Аргоновая сварка: плюсы и минусы, настройка и этапы процесса

Что это? Аргоновая сварка – активно используемый в машиностроении и химической промышленности тип. Прибегают к ней и частные мастера, поскольку с ее помощью можно сваривать разные металлы.

На что обратить внимание? Для сварки аргоном потребуется специализированное оборудование, и не всегда оно входит в разряд бюджетных. Также важно обладать профессионализмом, ведь в процессе нужно учитывать множество нюансов.

Описание аргоновой сварки

Аргоновая сварка – это процесс соединения металлических изделий в среде инертного газа аргона. В ходе сварки этот газ подается в зону расплава и вытесняет воздух за счет большей удельной плотности. В то же время аргон мало реагирует с металлами, поэтому в процессе работы не образуется шлака. В результате обеспечивается надежная защита сварочной ванны от внешней среды.

Для заполнения зазоров между заготовками, формирования валика соединения применяется проволока. Ее состав должен быть аналогичен составу свариваемых деталей. Электроды для аргоновой сварки сварщик подает вручную.

Поступающий через сопло горелки аргон предотвращает активность углерода, который при соединении с кислородом начинает буквально кипеть, что приводит к образованию пор в соединении.

Для аргоновой сварки TIG применяется инверторный сварочный аппарат. Он имеет иную конструкцию, чем устройство для MMA-сварки, оснащается дополнительным соплом для подачи газа и иным модулем управления.

Оборудование для сварки аргоном

Для аргоновой сварки полуавтоматом потребуется следующее оборудование.

Виды аргоновой сварки

В зависимости от автоматизации или отсутствии таковой аргоновая сварка стали и иных металлов может быть нескольких типов.

• Ручная аргонодуговая сварка. И подача проволочной присадки, и интенсивность газа регулируются сварщиком вручную.
• Полуавтоматическая. Сварщик перемещает горелку, а присадочная проволока подается в сварочную ванну автоматически.
• Автоматическая. Сварщик не участвует в выполнении операции, вся работа управляется автоматикой.

Читайте также: «Сварка нержавеющей стали: особенности, методы, расходные материалы»

При аргоновой сварке применяются следующие типы электродов:

• Плавкие. Обеспечивают поджиг дуги и выполняют роль припоя.
• Неплавкие. Делаются из вольфрама, который с трудом поддается плавлению. Применяется исключительно для поджига и поддержания стабильного горения дуги.

Проволока, используемая при аргоновой сварке, отличается сечением, длиной и материалом, из которого она изготовлена.

Преимущества и недостатки аргоновой сварки

Преимущества аргонодуговой сварки:

• Качество шва. Соединение получается более прочным и аккуратным, в нем не возникает дефектов, поскольку реакция протекает в отсутствие кислорода и при спокойном состоянии углерода.
• Высокая точность. Эта особенность позволяет использовать аргоновую технологию при соединении мелких деталей, требующих повышенной точности выполнения работ.
• Универсальность использования. Аргоном можно варить множество металлов и сплавов на их основе: алюминий, медь, сталь, титан и т. д.
• Почти не возникает брызг. Спокойное состояние углерода и отсутствие доступа кислорода позволяют получить аккуратный шов и повышают безопасность выполнения работ для самого сварщика.

Теперь скажем о минусах данной технологии.

• Высокая цена и сложность эксплуатации оборудования.
• Для использования аргоновой сварки требуются особые навыки от самого сварщика, операция не подходит для начинающих.
• Токсичность газа, в связи с чем данная технология может использоваться только на открытом воздухе либо в помещениях, соответствующих повышенным требованиям к вентиляции.
• Высокая рыночная цена аргона. В этой связи данная технология используется преимущественно в промышленных целях.

Этапы сварки аргоном

Если вы хотите самостоятельно научиться варить аргоном, то вам поможет следующий алгоритм выполнения работ.

• Очистите поверхность заготовки от загрязнений при помощи специального инструмента, а затем подсоедините к обрабатываемой детали провод массы аналогично тому, как это делается при дуговой сварке.
• Подключите горелку к сварочному аппарату и баллону. Свободной рукой возьмите присадочную проволоку. Мощность тока выбирается в зависимости от толщины свариваемых заготовок по специальной таблице либо подбирается опытным методом.
• Установите оптимальный режим сварки. Основные стали и сплавы варятся при прямой полярности и постоянном токе. Цветные металлы свариваются переменным током при обратной полярности, что позволяет разрушить оксидную пленку. Отметим, что постоянный ток позволяет более равномерно прогревать соединяемые заготовки, избегая перегрева проволоки.
• В начале работ откройте баллон с аргоном на 20 секунд. После этого приблизьте сопло к плоскости металла, но не касайтесь ее, до электрода должен оставаться зазор около 2 мм. Между деталью и электродом инициируется электрическая дуга, обеспечивающая проплавление кромок и присадочного материала. Если сварка выполняется путем расплавления кромок деталей, то присадочная проволока не нужна. Направленный поток аргона вытесняет кислород из сварочной ванны, предотвращая бурление углерода.

Обратите внимание! При выполнении сварки тугоплавким электродом дугу нельзя поджигать касанием стержня о металл. Это вызовет загрязнение электрода, кроме того, не получится эффективно ионизировать зазор между ним и плоскостью детали.

• Чаще всего мастера, начинающие варить аргоновой сваркой, не понимают, как вести горелку правильно. Движение должно быть направлено вдоль шва, поперечные колебания не делаются. Проволока должна подаваться постепенно и находиться перед соплом. Не делайте резких движений, иначе могут появиться брызги металла.

Для получения прочного и аккуратного шва необходимо выдерживать постоянное расстояние от горелки до плоскости материала. Электрод необходимо держать как можно ближе к поверхности заготовки. Чем короче дуга, тем лучше проплавляется металл.

Читайте также: «Сварка углеродистых сталей: виды, технология, рекомендации»

При длинной дуге снижается качество соединения, ухудшается его прочность и эстетический вид. При правильном выполнении операции соединение имеет постоянную ширину по всей длине, шов приобретает чешуйчатую поверхность.

По окончании сварки газ не закрывают еще в течение 7-10 секунд. Это позволяет продуть сопло горелки.

Критерии выбора аппарата для аргоновой сварки

Правильная настройка аргоновой сварки очень важна, однако сперва нужно выбрать подходящую модель сварочного аппарата.

В промышленности используются несколько типов аргоновой сварки, которые различаются по следующим основаниям:

• Сила тока. Для соединения тонколистовых изделий не более 5 мм толщиной подойдет ток мощностью 160 А. Толстый металл (более 6 мм в сечении) требует тока на 200-250 А. Наибольшая величина может достигать 400 А.
• Мощность. Этот параметр определяет, возможно ли будет включить сварочный аппарат в стандартную гаражную розетку. Если планируется работать медной проволокой сечением 1,5 мм, то понадобится инвертор мощностью до 4 кВт.

Проволока с сечением до 2,5 мм требует мощности не менее 6 кВт. Оптимальным вариантом будет прокладка отдельного сетевого кабеля с сечением не менее 4 мм, в этом случае к линии можно будет подключить аппарат на 8 кВт. 220/380 В. Для аппарата, рассчитанного на мощность 380 кВт, потребуется трехфазная сеть.

• Масса аппарата. Если планируется выполнять высотные работы, то следует отдавать предпочтение аппаратам весом не более 5 килограмм. Модели большего веса лучше использовать для стационарных операций.
• Эргономичность управления. Удобнее настраивать аппарат, оснащенный цифровым дисплеем. Доступные функции напрямую влияют на цену аппарата для аргоновой сварки. Оптимально, когда имеется опция продувки, а также можно настроить нарастающий ток для розжига дуги и нисходящий ток для заварки кратера. В импульсных моделях доступна настройка процентной мощности от базового тока, что позволяет сваривать тонколистовые заготовки.
• Продолжительность включения. Характеризуется отрезком времени от 10-минутного цикла, в течение которого может выполняться непрерывная сварка. Так, ПВ 30-40 % означает возможность непрерывной работы в течение 3-4 мигнут. Максимальный показатель составляет 100 %, то есть он можно не прерывать выполнение операции в течение полных 10 минут.

Техника безопасности при аргоновой сварке

При любых сварочных работах необходимо соблюдать технику безопасности, использовать специальную одежду, защищающую руки, глаза, органы дыхания.

При аргоновой сварке устанавливаются следующие меры предосторожности:

• Запрещено выполнять регулировку и ремонт сварочного аппарата во включенном состоянии.
• Рядом с источником аргона на расстоянии 10 метров не должно быть источников открытого огня.
• При выполнении автоматической сварки запрещено вручную менять параметры работы сварочного аппарата.
• Перед началом сварки необходимо убедиться в надежности крепления газового шланга, а также проверить заземление аппарата.
• Рукоять и горелка должны быть покрыты металлом полностью.
• Необходимо заранее позаботиться о качественной вентиляции, если работы выполняются в закрытом помещении.
• При выполнении очистки поверхности металла химическими реактивами следует использовать специальную защитную одежду.

Соблюдение техники безопасности позволит не только выполнить работу максимально качественно, но и избежать отравления и получения травм и ожогов.

Часто задаваемые вопросы об аргоновой сварке

Чем отличается аргонодуговая сварка от иных видов сварки?

Сварка в аргоне позволяет исключить контакт металлов с кислородом, поэтому создаются подходящие условия для плавления и соединения, которые затруднены при выполнении этой операции традиционными методами.

Какое условие сварки самое важное?

При сварке в защитной газовой среде используемый газ должен быть тяжелее воздуха. Чаще всего применяется аргон, удельная масса которого больше, чем у воздуха, на 38 %. Это позволяет вытеснить примеси из сварочной ванны.

Читайте также: «Сварка труб из стали: требования, методы, правила»

Кроме того, аргон не вступает в реакцию с ионами расплавленного металла. В результате эти условия обеспечивают получение высококачественного шва, который трудно выполнить традиционными методами.

Как сваривать медные заготовки при помощи аргона?

Медь отличается стойкостью к коррозии в агрессивных условиях. Для ее сварки применяется аргон с добавлением гелия. Работа выполняется аппаратом постоянного тока с вольфрамовой проволокой.

Если заготовка имеет толщину свыше 4 мм, то ее нужно разогреть до 800 градусов по Цельсию и выполнять операцию с использованием медно-никелевой проволоки.

Какую сварку выбрать – аргоновую или полуавтоматическую?

Традиционная полуавтоматическая сварка может использоваться, если не имеет значения аккуратность шва. Если же предстоит выполнять тонкие работы с высокими требованиями к эстетической составляющей, то лучше купить аппарат для аргоновой сварки. В конечном счете все зависит от мастерства и опыта сварщика.

Теперь вы знаете, как варить аргоновой сваркой, но практика намного сложнее теории. Выполнить эту операцию может только опытный и хорошо подготовленный сварщик, в противном случае будет впустую израсходован дорогостоящий газ.