Аргонно дуговая сварка что это такое

Вам наверняка знакома проблема качественной сварки особых типов металла, например, алюминия, меди или цветных металлов. При стандартной электросварке с помощью электродов у вас не получится сварить надежный шов, это связано с особенностями металла и его свойствами. В таких случаях опытные мастера ищут другой способ сварки, и их выручает сварка в среде аргона.

Что такое аргонная сварка и каков принцип работы? Какие плюсы или минусы есть у такого метода сварки и как правильно сварить металл аргоном? В этой статье мы ответим на все интересующие вас вопросы.

Общая информация

Аргонно-дуговая сварка — что это такое? Как работает аргонная сварка? Это, по сути, такая же сварка, как и все остальные, отличие заключается лишь в том, что процесс производит в аргоновой среде. Аргоновая среда — это газовый поток, который направляется в сварочную зону во время сварки. Ниже вы можете видеть схему сварки с применением аргона. Аргон, как и любой другой газ, выполняет при сварке защитную функцию: препятствует окислению металла, улучшает качество шва и ускоряет работу. Аргон для сварки, направляемый в сварочную зону, образует своеобразные «Купол», не позволяя кислороду негативно влиять на качество шва.

Можно варить аргоновой сваркой различные особые металлы, например, титан. В работе можно использовать плавящиеся и неплавящиеся электроды, проволоку из вольфрама. Вольфрамовая проволока зачастую используется при сварке разнородных металлов. Сварка осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Ручная сварка в аргоне (РАД сварка) — это самый распространенный и недорогой вид аргоновой сварки. Если выбрана РАД сварка, то желательно использовать неплавящийся электрод. Есть автоматическая сварка аргоном с применением плавящего и неплавящегося электрода (маркировка ААДП и ААД, соответственно). Мы не будем утверждать, что ручная сварка лучше автоматической или наоборот. В конечном итоге, каждый сварщик сам для себя решает, какой метод для него предпочтительнее при выполнении тех или иных работ.

Оборудование

Для аргонной сварки используется несколько типов сварочного оборудования. Это может быть ручной способ, когда мастер своими руками держит горелку и подает проволоку в сварочную зону или усовершенствованный ручной способ, когда проволока подается с помощью специального прибора.

Также есть оборудование, с помощью которого осуществляется автоматическая сварка аргонодуговая. Горелка и проволока подаются в сварочную зону в автоматическом режиме, порой сварщику даже не нужно следить за этим процессом, его может заменить специальный оператор. На дорогих производствах может использоваться роботизированное оборудование, не требующее присутствия человека. В аппарат заранее загружают программу, по которой робот выполняет сварку.

Теперь перейдем к делу. Мы расскажем вам, как варить аргоновой сваркой, чтобы работа получилась качественной и долговечной.

Как варить в аргоне

Что нужно для правильной сварки? Конечно, немного теории и много практики. Теорию мы вам расскажем, а вот практику придется выполнять самостоятельно. Чем больше вы будете практиковаться, тем быстрее сможете приступить к выполнению серьезной работы. А пока давайте узнаем, какова технология аргонодуговой сварки и что нужно учесть, чтобы не наделать ошибок.

Прежде всего, нужно тщательно очистить и обезжирить стыки свариваемых деталей. Даже если визуально нет никаких загрязнений или коррозии, нужно все равно очистить поверхность металла. Во время работы старайтесь сокращать длину сварочной дуги. Дело в том, что длинная дуга формирует широкий неглубокий шов. Качество такого соединения оставляет желать лучшего.

Поэтому при работе с неплавящимся электродом постарайтесь сделать дугу как можно короче, приближая стержень к поверхности металла. Но этого может быть недостаточно для того, чтобы шов получился узким и глубоким. Двигайте электрод продольно, не отклоняясь в сторону и не выполняя поперечные движения. Именно по этой причине у сварщика должна быть «твердая рука» при сварке аргоном, иначе малейшее отклонение может привести к ухудшению качества сварного соединения.

Присадочную проволоку и электрод следует располагать только в сварочной зоне. Если вы будете постоянно отводить стержень или проволоку в сторону, то нарушите защитные свойства аргона и в сварочную ванну проникнет кислород. Проволоку стоит подавать плавно и равномерно, избегая резкой подачи. В противном случае металл будет сильно разбрызгиваться и ухудшит качество сварки.

Многим мастерам (особенно начинающим) по началу трудно понять, с какой скоростью подавать проволоку. Увы, не существует какой-то единой нормы, которая решит эту проблему. Все познается с опытом, так что экспериментируйте. Проволока для присадки должна подаваться под углом и перед стержнем. Эти требования обязательны. Их несоблюдение приводит к формированию неровного шва и усложняет сварочный процесс.

Также не рекомендуется резко начинать или заканчивать процесс сварки, поскольку в сварочную зону гарантировано попадет ненужный кислород. Мы рекомендуем на протяжении 20 секунд подавать в сварочную зону газ для аргоновой сварки и только затем приступать к работе. Если вы планируете окончить сварку, то сначала уберите проволоку, затем выключите горелку. Этот процесс должен занимать около 10 секунд. Также при окончании сварки снизьте силу тока. Если вы этого не сделаете, а просто уберете проволоку и горелку, то кислород попадет в сварочную зону.

Как видите, сварка аргоном требует большого терпения и хотя бы минимального опыта. Вы можете оценить свою работу, пользуясь показателем проплавленности. Осмотрите шов, который вы сделали: он не должен иметь округлую выпуклую форму. Если шов выглядит так, то это значит, что он не проплавлен. Таким незамысловатым способом можно проверить качество шва и оценить его прочностные характеристики. Конечно, такой метод не заменить полноценный контроль качества с помощью приборов, но вы уже на начальном этапе сможете увидеть недостатки своей работы.

Настройка режима сварки

Теперь, когда мы разобрались, как работает аргонная сварка, подробнее остановимся на выборе режима. От этого также сильно зависит качество сварного соединения. Чтобы правильно подобрать режим, нужно много практиковаться и внимательно изучать теорию. Мы собрали несколько советов по правильному выбору режима сварки и надеемся, что они помогут ускорить ваше обучение.

Итак, режим сварки — это, по сути, выбор полярности и направления тока. Выбор режима сварки зависит от индивидуальных характеристик металла (или металлов), который нужно сварить. Если нужно сварить стальные металлоконструкции, то установите прямую полярность и постоянный ток. Если нужно сварить алюминий и его сплавы — постоянный ток и обратную полярность.

Также важно правильно настроить силу тока. Этот параметр настраивается исходя из толщины металла, диаметра электрода и установленной вами полярности. Все эти параметры взаимосвязаны. Многие мастера узнают практическим путем, какое значение силы тока нужно установить для выполнения конкретных задач. Но мы рекомендуем для начала воспользоваться специальными таблицами, одну из которых вы можете видеть ниже.

Ранее мы говорили, что качественный шов получается в случае, если дуга короткая. То же самое касается и напряжения дуги. Кстати, не забывайте о расходе газа в аргоновой среде. Если вы работаете на производстве, то вам нужно будет следить за этим показателем. Чтобы сократить расход лучше создавать ламинарное течение газа. Ламинарное течение — это когда газ движется равномерно, не перемешивается и не пульсирует.

Плюсы и минусы

• Нет необходимости сильно нагревать стыки, поэтому детали не деформируются под действием высокой температуры.
• Газ аргон для сварки называют инертным, а это значит, что тяжелее воздуха, так что при соблюдении технологии кислород не проникнет в сварочную зону.
• Дуги высокая тепловая мощность, поэтому при должном опыте работа проводится быстро и качественно.
• Несмотря на множество нюансов, процесс сварки не такой сложный, как кажется, и ему можно быстро обучиться.
• Можно сварить металлы, которые при других типах сварки не соединяются.

• Не рекомендуется проводить сварку на открытом воздухе, если на улице сильный ветер. Часть газа улетучивается, из-за чего сварочный шов становится менее качественным. Проводите сварку в закрытом цеху или гараже и с принудительной вентиляцией.
• Новичкам первое время трудно правильно настроить оборудование и вести дугу.
• Если планируется использование высокоамперной сварочной дуги, то нужно заранее продумать, как вы будете охлаждать шов.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, что такое аргоновая сварка и как внедрить ее в свою рабочую практику. Аргонодуговая сварка обладает очень важным преимуществом — она позволяет соединять детали, которые в других условиях соединить просто невозможно. А такая необходимость может возникнуть не только на крупном производстве, но и дома или на даче (например, при сварке труб). Но помните: теория без практики не работает. Постарайтесь как можно больше отработать навыки на тестовых образцах до того, как приступите к более серьезным задачам. Расскажите о своем опыте сварки аргоном в комментариях и делитесь этим материалом в социальных сетях. Желаем удачи!

Аргонодуговая сварка – разновидность электрической дуговой сварки. Ее особенность заключается в том, что процесс сварки происходит в среде защитного газа, который предотвращает окисление металла.

В зону, которая обрабатывается защитным газом, входят следующие элементы: конец электрода и присадочный материал, определенный участок шва и околошовная зона. Аргон – нейтральный инертный газ, который не взаимодействует с металлом во время сварки и подается через специальное сопло электродержателя горелки. По названию газа, участвующего в технологическом процессе, и был назван данный тип соединения деталей.

Оборудование для аргонодуговой сварки включает в себя неплавящийся электрод, который традиционно выполняют из вольфрама. Этот тугоплавкий металл обладает всеми требуемыми качествами и характеристиками, поэтому он зачастую используется в данном типе сварке.

В таком случае присадочный материал подводится в виде проволоки или прутка, который во время технологического процесса периодически погружается в сварочную ванну. Во время работы электрод удерживается при помощи специального держателя, который устанавливается внутрь сопла, предназначенного для подвода газа аргона в зону, где проводится аргонодуговая сварка. Оборудование, соответственно, должно выдерживать и электрический ток, проходящий по электродам, и тепловое воздействие от применения аргона.

Однако не только из вольфрама выпускаются электроды. Также их можно изготовить из нержавеющей стали и алюминия. В связи с этим аргонодуговая сварка делится на 2 типа:

1. С плавящимся электродом.
2. С неплавящимся электродом.

Аргонодуговая сварка бывает ручная и автоматическая. При автоматической сварке используется только электродная поволока, а ручная сварка может производиться неплавящимся электродом.

Поскольку инертные газы не взаимодействуют с металлами, а также в силу того, что они в среднем на 38% тяжелее, чем кислород, используемый при сварке, аргон легко вытеснит воздух с нежелательными примесями из зоны сварки. Это позволяет избежать нежелательного окисления получаемого шва, что значительно повышает качество продукции и ее эстетические качества.

Через электроды пропускается электрический ток на свариваемые детали. Одновременно с началом прохождения по детали тока начинается подача аргона через сопло горелки. Запускается процесс поступления в зону сваривания присадочного материала, который расплавляется под действием тепла, выделяющегося от прохождения тока.

Поскольку среда аргона не допускает возникновения дуги, необходимо использовать специальное устройство, называемое осциллятор. Данное устройство обеспечивает надежное зажигание дуги при помощи высокочастотных импульсов, а также увеличивает стабилизацию дугового разряда в момент изменения полярности.

Преимуществами, которыми обладает аргонодуговая сварка, являются:

1. Эффективность.
2. Малая толщина сварного шва.
3. Возможность сваривания деталей без участия присадочного материала.

[Аргонно-дуговая сварка] является неким гибридом, который включает в себя электросварку (дуговую) и газовую сварку.

Электрическая дуга в данном случае играет роль источника нагрева, который расплавляет и сваривает металл.

Аргон тоже занимает не последнее место.

Принцип сварки в защитном газе показан на фото.

Дело в том, что во время сваривания цветных металлов и легированных сталей происходит их взаимодействие с воздухом и начинает идти реакция окисления, которая приводит к негативным последствиям.

В результате сваренные швы могут получиться непрочными или наполненными пустотами.

А при взаимодействии алюминия с кислородом во время сварочных работ, он вообще начинает гореть.

На видео вы можете видеть результат взаимодействия алюминия с кислородом.

Чтобы обойти такие неприятные моменты и сделать работу результативной, используют аргон.

Так как аргон более чем на 1/3 плотнее воздуха, он помогает убрать кислород из сварочной зоны (вытесняет его) и изолировать ее от попадания других воздушных смесей.

Подача газа должна осуществляться непосредственно перед зажиганием дуги (за 20-30 секунд) и прекращаться через 5-10 секунд после завершения сварочной работы.

Для работы с аргоном используют как плавящиеся электроды (проволока алюминия), так и неплавящиеся.

Во втором случае в оборудование используют вольфрамовые электроды, так как они достаточно тугоплавкие (TIG сварка). На видео ниже показан принцип работы с плавящимся либо неплавящимся электродом.

Сварка TIG

TIG расшифровывается как Tungstren Inert Gas. Что переводе означает ручную дуговую сварку с помощью неплавящихся электродов для использования в среде инертных защитных газов.

Наиболее часто в таком случае в качестве электрода используется вольфрам, а в качестве защитного газа – газ аргон.

Оборудование для сварки способом TIG может быть как с постоянным током (TIG DC), так и с переменным/постоянным (TIG AC/DC).

На видео представлены модели сварочных аппаратов TIG.

Как правило, TIG применяют для сварки сплавов алюминия и магния. Но помимо цветного металла можно проводить работы с нержавеющей, углеродистой и даже низколегированной сталью.

Основной областью применения являются тонкостенные изделия толщиной не более 6мм. Во время TIG сварки неплавящиеся электроды помогают сначала нагреть, а потом расплавить металл в конкретной зоне.

Электрод при этом не плавится. Единственным недостатком сварки методом TIG является ее медленная скорость работы.

TIG используют как при работе с электроникой, так и для сварки труб или сосудов. Сварка TIG с помощью неплавящегося электрода имеет много достоинств.

Во-первых, сварной шов получается ровным, рядом с ним не образуются брызги от материала и шлаки.

Во-вторых, можно осуществлять рабочий процесс в любом положении и на самых разных соединениях. На видео ниже показаны результаты работы, полученные с помощью сварки TIG.

Сварка алюминия

Какое бы не было хорошее сварочное оборудование, сварка алюминия по дуге с участием аргона всегда вызывает определенные сложности:

• Сплавы алюминия довольно текучи, и во время работы над ними их цвет совершенно не меняется, всегда оставаясь серебристо-белым. В связи с этим сложно понять, в какой момент можно завершить сварочные работы;
• У алюминия также наблюдается хорошая теплопроводность, из-за чего может возникнуть большое внутреннее напряжение и могут появиться трещины на детали;
• При сварке поверхность алюминия образует тугоплавкую смесь, которая имеет высокую температуру (более 2000 градусов), таким образом, мешает создать сварочную ванну и соединить кромки алюминия, который плавится при более низкой температуре (655-660 градусов).

На видео вы можете наглядно увидеть описанные выше реакции алюминия, которые возникают при работе с ним.

Ручная сварка алюминия с помощью аргона по дуге в основном используется новичками.

Профессионалы, как правило, используют автоматический или полуавтоматический сварочный аппарат в своей работе. Все оборудование также делится на определенные категории.

Одно сварочное оборудование может формировать дугу, когда электрод напрямую соприкасается с изделием.

Второй сварочный аппарат формирует дугу, используя специальный блок – осциллятор. Третье сварочное оборудование формировать дугу, применяя выводные планки.

Инвертор

Сварочный инвертор представляет собой сварочный аппарат, благодаря которому можно быстро и качественно сварить углеродистую или легированную сталь, цветные металлы и даже чугун.

Сварочный аппарат инвертор может осуществлять широкий спектр работы, конкретные возможности зависят от того, какой электрод в нем стоит.

Благодаря специальной защите, электрод во время работы не может прилипнуть на инвертор.

Само оборудование отличается небольшим весом и габаритными размерами, что крайне удобно при частой транспортировке сварочного оборудования.

Инвертор может работать, даже когда электросеть имеет значительные перебои и неполадки с напряжением, сваривая при этом сталь, металл или чугун на самом высоком уровне.

При этом инвертор потребляет электроэнергию в 2 раза меньше, чем стандартные трансформаторы (в аппарате для этого имеются специальные преобразователи).

Во время работы инвертор можно легко регулировать и выполнять разные виды сварки (варить тонкие листы, толстый металл, делать потолочный или вертикальный шов).

И процент КПД, который обеспечивает инвертор, также чрезвычайно высок — около 90%, что говорит об эффективности проделываемой с помощью него работы.

На данный момент на рынке существует несколько видов подобных аппаратов:

• классические сварочные инверторы для простой сварки, во время которой применяется плавка покрытого электрода;
• инверторный аппарат, на котором возможно выполнить полуавтоматическое спаивание металлических конструкций, используя при этом присадочную проволоку (подача проволоки осуществляется автоматическим способом);
• аппарат инвертор, осуществляющий аргонно-дуговую сварку при помощи неплавящихся электродов из вольфрама;
• специальный инверторный аппарат, режущий различные металлы и использующий воздушно-плазменную струю.

Разумеется, аппарат инвертор имеет и определенные недостатки. Такой аппарат плохо работает, если в помещении наблюдается высокая влажность или запыленность.

Инвертор требует крайне бережного отношения. Не рекомендуется бросать или ронять его, это может привести к сбоям системы во время работы.

Кроме всего прочего, аппарат отличается высокой ценой и имеет не самый легкий принцип работы, поэтому работают с ним в основном профессионалы.

Сварочный аппарат ГОСТ

Те, кто сталкивается со сваркой в первый раз, должны знать, что все сварочные электроды, которые используются во время работы, должны соответствовать определенному госстандарту.

Государственный стандарт, по-другому ГОСТ, представляет собой единую меру свойств, которой обязаны соответствовать все используемые для сварки электроды и оборудование.

Если говорить своими словами, то ГОСТ является своеобразной меркой качества сваривания шва.

Для того чтобы получить данное соответствие, материалы в обязательном порядке проходят специальные проверки, после чего получают ГОСТ-оформление на бумаге.

Если электроды не проходят тесты и не получают ГОСТ, их нельзя использовать для сварки металлических конструкций. ГОСТ включает в себя все данные об испытуемом электроде: химические составляющие материала, его устойчивость и взаимодействие с окружающей средой, минимальный и максимальный временной отрезок сопротивления взрыву, определенные пластические требования.

Благодаря ГОСТу вы можете быть уверены, что если правильно использовать оборудование и осуществить весь принцип работ с тем или иным электродом, то у вас получится качественный сварочный шов.

Для сварочных работ используют 3 типа государственного стандарта:

• ГОСТ электродов дуговой сварки, выполняемой вручную;
• ГОСТ электродов, осуществляющих контактную сварку;
• ГОСТ вольфрамовых электродов для работы с инертным газом.

Если электроды для сварки не имеют соответствующий ГОСТ, то они не должны допускаться к поступлению в магазины сварочной техники и не имеют права выставляться на продажу свое оборудование.

Бывают случаи, когда потребители покупают для работы электроды, имеющие ГОСТ, но те оказываются некачественными (подобные случаи бывают и при покупке в специализированных магазинах).

Данный момент может быть вызван неправильным хранением сварочных электродов или определенным браком (бывает, что брак имеют целые партии товара).

Чтобы избежать покупки некачественного товара, лучше брать оборудование проверенных фирм (они дают определенный срок гарантии).

При этом желательно осуществлять покупки в специализированных магазинах, а еще лучше обращаться напрямую на фирму изготовителя электродов и делать покупки там.

Таким образом, вы обезопасите себя от покупки некачественного товара и даже сэкономите определенную сумму денег, если обратитесь на завод напрямую и купите сварочный аппарат и оборудование для него там.