Сварка металлов и сплавов в аргоновой среде

Необходимое оборудование

Сварочное оборудование включает в свой состав:

  1. Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки с напряжением 60-70 вольт.
  2. Силовой контактор, который подает напряжение от сварочного материала на горелку.
  3. Осциллятор – прибор, преобразующий сетевое напряжение в 220 вольт и частотой колебания в 50 ГЦ в напряжение 2000-6000 вольт. Указанные параметры тока позволяют легко сформировать дугу.
  4. Горелка керамическая.
  5. Устройство для обдува сварной зоны аргоном.
  6. Баллон для аргона.
  7. Электрод и присадочная проволока.

Примерная стоимость сварочных аппаратов на Яндекс.маркет

В качестве дополнительных опций может выступать регулятор времени по обдуву аргонов, шланги и фитинги и пр.

Если требуется рассчитать экономическую эффективность дуговой сварки в защитном газе, то, помимо стоимости самого сварочного аппарата, нужно учесть цену расходных материалов: присадочных прутков, проволоки, аргона в баллонах, шлангов с разными размерами и пр.

Присадочная проволока производится из различных материалов: алюминиевых, чугунных, нержавеющих, медных и пр.

Примерная стоимость сварочной проволоки на Яндекс.маркет

Аргон подается из специальных баллонов со стандартным рабочим давлением 150 АМ. Баллоны бывают различного объема: на 5,10,20,40 литров и пр. Именно газ выступает основным и наиболее дорогим расходным материалом при данной сварке.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Шланги, фитинги и прочие детали для работы часто изнашиваются, поэтому они подлежат периодической замене.

Также нельзя забывать, что для проведения работ нужны средства индивидуальной защиты: перчатки, маска, роба.


При выполнении аргонодуговой ручной сварки необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

Выбор силы тока

Выбор величины тока для сварки опирается на три главных фактора: род тока, диаметр электрода и толщина свариваемых деталей. Чтобы не держать все эти цифры в голове, составим таблицу. В ней расписаны все величины в зависимости от тех или других критериев.

Диаметр электрода (мм)Переменный ток (А)Постоянный ток прямой полярности (А)
1 – 220 – 10065 – 160
3100 – 160140 – 180
4140 – 220250 – 340
5200 – 280300 – 400
6250 – 300350 – 450


Для получения качественного сварного соединения цветных и черных металлов, необходимо правильно выбирать режимы аргоннодуговой сварки. Это делается на основе опыта, также можно посмотреть в справочных таблицах. Соответственно, оборудование должно обладать возможностью изменять ток под конкретные нужды.

Особенности аргонной сварки

Аргоновая сварка отличается от обычной несколькими особенностями. Основным рабочим инструментом в составе аппаратного комплекса служит горелка. В ней по центру закрепляется вольфрамовый электрод, газ поступает через форсунку.

Электродуга нагревает и расплавляет металл в рабочей области, присадочная проволока, плавясь, дает материал для шва. Состав этой проволоки надо подбирать так, чтобы он был как можно ближе к составу свариваемых металлов.

Технологический процесс состоит из следующих этапов:

  • Механическая либо химическая (а в случае сильных загрязнений — и обе) очистка свариваемых поверхностей и околошовной зоны. Необходимо очистить поверхности лот механических загрязнений, масляных пятен и пленки окислов.
  • Массовый провод от аппарата присоединяется к свариваемым заготовкам. Следует отметить, что присадочная проволока не входит в состав электроцепи.
  • В зависимости от толщины свариваемых деталей выбирается рабочий ток и выставляется на источнике тока.
  • За 10-25 сек до розжига дуги подают в рабочую зону газ, открыв вентиль на баллоне. Важно помнить, что отключать подачу газа можно только через 5-15 сек после окончания очередного шва.

Процесс аргоновой сварки

  • Горелку с электродом, выступающим на 2-5 мм, следует поднести к месту начала шва по возможности близко к деталям, но не касаясь их. Наилучший зазор, при котором получается аккуратный и надежный шов — примерно два миллиметра.
  • Присадочную проволоку следует удерживать перед горелкой, и вместе плавно вести их по линии шва. Очень важно вводить проволоку в рабочую область осторожно и плавно, во избежание образования брызг металла.
  • Розжиг дуги выполняется без соприкосновения электрода и заготовок. Для этого в схему добавляют осциллятор, генерирующий мощные импульсы напряжением от 2 до 6 киловольт и частотой до 500 килогерц. Эти импульсы и осуществляют электрический пробой газовой прослойки между электродом и массой.


Роль осциллятора не исчерпывается начальным розжигом дуги. При работе переменным током, во избежание затухания электродуги в момент смены полярности, он продолжает посылать в сварочную цепь высокочастотные импульсы.

Преимущества и недостатки

К преимуществам аргонодуговой сварки можно отнести:

  • Невысокая температура нагрева, что сохраняет размеры и форму двух свариваемых изделий.
  • Газ аргон является инертным, то есть, он тяжелее и плотнее воздуха, что обеспечивает максимальную защиту зоны сваривания.
  • Тепловая мощность дуги достаточно высокая, что позволяет сам процесс сварки проводить за короткий промежуток времени.
  • Сам процесс прост, поэтому научиться ему несложно.
  • Этот сварочный процесс позволяет соединить разные виды металлов, которые другими вилами сварки не состыковать.
  • При сквозняках и ветре часть аргонной защиты улетучивается, что снижает качество сварочного шва. Поэтому рекомендуется весь процесс проводить в закрытых помещениях с хорошей вентиляцией.
  • Сварочное оборудование достаточно сложное, к тому же непросто провести настройку режимов сварки.
  • Если в процессе соединения необходима высокоамперная дуга, то нужно продумать дополнительное охлаждение стыкуемых металлов.
  • Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки, у которого напряжение холостого хода: 60-70 вольт.
  • Контактор силовой, с помощью которого напряжение будет подаваться от сварочного аппарата на горелку.
  • Осциллятор. Этот прибор преобразует сетевое напряжение 220 вольт и частотой колебания 50 Гц в напряжение 2000-6000 вольт с частотой 150-500 кГц. Эти параметры электрического тока позволяет легко зажечь дугу.
  • Устройство обдува зоны сварки аргоном.
  • Горелка керамическая.
  • Баллон для аргона, он с горелкой соединяется через редуктор и шланг.
  • Электрод неплавящийся и присадочная проволока.

Что собой представляет дуговая полуавтоматическая сварка в среде аргона

Сварка MIG – полуавтоматическая сварка в среде инертных газов. В данном случае берется аргон – самый доступный и распространенный газ.

Медь отлично противостоит ржавчине и устойчива в агрессивных средах. Для ее сварки требуется аргон высшего сорта либо в сочетании с гелием (аргона должно быть больше). Используются плавящиеся или неплавящиеся вольфрамовые электроды, постоянный ток.

Какие применять приемы для работы в аргоновой среде

Что необходимо знать, чтобы начать работать? Важно знать теорию и развивать практические навыки. Теоретическую часть мы объясним, а вот практиковаться вам надо самим.

При большей практике — вы скорее сможете приниматься за более сложные задачи. Сначала, разберем способы варки в аргоновой среде и что надо знать, чтобы допустить как можно меньше погрешностей.

Во-первых, надо основательно почистить и обезжирить края деталей, которые вы будете приваривать. Даже если на первый взгляд все чисто и отсутствует ржавчина, все равно необходимо все очистить.

В процессе работы не делайте длинной дугу сварки. Причиной этому выступает то, что дуга сварки создает толстый поверхностный шов. Это нельзя отнести к хорошему качеству.

Это служит причиной тому, что с проводником электрического тока, который не плавится, лучше применять дугу покороче, подводя стержень к изделию. Этого может не хватить для узкого и глубокого шва.

Передвигайте проводник тока продольно, без уклона от детали, не делая поперечные движения. Именно поэтому мастер должен твердо держать руку, работая в аргоновой среде, потому что именно это дает качественный контакт при сварке аргоном.

Металлический провод для пайки и проводник электрического тока надо размещать в области сваривания аргоном. Если вы не будете точно держать стержень или металлический провод, это может повлиять на качество газа и область сварки попадет кислород.

Металлический провод надо прикладывать поступательными движениями и не спеша, избегая резкой подачи. Иначе частички металла начнут брызгать, что ухудшит окончательный результат.


Эти навыки нарабатываются путем практики, поэтому пробуйте и подбирайте подходящие методы. Металлический провод для присадки должен прикладываться под градусом к стержню.

Принцип сварки в среде аргона

При повышении температурного режима происходит воздействие на кромку и присадочный материал. Постепенно возникает процесс плавления. Аргоновая среда предотвращает воспламенение во время выполнения работы, когда появляется электрическая дуга.

Этот вариант сварки подходит для плавления и работы с цветными металлами, легированной сталью. Когда материалы расплавляются и контактируют с кислородом, то они имеют свойство окисляться. Сварной шов получается непрочным и некачественным.

В структуре могут присутствовать пузырьки воздуха. Без аргона может произойти возгорание.

  • повышенная плотность;
  • в процессе горения газ постепенно вытесняет кислород, поэтому создается безопасное рабочее пространство;
  • реакция аргона с металлом отсутствует;
  • легкое отделение атомов газа от электронов.

Для сварки можно использовать плавящиеся и неплавящиеся электроды. В зависимости от характеристик деталей, которые нужно соединить, требуется подбирать диаметр стержня из вольфрама.

  • повышенная плотность;
  • в процессе горения газ постепенно вытесняет кислород, поэтому создается безопасное рабочее пространство;
  • реакция аргона с металлом отсутствует;
  • легкое отделение атомов газа от электронов.

10 фактов о TIG-сварке

Сварка аргоном, также именуемая, как TIG-сварка, является универсальной. С ее помощью можно сваривать любые виды металлов. От сварщика потребуются только мастерство, умение подбирать присадки и наличие баллона с инертным газом – аргоном. Основной принцип аргонодуговой сварки – сваривание металлов и их сплавов в среде инертного газа неплавящимся электродом.

Существует ряд заблуждений и мифов, которые связаны со сварочным процессом в аргоновой среде. Важно знать, что сварочный процесс сам является опасным и вредным видом деятельности, а работа в среде защитных газов усугубляет ситуацию. В связи с этими факторами разработан комплекс обязательных мер и условий по обеспечению безопасности сварщика. Но при их несоблюдении может возникнуть целый ряд опасных ситуаций для жизни и здоровья рабочего, которые со временем превращаются в мифические утверждения о вреде и сложности сварочного процесса.

Технология аргонно-дуговой сварки

Это гибрид электросварки (дуговой) и газовой сварки.

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

Принцип сварки в защитном газе показан на фото.

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 начинается процесс горения.

На видео вы можете видеть результат взаимодействия алюминия с кислородом.

Направление и полярность тока подбирают в соответствии с обрабатываемыми металлами. Так, большая часть сплавов на основе стали требует сварки полярным постоянным током: на этом основан принцип сварки нержавейки полуавтоматом и труб из нержавеющей стали. Для цветных металлов, алюминия, магния подходит переменный ток обратной полярности.

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.

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.

Особенности дюралюминия

Сварка дюралюминия в домашних условиях, как и сварка алюминия сопровождается сложностями, поскольку данные сплавы плохо соединяются. Это обусловлено техническими характеристиками металла.

Основные параметры следующие:

  • Максимальная текучесть – 250 МПа,
  • Плотность – 2,5 – 2,8 тонн/м³,
  • Температура плавления примерно 650°C (идентична температуре плавления алюминия), в связи с этим в процессе сварки электроды быстро плавятся и сплав может течь.

Сварка дюралюминия предполагает использование специальных средств (например флюс или аргон), чтобы повысить качество соединения. Если не соблюдать все правила выполнения технологии сварочного процесса, то могут появиться трещины и шов может получиться неровным. Металл не устойчив к коррозии, поэтому в процессе сварки на самом шве уже можно наблюдать следы ржавчины, поскольку под воздействием высоких температурных режимов, легирующие детали выгорают и таким образом сплав практически не защищен от воздействия кислорода.

Обратите внимание! Сварка дюралюминия в домашних условиях должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 14806-80.

Обратите внимание! Сварка дюралюминия в домашних условиях должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 14806-80.

Подготовка материала

Перед тем как приступить к работе, необходимо подготовить материал к сварке, так как наличие оксидной пленки на поверхности снижает надежность сварного соединения: пленка обладает высокой температурой плавления и плотностью, что затрудняет образование стабильной электродуги. Для этого необходимо пройти следующие этапы:

  1. Зачистить поверхность заготовки от металла, масел, жира и различных загрязнений. Для снятия верхнего тугоплавкого слоя используются наждачка и металлическая щетка.
  2. После того как зачистка закончена, для закрепления эффекта поверхность очищается ацетоном или растворителем, что позволяет избавиться от остатков элементов, которые могут помешать сварке. Иначе дефрагментированные частички могут остаться внутри шва, что снижает его жесткость.
  3. Обработать кромки для создания шва. Если толщина краев заготовки превысит 4 мм, то углы нужно скосить под 35 градусов.

Стержни необходимо предварительно прогреть до 150 градусов для удаления влаги и просушить.

Начинать сварку нужно не позднее, чем через сутки после очистки, а лучше приступить к ней в течение 3 часов.

Эффективным способом удаления оксидной пленки также является ее катодное распыление, при котором металлы бомбардируются ионами, очищая поверхность. Метод в основном применяется в промышленной сфере.


При сварке алюминия аргоном необходимо правильно выбрать диаметр вольфрамового электрода, который нужно максимально приблизить к толщине сварных частей. Вылет из сопла устанавливается на 3-5 мм для избегания перегревания вольфрама.

Полуавтоматическая сварка

Сварка алюминия при помощи дугового полуавтоматического аппарат сходна с работой со сталью. Среди отличий можно выделить:

  • повышенный контроль за мощностью дуги;
  • контроль за скоростью подачи проволоки;
  • увеличение подачи проволоки.


Для сварки дюрали в домашних условиях необходимо использовать специальное устройство, которое повысит частоту переменного тока. В бытовой сети этот показатель существенно ниже необходимого.

Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде

Когда прочность и качество сварного шва поставлены во главу угла, то самое время прибегнуть к технологии сварки алюминия вольфрамовыми электродами с использованием инертного газа. Для защиты подойдет аргон или гелий. Электроды применяются диаметром от 1,6 до 5 мм. Дополнительно используется присадочная проволока толщиной 1,6-4 мм.

Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.

  • Важно, чтобы длина дуги не превышала 2,5 мм.
  • Электрод по отношению к поверхности ставится под углом порядка 80 градусов.
  • Между присадочной проволокой и электродом выдерживается прямой угол.
  • Изначально по шву перемещается проволока и только следом проходит горелка с электродом.
  • Ровность шва можно обеспечить при условии продольного перемещения электрода. Нежелательно двигать электродом в поперечном направлении.
  • Чтобы ванна заполнялась равномерно проволоку в рабочую зону следует подавать возвратно-поступательным перемещением.
  • Свариваемые элементы следует укладывать на железный стол. Черный метал будет отводить избыточное тепло.
  • Подача инертного газа начинается за 4-5 сек до образования и прекращается через 6-7 секунд после прерывания сварочной дуги.

Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.

Достоинства и недостатки

У горячего метода обработки дюралюминия есть ряд преимуществ:

  1. Из нескольких горячих способов всегда можно выбрать приемлемый для конкретных условий.
  2. Для сварки дюралюминия не требуется высокой квалификации. Достаточно навыков работы со сварочным аппаратом.
  3. Большой выбор расходных материалов, используют плавящиеся электроды, проволоку нескольких марок.
  4. Подготовительный этап не трудоемкий. Не нужно дополнительно обрабатывать образовавшийся шов.
  5. Себестоимость сварных работ ниже других способов монтажа дюралюминия.
  6. Для работы подходят бытовые аппараты, работающие от стандартной сети.

Недостатки горячего метода соединения дюралюминия:

  1. При температурном воздействии прочностные характеристики дюралюминия снижаются, это связано с химической активностью алюминия, он легко окисляется.
  2. Обязательность использования флюса.
  3. При скоростной электросварке сложно контролировать качество шва.
  4. При выборе электродов бывают проблемы, по внешнему виду сложно определить марку дюралюминия.
  5. Обмазка не защищает ванну расплава.
  6. Для выполнения прочных соединений приходится использовать аргоновую сварку.


Чтобы заварить дюраль, используют разные методы. В домашних условиях металл варят электродуговым аппаратом плавящимися электродами. На производстве чаще применяют полуавтоматы, аргоновую сварку.

Читайте также:  Простая столярная самообжимная струбцина
Добавить комментарий