко справляется TIG сварка.

Не обошли своим вниманием этот вид сваривания и специалисты художественных работ по металлу. Особенно выручает аргонодуговая сварка мастеров чугунного литья. Она не только прекрасно варит чугун, но и успешно устраняет трещины и каверны в готовых изделиях. Художественные изделия отличаются утончённостью форм, и в их производстве очень ценится тонкий и качественный шов, присущий аргоновой сварке.

Все вышеупомянутые сферы применения очень важны, но основная масса работ с использованием аргонно-дуговой сварки приходится на длинный перечень производств, в которых используется нержавеющая сталь. Устойчивость от коррозии этой стали придают присадки, которые выгорают при обычных способах сваривания. Защитный газ при сваривании TIG аппаратами защищает шов от окисления кислородом воздуха, что позволяет сваривать все виды высоколегированных сталей.

Технология и принцип работы

Аргонодуговая сварка работает на том же принципе, что и ручная дуговая сварка плавящимся электродом, но имеет ряд специфических особенностей. Дуга зажигается между неплавящимся вольфрамовым электродом и свариваемым металлом в среде защитного газа, который подаётся по корпусу горелки. При необходимости, в зону сваривания вручную подаётся присадочный материал.

При автоматическом режиме аргонодуговой сварки необходимо подключение дополнительного устройства – осциллятора. Такая необходимость возникает ввиду плохих условий зажигания дуги в среде аргона. В автоматическом режиме сложно обеспечить касание металла электродом, как при ручной сварке, и дугу приходится зажигать на некотором расстоянии электрода от металла.

Физическое свойство аргона (высокий потенциал ионизации) не позволяет зажечь дуговой промежуток низким напряжением. Осциллятор вырабатывает напряжение в несколько десятков тысяч вольт, что позволяет «пробить» промежуток между неплавящимся электродом и изделием и создать условия для загорания низковольтной дуги. Поджиг дуги без физического касания электродов металла исключает такое вредное явление, как оплавление и загрязнение вольфрамового электрода.

Технологические режимы для этого вида сваривания разнятся в зависимости от рода используемого сварочного тока: переменного или постоянного. Различия имеют и режимы для сваривания различных металлов. При сваривании на постоянном токе осциллятор отключается после зажигания дуги в начале процесса. Если сваривание ведётся на переменном токе, то осциллятор остаётся включённым и подаёт импульсы при каждой смене полярности, вновь и вновь ионизируя дуговой промежуток. В таком режиме варится алюминий. Изменение направления тока не позволяет образовываться оксидной плёнке на поверхности металла.

При сваривании на постоянном токе необходимо учитывать распределение тепла между электродом и изделием. Две трети на аноде и одна треть на катоде – такое распределения тепла при прямой полярности подключения. Именно такое подключение используют при сваривании изделий из всех видов стали и титана. В этом случае две трети тепла позволяют лучше прогреть свариваемый материал.

Из технологических особенностей ещё можно отметить условия, требующие добавления кислорода в защитный газ. Добавляют 3-5% кислорода, если необходимо избежать малейшей пористости в сварочном шве. Аргон в смеси с кислородом обеспечивает более надёжную защиту сварочного шва от влаги и вредных включений. Все случайные примеси и включения просто сгорают в кислородной среде.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Главными достоинствами аргонодуговой сварки являются шов высокого качества и практически неограниченный перечень металлов, которые можно сваривать этим способом. Это преимущество приобретает особую ценность, когда необходимо сваривать материалы, которые иным способом сварить невозможно вообще. Второе, что выделяет этот вид сварки — малый нагрев свариваемых изделий. При незначительном нагреве изделия не подвержены деформациям, а это очень ценно при сваривании деталей сложной конфигурации.

К недостаткам обычно относят сравнительную дороговизну метода, сложность необходимого оборудования и необходимость высокой квалификации сварщиков при сварке аргоном.

Режимы аргонодуговой сварки

Режим сварки аргоном состоит из ряда параметров, которые необходимо правильно задать. Главными параметрами режима такой сварки являются следующие:

Сварка аргоном – технология и видео уроки для начинающих

Сварка аргоном 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 легированной стали, титана, меди, алюминия, их сплавов и др. Что характерно, аргонодуговая сварка является одним из немногих способов, позволяющих получать качественные и надежные соединения деталей, изготовленных из перечисленных выше металлов.

Сварщик проводит сварочные работы в защитной среде аргона

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 (выбор сварочного аппарата, 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, 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.

Пример шва, выполненного аргоновой сваркой человеком, не имеющим большого профессионального опыта

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.

Варить по данной технологии можно плавящимися и неплавящимися электродами, в качестве которых используются стержни из вольфрама – самого тугоплавкого металла. На размер вольфрамового электрода 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 – автоматическая сварка с использованием аргона и электрода плавящегося типа.

Сравнительная таблица различных методов сварки (нажмите для увеличения)

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.

Трехкнопочная аргоновая горелка в комплекте со шлейфом, цангами и керамическими соплами

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.

Таблица параметров некоторых разновидностей присадочной проволоки

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.

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.

Подготовленный к сварке бензобак

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.

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.

Технология выполнения аргонной сварки предполагает применение осциллятора, при помощи которого легко зажигается сварочная дуга. Кроме того, при использовании этого устройства ее горение отличается высокой стабильностью.

Осциллятор (стабилизатор сварочной дуги) ОСИ-264

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.

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.

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.

Учимся варить аргонодуговой сваркой

Аргонно-дуговая сварка – это соединение металла, при котором для защиты сварочного процесса используется аргон. За исключением этого факта, процесс аргонодуговой сварки и обычная дуговая сварка отличаются немногим. Аргон является инертным газом. За счет своей химической инертности он не реагирует со свариваемыми материалами и защищает их от воздействия атмосферных газов: кислорода, азота, углекислого газа, водяных паров и других веществ, могущих повредить процессу сварки.

Аргонодуговая сварка: принцип работы

Дуговая сварка с помощью аргона выглядит так: сварщик выполняет сваривание деталей при помощи дугового сварочного аппарата. Сварочная зона защищается аргоном. За счет того, что аргон тяжелее воздуха, он вытесняет воздух из зоны сварки и позволяет эффективно изолировать ее. При этом подача аргона осуществляется непрерывно – с помощью специального устройства, обеспечивающего дозированную подачу аргона в сварочную зону. Для этого на электрод надевается специальная трубка – газовое сопло, из которого и выдувается аргон. Это напоминает процесс кислородной резки металла. Кроме этого, аргонодуговая работа с металлом может осуществляться и в специальном боксе, заполняемом аргоном перед процессом сваривания. Лучше понять, как происходит аргонно-дуговое соединение деталей, вы можете, просмотрев подходящее видео.

Для такой сварки могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся электроды. Последние, как правило, изготавливаются из вольфрама, обеспечивающего должную тугоплавкость и устойчивость электрода.

Немного о токах

Обычная дуговая сварка и аргонодуговая различаются еще и тем, что дуга зажигается не привычным способом – касанием электродом сварочной поверхности, а с помощью специального устройства – осциллятора. Аргон гораздо сложнее ионизируется, чем воздух, и привычным способом дугу зажечь не получится. Осциллятор же подключается к электроду и создает высокочастотные и высоковольтные импульсы, которые легко разжигают дугу. Здесь стоит учесть и то, что при касании металла вольфрамовым электродом произойдет его оплавление и загрязнение.

Горелка для сварщика, как кисть для художника

Плавкими электродами варят и без осциллятора – пары железа, появляющиеся при касании, ионизируются гораздо легче, чем аргон, и поэтому осциллятор не нужен.

Для соединения большинства материалов используется постоянный ток, так как при аргонодуговой сварке разогрев анода и катода происходит неравномерно. Постоянный ток дает возможность передавать максимум энергии на деталь и минимум – на электрод. Переменный ток используется лишь для сварки алюминия – он позволяет эффективнее разрушать пленку окиси алюминия.

Аргонодуговая сварка: где применяется?

Область применения аргонодугового процесса – соединение цветных металлов и легированных сталей. Аргонодуговая сварка позволяет получать исключительное качество шва, чем и обусловлено ее применение для сваривания ценных материалов и ответственных конструктивных узлов. Сварщик, владеющий этим методом, может больше и ценится выше, поэтому пройти обучение – бесспорно полезный шаг.

Как научиться варить аргонодуговой сваркой?

Здесь есть два решения. Первое – это пройти обучение аргонной сварке, записавшись на специальные курсы. Проходя курсы, вы не только обучитесь аргонной сварке на практике, но и узнаете множество ценной информации. Многое зависит от того, какие курсы вы выберете – выбирайте курсы, опираясь на опыт знакомых, отзывы в интернете, или руководствуйтесь здравым смыслом: изучите программу, которую предлагают курсы, и, опираясь на теоретическую часть, сделайте выбор.

Второе решение – научиться самостоятельно. Пройти обучение помогут статьи, рекомендации, видео процесса, а также опыт знакомых. В принципе, если у вас есть необходимое оборудование, просмотр видео и чтение тематических статей вполне может научить вас полноценно использовать этот ценный метод соединения металла.

Принципы работы аргонодуговой сварки или как правильно варить аргоном

Одна из разновидностей сварки металлов – аргонодуговая, в процессе которой используется газ аргон и электрическая дуга. Эта технология прекрасно подходит для работы с самыми капризными и устойчивыми металлами. Нет определенных ограничений по составу сплава, толщине изделия и его предназначения. Метод подходит для работы с металлом любой конфигурации.

Задача электрической дуги заключается в расплавлении кромки материала, которую необходимо сварить и соединение деталей в этом месте. Газ аргон в силу своих химически инертных свойств не взаимодействует с металлом, а наоборот защищает место сварки от воздействия атмосферы. Он вытесняет кислород и изолирует рабочий участок от ненужных примесей и газов. Это нужно преимущественно для защиты цветных металлов и легированных сталей от воздействия химически активных газов, в том числе кислорода. Они ухудшают качество шва, а некоторые металлы могут даже возгораться. Место сваривания в профессиональном жаргоне звучит как «сварочная ванна».

В отличие от гелия, при работе с которым требуется специальная защитная одежда или азота, который подходит не для всех сварочных работ, аргон более универсален и неприхотлив.

• Он тяжелее воздуха на 38%, что позволяет вытеснить его из рабочей зоны, защищая ее от ненужных примесей.
• Он не реагирует с рабочими поверхностями и с металлами в составе сплавов в силу своей химической инертности.

Аргоновая сварка металлов и сплавов

Существует несколько видов и особенностей аргонодуговой сварки в зависимости от уровня механизации сварочных работ:

• Ручная сварка при участии неплавящихся вольфрамовых электродов. Процесс полностью управляется сварщиком.
• Полуавтоматическая сварка или же механизированный тип предполагает подачу проволоки машиной, а аргоновую горелку держит мастер.
• Полностью автоматизированная аргонодуговая сварка проводится без участия сварщика. Подача проволоки и перемещение горелки происходит при помощи роботизированного автомата, работа которого контролируется оператором дистанционно. Этот вид наиболее популярен в современной промышленности, как правило, с крупными элементами.

При работе с аргонодуговыми сварочными аппаратами стоит учитывать особенности и порядок действий:

• Перед началом сварочных работ необходимо позаботиться об очистке рабочих деталей от масел и различного рода грязи. Для этого подойдут как механические, так и химические методы.
• Подачу газа подключают предварительно, за 20-30 секунд до начала работы. В левой руке необходимо держать проволоку, а в правой горелку и поднести их как можно ближе к варочной поверхности. Когда происходит включение тока, между электродом и металлом возникает дуга.
• Проводить горелку необходимо вдоль шва с подачей присадочной проволоки. Действие необходимо проводить постепенно, без поперечных движений и не торопиться, иначе можно разбрызгать металл.
• Чем ближе к сварочной поверхности расположена горелка и проводник, тем короче получится дуга. Именно в таком случае удастся получить глубокий узкий и эстетичный на вид шов.
• Для наибольшей прочности и защиты от примесей горелка и проволока должны находиться в зоне газовой защиты.
• Подача газа прекращается через 15 секунд после окончания работы.

Качество шва при аргонодуговой сварке, удобство использования для тонкостенных элементов и регуляция длины дуги позволяет осуществлять работы с цветными металлами, сплавами различного состава и легированными сталями. Благодаря этому аргонодуговая сварка широко распространена в авиастроении и автомобильной промышленности.

СВАРКА АЛЮМИНИЯ АРГОНОМ

Чаще всего его используют для варки алюминия. Являясь одним из самых распространенных в быту и очень легким металлом, алюминий в то же время химически активен. Сложность сварки алюминия объясняется его молниеносной реакцией с кислородом воздуха. В результате образуется тончайшая, но весьма прочная оксидная пленка. Разрушить эту пленку можно только при высокой температуре, превышающей температуру плавления самого металла. Чтобы этого не произошло, сварку проводят в потоке аргона, который препятствует доступу кислорода, вытесняя его из рабочей ванны. Шов получается красивым и достаточно прочным.

Главное учитывать состояние подаваемого тока. При работе следует использовать только переменный ток. В случае с током обратной полярности температура в рабочей зоне значительно повышается, что может привести даже к плавлению вольфрама.

Использование постоянного тока при варке алюминия теоретически возможно и даже применяется в некоторых случаях, но только при использовании другого инертного газа – гелия. В этом случае стоимость варочных работ обходится в несколько раз дороже.

Еще несколько нюансов подготовки поверхности алюминия к сварке:

• Обязательное обезжиривание металлической поверхности растворителями;
• Удаление прочной оксидной пленки механическим путем или химическими реагентами;
• Дождаться полного высыхания поверхности.

СВАРКА МЕДИ АРГОНОМ

Аргонодуговая сварка подходит для работы не только с алюминиевыми поверхностями (легкий цветной металл), но и для сварки тяжелых цветных металлов, в том числе и меди.

Медь обладает хорошей коррозионной устойчивостью, а также выдерживает воздействие различных агрессивных сред. Для наибольшего качества сварочного шва в случае с медными поверхностями стоит использовать смесь аргона с гелием при постоянном токе.

При этом образуется устойчивая дуга, которая помогает приварить присадочную проволоку из меди. Высокая теплопроводность меди обязывает разделывать медные детали, имеющие толщину более 10 мм и обрабатывать их с двух сторон.