Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, гост, оборудование

Под сваркой принято понимать такой тип соединения деталей, при котором образуются межатомные связи. Достичь такого эффекта можно частичным нагревом свариваемых поверхностей или их пластическим деформированием. Источником энергии может выступать электрическая дуга или газовое пламя. Известны технологии, при которых преобразовывается энергия трения, ультразвука, лазерного излучения.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Общие вопросы

Аргонодуговой сваркой называют сварку с образованием электрической дуги в среде аргона. Одним из электродов является поверхность детали. Второй электрод может быть плавящимся или неплавящимся. Неплавящийся электрода, как правило, изготавливается из вольфрама. В нормативных документах аргонодуговая сварка может обозначаться следующими аббревиатурами:

  • РАД – ручная аргонодуговая сварка. В данном случае используется неплавящийся электрод.
  • ААД – аргонодуговая сварка, ведущаяся неплавящимися электродами, но в автоматическом режиме.
  • ААДП – автоматическая сварка плавящимися электродами.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

В международной классификации данный вид сварки определен, как TIG — Tungsten Inert Gas или GTAW — Gas Tungsten Arc Welding, что в переводе означает «сварка в среде инертного газа». Зачастую этим газом оказывается аргон.

Инертный газ для создания защитной среды выбран по причине отсутствия химического взаимодействия с металлом и с другими газами. Так как аргон тяжелее воздуха, то он вытесняет атмосферный кислород и водород из зоны формирования шва, что исключает появление пор и трещин в металле, а также препятствует образованию слоя оксидной пленки.

Технология сварки сводится к тому, что между электродом из вольфрама и поверхностью образуется дуга. Через специальное сопло горелки в зону сварки попадает газ.

В отличие от сварки плавящимся электродом здесь присадка исключена из электрической цепи, а подается в зону ванны отдельно в виде прутка.

Ручная сварка отличается от автоматической тем, что в первом случае сварщик сам держит горелку и вносит присадку, а во втором – процесс автоматизирован. Технология отличается и по способу образования дуги.

По ряду причин дуга не может быть образована обычным касанием электрода, поэтому в установке предусмотрена параллельная работа осциллятора.

Необходимо понимать, что сварка может вестись как постоянным, так и переменным током. По способу подключения электрода разделяют прямую и обратную полярность.

Перед проведением подготовительных работ необходимо подобрать нужные параметры для каждого конкретного метала.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Выше были рассмотрены основные вопросы, так как многие параметры подлежат стандартизации. ГОСТ на аргонодуговую сварку не ограничивается одним только документом. Определены нормативы для горелок, обработки и размеров швов, работы с алюминием, для присадочной проволоки, для оборудования и электродов. Но, прежде чем представить перечень этих документов, разберемся в вопросе стандартизации.

Технические условия и стандарты

Некоторые виды работ, товаров и услуг в плане качества контролируются государством. Причиной такого контроля стало межотраслевое значение.

Государственные стандарты (ГОСТ) содержат перечень требований к каждой продукции, к каждому результату деятельности, подлежащему стандартизации. Это документ, основывающийся на международных стандартах и учитывающий передовой опыт, а также все достижения науки и техники.

Стандартизация была введена еще во времена существования СССР. Стандарты не могут быть статичными, поэтому с течением времени они изменяются.

ГОСТы в России обязательны лишь для оборонной продукции, однако в строительстве они имеют огромное практическое значение, ведь основными показателями конструкция являются безопасность и надежность. Некоторые путают государственный стандарт с техническими условиями.

На самом деле ТУ регламентируют производство тех товаров, которые не подлежат стандартизации по ГОСТ. Можно сказать, что ТУ – есть результат разработки предпринимателей, которые являются производителями.

Хоть ТУ не является гостом, но они не противоречат государственному документу, а наоборот, дополняют его.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

В некоторых источниках по запросу можно встретить всего один документ. Однако он далеко не полностью отражает все стандарты, касающиеся аргонодуговой сварки, ее подготовки и проведения. Перечень всех нормативных документов содержит ГОСТы, принятые в разное время. На сегодняшний день насчитывается 9 документов.

  • ГОСТ 5.917-71 определяет требования к ручным горелкам РГА-150 и РГА-400.
  • ГОСТ 14806-80 содержит информацию о параметрах аргонодуговой сварки сплавов, содержащих алюминий.
  • ГОСТ 14771-76 по своей структуре похож на предыдущий документ. Только здесь речь идет о дуговой сварке в защитном газе, как об обобщенном процессе.
  • ГОСТ 7871-75 определяет параметры алюминиевой сварочной проволоки для сварки TIG.
  • ГОСТ 2246-70 – документ, в котором прописаны требования к стальной проволоке.
  • ГОСТ 23949-80 – стандарт, применяемый к вольфрамовым электродам для аргонодуговой сварки.
  • ГОСТ 18130-79 и ГОСТ 13821-77 регламентируют работу оборудования, включая полуавтоматы и выпрямители.
  • ГОСТ 10157-79 определяет стандарт для самого инертного газа (аргона).

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

5.917-71

Данный документ вышел в свет 13 мая 1971 года согласно постановлению Госкомитета стандартов СССР. Приведенные норы распространяются только на горелки типа РГА-150 и РГА-400. Они используются в аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом алюминия, его сплавов и нержавеющей стали. Продукция, соответствующая ГОСТ, получала знак качества.

Сегодня производители сварочных инверторов, работающих в режиме TIG, не придерживаются указанных норм, однако, благодаря современным технологиям, качество устройств остается на высоком уроне.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Содержание документа:

  1. Параметры и размеры горелок для аргонодуговой сварки включают в себя такие показатели, как номинальное значение и максимальное значение тока. Горелка РГА-150 рассчитана на 150 А при допустимом значении 200 А. Горелка РГА-400 позволяет увеличить силу тока до 500 А. Используемые вольфрамовые электроды в диаметре варьируются от о,8 до 6 мм. Также в данном пункте определены габаритные размеры горелок.
  2. Технические требования указывают, в каком режиме допускается эксплуатация устройств. Здесь отражены допустимые критерии окружающей среды (температура, влажность), а также условия для испытаний.
  3. Правила приемки. Производитель обязан гарантировать качество и надежность оборудования. Перечень требований представлен в настоящем документе.
  4. В пункте «Методы испытаний» описано, каким образом определяется соответствие оборудования установленным требованиям.
  5. ГОСТом также определены все условия для хранения и транспортировки. Их необходимо выполнять на всех этапах, от производства до поставки покупателю.

14806-80 и 14771-76

Стандартизация непосредственной технологии сварки алюминия и алюминиевых изделий отражена соответствующим нормативным документом. Сюда включены соединения деталей с толщиной кромок от 0,8 до 60 мм. К сварке трубопроводов предъявляются несколько иные требования, поэтому данный стандарт на них не распространяется.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Содержание документа:

  1. Типы сварных соединений. Данный пункт реализован в виде таблицы. Из нее можно почерпнуть такие данные, как форма подготовленных кромок, форма шва и толщина деталей.
  2. Конструктивные элементы и размеры. Для каждого типа кромок и каждой формы сварного шва установлены параметры, включающие в себя толщину детали, диаметр отбортовки, зазор между кромками, ширину шва, глубину сварочной ванны.

ГОСТ 14771-76, как было указано ранее, имеет ту же структуру. Отличием является лишь то, что первый документ определен именно для алюминийсодержащих материалов, а второй – для сталей и сплавов на никелевой и железоникелевой основе.

7871-75 и 2246-70

Введенный ГОСТ касается проволоки из алюминия или сплавов. Им пользуются производители, так как в документе регламентируются возможные значения диаметра проволоки. Среди всех прочих требований определены нормы химического состава расходного материала.

Существует несколько видов проволоки, отличающихся друг от друга по количественному содержанию элементов (магний, марганец, алюминий, железо, кремний, титан, бериллий, цирконий). Наиболее популярные марки:

  • СвА99;
  • СвА97;
  • СвА85Т;
  • СвА5;
  • СвАМц;
  • СвАМг3;
  • СвАК5.

Допускается наличие примесей. Изготовленная проволока проходит испытания, в том числе и на прочность. В таблице приведены значения предельных нагрузок, при которых происходит разрыв. Приемка материалов осуществляется партиями.

В одной партии должна присутствовать проволока с одними и теми же параметрами. В приложении к документу прописаны условия хранения и транспортировки проволоки.

Так как она поставляется в катушках, то размеры катушек также подлежат нормировке.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Стальная проволока должна отвечать требованиям ГОСТ 2246-70. Популярные виды:

  • Св-08;
  • Св-08А;
  • Св-10ГА;
  • Св-08ГСМТ.

Это далеко не полный перечень марок проволоки. Их разделяют не только по характеристикам, но и по применимости. Существуют материалы для изготовления электродов, проволоки для сварки омедненных поверхностей, проволоки для наплавки.

18130-79 и 13821-77

В настоящее время остаются актуальными ГОСТы, принятые еще в 1977 году. Они прописывают функциональные особенности сварочного оборудования, в частности, полуавтоматов для аргонодуговой сварки. В перечень требований включены такие, как функциональные возможности, устойчивость к внешним факторам, значения сварного тока, наличие измерительных и контрольных приборов.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Такое разнообразие требований не позволяет сформулировать все нормы в одном документе, поэтому данный ГОСТ ссылается на ряд второстепенных нормативных документов.

Таким образом, стандартизация процесса аргонодуговой сварки имеет комплексный подход.

Общее количество основных и второстепенных нормативов составляет несколько десятков утвержденных и принятых документов, имеющих силу и в настоящее время, за исключением некоторых несущественных изменений.

Источник: https://svarkoy.ru/teoriya/gost-na-argonodugovuyu-svarku.html

Аргонодуговая сварка

Сварка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Сварка обычно применяется для соединения металлов, их сплавов или термопластов.

Для осуществления сварочного процесса используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Современные технологии позволяют осуществлять сварку практически в любых условиях: на открытом воздухе, под водой и в космосе.

Производство сварочных работ сопряжено с опасностью возгораний, поражений электрическим током, отравлений вредными газами, облучением ультрафиолетовыми лучами и поражением глаз.

Аргонодуговая сварка — дуговая сварка в среде аргона (инертного газа). Может осуществляться плавящимся или неплавящимся электродом. В качестве неплавящегося электрода обычно используется вольфрам.

  • Для обозначения аргонодуговой сварки могут применяться следующие названия:
  • РАД — ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
  • ААД — автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
  • ААДП — автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом.
  • Для обозначения аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом:
  • TIG- TungstenInertGas (Welding) — сварка вольфрамом в среде инертных газов;
  • GTAW- GasTungstenArcWelding- газовая дуговая сварка вольфрамом.

Общие характеристики аргонодуговой сварки

Газ аргон практически не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла (плавящегося электрода). При крупнокапельном переносе процесс сварки неустойчивый, с большим разбрызгиванием.

Его технологические характеристики хуже, чем при полуавтоматической сварке в углекислом газе, так как вследствие меньшего давления в дуге капли вырастают до больших размеров.

Диапазон токов для крупнокапельного переноса достаточно велик, например: для проволоки диаметром d = 1,6 мм сила тока сварки I= 120-240А. При силе тока сварки больше 260А происходит резкий переход к струйному переносу, стабильность процесса сварки улучшается, разбрызгивание уменьшается.

Однако такие токи не всегда соответствуют технологическим требованиям. Поэтому более рационально для обеспечения стабильности процесса использовать импульсные источники питания дуги, которые обеспечивают переход к струйному переносу при силе тока сварки ≈ 100А.

Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (как правило, для электрода используется вольфрам). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ (как правило, аргон). Присадочный материал в электрическую цепь не включён и подаётся в зону дуги со стороны.

Сварка может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.

При способе сварки неплавящимся электродом зажигание дуги не может быть выполнено путём касания электродом изделия по двум причинам.

Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счёт искры между изделием и электродом достаточно сложно. При аргонодуговой сварке плавящимся электродом после того, как проволока коснётся изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу.

Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».

Осциллятор — устройство, предназначенное для бесконтактного возбуждения электрической дуги и стабилизации горения дуги при сварке малыми токами.

Для зажигания дуги осциллятор подаёт на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока.

Если сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и обеспечивает подачу импульсов на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.

Читайте также:  Приспособления для фрезерования: расширяем функционал ручного фрезера

Деионизация — процесс исчезновения положительных и/или отрицательных ионов, а также электронов из занимаемого газом объёма. Является обратным процессу ионизации и обычно происходит после прекращения электрического разряда в газе.

При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла.

При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод.

Все стали, титан и другие материалы, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Алюминий обычно сваривается на переменном токе для улучшения разрушения оксидной пленки.

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3-5%. При этом защита металла становится более активной.

Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла.

Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны, что предотвращает пористость шва.

Область применения и преимущества аргонодуговой сварки

Основная область применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом — это соединения из легированных сталей, цветных металлов, титановых и алюминиевых сплавов. При малых толщинах аргонодуговая сварка может выполняться без присадки.

Данный способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварного шва, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонколистного металла при одностороннем доступе к поверхности изделия.

Этот способ получил широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом случае аргонодуговую сварку иногда называют орбитальной.

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объём её применения относительно невелик.

Существует несколько разных типов швов, выполняемых при аргонодуговой сварке. К ним можно отнести: стыковой шов, шов внахлестку, угловой шов и т-образный шов.

Стыковой шов — может быть выполнен без помощи присадочного материала (прутка). Данным видом сварки соединяют металлические части по рубцам.

Шов внахлестку — верхний край приваривается к нижнему при двух наложенных друг на друга металлических частей.

Угловой шов — это сварка одного металлического изделия под прямым углом к другому изделию с целью сформировать угол.

Чтобы получить т-образный шов, необходим присадочный пруток (материал). Такой шов получается, если положить одно металлическое изделие перпендикулярно к другому, чтобы получилась т-образная конструкция. Такой вид шва может быть выполнен на любой стороне перпендикулярного рубца.

Аргонодуговую сварку можно использовать для сварки многих металлов, но чаще всего она используется для сварки алюминия, особенно тонколистного. Алюминий можно сваривать и другими видами сварки, однако наиболее точную и чистую сварку сложных изделий (например, трубок автобусных кондиционеров) можно выполнить лишь аргонодуговой сваркой.

Недостатки аргонодуговой сварки

  1. Основными недостатками аргонодуговой сварки являются невысокая производительность при использовании ручного варианта, а применение автоматической сварки не всегда возможно для коротких и разноориентированных швов.
  2. Аргонодуговая сварка. Основные ГОСТы
  3. ГОСТ 5.

    917-71  Горелки ручные для аргонодуговой сварки типов РГА-150 и РГА-400

  4. ГОСТ 14771-76  Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные

ГОСТ 14806-80  Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры

  • ГОСТ 7871-75  Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов
  • ГОСТ 18130-79  Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом
  • ГОСТ 2246-70  Проволока стальная сварочная. Технические условия
  • ГОСТ 23949-80  Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся
  • ГОСТ 13821-77  Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки
  • ГОСТ 10157-79  Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ — Государственный стандарт — основная категория стандартов в СССР, сегодня межгосударственный стандарт в СНГ. Принимается Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС). ГОСТ в настоящее время является нормативным неправовым актом.

Газ аргон

Аргон относится к группе инертных газов. При обычных условиях представляет собой газ без выраженного цвета, вкуса и запаха.

В 1785 году химически устойчивый новый газ в воздухе впервые заметил английский химик Г. Кавендиш, но выявить и описать его не смог.

Через 100 лет Джон Уильям Страт натолкнулся на неизвестную примесь, которая делает воздух тяжелее. Не найдя объяснения такой аномалии, он обратился за помощью к коллегам.

Через 2 года вместе с Уильямом Рамзаем они установили, что в азоте воздуха присутствует примесь неизвестного газа, который тяжелее азота.

Именно тогда — 13 августа 1894 года аргону дали греческое имя, означающее «ленивый». Парадоксальность газа была в том, что он не вступал в реакции с веществами, был абсолютно инертен. В его существовании усомнился и Д.И.

Менделеев, потому что новый элемент не вписывался в созданную им систему (периодический закон химических элементов). Только через несколько лет, после открытия гелия аргон получил официальное признание.

Инертным газам была отведена отдельная нулевая группа.

Свойства аргона

Одноатомность и химическая инертность аргона объясняются насыщенностью электронных оболочек. Из всех инертных газов он самый лёгкий. Хорошо растворяется в воде и многих органических жидкостях, адсорбируется на поверхностях твёрдых тел. Но при этом не диффундирует сквозь металлы и практически не растворим в них. Благодаря этому свойству он нашёл своё применение в аргонодуговой сварке.

Ещё одно своё свойство аргон проявляет под действием электрического тока — ярко светится. Поэтому этот газ, и его сине-голубое свечение широко используется в светотехнике.

Известно и о его влиянии на живые организмы. При вдыхании смеси из аргона, азота и кислорода в пропорции 69:11:20 под давлением 4 атм. проявляются явления наркоза. В жидком виде он вызывает обморожение кожных покровов, поражает слизистую оболочку глаз.

Хорошо благоприятствует росту растений, так как было экспериментально проверено, что многие растения прорастают в смеси аргона и воздуха.

Достоинства аргона

При применении аргонодуговой сварки получаемые результаты отвечают передовым условиям производства. Отсутствие основных недостатков, какие встречаются у других типов сварки, обусловили её широкое использование. Абсолютно незаменима аргонодуговая сварка в металлургии.

Особенно востребована при ремонтных работах с автомобилями, так как качество отремонтированных деталей не хуже, чем новых, однако стоимость ремонта на порядок меньше, чем их полная замена.

При очевидных достоинствах аргона нужно отметить высокую однородность получаемых швов и их устойчивость к коррозии, большой потенциал в работе с достаточно тонкостенными элементами, широту использования.

Однако следует отметить, что высокое качество сварки обусловлено не только качественными материалами, аргоном высокой чистоты, современным оборудованием и технологиями, но и опытом, мастерством, квалификацией специалистов (сварщиков).

Использование аргона

Получают аргон при разделении воздуха на кислород и азот в виде побочного продукта. Как доступный дешёвый газ он нашёл широкое применение. Раньше в основном использовался в электровакуумной технике для ламп. В последние годы основная часть добываемого аргона идёт в металлургию и металлообработку, в частности, для аргонодуговой сварки.

Хранят и транспортируют газ в баллонах ёмкостью 40 л. Такие баллоны окрашиваются в серый или чёрный цвет с зелёной полосой. Для перевозки сжиженного аргона используют сосуды Дюара и специальные цистерны с вакуумной изоляцией.

Запасы этого газа неисчерпаемы. Его больше, чем всех элементов его группы. Нужно учитывать, что он устойчив к каким-либо воздействиям и возвращается в атмосферу в не измененном виде. Так как тенденция современной промышленности — активное использование сверхчистых материалов, то производство и потребление аргона будет только расти.

Вольфрам и его применение в сварке

Вольфрам и его сплавы являются весьма перспективными материалами. Вольфрам имеет плотность 19350 кг/м3, самую высокую температуру плавления среди других металлов (3387 °С), а также очень высокое значение модуля упругости.

Кроме того, вольфрам обладает большой прочностью и твёрдостью. При обычных температурах он хрупок, хотя тонкие вольфрамовые ленты и проволока гнутся, не разрушаясь.

При нагреве в обычных условиях хрупкость вольфрама уменьшается, и уже при 250°С появляется пластичность, возрастающая с повышением температуры.

При обычной температуре вольфрам не окисляется, но при нагреве уже до 300-350 °С начинается его окисление, поэтому вольфрамовые детали могут работать при высоких температурах только в инертной среде или в вакууме.

Вольфрам образует сплавы с железом и интерметаллические соединения Fe2W (62,2% W) и Fe7W6 (73,8% W). Вольфрам растворяет углерод до 0,05%, образуя при высоких температурах химические соединения с ним (карбиды): W2C (3,16% С), WC (6,12% С); последний по твёрдости близок к алмазу.

Вольфрам широко применяют при производстве быстрорежущих и других качественных сталей, введенный в состав стали вместе с хромом, никелем, ванадием вольфрам придает ей свойства самозакаливания на воздухе и повышает температуру упрочняющего отпуска до 700-900°С.

Карбиды вольфрама служат основой для получения твёрдых сплавов, сохраняющих режущие свойства до 1000-1100°С. Твёрдые сплавы состоят из 85-90% WC, 5-15% Со, а также некоторых других карбидов, в основном карбидов титана и тантала.

Сплавами вольфрама с кобальтом и хромом наплавляют быстроизнашивающиеся части машин (лопатки турбин, клапаны двигателей и т.д.). До настоящего времени чистый металлический вольфрам остаётся лучшим материалом для нитей осветительных и электронных ламп, а также других электровакуумных приборов.

Аргонная сварка (аргонодуговая) – технология, ГОСТ, оборудование

Источник: http://www.buscondey.ru/argonodugovaya-svarka

Аргонная сварка (аргонодуговая) — технология и оборудование

Аргонная сварка — один из наиболее востребованных видов современной сварки. Чаще всего, данную технологию используют применительно к алюминию, а также изделий из него.

Оптимальным методом, таким образом, аргонная сварка считается именно для алюминия. Общеизвестно, что вышеуказанный материал довольно капризен и во время контакта с кислородом, и при нагревании.

В последнем случае — его поверхность склонна покрываться тоненькой пленкой. Нюанс в том, что аргон характеризуется такими свойствами (химическими), которые практически исключают контакт с частичками кислорода нагретого металла.

Это возможно благодаря оттеснению аргоном своим давлением кислорода.

Схема аргонной сварки

Кроме этого, методику аргонодуговой сварки применяют и при сваривании иных металлов: чугуна и титана, стали и меди, а также некоторых иных, включая серебро, золото и т.д.

Популярность, которой пользуется сегодня аргонодуговая сварка, легко объяснима:

  • Во-первых, это высокое качество.
  • Во-вторых, немалая долговечность.
  • Третий безусловный плюс — доступность аппаратов для проведения сварочных работ.

Уточним, во время работы с надежным оборудованием, шов получается фактически невидимым.

Данная особенность собственно и играет немаловажную роль не только для внешнего вида получаемого изделия, но, в первую очередь, для его прочности.

Аргонная сварка незаменима тогда, когда необходимо сварить трудно соединяемые металлы.

Ценность подобной методики, прежде всего, в опыте и качестве, а также в экономии. Причем последнее возможно в самых разных сферах. Экономятся не только деньги, но и усилия, а также нервы, что согласитесь также очень важно.

Технология аргонной сварки

В быту аргонную сварку мы чаще всего можем встретить при ремонте дисков любимой ласточки.

Аргонная сварка дисков, при устранении небольших трещин на данной детали, является попросту — незаменимой (безусловно, выполненная на профессиональном оснащении при применении инновационных высококачественных материалов).

Технология аргонной сварки не имеет практически ничего общего с таким устройством как паяльник. Основной элемент горелки — вольфрамовый электрод. Поясним, вольфрам является исключительно тугоплавким металлом.

Плавление его начинается при 3410°С, а кипение — при 5900°С. Уникальность данного металла в том, что даже раскаленный докрасна, он также тверд. Во время сварки вольфрама требуется ничтожно малое количество (на 1 метр сварного шва — сотые доли грамма).

  • Если рассматривать в данном аспекте вольфрамовые электроды, которые легированы оксидами редкоземельных элементов, то они отличаются еще большей стойкостью.
  • Сегодня, рынок предлагает электроды из вольфрама, обладающие широчайшим диапазоном химсостава.
  • К примеру, не секрет, что в чистый вольфрам с целью улучшения сварочно-технологических и сварочных характеристик добавляют разные окислы редкоземельных металлов.

Это может быть и церий, и лантан, и иттрий, и торий, и цирконий. Какой бы не был выбран электрод, он, как правило, окружается керамическим соплом, а при сварке из него выдувается аргон (инертный газ).

Уточним, что первые попытки сварить алюминий без участия аргона, заканчивались тем, что металл начинал гореть, покрывался окислением, а электродуга немедленно прерывалась.

Чего же смогли добиться изобретатели, и что представляет аргонная сварка алюминия на сегодняшний день?

Упрощенно процесс выглядит таким образом. Сначала на деталь посредством спецоборудования (сварочного аппарата) подают «массу», так же как и при обычной электросварке.

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом происходит следующим способом: «масса» подается на свариваемую деталь подобно обычной электросварке.

Сварщик, если подразумевается ручная аргонодуговая сварка, в правой руке держит горелку, а в левой — проволоку (присадку).

Процесс аргонной сварки — схема

При сварке алюминия, естественно, берется алюминиевый аналог или же специальные сплавы. Включается горелка нажатием кнопки, далее подается ток и газ.

Меж кончиком электрода (неплавящегося) и деталью возникает электродуга. Она и исполняет роль основного инструмента, и деталь плавит, и присадочную проволоку.

Собственно она оплавляет и край необходимой детали, и присадочную проволоку, тем самым, формируя сварочный шов. По сути, после окончания работы 2 половины детали превращаются в одно целое.

Как работает аргонная сварка понятно и, на первый взгляд, в ней нет ничего сложного. Технология давно взята на поток, а эффективность ее давно доказана. Но это лишь на первый взгляд.

  1. Проведение аргонной сварки требует опытного сварщика и надежного аппарата, как с хорошей производительностью, так и с превосходными характеристиками.

  2. Времени для того, чтобы набить руку в данном деле потребуется также немало.
  3. При сварке в защитных газах плавлением в роли основного инструмента применяют мощную электрическую дугу.

Электроэнергия в дуге преобразуется в тепловую.

 В атмосферных условиях зона сварки обязана быть надежно защищенной от насыщения металла шва азотом и кислородом воздуха.

  • Защитные газы, которые подаются через сопло, вытесняют воздух и защищают, таким образом, сварочную ванну и электрод.
  • Заполнение зазора между объединяемыми кромками (при разделке кромок) в зону плавления осуществляет присадка для аргонной сварки либо электродная проволока.
  • Принцип работы аргонной сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в защитном газе.

Именно он не дает алюминию гореть. Место сварки и защищает аргон.

Аргонная сварка является гибридом электро- и газовой сварки. От первой она получила электродугу, а от газовой – схожую методику работы сварщика.

Далее рассмотрим, какое же оборудование и сварочные аппараты предполагает гост аргонодуговой сварки.

Оборудование и сварочные аппараты

ГОСТ под номером 5.917-71 предполагает выпуск для аргонной сварки неплавящимся электродом промышленностью горелок вида РГА-150 с массой в 0,35 кг на наибольший сварочный ток 200А с естественным охлаждением для аналогов с Ш 0,8-3,0 мм.

Он же предполагает выпуск горелок РГА-400 на наибольший сварочный ток 500А с массой в 0,625 кг с водяным охлаждением для электродов с Ш в 4,0—6,0 мм. Имеются требования и по поводу керамических сопел для подобной сварки.

Напомним, керамическое сопло для аргонодуговой сварки представляет собой, так называемую расходуемую часть горелки, отвечающую за качество процесса газовой защиты (местной).

По форме различают такие разновидности сопел, как цилиндрические, конические, а также профилированные. Не секрет, что чем больше керамическое сопло, тем наилучшую защиту оно способно обеспечить.

Обычно при работе в помещении используют цилиндрические либо конические аналоги, а вот при работе на открытом воздухе применяют профилированные либо цилиндрические модели сопел с более крупным диаметром отверстия (выходного).

Отметим, что сопла удлиненные применяют, как правило, в труднодоступных местах.

Виды оборудования

Уточним, аргонную сварку, в зависимости от уровня механизации, подразделяют на несколько видов:

  • ручную;
  • механизированную;
  • автоматизированную;
  • роботизированную.
  1. Соответственно разным будет и оборудование для аргонной сварки и, конечно, стоимость аргонной сварки.
  2. Разновидности оборудования по видам
  3. При ручной сварке, и перемещается горелка для аргонодуговой сварки, и подается сварочная проволока самим сварщиком, а сварные работы осуществляют, применяя вольфрамовые электроды (неплавящиеся).
  4. При механизированном виде горелку держит сварщик, а вот проволоку — присадочные прутки для аргонодуговой сварки подают уже механизировано.

При автоматизированном виде, и перемещение горелки, и подача проволоки полностью механизирована. Здесь уже присутствует не сварщик, а оператор.

Последний не нужен, если применяется роботизированное оборудование для аргонодуговой сварки

Сварочные аппараты

Рассмотрим оборудование, а точнее сварочные аппараты для аргонодуговой сварки, которые используются при выполнении работ в инертных газах.

Их подразделяют на:

  • специальное;
  • универсальное;
  • специализированное оснащение.

Если рассматривать универсальный сварочный аппарат для аргонной сварки, то он выпускается серийно и наиболее востребован потребителями.

  • Инверторный сварочный аппарат для аргонной сварки
  • Подобную сварку в большинстве случаев выполняют в производственных условиях на специально оснащенных рабочих местах, именуемых «сварочными постами».
  • Установки с применением вольфрамового неплавящегося электрода в среде аргона оборудуют такими элементами:
  • источником тока — постоянного/переменного;
  • горелкой либо комплектом последних, предназначенных для работы с разными токами;
  • устройством, которое обеспечивает начальное возбуждение дуги либо стабилизирующим дугу тока (переменного);
  • аппаратурой, управляющей сварочным циклом, а также его защитой;
  • устройством для компенсации или регулирования постоянной составляющей тока.

На сегодня, известны и новые методы аргонной сварки, которые создавались с целью расширения диапазона толщины свариваемых материалов, повышения производительности при получении неразъемных соединений, а также для улучшения провара.

Инновационными считаются нынче работы пульсирующим током. При импульсе тока металл расплавляется, во время паузы кристаллизуясь.

  1. Дуга с постоянной скоростью либо шагами перемещается, и эти перемещения синхронизируются с импульсами тока (сварочного).
  2. Вместе с этим обеспечивается и действенное проплавление во всех без исключения положениях (пространственных), нечувствительность к небольшим недочетам, которые допустимы при сборке.
  3. Такое снижение тока не допускает перегрева металла, и потому деформации в итоге практически исключаются.

Используется и подогрев проволоки (присадочной). Уточним, данная методика значимо влияет на производительность и потому купить аппарат аргонной сварки, использующий подобное усовершенствование — мечта многих.

Довольно эффективным способом получения швов без подреза при высоких скоростях сварки металла считают одновременное применение сразу нескольких электродов из вольфрама.

Ничего особенного для осуществления данных разновидностей процесса не нужно. Требуется всего лишь стандартное оборудование для аргонной сварки и так называемые дополнительные блоки.

Самым востребованным устройством для аргонной сварки, которое успешно применяется и на производстве, и в быту, выступает инверторный аппарат.

Отметим, что цена аппарата аргонной сварки относительно невелика, в отличие от услуг профессиональных сварщиков-аргонщиков.

Потому применение подобного инвертора — оптимальный вариант, т.к. разобраться с его принципом работы может и начинающий сварщик, а при необходимости часто проводить сварочные работы подобного типа гораздо выгоднее освоить все премудрости данного процесса своими силами.

Делаем своими руками

Чуть выше мы выяснили, что аргонная сварка своими руками – это выгодно и вполне возможно. Рассмотрим, что же представляет собой схема аргонной сварки своими руками.

Если приобретен инверторный сварочный аппарат либо трансформаторный аналог для аргонной сварки, то составить полный комплект можно посредством:

  • горелки;
  • баллона с аргоном;
  • редуктора и клапана газа;
  • сварочной маски.

Аргонная сварка своими силами предполагает, и знание основных правил, которые необходимо соблюдать при использовании инертного газа — аргона.

При применении неплавящегося электрода, его нужно держать по возможности ближе к поверхности конструкции, которая варится. Это позволяет получать дугу с минимальными параметрами.

Помните, что увеличение дуги, как правило, приводит к снижению глубины проплава и соответственно росту ширины шва. В свою очередь это приводит к значительному снижению качества соединений (сварных).

Выполняя аргонную сварку, нужно постараться совершить всего лишь одно единственное движение вдоль шва. Перпендикулярные шву перемещения в данном случае крайне нежелательны.

Если все выполняется верно, то в итоге получаем и эстетичное, и прочное соединение. В этом, собственно и кроется качественное отличие данной технологии от сварки электродами покрытыми.

Важным условием хорошей сварки является контроль за тем, чтобы сам электрод, а также присадочная проволока ни в коем случае не выходили за границы газовой защитной зоны.

Желательна плавная подача проволоки, в первую очередь, для того, чтобы избежать разбрызгивания металла.

Проволоку при работе с вольфрамовым электродом подают впереди горелки. Напомним, поперечные колебания не допустимы.

Заварку кратера при окончании работы производят при понижении силы тока посредством реостата. Не допустимо завершать процесс сварки обрывом дуги, попросту отводя горелку.

Такой прием снизит защиту шва. Подача газа может быть прекращена лишь через 10 секунд после завершения сварочных работ.

Если говорить о начале подаче газа, то временной период составляет, как минимум 20 секунд до начала выполнения работ.

Следует помнить и о том, что перед началом работ, все поверхности свариваемых конструкций обязательно очищают и от жира, и от грязи посредством механических (химических) методов, а также проводят обезжиривание.

Цены на услуги и оборудование

Услуги аргонной сварки (профессиональные) сегодня совсем не дешевы. Что говорить, если цена за сантиметр аргонной сварки колеблется в диапазоне от 25 и до 100 рублей (все зависит от мастерства сварщика, качества оборудования и нюансов предполагаемой работы).

Потому, такое решение, как купить аргонную сварку — вполне объяснимо. Тем паче, если человек настроен решительно и многое в этой жизни делает собственными руками…

Цена аргонной сварки, само собой, зависит от того, по какой именно технологии она будет производиться, и какому именно мастеру вы доверите, несомненно, ответственное мероприятие.

  • Так, к примеру, для того чтобы максимально удешевить данный процесс наиболее рациональным решением будет купить аргонную сварку для алюминия.
  • Хотя, справедливости ради, стоит заметить, что с экономической точки зрения подобный выбор оправдан лишь в одном случае — если необходимость производить сварку у вас возникает действительно часто.
  • В противном случае цена аргонодуговой сварки для вас более доступной будет (при единоразовой необходимости), если вы поручите ее профессионалу.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b35f52383951700a99e4caf/5b35f60b29ff4a00a9e1d984

Пошаговая инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих

Неплавящиеся электроды получили такое название из-за того, что будучи токопроводящими материалами, имеют очень высокую температуру плавления и в сварочном процессе не плавятся, а только незначительно обгорают. Бывают угольные, графитовые, вольфрамовые, они выпускаются в виде прутков. Здесь мы рассмотрим электроды из вольфрама.

Общие характеристики аргонодуговой сварки

Газ аргон практически не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла (плавящегося электрода). При крупнокапельном переносе процесс сварки неустойчивый, с большим разбрызгиванием.

Его технологические характеристики хуже, чем при полуавтоматической сварке в углекислом газе, так как вследствие меньшего давления в дуге капли вырастают до больших размеров.

Диапазон токов для крупнокапельного переноса достаточно велик, например: для проволоки диаметром d = 1,6 мм сила тока сварки I= 120-240А. При силе тока сварки больше 260А происходит резкий переход к струйному переносу, стабильность процесса сварки улучшается, разбрызгивание уменьшается.

Однако такие токи не всегда соответствуют технологическим требованиям. Поэтому более рационально для обеспечения стабильности процесса использовать импульсные источники питания дуги, которые обеспечивают переход к струйному переносу при силе тока сварки ≈ 100А.

Вольфрам как сварочный материал

Этот элемент относится к металлам. Он самый тугоплавкий, очень твердый и хрупкий, температура его плавления составляет почти 35000 С. Электрод в составе своем имеет непосредственно самого вольфрама от 95% до 99,5%. Остальное приходится на прочие добавки- оксиды тория, церия, лантана, циркония, иттрия. Перечисленные оксиды вводят в пруток исходя из назначения конкретной марки.

Назначение

Главное назначение этого электрода – сварка спецсталей, алюминия, магния и различных легких сплавов, тугоплавких металлов и металлов малых толщин, для работы, где предъявляются очень строгие требования.

Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (как правило, для электрода используется вольфрам). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ (как правило, аргон). Присадочный материал в электрическую цепь не включён и подаётся в зону дуги со стороны.

Сварка может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.

При способе сварки неплавящимся электродом зажигание дуги не может быть выполнено путём касания электродом изделия по двум причинам.

Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счёт искры между изделием и электродом достаточно сложно. При аргонодуговой сварке плавящимся электродом после того, как проволока коснётся изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу.

Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».

Осциллятор — устройство, предназначенное для бесконтактного возбуждения электрической дуги и стабилизации горения дуги при сварке малыми токами.

Для зажигания дуги осциллятор подаёт на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока.

Если сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и обеспечивает подачу импульсов на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.

Деионизация — процесс исчезновения положительных и/или отрицательных ионов, а также электронов из занимаемого газом объёма. Является обратным процессу ионизации и обычно происходит после прекращения электрического разряда в газе.

При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла.

При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод.

Все стали, титан и другие материалы, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Алюминий обычно сваривается на переменном токе для улучшения разрушения оксидной пленки.

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3-5%. При этом защита металла становится более активной.

Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла.

Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны, что предотвращает пористость шва.

Типы

Электроды из вольфрама делятся на три типа: 1.Для переменного тока. Используются для работы с магнием, алюминием,их разновидностями и сплавами, в случае необходимости защиты ванны от грязи. 2. Для постоянного тока. В эти прутки для сварки вводят иттрий или торий. Последний элемент радиоактивный.

Не рекомендуется увлекаться работой в закрытых пространствах. Применяют для сварки меди, титана, никеля, тантала, бронзы, сталей аустенитного типа(нержавейки), углеродистых сплавов. 3. Универсальные электроды. Замечательно проявляют себя в работе как на переменном, так и на постоянном токе. Применение «универсалов» распространено в работе на трубопроводах.

Хорошо и незаметно соединяют тонколистовой металл.

Область применения и преимущества аргонодуговой сварки

Основная область применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом — это соединения из легированных сталей, цветных металлов, титановых и алюминиевых сплавов. При малых толщинах аргонодуговая сварка может выполняться без присадки.

Данный способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварного шва, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонколистного металла при одностороннем доступе к поверхности изделия.

Этот способ получил широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом случае аргонодуговую сварку иногда называют орбитальной.

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объём её применения относительно невелик.

Существует несколько разных типов швов, выполняемых при аргонодуговой сварке. К ним можно отнести: стыковой шов, шов внахлестку, угловой шов и т-образный шов.

Стыковой шов — может быть выполнен без помощи присадочного материала (прутка). Данным видом сварки соединяют металлические части по рубцам.

Шов внахлестку — верхний край приваривается к нижнему при двух наложенных друг на друга металлических частей.

Угловой шов — это сварка одного металлического изделия под прямым углом к другому изделию с целью сформировать угол.

Чтобы получить т-образный шов, необходим присадочный пруток (материал). Такой шов получается, если положить одно металлическое изделие перпендикулярно к другому, чтобы получилась т-образная конструкция. Такой вид шва может быть выполнен на любой стороне перпендикулярного рубца.

Аргонодуговую сварку можно использовать для сварки многих металлов, но чаще всего она используется для сварки алюминия, особенно тонколистного. Алюминий можно сваривать и другими видами сварки, однако наиболее точную и чистую сварку сложных изделий (например, трубок автобусных кондиционеров) можно выполнить лишь аргонодуговой сваркой.

Марки и маркировка

Источник: https://instanko.ru/osnastka/svarka-volframovym-elektrodom-bez-gaza.html

Пошаговая инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих

Сварка алюминия аргоном – востребованная технология, позволяющая добиться оптимального результата при соединении данного металла и сплавов на его основе. Использование технических газов придает процессу некоторые особенности, которые обязан знать каждый сварщик.

Какие свойства следует учитывать?

Для получения качественного результата, необходимо проводить работы с учетом характеристик свариваемого материала. Это позволит настроить оптимальные параметры сварочного оборудования и осуществить грамотный подбор расходных материалов.

Главной особенностью алюминия является его взаимодействие с кислородом, который содержится в атмосфере. Результатом контакта является образование тонкого слоя тугоплавкой оксидной пленки, которая защищает изделие от дальнейшего окисления.

Сравнение температуры плавления алюминия и его оксида.

Зона соединения должна быть полностью очищена от данного соединения, поскольку попадание оксида в зону расплава негативно влияет на качество шва.

Интересной особенностью является отсутствие визуальных эффектов, которыми сопровождается сварка других металлов. В отличие от них, цвет алюминия не меняется под действие температуре, что создает сложности в оценке степени прогрева. Ошибки чреваты прожогами рабочей поверхности.

Важным свойством алюминия является высокий коэффициент объемной усадки, который необходимо учитывать при планировании работ.

Данное качество является основной причиной возникновения трещин после кристаллизации горячего металла. Это вызвано с внутренним напряжением, которое растет с понижением температуры.

Для компенсации негативных качеств опытные сварщики увеличивают расход электродной проволоки.

Соединение с учетом вышеперечисленных качеств позволит создать надежное неразъемное соединение алюминиевых заготовок.

Способы

Помимо рассматриваемой технологии, существует несколько основных способов сварки алюминия:

  • Газовая;
  • Ручная дуговая;
  • Полуавтоматическая;

Рассмотрим их подробнее:

  1. Газовая сварка подразумевает использование специальных прутков, в качестве присадочного материала. Они подаются в зону соединения и являются одним из компонентов сварочного шва. Для защиты от взаимодействия с атмосферным воздухом использую флюсы на основе хлористых солей. После проведения работ выполняют процедуру промывки шва, с целью удаления остатков флюса.
  2. Ручную дуговую сварку покрытыми электродами выполняют относительно редко, поскольку даже использование надежного инверторного аппарата и качественных электродов не позволяют надеяться на соединения высокого качества, ввиду специфических качеств алюминия.
  3. Сварка в полуавтоматическом режиме – достойная альтернативна аргонодуговой сварке. Данный метод также предусматривает использование газа в качестве средства защиты горячего металла. Главное требование – правильный подбор присадочной проволоки. Ее состав должен соответствовать основной поверхности.

Технология с помощью аргона

Рассматриваемый метод относится к технологически сложным работам, которые должны выполняться квалифицированными специалистами, прошедшими курс обучения, включающий себя получением профессиональных навыков, а также изучение правил безопасной эксплуатации сварочного и вспомогательного оборудования.

Аргонодуговую сварку ГОСТ 14806-80, который стандартизирует работы с алюминием в среде защитных газов, чаще всего применяют в следующих отраслях промышленности:

  1. Пищевая. Емкости и трубы, которые взаимодействуют с пищевыми продуктами, изготавливают из алюминия.
  2. Авиационная. Название «крылатый металл» говорит само за себя. Данная отрасль особенно остро нуждается в алюминии и его сплавах.
  3. Автомобильная. Многие элементы легкового транспорта и специальной техники изготавливают из алюминиевых сплавов. Например, головки блока цилиндров, масляные поддоны, поршни.

Сварочное оборудование и расходные материалы для выполнения работ имеют достаточно высокую стоимость. По этой причине, себестоимость одного сантиметра шва, гораздо выше, в сравнении с альтернативными методами соединения, однако высокие качественные характеристики делают метод востребованным в современной промышленности.

Обратная сторона – низкая популярность у начинающих сварщиков.

Плюсы и минусы

Аргонодуговая сварка обладает рядом преимуществ:

  1. Свариваемая заготовка не подвергается значительной термообработке, что положительно влияет на целостность структуры поверхности.
  2. Использование защитного газа надежного защищает расплавленный металл от взаимодействия с окружающей средой. Полученный будет иметь однородную структуру и высокие качественные характеристики.
  3. Использование вольфрамового электрода позволяет равномерно проплавить шов на всех уровнях.

Имеются и недостатки, которые также необходимо учитывать при выборе технологии:

  1. Присадочный материал подается руками, что снижает производительность, по сравнению с полуавтоматическим режимом.
  2. Предъявляются высокие требования к квалификации исполнителя.
  3. Технологическая сложность процесса. Даже незначительные изменения, например соотношения угла наклона горелки к прутку может негативно сказаться на результате.

Как подготовить соединяемые детали?

Начинать работы следует с тщательной подготовки поверхности, которая включает в себя удаление оксидной пленки. Существует два принципиально разных подхода, которые будут рассмотрены ниже.

Механический метод

Исходя из названия, поверхность обрабатывается с помощью подручных средств:

  • Щетки по металлу с низкой жесткостью;
  • Наждачная бумага.

Допустимо выполнения работ как вручную, так и с помощью болгарки или другого инструмента.

Щетка по металлу должна быть новой. Если она использовалась для очистки других металлических поверхностей, мелкие частички могут попасть в шов при плавлении металла.

Жесткость должна быть низкой, поскольку цель обработки – удаление тонкого поверхностного слоя. Чрезмерное давление способно нарушить структуру металла.

Химический

Для травления поверхности можно приобрести состав в специализированном магазине или изготовить его самостоятельно. Он включает в себя следующие компоненты:

  • литр воды;
  • гидроксид натрия (50 мг);
  • фторид натрия (45 мг).

Состав наносят на поверхность в течение одной минуты. Процедуру можно проводить за 3 дня до начала работ – за это время защитные свойства будут сохранены.

Опытные сварщики рекомендуют подготовить и прутки. Для этого их травят, промывают, сушат и подвергают кратковременной термообработке.

Пошаговая инструкция

Оборудование для аргонодуговой сварки.

После подготовки контактной зоны и ее разметки, согласно чертежу или схеме, можно приступать к выполнению работ. Каждый этап процесса имеет свои особенности, потому для лучшего восприятия информации, приведем пошаговую инструкцию.

Настройка аппарата

Перед запуском оборудования необходимо открыть и настроить подачу защитного газа с помощью манометра, установленного на редукторе. Для работы в помещениях расход аргона не должен превышать 8 л.

На открытом воздухе этот показатель увеличивают на 10%.  Диаметр неплавящегося электрода и присадочного прутка увеличивается с ростом толщины металла.

Для выбора правильных показателей, воспользуйтесь справочной таблицей:

Соотношение толщины заготовки к применяемым электродам и пруткам.

Шар правильной формы на конце электрода, который появляется в процессе выполнения работ – индикатор того, что процесс протекает в соответствии с технологическими требованиями.

Возбуждение сварочной дуги

Вопрос, какой способ зажигания дуги выбрать, зависит только от исполнителя. Специалисты рекомендуют использовать бесконтактный метод возбуждения. Для этого используют высокочастотный осциллятор. При этом электрод должен располагаться в начале шва, строго перпендикулярно рабочей плоскости.

Создание сварочной ванны

После возбуждения дуги следует внимательно следить за зоной расплава. На качество соединения влияет момент подачи присадочного материала.

Пруток подается только после достаточного прогрева поверхности. Благодаря легкоплавкости алюминия, эта процедура длится несколько секунд.

Универсальной точкой отсчета является толщина металла – один миллиметр равен одной секунде прогрева.

Выполнение шва

После прогрева в зону расплава подают присадочный прут. Параллельно с этим, начинают перемещать горелку. Движения должны быть плавными, без отклонений от зоны шва. В противном случае аргон перестанет защищать расплавленный металл, что приведет к окислению последнего.

Процесс формирования шва идет по мере плавления прутка, который подается под углом 10-20º. Такой метод называется капельным. Очень важно, чтобы размер «капель» был одинаковым. Это придаст соединению привлекательный внешний вид.

Завершение шва

Самая ответственная процедура называется «заваркой кратера». Он образуется в конце шва, за счет стремительного застывания металла. Для данной процедуры все аппараты TIG (ТИГ) для аргонодуговых работ имеют особый режим работы, характеризующийся повышенной подачей тока.

Контроль и дефекты

Способы контроля качества шва зависят от его назначения. При декорировании поверхности, в первую очередь оценивают внешние данные, уделяя внимание визуальным параметрам. К соединениям, эксплуатирующимся под нагрузками, предъявляются более строгие требования.

Причина возникновения дефектов – несоблюдение требования технологии соединения. К ним относятся:

  • Трещины;
  • Непровар;
  • Подрезы;
  • Наплывы.

При выявлении вышеперечисленных недостатков, они подлежат устранению, путем переварки соединения.

Заключение

Аргонную сварку алюминия широко используют во многих отраслях промышленности. Рабочий процесс имеет много особенностей, что отталкивает начинающих сварщиков. Несмотря на это, соблюдение требования технологии позволяют получить надежное соединение с отличными характеристиками.

Источник: https://svarka.guru/tehnika/opredelennih-metallov/alyuminiy-argonom.html

Ссылка на основную публикацию