Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Выполнение сварки аргоном для начинающих сварщиков — инструкции, оборудование нюансы

Как правильно варить аргоном

Для начинающих и любителей стоит сразу оговориться, что сварка аргоном является довольно сложным технологическим процессом, который требует не только прочных знаний металловедения, но и определенных навыков и опыта сварочных работ. При этом, если учитывать далеко немалую стоимость самого газа аргона, лучше всего начинать тренироваться и пробовать набить руку на сварке различных деталей, к примеру, из нержавеющей стали. И только посмотрев видео сварки аргоном в виде уроков для начинающих, а также приобретя достаточный опыт и теоретические знания, стоит приступать к сварке цветных металлов и их различных сплавов.

https://youtube.com/watch?v=jNNZ88KUgE4

Аргонная сварка является как бы симбиозом технологий электродуговой и газопламенной сварки, но с существенными техническими различиями. К примеру, газовая среда аргона:

  • с одной стороны, способствует формированию и поддержанию токопроводящей плазмы, что значительно облегчает как розжиг электродуги, так и способствует более быстрому прогреву и расплавлению кромок свариваемых соединений, тем самым обеспечивая формирование качественного шва;
  • с другой стороны, постоянный поток газа охлаждает сварочный шов, не позволяя образоваться различным температурным деформациям в виде трещин и пор, что также способствует качеству сварки.

Техника сварки аргоном имеет ряд особенностей и требует для применения на практике обучения. Мы лишь можем дать вам несколько основных советов, которые необходимо знать и применять при выполнении аргонной сварки своими руками, а именно:

  • Проведение аргонодуговой сварки требует тщательной подготовки поверхности, то есть края заготовок необходимо механически до блеска зачистить от окислов и остатков грязи с помощью напильника или наждачной бумаги. А также не помешает дополнительно обработать поверхность химическим способом, смазав место будущей сварки специальной паяльной кислотой или предварительно ее обезжирив любым видом растворителя.
  • Обязательно перед началом выполнения сварочных работ надо выставить, согласно технологической карте, режимы сварочного тока, интенсивность подачи сварочной проволоки и расход потока инертного газа в строгом соответствии с видом, толщиной и материалом свариваемых изделий.
  • Подачу инертного газа нужно отрегулировать так, чтобы аргон подавался к месту сварки на 20 секунд раньше, чем зажигается электродуга, а прекращалась его подача не ранее 10 секунд после завершения процесса сварки.
  • Для исключения контакта свариваемого металла с содержащимся в естественной атмосфере активным кислородом необходимо, чтобы сварочная проволока и неплавящийся электрод постоянно находился в защитной зоне аргоновой среды.
  • Подачу присадочной проволоки следует производить под углом к неплавящемуся электроду и сварочной ванне перед горелкой, стараясь избегать различных поперечных движений, что позволит обеспечить более качественный сварочный шов.
  • Стараться производить колебания горелкой, направленные вдоль оси сварочной ванны, не совершая лишних поперечных движений, что позволит сформировать более узкую полосу сварочного шва.
  • По окончании сварочных работ необходимо производить заваривание кратера при пониженной силе тока путем его регулировки ручкой реостата. Ни в коем случае не стоит прекращать сварной шов резким обрывом электродуги сразу отводя горелку в сторону, так как это резко понизит его качество.
  • Сварочную проволоку или неплавящийся электрод рекомендуется располагать ближе к сварочной ванне, поддерживая по возможности минимальное расстояние между ними. Уменьшение или увеличение длины дуги напрямую определяет глубину плавления краев свариваемых металлов и значительно влияет на ширину сварного шва.

Выполнение этих правил и рекомендаций не только позволит значительно облегчить сам процесс сварки аргоном, но и станет залогом качественной работы.

В чем заключаются особенности аргонной сварки

Аргоннная сварка имеет много схожего с электродуговой и газовой технологиями (принцип нагрева кромок соединяемых деталей при помощи электрической дуги, использование газа и техника выполнения работ). Есть у данных методов и существенные различия, о которых должен знать как специалист, так и начинающий сварщик.

Расплавление кромок соединяемых заготовок и присадочного материала при выполнении сварки с использованием аргона, как уже говорилось выше, обеспечивает высокая температура, выделяемая в процессе горения электрической дуги. Необходимость использования аргона, выполняющего роль защитного газа, объясняется свойствами металлов, которые варят по данной технологии.

Легированные стали и большинство цветных металлов (а также сплавов на их основе) в процессе нагрева и расплавления начинают активно взаимодействовать с газами, содержащимися в окружающем воздухе – кислородом, азотом, водородом и др. В результате такого взаимодействия на поверхности обрабатываемого металла формируется тугоплавкая оксидная пленка (а расплавленный алюминий, контактируя с кислородом, может даже воспламениться).

Аргон, который обеспечивает надежную защиту зоны сварки от окружающего воздуха и практически не взаимодействует с металлом деталей и присадочного прутка, позволяет получать качественные сварные швы, отличающиеся однородностью структуры и высокой надежностью. Важным является и то, что при использовании данного метода сварки, по сравнению с другими технологиями, сокращается расход присадочного материала.

Пример шва, выполненного аргоновой сваркой человеком, не имеющим большого профессионального опыта

Кроме того, аргон позволяет создавать в зоне сварки поток токопроводящей плазмы, которая облегчает прогрев и расплавление кромок соединяемых заготовок. Это также обеспечивает высокое качество формируемого шва.

Варить по данной технологии можно плавящимися и неплавящимися электродами, в качестве которых используются стержни из вольфрама – самого тугоплавкого металла. На размер вольфрамового электрода оказывает влияние как состав материала, из которого изготовлены соединяемые детали, так и их толщина. Естественно, что от диаметра электрода зависит расход энергии, которую необходимо затратить на получение сварного соединения.

На сегодняшний день разработано три технологии выполнения сварки с применением защитного газа аргона:

  • РАД – ручная сварка, для выполнения которой используется неплавящийся электрод;
  • ААД – автоматическая аргонодуговая сварка, выполняемая с использованием неплавящегося электрода;
  • ААДП – автоматическая сварка с использованием аргона и электрода плавящегося типа.

Сравнительная таблица различных методов сварки (нажмите для увеличения)

Если вы начинающий специалист и не знаете, какой аппарат для сварки аргоном приобрести, выбирайте оборудование, на котором присутствует обозначение TIG. Эта аббревиатура означает, что перед вами аппарат, специально предназначенный для выполнения сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа инертного типа.

Это интересно: Что такое ацетиленовая сварка, технология и особенности

Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика

При сварке электродами происходит сильное инфракрасное излучение. Для защиты глаз и кожи необходимо использовать специальную сварочную маску и защитную одежду из плотного материала.

Сварочную маску лучше покупать со стеклом хамелеоном, с возможностью регулировки степени затемнения стекла. На руки нужно одевать спилковые перчатки или варежки. Защитной одеждой надо пользоваться независимо от того, начинающий ты сварщик или специалист.

Место сварки нужно огораживать защитными экранами, для предохранения поражения глаз окружающих, особенно в домашних условиях. Сварочная обувь не должна быть подбита гвоздями.

В такой обуви сварщик будет постоянно пританцовывать даже при незначительной сырости воздуха. Перед сваркой обязательно убедитесь в надлежащем заземлении рабочего места.

Закончив подготовительные работы можно приступать к обучению сварочному делу и получению азов.

Что такое сварочный инвертор и как он работает

Инвертором это устройство назвали потому, что он преобразует переменный ток сети 220 В с частотой 50 Гц, в высокочастотные колебания, а затем — в постоянный ток. При этом устройство имеет высокий КПД: порядка 85-90% и даже при довольно больших нагрузках счетчик «мотает» немного. Во всяком случае, бешеные счета вам оплачивать не придется. Расход будет чуть выше, чем без сварки, но ненамного.

Этот небольшой ящик и есть инверторный сварочный аппарат

Большинство инверторных сварочных аппаратов работают от бытовой сети 220 В (есть аппараты и от 380 В). И это — один из их плюсов. Причем, они практически никак на нее не влияют, т.е. не «садят» напряжение. Насчет соседей будьте спокойны: они и не будут знать, что вы занимаетесь сваркой. Второй немаловажный плюс в том, что они более-менее нормально могут работать и при пониженном напряжении. Нужно, конечно, смотреть в характеристиках, но при 170 В большая их часть еще позволяет работать электродом 3 мм

Это очень важно особенно для сельской местности, где низкое напряжение — скорее норма, чем исключение

Что еще хорошо для новичков — что дугу при инверторной сварке и получить и удержать легче. И вообще, по мнению многих варит от «мягче» и дуга у него «легче». Так что хотите научится варить — пробуйте сначала инверторной сваркой.

Техника безопасности

При работе со сжиженными газами нужно соблюдать правила безопасности. Они подробно описаны в ГОСТе 12.3.003-86. Несмотря на то, что утвержденная техника безопасности относится к промышленным объектам, эти правила следует соблюдать и в быту.

Основные требования ГОСТа при работе с аргоном:

  • нельзя работать рядом с легковоспламеняющимися веществами;
  • нужно убрать все посторонние вещи;
  • необходимо организовать постоянную вентиляцию для быстрого удаления продуктов сгорания;
  • оборудование должно быть исправным, материалы — сертифицированными;
  • нельзя приступать к работе без предварительного инструктажа и получения базовых теоретических знаний;
  • сварщик обязан использовать маску или защитные очки, предпочтительно «хамелеоны».

Что это такое?

Сварка аргоном подразумевает обязательное применение в процессе выполнения работ электрической дуги и инертного газа. Задачей такой технологии является надежное обеспечение защиты сварочной ванны от окисления поверхности металлических кромок, которое возникает под действием кислорода во время плавления металла и ухудшает прочность сварочного шва.

По этой причине аргон завоевал популярность и широко используется для проведения сварочных работ. Инертный газ аргон обладает определенными свойствами, которые заключаются в следующем:

  • газ в несколько раз тяжелее воздуха, поэтому при сварке кислород активно вытесняется из полости сварочной ванны – так происходит защита металла от окисления;
  • аргон инертен с химической точки зрения, поэтому он не вступает в реакцию с другими веществами, в том числе и с металлом.

Выполнение сварочного шва в среде аргона допускается с использованием вольфрамовых неплавящихся или обычных плавящихся электродов. Выбор типа электрода зависит от того, какие материалы предполагается соединять путем сварки. Облегчают задачу подбора электродов специальные справочники, где указан тип материала и рекомендуемый диаметр электрода, а также его разновидность. Аргонодуговая сварка обладает своими определенными преимуществами и рядом недостатков. Преимуществами метода являются:

  • в результате эффективной защиты сварочный шов получается прочным, в нем отсутствуют шлак и посторонние примеси;
  • во время сварочного процесса металл прогревается умеренно, поэтому свариваемые заготовки не деформируются, что дает возможность работать даже с самыми сложными и ответственными конструкциями;
  • появляется возможность соединять не только однородные по составу материалы, но и разнородные металлические сплавы, которые нельзя соединить в других условиях;
  • за счет применения электрической дуги образуется высокотемпературный режим, который позволяет выполнять работу в интенсивном темпе.

Недостатки, присущие электросварке в газовом аргонном облаке:

  • сварочное оборудование подлежит точной и сложной настройке;
  • методика выполнения сварочных работ довольно сложная, требующая знаний теории и практических навыков, поэтому для новичка-сварщика она не подходит.

Особенности сварочных работ в среде аргона

Принцип работы аргонодуговой сварки основан на соединении поверхностей рабочих металлов в среде защитного газа. В качестве рабочего элемента в данном процессе применяется горелка. В ее центральную часть вставляется электрод из вольфрамовой основы, его вылет должен быть в пределах 2-5 мм.

Фиксирование электрода внутри горелки осуществляется при помощи специального держателя. В него вставляется вольфрамовый стержень с любым требуемым диаметром. Для подачи защитного газа горелка оснащается соплом из керамической основы.

На фото ниже показан общий принцип работы аргоновой сварки.

Сварка под аргоном предполагает применять требуемую температуру, которую задает электрическая дуга. Формирование сварного шва выполняется при помощи присадочной проволоки, состав которой должен соответствовать составу обрабатываемой металлической поверхности.

Стоит изучить несколько правил принципа работы аргонно-дуговой сварки, от которых зависит прочность и качество сварного шва:

Чем длиннее будет сварочная дуга, тем шире будет шов и меньше его глубина. Именно это снижает качество сварного соединения

По этой причине рекомендуется неплавящийся электрод держать как можно ближе к стыку свариваемых деталей;
Чтобы сделать узкое и глубокое сварное соединение, важно чтобы электрод и горелка двигались в продольном направлении. Отклонение в сторону (поперечные движения) снижают качество сварного шва

По этой причине во время сварки требуется, чтобы сварщик был внимательным и аккуратным;
Присадочная проволока и неплавящийся электрод должны находиться только в зоне сварочного процесса, они должны быть прикрытыми аргоном. Это предотвратит проникновение кислорода и азота внутрь сварочной зоны;
Подача присадочной проволоки должна быть плавной и равномерной. При резкой подаче происходит сильное разбрызгивание металла
Правильная подача достаточно сложный процесс, который приходит с опытом;
Стоит обратить внимание на важный показатель — проплавленность. В аргонной сварке он определяется самим сварочным соединением
Если он обладает округлой или выпуклой формой, то это может указывать на его низкое качество. Это означает, что проплавление поверхности было проведено недостаточно;
Присадочная проволока подается перед горелкой с неплавящимся электродом. При этом ее подача должны выполняться под определенным углом. Данные показатели обеспечивают ровность сварного соединения и его небольшую глубину. Это позволяет полностью контролироваться сварочный процесс;
Ни в коем случае не стоит начинать и заканчивать сварку с аргоном резко, это открывает доступ проникновения кислорода и азота в область сваривания. По этой причине необходимо начинать сварку после 15-20 секунд, как только будет начата подача в стык соединения двух металлов инертного газа. А заканчивать процесс (убирать присадочную проволоку) стоит до того момента, как будет выключена горелка. На этот процесс обычно отводится 7-20 секунд.

Заканчивать сварочный процесс требуется снижением показателей силы тока при помощи реостата, который имеет в составе конструкции сварочного аппарата. Если будет сделано отведение горелки, то это может открыть доступ в область сваривания азота и кислорода.

Требуемое оборудование и режимы сварки

Для выполнения сварки в среде аргона можно использовать как серийное оборудование, так и аппарат, который изготовлен путем модификации стандартного сварочного трансформатора. Перечень оборудования, которое потребуется для выполнения сварки по рассматриваемой технологии, выглядит следующим образом:

  • сварочный трансформатор, значение напряжения холостого хода у которого должно быть не меньше 60 В;
  • осциллятор, обеспечивающий быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение;
  • контактор, при помощи которого сварочный ток будет подаваться к горелке;
  • таймер, отвечающий за время обдува зоны сварки защитным газом.

Кроме того, для сварки обязательно потребуются следующие устройства и материалы:

  • горелка;
  • баллон с аргоном, оснащенный редукторным устройством, при помощи которого будет регулироваться давление подачи газа;
  • набор вольфрамовых электродов различного диаметра;
  • шланг для подачи защитного газа;
  • провода для подключения к сварочному аппарату горелки и массы;
  • провод, по которому электрический ток будет поступать к самому сварочному аппарату;
  • присадочная проволока соответствующего химического состава.

При самостоятельной комплектации можно сэкономить приличную сумму, так как серийные наборы для аргонной сварки стоят недешево. Более того, самостоятельная сборка при наличии необходимых знаний и соответствующего опыта даст возможность внести в оборудование улучшения, которые сделают его более надежным, удобным в работе и функциональным. С принципами, по которым комплектуются наборы для аргонодуговой сварки, также можно познакомиться по видео.

Для получения качественного сварного соединения очень важно правильно выбрать режимы технологического процесса. Сюда относятся сила сварочного тока и давление, с которым защитный газ будет подаваться из баллона

Кроме того, важен тип используемого тока и полярность его подключения.

Все вышеперечисленные параметры, зависящие от материала изготовления соединяемых деталей и их геометрических параметров, можно подбирать по справочным таблицам. Однако есть ряд несложных правил, которые помогут начинающему сварщику ориентироваться при таком выборе.

  • Аргонодуговую сварку деталей из меди, ее сплавов и различных типов легированных сталей, чугуна и титана необходимо выполнять на постоянном токе обратной полярности.
  • Алюминий и его сплавы, бериллий и магний следует варить на переменном токе обратной полярности, так как это позволяет эффективно разрушать оксидную пленку на поверхности данных металлов.
  • На выбор давления подачи защитного газа серьезное влияние оказывает место выполнения сварочных работ. Так, если сварка выполняется на улице, где воздушные потоки могут двигаться со значительной скоростью, выбирают большее давление подачи, а в помещениях – меньшее.

Принцип действия

Процесс аргонодуговой сварки практически не отличается от других аналогичных работ. Единственное отличие в защитной оболочке, которую выполняет аргоновая среда. Аргон под давлением подается в сварочную ванну, оберегая металл от негативного воздействия воздуха. Под образовавшимся куполом, швы получаются более качественными, а сварочный процесс протекает быстрее.

Смесью аргона можно сваривать специфические изделия из титана, алюминия, нержавейки. Использовать можно неплавящиеся и плавящиеся электроды. При сварке металлов из разных сплавов применяется вольфрамовый стержень. Работать можно в ручном, автоматическом или полуавтоматическом режимах.

Ручная аргонно-дуговая сварка распространена больше, чем автоматическая из-за своей относительной дешевизны. Но однозначного ответа нет, какой сваркой лучше варить, все зависит от предпочтений мастера и условий соединения деталей.

Особенности профессии сварщик — аргонщик

Технология аргонной сварки позволяет соединять элементы из разных металлов. В ходе работ не образуются искры и формируется незаметный сварной шов. В связи с этим популярность аргонной сварки постоянно растет. Квалифицированные специалисты, работающие с этой технологией, всегда смогут найти вакансии с достойной заработной платой.

В профессии аргонщика выделяют 5 разрядов. Изначально специалисту присваивается 2 разряд, который затем можно раз в год повышать вплоть до достижения 6. Уровень специалиста определяет список доступных ему работ.

  • 2 разряд – чтение простых чертежей, подготовка изделий к сварке, защита обратной стороны сварного шва, сварка и наплавление простых деталей (нижний, вертикальный шов);
  • 3 разряд – работа с элементами из конструкционных сталей, сплавов, цветных металлов (простые детали), из углеродистой стали – средние по сложности элементы (например, каркасы, кронштейны, элементы изоляции водотрубных котлов, металлическая мебель и т.п.);
  • 4 разряд – сварка в любых положениях шва сложных элементов из углеродистых сталей, деталей средней сложности из чугуна, конструкционной стали (газовыхлопы, глушители, мачты и другие конструкции из алюминия и его сплавов и т.п.);
  • 5 разряд – работа с элементами любой сложности с любым положением шва; сварка конструкций, находящихся в сложных условиях (теплообменные аппараты с давлением менее 4 МПа, гребные винты, различные виды трубопроводов и т.п.);
  • 6 разряд – все вышеперечисленные виды работ, а также сварка экспериментальных конструкций (трубопроводы, теплообменные аппараты, водоопреснительные установки и другое оборудование, работающее под давлением).

ВАЖНО! Сварка аргонного типа пользуется большим спросом при работе с уникальными и сложными в обработке металлами и сплавами, например, титаном. Востребованность рассматриваемой профессии повышает уверенность в себе и собственную самооценку

Вы перестанете сомневаться в собственном будущем, так как в сварщиках наше государство будет нуждаться не один десяток лет – пока их не заменят роботизированные сварочные комплексы и иные технологии. До той поры Вы всегда без особых проблем найдете себе рабочее

Востребованность рассматриваемой профессии повышает уверенность в себе и собственную самооценку. Вы перестанете сомневаться в собственном будущем, так как в сварщиках наше государство будет нуждаться не один десяток лет – пока их не заменят роботизированные сварочные комплексы и иные технологии. До той поры Вы всегда без особых проблем найдете себе рабочее.

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.

Как варить в аргоновой среде

Для начала дадим немного теории, без которой невозможно приступить к практике

Еще раз напомним о технологии аргонодуговой сварки, как правильно начинать сварку, на что обратить внимание, чтобы вы не сделали много брака

Перед началом работ, необходимо тщательно очистить свариваемые детали. Даже если видимые загрязнения отсутствуют, все равно обезжиривание и протирание стыков нужно произвести. Во время сварки дуга должна быть не длинной, 0,7 – 1,0 вполне достаточно. При длинной дуге швы получаются слишком широкими, а провариваются металлы не достаточно глубоко. Такие соединения не держатся долго.

При работе с вольфрамовыми электродами постарайтесь держать наконечник на минимальном расстоянии от металла, этим вы сократите дугу. Но и это еще не все хитрости качественного шва. Движение горелки должно быть плавным, не вилять из стороны в сторону. Нужно отработать положение руки, иначе любое отклонение от параллели может привести к отходам производства.

Присадка и электрод должны находиться в зоне сварочной ванны. Если вы отклоните их от потока аргона, то в область сварки попадет воздух и вся защита будет нарушена. Проволоку старайтесь подавать равномерно, без резких скачков скорости. Не плавное продвижение прутка приведет к обильному разбрызгиванию металла. В каком темпе будет идти проволока можно выяснить только на собственном опыте. Четких норм не существует. С одной стороны, этот вопрос сложен для начинающих, но, вместе с тем вы тренируете свои умения и после нескольких швов вы поймете, как следует действовать. Присадочный пруток держите под углом и перед электродом. Соблюдение этого правила облегчит вам работу и благоприятно повлияет на ровность шва.

Опытные мастера рекомендуют начинать и заканчивать процесс сварки подачей аргона. Тогда вы будете уверены в том, что кислород не попадет в зону шва. Сначала включите вентиль газа, а после начинайте разжигать дугу и совершать шов. В обратном порядке следует заканчивать сварочную работу. Отключите подачу проволоки, выключите аппарат, и только после этого закройте баллон с газом. То есть, защитная среда подается за несколько секунд раньше сварки и продолжает свое действие в течение такого же времени после завершения работ.

Аргонно-дуговая сварка требует терпения от сварщика и небольшой опыт. Определить качество проварки шва можно визуальным методом, не прибегая к измерительным приборам. Если после осмотра остывшего соединения вы обнаружите выпуклый валик, это значит, что стык выполнен неправильно и металл не полностью расплавился. Безусловно, дать стопроцентную гарантию, невозможно без специальных приборов, но понять, что шов оставляет желать лучшего, можно.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации