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.
Особенности аргонной сварки
К особенностям аргонной сварки следует отнести то, что в газовой среде можно варить любые металлы, не только цветные. Обычная сталь не критична к окислению, но в среде инертного газа шов получается более качественный.
В основном процесс идентичен, как и в случае обычной дуговой или полуавтоматической с подачей проволоки. Разница состоит в технологии. Для получения идеального результата накладывать расплав необходимо прерывисто, захватывая по сантиметру за раз. Так расплавленный металл лучше растекается.
Аргонно-дуговая сварка в зависимости от метода и скорости выполнения процесса соединения двух деталей из цветных металлов подразделяется на 2 вида:
- автоматическую;
- ручную.
Обе разновидности выполняются плавящимся электродами или неплавящимися. Во втором случае также используют присадочную проволоку или пруток в зависимости от толщины свариваемых деталей.
На современных предприятиях активно применяется именно автоматическая аргонно-дуговая сварка, потому что она позволяет получать швы высокого качества за достаточно короткое время толщиной не более 1 см и строго по ГОСТ. В качестве электрода используется проволока из похожего сплава, которая автоматически подаётся к месту сваривания. Одновременно с ней подаётся и аргон, который защищает место сваривания от окисления и образования раковин. Такой способ удобен тем, что не придется каждый раз менять электрод.
Также аргонно-дуговая сварка выполняется при помощи специальных плавящихся электродов. Они изготавливаются из вольфрама. При их выборе необходимо обращать внимание на процентное содержание дополнительных компонентов, так как универсальных не существует. В продаже различные их виды в зависимости от типа свариваемых материалов.
Также применяется аргонно-дуговая сварка неплавящимися электродами, как показано на фото. Они изготавливаются из вольфрама, металла, который имеет высокую температуру плавления, поэтому в зоне искрения не плавится. Он используется для нагрева присадочного материала, подаваемого к месту соединения.
В таблице ниже представлены основные разновидности таких электродов, предназначенные для работы с различными металлами.
| Обозначение | Состав | Свариваемые материалы |
| WP (зеленые) | 99,5% вольфрам | Алюминий, магний |
| WY (темно-синий) | Иттрированный, до 2,2% оксидной добавки | Ниобий, тантал, молибден, титан, никель, медь, бронза |
| WL-20, WL-50 (синие, зеленые) | Добавлен оксид лантана | Высоколегированные стали, медь, алюминий, бронза |
| WZ-8 (белые) | Содержат оксид циркония | Алюминий, бронза, магний, никель |
| WT-20 (красные) | Содержат оксид тория | Нержавеющие стали, молибден, тантал, медь, кремниевая бронза, никель, титан |
Что можно варить аргоновой сваркой ТИГ?
Данный способ имеет очень широкие границы применения. Варят как неприхотливые низкоуглеродистые стали, так и сплавы титана, дюрали, меди, высоколегированные жаропрочные и жаростойкие стали, никелевые сплавы и нержавейку. Сами режимы и методы процесса сильно разнятся. Так, к примеру для алюминия используется переменный ток или импульсный режим. Так что делаем вывод в аргоне можно заварить практически все.
Марки аргона используемые при сварке
Государственный Стандарт 10157-79 определяет три марки аргона для использования при сварке:
- А — содержит 99.99% аргона, служит для работы с химически активными и редкими металлами, такими, как титан или цирконий, и для окончательной сварки особо важных конструкций.
- Б — содержит 99.96% аргона, используется для работы с алюминиевыми и магниевыми сплавами и другими материалами, подверженными воздействиям растворимых в металле газов.
- В — содержит 99.90% аргона, применяется для работы по нержавейке, легированным высокопрочным и жаростойким сталям, а также по алюминию в чистом виде.
Технические характеристики аргона для сварки
Весь аргон, выпускаемый промышленностью, сертифицируется по одной из трех марок.
Плюсы и минусы использования Ar и других инертных газов
Аргонной называют сварочный процесс, проходящий в среде чистых инертных газов и смесей, защищающих расплав металла от окисления, насыщения водородом, азотом.
Сначала о преимуществах аргонодуговой сварки:
- Защитная среда ионизируется, поддерживается ровное горение дуги;
- Фактически максимальная защита как электрода, так и присадки от атмосферных газов;
- Можно соединять тонкие листовые заготовки без деформации;
- Высокопроизводительный сварочный процесс;
- Широкая номенклатура применяемых металлов и сплавов;
- Формируется однородный по структуре шов;
- Снижается риск непроваров, пор, подрезов и других дефектов;
- После работы не требуется очищать шовный валик от следов окалины, также за счет этого повышается производительность;
- Инертный газ безвреден, не оказывает вредного влияния на организм, окружающую среду.
Недостатком метода могут явиться громоздкое оборудование, необходимо к месту работы транспортировать баллон и систему подачи газа. Увеличиваются производственные затраты на расходники.
Сварка автомобильных деталей и узлов
Аргоновая сварка широко применяется в авторемонте. Автомобильные узлы и детали, устройства и механизмы можно ремонтировать или восстанавливать аргонодуговым свариванием.
- С помощью аргоновой технологии может осуществляться сварка бензобака, если пайка нужна небольшого размера, бак можно даже не демонтировать.
- Должна быть выполнена исключительно аргоном сварка радиаторов. Другие способы могут привести к разгерметизации узла.
- Аргонодуговая сварка коллектора – лучший способ устранить все неполадки, дефекты, гарантия его целостности на долгое время.
- Аргоновая сварка автомобильных дисков идеальна для реставрации сильных повреждений: сглаживания глубоких царапин, наплавления отсутствующих деталей, бортов.
- Сварка блоков двигателя позволяет получить почти незаметный шов, соединяющий сами детали, после чего эти узлы приобретают еще большую прочность, чем раньше.
- При таком ответственном, требующем высокой точности процессе, как сварка глушителя тоже рекомендуется использовать инертный газ аргон. Это поможет восстановить утраченный объем в нужных местах и получить малозаметные швы.
- Сварка картера (его поддона) позволяет легко устранить трещины и расколы этого легкоуязвимого узла.
- Аргоновая сварка кондиционеров способна удалить такие распространенные дефекты, как механические повреждения, очаги коррозии, потертости.
- Аргоновая сварка коробки передач (кпп) – единственно возможный способ сварочного соединения, так как корпус изготовлен из алюминия.
TIG MIG сварка, что это такое и в чем отличия.
- Технология Tungsten Inert Gas еще называется РАД – ручная аргонная сварка с использованием вольфрамового электрода (тонкие металлы варят без присадки встык, заготовки толще 2 мм – с использованием присадочной проволоки); Встречается аббревиатура wig – обозначающая, что применяется именно вольфрам для электрода;
- Метод Metal inert gas – ручная аргонодуговая обычным плавящимся электродом.
РАД осуществляется как на постоянном токе, так и на переменном. Чтобы различать аппараты, выдающие переменный и постоянный ток, введено обозначение аргонодуговой сварки AC DC. Аппараты для TIG, выдающие постоянный ток, называют DC-оборудованием. При выборе инверторов важно учитывать, для чего нужна аргоновая сварка. Сварочные аппараты AC/DC (direct current/alternating current) работают в двух режимах, можно работать на постоянном и переменном токе.
Переменный ток — АС
Аргонодуговая сварка, проводимая на переменном токе (AC) – используется для металлов с тугоплавкой оксидной пленкой таких как алюминий. Глубина проплавления на переменном токе существенно ниже, чем на постоянном токе порядка 14-22%.
Импульсная аргонодуговая сварка обеспечивается подачей кратковременных импульсов, используется при работе с плавящимся и неплавящимся электродом. При импульсно-дуговой технологии электродуга условно подразделяется на дежурную, поддерживаемую в холостом режиме, и рабочую, возникающую при подаче импульсного тока.
Техника сварки аргоном
Принцип сваривания цветных металлов аргонно-дуговым способом основан на создании электрического разряда между плавящимся или неплавящимися электродом и свариваемой поверхностью. Электрод помещен в керамическое сопло, куда также подаётся аргон. Все это находится в держаке.
Если используется неплавящийся электрод, то одновременно в зону плавления или ванну подаётся присадочная проволока. Инертный газ, являясь более лёгким, чем кислород, вытесняет его, что исключает азотирование и прочие нежелательные процессы. На присадочный материал ничего не подаётся, поэтому он потенциально безопасен. Попадая в зону сваривания, он плавится вместе со соединяемыми деталями, образуя единый однородный соединительный шов.
Чтобы аргонно-дуговая сварка была качественной, а место соединения деталей прочным и однородным, необходимо соблюдать технологию выполнения работы. Также следует правильно подавать напряжение на электрод. На него подаются высокочастотные и высоковольтные импульсы, благодаря чему промежуток между ним и деталью успешно ионизируется, за счёт чего и образуется дуга.
Многие уверены, что она формируется при контакте, но это неверно. Именно благодаря предварительной ионизации газа в пространстве достигается такая высокая чистота сварного шва и его однородность. Формирует эти импульсы на электрод специальный прибор, называемый осциллятор. Он подключается к цепи питания постоянного напряжения от сварочного трансформатора.
Особенность осциллятора заключается в том, что он даёт возможность качественно сваривать детали на переменном токе. Это достигается за счёт его работы в качестве стабилизатора в моменты отрицательной полярности. Такой процесс обеспечивает надежное и стабильное горение дуги.
Техника сваривания аргонодуговой сваркой происходит следующим образом:
- Мастер подготавливает соединяемые детали. Снимает кромки с одной или с двух сторон, или оставляет зазор между ними, очищает поверхность от окиси и грязи металлической щеткой.
- После подготовки деталей работник включает аппарат аргонно-дуговой сварки и подносит горелку к детали, не касаясь ее электродом.
- Далее, нужно включить подачу газа из баллона и импульсов на электрод формируется дуга.
- В процессе горения искры работник подаёт присадочный материал.
Выполнять сварку таким методом следует точечно, чтобы успевала образоваться так называемая ванна. При сваривании вертикальных швов необходимо двигаться снизу-вверх. Подробный процесс сваривания деталей можно просмотреть на видео.
Как присоединять клеммы
При подключении сварочного аппарата, выдающего постоянный ток, учитывается полярность аргонодуговой сварки.
Прямая полярность
При прямой полярности минус на корпусе горелки, плюсовая клемма присоединяется к свариваемой заготовке. Тепловой центр электродуги смещается к металлу, он быстро расплавляется. Данный способ подключения часто применяется, являясь в преобладающем большинстве отличием перед миг сваркой в аргоне.
Обратная полярность
При использовании обратной полярности диаметр электрода должен быть толстым, он будет сильно разогреваться, а зона расплава формируется широкая и неглубокая. Обратная полярность используете при сварке сплавов, образующих пленочные оксиды или нитриды, препятствующие разрушению под воздействием внешних факторов (дюрали, титан).
За счет потока положительных частиц происходит катодное распыление оксидных и нитридных пленок, улучшается качество шва. Отметим, что для данного метода относительно редко применяется обратная полярность. Ее применение ускоряет износ электрода, также оставляя высокий риск попадания его частиц в металл шва. Следует учесть, что на обратной полярности Ar переходит в состояние плазмы.
Лучше пользоваться специальными газосмесями. При аргонодуговой сварке переменным током расположение клемм произвольное. Плюс и минус меняются с частотой рабочего тока.
Влияние газов на сварочный процесс
Однозначно ответить на вопрос, что нужно для сварки аргоном и какой газ применяется для сварки неплавящимся электродом ответить сложно. Инертное облако влияет на интенсивность формирования шва, глубину провара и форму шовного валика. Чистый Ar обладает низкой теплопроводностью, за счет этого дуговой столб узкий, профиль проникновения V-образный, шов проваривается глубоко.
Чистый He намного легче, формируется широкая дуга, профиль проникновения неглубокий. Применение аргонодуговой сварки в среде He практикуется только при обработке разнородных и жаропрочных нержавеющих металлов из-за высокой стоимости вещества.
Для цветных и нержавеющих сталей чаще приобретают специальные смеси на базе Ar и He. Смеси этих газов в разном соотношении обеспечивают защиту на высоком уровне, улучшают показатели дуги, к примеру при применении смеси He+Ar в соотношении 22-25% к 75-78% увеличит теплоотдачу и увеличение напряжения дуги.
Также используется такая смесь аргона и кислорода с содержанием последнего 1-3%. Это улучшает стабильность горения дуги в целом. Газовые смеси, содержащие по три компонента в своем составе, имеют широкий спектр применения.
Виды сварочного оборудования
Для сварки аргоном применяется несколько типов оборудования:
- Ручной процесс — сварщик держит горелку и присадочный материал.
- Полуавтоматический процесс — присадочный материал и газ подаются автоматически в горелку, которую мастер ведет вдоль шва вручную.
- Полностью механизированный процесс – в рабочей области человек отсутствует, подача присадочного материала и ведение горелки осуществляется оператором дистанционно.
- Роботизированный процесс — оператор только вводит программу, а система ЧПУ исполняет ее.
Большое преимущество метода — возможность соединять материалы, сварка которых другими методами затруднительна.
Это могут быть и разнородные металлы на производстве, и стык труб в домашней системе отопления.
Режимы
Токовую нагрузку определяют, исходя из вида металла и толщины заготовки, учитывая диаметр плавящегося электрода или присадочной проволоки. Основные рабочие параметры:
- Параметры тока (переменный, постоянный, полярность прямая или обратная определяется только для постоянного);
- Используемый диаметр вольфрамового электрода;
- Напряжение свободногорящей сварочной дуги;
- То с какой скоростью идет процесс;
К второстепенным параметрам относятся:
- Положение электрода;
- Положение самой свариваемой детали;
Сварочный ток – чем больше его значение, тем больше провар. Его параметры колеблются в пределах от 10 до 1000 А.
Расход защитных газов в среднем варьируется от 3 до 20 л/мин. В некоторых случаях может достигать значений и в 50 л/мин.
Скорость сварки от 23 до 123* м/ч (*для автоматических способов). В большинстве случаев значение находятся в пределах 23 – 61 м/ч.
Напряжение на дуге в пределах от 5 до 32В, в основном в пределах 9-14В. Ампераж устанавливают, руководствуясь специальными таблицами.
Общие данные режимов сварки стали
Сварочный ток можно выбрать, учитывая диаметр электрода, и свойства свариваемого металла изделия, размеров изделия.
Преимущества и недостатки
К очевидным преимуществам метода относят:
- Высококачественный и прочный шов
- Малая степень нагрева заготовок позволяет сваривать без деформаций конструкции сложной формы.
- Возможность сваривать химически активные в нагретом состоянии материалы, которые бывает затруднительно или невозможно соединить другими способами.
- Повышение скорости работы благодаря высокой температуре дуги.
Кроме перечисленных достоинств, у метода есть и недостатки:
- Сложность аппаратного комплекса и его настройки
- Высокие требования к квалификации и навыкам сварщика
Недостатками данной технологии являются:
- использование сложного сварочного оборудования;
- необходимость в специальных знаниях и достаточном опыте выполнения подобных работ.
Аргонодуговая сварка дает возможность делать прочные и долговечные швы, отличающиеся высокой равномерностью проплавки свариваемых заготовок. Она позволяет сваривать как тонкостенные, так и толстостенные конструкции из цветных металлов в разных их комбинациях.
Использование сварки аргоном позволяет получать качественные и надежные сварные соединения, характеризующиеся равномерной проплавкой соединяемых деталей. Применяя аргонодуговую сварку плавящимся электродом, можно сваривать детали из цветных металлов небольшой толщины даже без применения присадочной проволоки.
Основные параметры ТИГ сварки
Напряжение дуги напрямую влияет на геометрические размеры шва. Чем больше напряжение тем выше скорость сварки и меньше ширина шва.
Интервал размера дуги – от 1,5 до 2,9 мм, для увеличения глубины провара необходимая длинная. Для сварки проката из тонкого металла используется короткая дуга, для уменьшения тепловложения;
Чрезвычайно важным моментом является угол заточки вольфрамового электрода. Чем острее угол, тем шире дуговой столб и ниже нагрузка. Отсюда и более низкий срок службы.
Тупой угол заточки приводит к противоположным следствиям как узкая сварочная ванна, но более долгий срок службы.
Оптимальный угол заточки является от 25-45 градусов. Не рекомендуется использовать угол заточки более 90 градусов.
Скорость сварочного процесса зависит от формы и размеров валика, геометрии соединения, силы сварочного тока, физических свойств основного и присадочного металлов.
Расход газ защищающего сварочную ванну зависит от того, где происходит сварка в помещении, где нет движения воздуха или на улице.
При наличии ветра или сквозняка необходимо увеличить подачу газа так как его частично будет сдувать. Если ветер в зоне сварке сильный, то необходимо дополнительно использовать специальные сетчатые сопла. Их еще называют конфузорные.
Расход зависит и от скорости выполнения сварки и подачи электродной проволоки. Чем больше скорость, тем выше газорасход.
Технология сварки нержавейки аргоном – важные особенности и тонкости
Сварка нержавейки, при которой пользуются аргоном как защитным газом, является одной из самых распространенных технологий получения качественных и надежных соединений деталей, изготовленных из такой стали.
Использование аргона при сварке нержавеющей стали позволяет получать сварные швы высокого качества
Прежде чем приступать к обучению этому процессу, следует познакомиться с характеристиками данного сплава, которые и делают его трудносвариваемым материалом.
Нержавеющая сталь является металлом, который успешно противостоит коррозионным процессам. Таким его делают легирующие добавки, основной из которых является хром (в отдельных марках нержавейки он может составлять до 20%). В различные виды такой стали могут также добавляться в качестве легирующих элементов титан, никель, молибден и др. Эти добавки, кроме антикоррозионных свойств, наделяют нержавейку и рядом других необходимых физико-механических характеристик.
Нержавеющая сталь, кроме исключительных антикоррозионных свойств, обладает поверхностью привлекательного внешнего вида. Именно поэтому ее часто даже не покрывают краской. Отсюда возникают дополнительные требования к качеству сварного шва: он должен быть не только надежным, но и аккуратным.
Выполнять сварочные работы с нержавейкой и получать соединения, удовлетворяющие самым строгим требованиям, может только специалист, обладающий не только необходимыми знаниями технологии, но и достаточным опытом работы в данной области. Это значит, что для обучения приемам сварки нержавеющей стали в среде аргона недостаточно просто посмотреть видео такого процесса – необходимо еще получить практические уроки.
В чем заключаются сложности сварки нержавеющей стали
Сложность сварки нержавейки объясняется свойствами данного металла, которые ему придают легирующие добавки. По сравнению с низкоуглеродистой сталью, нержавейка имеет более низкую теплопроводность (в два раза ниже), что является негативным фактором для сварочных работ. Высокая температура из-за низкой теплопроводности металла будет концентрироваться в месте выполнения соединения и недостаточно активно отводиться от него. Это может стать причиной перегрева области соединения и даже прожога металла. Именно поэтому технология сварки нержавейки предусматривает снижение сварочного тока: его значение выбирается на 20% ниже, чем при сварке обычных сталей.
Дисплей сварочного полуавтомата с цифровой индикацией рабочего тока и напряжения
Еще одной характеристикой нержавеющей стали, которую обязательно следует учитывать при сварке, является повышенный коэффициент линейного расширения и, как следствие, значительная линейная усадка. Именно это свойство нержавейки приводит к тому, что детали из нее при выполнении сварочных работ подвергаются значительным деформациям, нередко приводящим к появлению трещин на их поверхности. Учитывая это, между соединяемыми заготовками следует оставлять больший зазор, который будет компенсировать деформационные процессы.
Нержавейка отличается повышенным электрическим сопротивлением, что очень негативно сказывается на сварке, если она выполняется электродом из высоколегированной стали. Такой электрод, который также имеет большое электрическое сопротивление, начинает сильно нагреваться. Это приводит к ухудшению качества формируемого сварного шва. Если вы соберетесь варить нержавейку такими электродами, следует использовать изделия минимальной длины.
Трещина сварного шва – самый опасный дефект, приводящий к разрушению конструкции
Если при сварке нержавейки не соблюдать правильный термический режим, этот сплав может утратить свои антикоррозионные свойства.
Объясняется это следующим. При значительном нагреве (свыше 500 градусов) на границах кристаллических зерен металла начинают образовываться карбид хрома и железа. Так появляются очаги возникновения и дальнейшего распространения коррозии. Чтобы избежать этого негативного явления, которое носит название межкристаллитной коррозии, необходимо очень быстро охлаждать детали из нержавейки сразу после окончания сварочных работ. Однако указанный метод эффективен лишь в том случае, если вы варите нержавеющую сталь хромоникелевой группы.
Как подготовить детали из нержавейки к сварке
Для того чтобы в результате аргонодуговой сварки изделий из нержавейки получить качественное и надежное соединение, необходимо правильно подготовить их поверхности. Такая обработка не сильно отличается от подготовки к сварке в среде аргона деталей из других металлов и заключается в следующем.
Труба из нержавейки, подготовленная к сварке с помощью шлифовальной насадки
- Кромки соединяемых заготовок необходимо зачистить до металлического блеска, для чего используется металлическая щетка или шлифовальная машинка.
- После зачистки кромки деталей обезжириваются при помощи ацетона или авиационного бензина, что необходимо сделать для обеспечения устойчивости дуги и повышения качества сварного шва.
- При подготовке соединяемых заготовок к сварке следует предусмотреть в них увеличенный зазор, который будет компенсировать деформационные процессы.
Очень важно при подготовке изделий из нержавейки к сварке, выполняемой в среде аргона, правильно подобрать присадочный материал.
Кроме диаметра присадочной проволоки, надо обращать внимание и на ее состав. Степень легирования такой проволоки должна превышать соответствующий показатель у металла, из которого изготовлены соединяемые заготовки.
Марки сварочной проволоки для нержавейки
Аргоновая сварка нержавейки при помощи электрода из вольфрама
Сварка нержавейки в защитной среде аргона используется преимущественно в тех случаях, когда соединить необходимо детали небольшой толщины. Данная технология позволяет получать качественные и надежные соединения с красивыми и аккуратными сварными швами.
В защитной среде аргона чаще всего выполняется сварка нержавеющих труб, используемых для транспортировки различных жидких и газообразных сред. Качество сварных швов, получаемых при использовании данной технологии, позволяет применять ее для соединения деталей трубопроводов, эксплуатируемых под высоким давлением.
Выполненное электросваркой в среде аргона соединение труб из нержавеющей стали
Аргонодуговая сварка, выполняемая неплавящимся вольфрамовым электродом, может производиться на переменном или постоянном токе прямой полярности. Основным рабочим органом при выполнении такой сварки является горелка, в которой закреплен электрод и из сопла которой подается струя аргона. Сварной шов формируется за счет присадочной проволоки, подаваемой вручную в зону горения сварочной дуги. Все движения, совершаемые горелкой, также выполняются вручную.
В отличие от обычной электродуговой технологии, при сварке, выполняемой в среде аргона, электродом и присадочной проволокой не совершают поперечных движений – их перемещают только вдоль оси формируемого шва.
Делается это для того, чтобы не вывести сварочную ванну из зоны действия аргоновой защиты (это негативно скажется на качестве соединения). Необходимо также позаботиться и о защите от окружающего воздуха обратной стороны шва, которая также обдувается аргоном. Конечно, расход газа от этого увеличивается, но качество всех участков сварного шва будет высоким.
Положение горелки при сварке ТИГ
Чтобы не загрязнить поверхности соединяемых заготовок и не оплавить конец вольфрамового электрода, им нельзя прикасаться к основному металлу даже в процессе розжига дуги. Именно поэтому технология сварки в среде аргона с применением вольфрамового электрода предполагает использование для розжига дуги специальной пластины, изготовленной из графита или угля. Только после зажигания на такой пластине сварочную дугу аккуратно переводят на нержавейку. Хорошо демонстрирует этот процесс, выполнению которого обязательно следует научиться начинающему специалисту, обучающее видео.
Чтобы исключить окисление нагретого электрода и только что сформированного шва, подачу аргона следует отключать не сразу после окончания сварки, а через 10–15 секунд. На расходе газа это скажется незначительно, но этим вы увеличите срок службы электрода и улучшите качество сварного шва.
Сварка с помощью полуавтомата
Сварка полуавтоматом, производимая в среде аргона, позволяет значительно увеличить производительность работ. Такую технологию можно использовать для соединения деталей из нержавейки даже значительной толщины. Наряду с высокой производительностью, технология сварки полуавтоматом в среде аргона позволяет получать соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным внешним видом.
Режим сварки фланца с трубой: горелка на 11 часов, направление вращения по стрелке
Существует несколько нюансов сварки нержавейки полуавтоматом, которые обязательно следует учитывать в работе. Сварочная проволока для повышения качества формируемого соединения должна обязательно содержать в своем составе никель. Если необходимо варить детали большой толщины, то в состав защитного газа, кроме аргона, добавляют углекислый газ, который обеспечивает лучшую смачиваемость краев шва.
Сварка нержавейки полуавтоматом в защитной среде аргона может выполняться по нескольким технологиям – с использованием:
- короткой дуги;
- струйного переноса;
- импульсного режима.
Наиболее контролируемой является технология с использованием импульсного режима. В данном случае сварочная проволока подается в зону действия дуги короткими импульсами. Это позволяет минимизировать разбрызгивание расплавленного металла, уменьшить зону термического воздействия на основной металл, снизить расход дорогостоящей сварочной проволоки. Обработка готового шва и прилегающей к нему поверхности при использовании данной технологии занимает минимальное количество времени, так как брызги металла на них практически отсутствуют.
При помощи струйного переноса можно варить детали большой толщины, а короткая дуга больше подходит для соединения тонких изделий. Лучше познакомиться с особенностями перечисленных технологий позволяют видео.
met-all.org
Подготовительные мероприятия перед сваркой
- Оборудование должно быть исправно и иметь действующее свидетельство об аттестации НАКС;
- Газовый баллон посредством шланга подключить к сварочному аппарату. Подключить горелку в разъем соответственно к плюсу если выбрана обратная полярность или на минус в случае с использованием обратной;
- Подключить заземляющий кабель к корпусу сварочного оборудования;
- Подлечить питающий кабель к электросети. Произвести включение аппарата;
- Проверить подачу газа и работу осциллятора. Произвести пробное зажигание сварочной дуги.
Принцип работы сварочного оборудования
Аппаратный комплекс для сварки в среде аргона включает в себя:
- Сварочный аппарат — инвертор или полуавтомат, развивающий рабочее напряжение в 60-70 В. Возможно использование сварочного трансформатора или выпрямителя.
- Осциллятор — генератор импульсов напряжением 2-6 киловольт и частотой от 150 до 500 килогерц. Служит для розжига электиродуги и ее поддержания при работе переменным током.
- Устройство для подачи газа в рабочую область, включающее в себя баллон, редуктор и шланг, присоединяемый к горелке.
- Керамическая горелка.
- Неплавкий электрод и присадочный материал.
Процесс аргонодуговой сварки
Перед началом сварки проводится настройка параметров работы и зачистка деталей. В правую руку сварщик берет горелку, в левую — присадочную проволоку, не входящую в состав электрической цепи. За 15-20 сек до начала работы нужно подать газ к началу шва с помощью вентиля или кнопки подачи аргона.
Электрод подводят на расстояние около двух миллиметров к заготовкам, не касаясь металла. На электрод подается напряжение. Это удобно делать ножным коммутатором. Осциллятор выдает серию импульсов и осуществляет пробой газового промежутка, разжигая дугу.
Вольфрамовые электроды для сварки аргоном
Мастер плавно, без рывков и касаний электрода вводит проволоку в рабочую область, проволока плавится и заполняет пространство между соединяемыми заготовками, формируя материал шва. Одновременно нужно вести горелку по траектории шва и подавать присадочный материал. Ручная сварка требует отменной координации движений и хорошего глазомера.
Нюансы сварных соединений разных металлов
Теперь о том, что можно варить аргонодуговой tig сваркой и какие особенности необходимо учитывать.
Алюминий
Температура плавления оксида намного выше, чем у самого алюминия. Ее температура варьируется в пределах 20000-20500 °С.
Для удаления окислов необходима обратная полярность, и, соответственно, толстый тугоплавкий или графитовый стержень, приблизительно равной толщине свариваемой детали. Использовать переменный ток.
Для сварки необходима сила тока значительно выше, чем для других металлов даже в большей чем у него температурой плавления. Линейное расширение алюминия одна из трудностей его сварки. Происходит большая усадка металла и как следствие дефекты сварного шва в виде утяжин и подрезов.
Алюминий обладает высокой текучестью, что также ведет к образованию дефектов различного рода. Для уменьшения текучести алюминия необходимо применить подкладки с высокими теплоотводящими свойствами.
Медесодержащие изделия
Медь активно насыщается водородом, отличается текучестью. Сварка меди из-за этого крайне сложна в вертикальном и потолочном положении. Перед ее сваркой обязательно качественная зачистка и обезжиривание поверхности.
Используется TIG, MIG технологи с использованием чистого Ar и графитовых электродов. Как и алюминий медь имеет высокую теплопроводность что обуславливает ее сварку на токах с высокими значениями.
Сварку меди осуществляют с предварительным подогревом изделия до температуры порядка 600 – 650 °С. Для уменьшения сварочных деформаций.
