Сварка аргоном

Перед тем как приступать к работе стоит рассмотреть, что такое сварка аргоном и для чего она проводится. Это технология гибридного типа, которая позволяет соединять конструкции из капризных и устойчивых металлических основ - от огромных труб до мелких деталей статуэток из бронзового металла.

Прежде чем понять, что это такое аргонно-дуговая сварка, стоит разобраться с физикой данного процесса. Для того чтобы соединить металлические поверхности их требуется предварительно прогреть. Нагревание обычно производится при помощи огня. Именно это способствует вступлению в реакцию кислорода, который находится в воздухе - происходит процесс окисления. Стоит учитывать, что цветные металлы, легированные стали окисляются намного быстрее, чем обычные металлы.

Окисление, которое проявляется во время сварочного процесса, вызывает ухудшение качества соединений. В связи с тем, что в составе швов появляются многочисленные пузырьки, они теряют свою прочность и быстро разрушается. А алюминиевый металл варить невозможно, при нагревании он горит и разрушается.

Технология аргонодуговой сварки основывается на использовании сварочной ванны, которая защищает от газов и примесей. Для этих целей часто применяются инертные газы, которые выполняют роль защитной оболочки. Помимо аргона к инертным газам относится гелий, который обладает такими же свойствами. Однако гелий намного дороже аргона, и он расходуется намного быстрее и больше.

Применение аргона позволяет сэкономить силы и финансовые вложения. Кроме этого этот газ может использоваться для всех цветных металлов, включая нержавейку, медь, алюминий. К главным свойствам аргона стоит отнести:

Аргон значительно тяжелее воздуха, по этой причине он отлично вытесняет его из сварочной ванны, тем самым защищая зону плавления от ненужных газовых примесей;
Аргон является инертным веществом, которое не способно вступать ни с какими элементами, включая свариваемые металлические поверхности;
Не стоит забывать про важный нюанс аргонового газа. Во время применения тока с обратной полярностью аргон переходит в состояние электропроводной плазмы со всеми негативными последствиями.
Классификация аргонодуговой сварки
Сварка аргоном цветных металлов может производиться несколько способами. Каждый из них обладает отличительными особенностями, от которых зависит качество и прочность сварного шва.

Фото: аргонодуговая сварка цветных металлов
Выделяют следующие виды аргоновой сварки:

Ручной способ - РАД сварка. Перед тем как приступать к РАД сварке, стоит рассмотреть, что это за процесс. Работа выполняется сварщиком, он производит перемещение горелки, подачу сварочной проволоки. Во время него применяются только вольфрамовые электроды;
Механизированная или полуавтоматическая сварка металла аргоном. Во время этого процесса проволока подается при помощи машины, а горелку удерживает сварщик. К самому популярному примеру этого метода относится сварка нержавейки полуавтоматом. Механизированная аргоновая сварка дуговая при помощи плавящегося электрода также относится к этому методу. Сварочный процесс нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа - является еще одной узкоспециализированной технологией, которая также относится к этой группе;
Автоматическая аргонодуговая сварка. Во время этого процесса автомат управляется дистанционно оператором и производит перемещение и подачу проволоки. В последнее время часто во время автоматических сварочных процессов применяются специальные устройства - роботы, которые не требуют участия человека. Данный метод пользуется популярностью на больших производствах.
Особенности сварного шва при аргонодуговой сварке
Рассматривая, что это такое аргонная сварка стоит обратить внимание на особенности сварного шва. Важно помнить о том, чем больше будет угол наклона между поверхностью основного металла и соединения, тем выше будет концентрация напряжения в области сварки. Если к сварному шву предъявляются высокие требования по равнопрочности, то после сварки требуется произвести стачивание шовного валика.

Техника сварки аргоном предполагает правильный подбор материала электрода и присадочной проволоки, также требуется выбрать необходимый режим сварки. Обязательно выбирается способ защиты металлического шва, который обеспечивается за счет меньшего количества примесей, а сама область шва при этом должна быть немного мягче основного металла.

Чтобы обеспечить высокую прочность и износостойкость, мягкая зона должна быть узкой. Это усложняет проведение сварочного процесса, но избавляет от необходимости усиления конструктивных элементов в области соединения.

Различные технологии
Помимо отечественной терминологии применяются зарубежные обозначения, которые помогают разделить сварку в среде аргона на несколько подвидов. Каждый из них обладает уникальными качествами, особенностями. Обычно они применяются для сваривания сталей с различными добавками, сплавов из алюминиевой основы.

Сварка в аргоновой среде разделяется на следующие подвиды:

Сварка ММА. Процесс производится по ручной технологии в поле электрической дуги, образованном электродом с покрытием. При переменном токе данным способом можно варить углеродистую сталь. А если будет оказываться постоянным ток, то будет возможность производить сварку углеродистой и нержавеющей стали, а также алюминия и его сплавов;
Сварочный процесс TIG. Он выполняется в ручном режиме в аргоне или в другом инертном газе при помощи вольфрамового электрода. При переменном токе так можно варить только алюминий и его сплавы. При постоянном - углеродистые и нержавеющие виды сталей;
Сварка MIG. Это полуавтоматическое сваривание, которое производится при помощи плавящейся проволоки. Данная технология аргоновой сварки производится с использованием переменного тока. Свариванию подлежать оба типа металлов, а также алюминий со сплавами.
Оборудование для работы с аргоном
Чтобы получить прочные швы важно знать, что нужно для аргонной сварки. Для процесса требуется достаточно большой и широкий набор оборудования. В продаже часто встречаются универсальные аппараты, которые имеют все необходимые и важные элементы. Они стоят не слишком дорого.

Фото: оборудование для работы с аргоном
Все оборудование для аргоно-дуговой сварки разделяется на три группы:

Специализированное. Оборудования предназначено для работ с заготовками одного типа;
Специальное оборудование для аргонной сварки. Оно устанавливается на промышленный производствах, его применяют для заготовок с одинаковым типоразмером;
Универсальное оборудование. Оно предназначено для всех видов работ в среде аргона, к примеру, для сварки нержавеющей стали полуавтоматом.
Помимо сварочного аппарата обязательно требуются другие важные элементы. Для сварки в аргоне требуется целый пакет оборудования. При этом не обязательно все покупать, некоторые элементы можно сделать самому.

Итак, рассмотрим, что нужно для аргоновой сварки:

Специальная горелка с вольфрамовым расходником;
Трансформатор основного и вспомогательного вида. В качестве основного обычно применяется аппарат для дугового способа с показателем напряжения до 70 В. Вспомогательный трансформатор требуется для электропитания коммутирующих устройств;
Осциллятор. Устройство подключается параллельно к источнику питания. Он требуется для разжигания дуги во время работы с неплавящимся вольфрамовым расходником при помощи подачи высокочастотных импульсов. В результате этого наблюдается ионизация дугового промежутка. Если показатель обычной сетевой частоты насчитывает около 55 Гц, а напряжение 220 В, то после преобразования осциллятором частота и напряжения увеличиваются до 500 кГц и 6000 В;
Контактор. Этот элемент требуется для подачи напряжения на горелку;
Реле. Оно осуществляет включение и отключение контактора и осциллятора;
Электроды из вольфрамовой основы. Они идут с проволокой с соответствующим диаметром;
Аргоновый баллон, который оборудован редуктором;
Выпрямитель. Он требуется для получения постоянного тока с показателем напряжения 24 В;
Амперметр. Этот компонент производит измерение силы тока;
Таймер. Осуществляет контроль времени обдува аргоном;
Электро-газовый клапан. Он требуется для подачи постоянного или переменного тока с показателями 24 и 220 В соответственно;
Фильтр, который выполняет контролирование высоковольтных импульсов из осциллятора;
Аккумулятор. Он требуется для последовательного подключения в электрическую цепь для стабилизации переменного тока.
Если во время аргоновой сварки используются металлы с более толстыми краями, а также требуется повышение производительности, то дополнительно во время процесса сваривания могут применяться усовершенствованные элементы:

Специальная горелка, которая позволяет применять сразу несколько вольфрамовых электродов. Это повышает качество и прочность сварного шва, который выполняется на высокой скорости;
Специальное приспособление для нагревания присадочной проволоки;
Пульсирующий ток для периодических пауз его поступления, во время которых металлическая основа кристаллизуется. Если движение дуги синхронизировать с импульсами тока, то плавка выходит высокоэффективных во всех положениях в пространстве.