Зварка аргоном – технологія та обладнання для аргонової зварки

У багатьох виникає природне запитання про те, яким чином може бути запалено електрична дуга в середовищі такого газу, як аргон, якщо потенціал його іонізації занадто великий, а сам електрод не торкається до поверхні з’єднуваних деталей. Для цього використовується осцилятор, який перетворює надходить з електричної мережі струм з типовими параметрами в високочастотні імпульси з величиною напруги 2000-6000 В і частотою струму 150-500 Гц. Саме такі імпульси і дають можливість запалити електричну дугу без дотику електрода з сполучаються деталями.

Обладнання і оснащення для зварювання аргоном

Для виконання зварювання аргоном недостатньо наявності стандартного зварювального апарату, в якості якого може виступати інвертор або трансформатор. Дана технологія вимагає використання такого устаткування й спеціального оснащення, як:

Інверторний зварювальник st і газовий балон для зварювання з використанням аргону

• інвертор або звичайний зварювальний трансформатор, потужності якого повинно вистачати для виконання подібного технологічного процесу (зокрема, для цих цілей можна використовувати трансформатор, потужність холостого ходу якого знаходиться в інтервалі 60-70);
• контактор силовий, через який на зварювальний пальник буде подаватися необхідний зварювальне напруга;
• осцилятори, про призначення якого було сказано вище;
• спеціальний регулятор, який буде відповідати за час охолодження зварювальної зони аргоном (оскільки захисний газ повинен подаватися за кілька секунд до початку зварювання, а його подачу необхідно перекривати через кілька секунд після її закінчення);
• спеціальна пальник з керамічним соплом і затиском для фіксації вольфрамового електрода;
• газовий балон і редуктор, який регулює рівень тиску аргону, що подається в зону зварювання;
• електроди з вольфраму і присадні прутки необхідного діаметра;

Ремонт легкосплавного колісного диска — варіант типового використання аргоновому зварювання

• додатковий трансформатор, що відповідає за подачу напруги до комутуючих пристроїв;
• випрямляч, що виробляє постійний електричний струм з напругою 24 В, який подається на комутуючі пристрої;
• реле, яке відповідає за включення і вимкнення таких пристроїв, як осцилятори і контактор;
• електрогазовий клапан, що працює від напруги 24 в або 220 В;
• фільтр індуктивно-ємнісного типу, що забезпечує захист зварювального апарату від негативного впливу високовольтних імпульсів;
• амперметр, що використовується для вимірювання величини зварювального струму;
• робочий або несправний автомобільний акумулятор ємністю 55-75 Ah, який необхідний для того, щоб зменшити постійну складову зварювального струму, обов’язково виникає при виконанні процесу на змінному струмі (такий акумулятор підключається до електричної зварювальної ланцюга послідовно);
• зварювальні окуляри, які необхідно використовувати в якості основного елемента захисту зварника.

При бажанні обладнання для виконання зварювання аргоном можна укомплектувати своїми руками, купивши всі необхідні компоненти в будівельному магазині або на ринку. Якщо ж ви не хочете займатися конструюванням, то можна відразу придбати зварювальний апарат, марку якого присутня абревіатура TIG. Щоб почати використовувати такий апарат, його необхідно додатково укомплектувати газовим балоном, пальником, елементами, які керують пальником і подачею захисного газу.

Рекомендації по вибору режимів

Щоб зварювання з застосуванням аргону була виконана якісно, необхідно правильно вибрати її режими.

Важливими параметрами при виконанні зварювання за даної технології є полярність і напрямок руху електричного струму. На їх вибір впливають властивості матеріалів, які належить зварювати. Змінний струм або зворотну полярність вибирають, коли необхідно виконати зварювання деталей, виготовлених з алюмінію, берилію, магнію та інших кольорових металів. Пояснюється цей вибір тим, що при використанні таких параметрів електричного струму відбувається ефективне руйнування оксидної плівки, яка завжди присутня на поверхні цих матеріалів.

Нюанси роботи з аргоновому зварюванням

Характерним прикладом є зварювання алюмінію оксидна плівка на поверхні якого має дуже високу температуру плавлення. При зварюванні деталей з даного металу на струмі зворотної полярності ефективне руйнування оксидної плівки відбувається за рахунок того, що іони аргону активно бомбардують поверхню деталей, що з’єднуються. Аргон перетворюється на струмопровідну плазму, яка не тільки спрощує виконання зварювальних робіт, але і значно підвищує їх якість. Якщо зварювання деталей з даного металу виконується на змінному струмі, то для досягнення такого ефекту з’єднуються деталі повинні виступати в ролі катода.

Для зварювання в середовищі захисних газів часто застосовується таке додаткове устаткування, як осцилятори. При виконанні зварювання з використанням змінного струму він полегшує процес запалювання зварювальної дуги, а коли вона загориться, виступає в ролі стабілізатора.

В той момент, коли відбувається зміна полярності змінного струму, може статися деионизация (а значить, і загасання) зварювальної дуги. Щоб такого не сталося, осцилятори в моменти зміни полярності електричного струму формує електричні імпульси і подає їх на зварювальну дугу.

Типи з’єднань тонколистового металу при аргонодугового зварюванні

Значення зварювального струму вибирають в залежності від ряду параметрів: властивостей оброблюваного матеріалу, геометричних розмірів заготовок, а також розмірів використовуваних електродів. Для вибору цього параметра краще всього використовувати дані, що містяться в спеціальній літературі.

Важливим параметром є витрата захисного газу аргону, який вибирається в залежності від того, з якою швидкістю виконується подача присадочного матеріалу і якою швидкістю володіють сносящие повітряні потоки. Мінімальним значення цього параметра буде в тому випадку, якщо зварка виконується всередині приміщень, в яких відсутні протяги. Якщо ж процес відбувається на відкритому повітрі, де частими є сильні пориви бічного вітру, необхідно не тільки збільшити витрата аргону, але і використовувати для його подачі в зону зварювання спеціальні конфузорной сопла, газ з яких подається через дрібнопористі сітки.

В захисну газову суміш, крім аргону, часто додають кисень в невеликих кількостях (3-5%). Кисень в даному випадку вступає в реакцію з різними шкідливими домішками, які можуть бути присутніми на поверхні з’єднуваних деталей (волога, бруд та ін). В результаті такої взаємодії шкідливі домішки згорають або переходять в шлак, спливаючий на поверхню зварного шва.

Слід мати на увазі, що не можна використовувати кисень при виконанні зварювання міді, оскільки в результаті утворюється оксид міді. Дане з’єднання, вступаючи у реакцію з воднем, що містяться в навколишньому повітрі, утворить водяна пара, що прагне вийти назовні з металу зварного шва. Все це призводить до появи безлічі пір в формованому зварному шві, що самим негативним чином позначається на його якісних характеристиках.

Переваги і недоліки зварювання в захисному середовищі аргону

Зварювання виконується в середовищі захисного газу аргону, має як переваги, так і недоліки, які обов’язково слід враховувати. До переваг даної технології відносять:

Приклад шва, виконаного зварюванням в середовищі аргону

• можливість отримання якісного і надійного зварного з’єднання, що забезпечується ефективним захистом області виконання зварювальних робіт;
• незначний нагрів деталей, що з’єднуються, що дає можливість використовувати дану технологію для зварювання деталей складної конфігурації (при цьому вони не деформуються);
• можливість використання для з’єднання деталей з матеріалів, які неможливо варити іншими способами;
• значне зростання швидкості виконання зварювальних робіт за рахунок використання високотемпературної електричної дуги.

Недоліками даної технології є:

• використання складного зварювального обладнання;
• необхідність у спеціальних знаннях та достатній досвід виконання подібних робіт.

Використання зварювання аргоном дозволяє отримувати якісні і надійні зварні з’єднання, що характеризуються рівномірної проплавкой з’єднуваних деталей. Застосовуючи цю технологію, можна зварювати деталі з кольорових металів невеликої товщини навіть без застосування присадного дроту.