Tig сварка черного металла

Обновлено: 17.05.2024

При соединении деталей из цветных металлов, а также нержавеющей стали применяют либо аргонодуговую сварку, либо специальные электроды вместе с аппаратами для ручной дуговой. Реже – ацетиленовые посты, горелки с флюсами и присадками. Первый способ более предпочтителен: при меньших затратах получаются швы высокого качества.

Особенности сварки цветных металлов

Алюминий, медь, бронза, титан – материалы, значительно отличающиеся от стали и чугунов. При расплавлении жидкие сплавы способны поглотить множество вредных примесей, содержащихся в воздухе, что приводит к появлению дефектов – порам. Это значит, что зону сварки требуется надежно защищать. Углекислый газ, применяемый при полуавтоматической сварке черных металлов, не годится, поскольку алюминий при контакте с кислородом, содержащимся в смеси, будет образовывать пленку – оксид. Вредные процессы будут происходить также при работе с другими сплавами. Поэтому применение инертных газов – аргона или его заменителя гелия – обязательно. Такие смеси не вступают в реакцию с иными элементами (в отличие от активного углекислого газа), а только не дают проникнуть к сварочной ванне кислороду и посторонним примесям.

Преимущества аргонодуговой сварки цветных металлов

Кроме АДС, при работе с алюминием, медью и прочими сплавами можно использовать другие виды сварки: ручную дуговую и газовую. В первом случае понадобятся специальные электроды, во втором – ацетиленовый пост, горелка, присадочный материал и набор различных флюсов (паст), которые должны будут заменять инертный газ.

Минус использования алюминиевых и медных электродов – высокая их стоимость и необходимость правильного хранения при определенной температуре и влажности.

АДС – более универсальный вид сварки, позволяющий работать со всеми видами сталей, чугунов, цветных металлов при наличии оборудования с переключателем AC/DC.

При соблюдении технологии можно получить качественные и аккуратные швы.

Технология

Нормативные документы, принятые в России и ряде стран СНГ:

• ГОСТ 14771-76 – общие сведения о сварке в защитных газах;
• ГОСТ 14806-80, ГОСТ 27580-88 – АДС алюминия и его сплавов. Типы соединений, размеры элементов;
• ГОСТ 10157-79 – о составе аргоновых смесей;
• ГОСТ 23949-80 – о вольфрамовых электродах.

Принципы подготовки кромок к сварке аналогичны методам работы с черными металлами. Важным условием считается очистка алюминиевых поверхностей от прозрачной окисной пленки перед началом работ. Рекомендуется обезжиривать поверхности растворителями.

Основа технологии ручной АДС неплавящимся электродом заключается в расплавлении кромок вольфрамовым стержнем, присадочный материал подается вручную.

Маркировка вольфрамовых электродов по DIN EN 26848 (международный стандарт):

• зеленый – WP: практически чистый вольфрам (более 99%);
• серый – WC: присутствует примесь церия. Универсальные прутки для сварки любых металлов;
• красный – WT: добавлен диоксид тория. Также считаются универсальными;
• темно-синий – WY: в прутке есть диоксид иттрия. Для работы на постоянном токе прямой полярности. Используют при сварке титана, меди, сталей;
• белый – WZ: с оксидом циркония. Пруток для работы на переменном токе – с алюминиевыми сплавами;
• золотистый или светло-синий – WL: присутствует оксид лантана. Универсальные электроды. Такие стержни подтачивать требуется реже всего.

Электроды затачивают под острыми углами при сварке сталей, меди, титана. А при работе с алюминием особая заточка не требуется: при первом поджиге дуги на кончике образуется шарик, который будет затем воздействовать на сварочную ванну.

По ГОСТам вольфрамовые прутки нужно затачивать так, чтобы угол конуса был в диапазоне 27-30 градусов.

Необходимое оборудование и материалы. Подготовка вольфрамового электрода

Для работы понадобятся:

• сварочный аппарат – разные марки предназначены для проведения работ с разными материалами. Если аппарат на выходе выдает постоянный ток, то варить алюминий им не получится. Производители выпускают универсальное оборудование с переключателем AC/DC. С его помощью допускается сварка любых сплавов;
• баллон – для хранения и перевозки инертного газа аргона. Отличается серой окраской. Емкость от 5 до 40 литров;
• редуктор – требуется для понижения давления на выходе из баллона до рабочих значений;
• шланг и два хомута – для подсоединения баллона;
• вольфрамовые электроды – неплавящиеся стержни, необходимые для расплавления кромок. Бывают специализированные (например, для работы с алюминием) и универсальные (подходят для всех сплавов). Отличаются друг от друга диаметрами, которые подбирают в зависимости от силы тока. Маркируются разными цветами.

Присадка выбирается в зависимости от типа свариваемых материалов: алюминиевая проволока, прутки из нержавейки, латунные, медно-никелевые стержни. На кончиках указана марка, состав используемого сплава нужно определить по каталогу.

Важно: при выборе сварочного аппарата нужно учитывать, что для работы с медью и алюминием (особенно с толщинами более 5-7 мм) требуется мощное промышленное оборудование – около 350-500 А на выходе.

Это ограничивает универсальность АДС, поскольку такие устройства нуждаются в питании 380 вольт.

Примерная стоимость сварочных аппаратов с переключателем AC/DC на Яндекс.маркет

До начала работы необходимо приготовить вольфрамовый пруток. Следует понимать, что при неправильной заточке могут возникнуть проблемы:

• блуждающая дуга (хаотично перескакивает с одной кромки на другую) – проявляется при неравномерной заточке, наличии крупных рисок на поверхности;
• непровар шва – угол слишком тупой;
• электрод во время сварки быстро плавится – острый угол заточки.

Заточку производят на обычном точильном станке (круги с разной зернистостью) или с использованием болгарки.

Процесс сварки

Особенно важно правильно настроить аппарат. Силу тока, напряжение и диаметр вольфрама требуется подбирать в зависимости от типа материалов и их толщин. Установка вылета стержня из сопла зависит от типа соединения, рекомендуется придерживаться значений 1-2 мм. Но при сварке угловых швов приходится выдвигать больше. Если вольфрам быстро сгорает, нужно уменьшить вылет.

У многофункционального аппарата требуется на передней панели выбрать режим «TIG».

Баланс переменного тока (от +5 до -5) – настраивается при работе с алюминиевыми сплавами. Если варится «чистый» AL, то рекомендуется устанавливать отрицательные значения – подбирать путем экспериментов. В остальных случаях – от 50/50 до положительных цифр.

Опция «Заварка кратера» нужна для плавного угасания дуги после завершения шва. Помогает избежать дефектов. Устанавливается в зависимости от толщины детали. Например, если работа ведется с заготовкой 2 мм, достаточно установить значение 2-3 секунды.

Также необходимо настроить предварительную продувку перед сваркой и задержку отключения газа после отпускания кнопки. Это нужно, чтобы в процессе не появлялись дефекты – ни в начале шва, ни в его окончании. В неостывшем металле (без газовой защиты) могут появляться поры.

Режимы 2Т/4Т – 2Т используются чаще всего: после нажатия кнопки ток подается на электрод, после отпускания прекращает. 4Т – для длительной работы: после нажатия первый раз ток подается, при первом отпускании продолжает подаваться. Для выключения требуется нажать и отпустить кнопку второй раз.

Последовательность примерно одинакова при работе со всеми типами сплавов.

1. Подготовка материалов: требуется тщательно зачистить кромки, сделать скосы под сварку (если металл толстый), обезжирить поверхность ацетоном. Особенно важно подготавливать алюминий – на его поверхности образуется окисная пленка, которая мешает проведению работ.
2. Детали фиксируются зажимами, делается несколько прихваток.
3. Теперь можно проварить все швы.

• зажигание дуги – если поджиг контактный, необходимо зажать кнопку на горелке и коснуться электродом одной из кромок детали. После этого быстро отвести вольфрам на 1-2 мм до возникновения дуги. Если поджиг бесконтактный, то прислонение к металлу не потребуется;
• когда дуга уже горит, следует подвести вольфрам к стыку свариваемых кромок, дождаться образования сварочной ванны (ямки), присадочный материал аккуратно подавать в зону сварки. Допускаются небольшие поперечные колебания электродом. Присадка должна расплавиться и «улечься» в сварочную ванну. После этого нужно двигаться дальше вдоль кромок;
• газ должен свободно обдувать место сварки, но не слишком сильно, чтобы не мешать расплавлению металла.

Справка: тонкие листовые материалы допускается варить без присадки. Для этого требуется устанавливать вольфрамовый электрод под таким углом, чтобы одна из кромок сама наплавлялась на вторую.

Аргонодуговая сварка – сложный процесс, требующий от сварщика внимательности и аккуратности. Соблюдение технологии необходимо для получения качественных и красивых швов.

TIG-сварка черных металлов: выбор присадочного материала, режимы сварки, технология процесса

Дуговая сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа получила название TIG и нашла широкое применение как средство соединения цветных металлов, склонных к оксидированию на открытом воздухе. Тем не менее этот метод может эффективно использоваться и для сварки черных металлов.

Преимущества и недостатки TIG-сварки черных металлов

По сравнению с обычной электродуговой сваркой метод обладает такими достоинствами:

• возможность качественного сваривания разнородных материалов (например, углеродистой стали с нержавеющей);
• малая зона прогрева и, как следствие, снижение вероятности прожига тонкого металла и отсутствие термических деформаций;
• возможность выполнения длинных непрерывных швов при постоянной подаче присадочной проволоки;
• предотвращение попадания воздуха и загрязнений в сварочную ванну;
• низкие требования к качеству присадочного материала;
• отсутствие необходимости в обработке готового шва;
• высокая скорость сваривания;
• аккуратность шва;
• простота обучения работе.

Недостатков у сварки неплавящимся электродом в защитной среде не так уж и много. Прежде всего, это необходимость тщательной обработки стыка перед проведением работ, иначе велик риск образования полостей в шве, чем особенно грешат высокоуглеродистые стали. Также нужно учитывать, что конструкция горелки делает неудобным ведение электрода под острым углом, а после розжига дуги вне стыка остается след, который необходимо удалять механически.

Кроме того, может быть затруднена работа на открытом воздухе – ветер будет выдувать защитный газ, а это приведет к его перерасходу.

Технология TIG-сварки

Сварка проводится вольфрамовым или вольфрамсодержащим электродом, который закрепляется в контактной трубке сварочной головки. Помимо электрического контакта со сварочным трансформатором, головка соединяется гибким шлангом с газонагнетательной системой, содержащей инертный газ. Процесс сваривания начинается с подачи газа, за которой следует поджиг дуги и поступление присадочной проволоки в сварочную ванну.

Перед тем как приступать к выбору расходных материалов и расчету параметров сварки, нужно понять, какой металл вы собираетесь варить. Наиболее распространены четыре варианта:

(до 0,25%) – относятся к хорошо свариваемым материалам. Для предотвращения хрупкости шва рекомендуется предварительный прогрев заготовок в печи до 150-200℃.
1. Среднеуглеродистые стали (0,25-0,45%) – трудно свариваемые. Требуют обязательного прогрева до 150-400℃ (зависит от конкретной марки стали), а также последующей термообработки в виде отжига или отпуска.
2. Легированные и высокоуглеродистые стали (более 0,45%) – ограниченно свариваемые. Эти металлы относятся к конструкционным, а потому не рекомендуются к сварке. Допускается соединение заготовок, не несущих существенных нагрузок, при условии их защиты от резких перепадов температуры. (более 2,41%) – требуют особого режима сварки с предварительным прогревом, предпочтительна работа плавящимся, а не вольфрамовым электродом. Соединения, выполненные методом TIG, не должны испытывать значительных механических нагрузок.

Для снижения температурного воздействия на околошовные зоны используются охладительные радиаторы из меди или других теплопроводных металлов.

Выбор и подготовка вольфрамовых электродов

Использование вольфрама в качестве основного материала электродов для TIG-сварки оправдано крайне высокой температурой его плавления (около 3380℃). Содержание этого металла в электроде обычно составляет 97,0-99,5%, остальное приходится на долю легирующих материалов. Они же задают классификацию изделий:

1. Оксид тория – электроды переменного тока, стойкие к перегрузкам. Важно учитывать, что пыль таких изделий (выделяется при заточке, а иногда и при использовании) опасна для здоровья.
2. Оксид церия – электроды переменного тока для сварки тонких и хрупких заготовок, позволяют легко и быстро поджигать дугу.
3. Оксид лантана – электроды способны работать как с постоянным, так и с переменным током. Рекомендуются для кратковременных циклов и относительного малого ампеража, очень долговечны.
4. Оксид циркония – электроды переменного тока со стабильной дугой, способствуют самоочистке сварочной ванны.
5. Оксид иттрия – электроды постоянного тока, крайне долговечны, рекомендуются для ответственных соединений.

Диаметр электрода выбирается в соответствии с толщиной свариваемых заготовок. Условно эту зависимость можно представить в таком виде:

Толщина заготовки, мм	Диаметр электрода, мм
0,5	1,0
1,0	1,6
2,0	2,0
3,0	3,0
4,0	3,0-4,0
5,0	3,0-5,0
более 5	3,0-6,0

Длина заточки электрода зависит от требуемых величин глубины и ширины шва, обычно она составляет 50-200% диаметра. «Острие» притупляется до 5-10% диаметра – это обеспечивает стабильное горение дуги.

Примерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет

Как выбрать присадочный материал

Для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом используют присадочные прутки и проволоки без флюсовых оболочек, так как роль защиты сварочной ванны играет инертный газ. При этом материал может включать щелочные, щелочноземельные и цветные металлы для снижения пористости шва, сдерживания разбрызгивания, защиты прутков от коррозии и др. Широкое распространение получили такие модели присадок:

• Св.-08Г2С – стальной пруток с содержанием кремния и марганца, используется для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей, в том числе для конструкций, работающих под нагрузкой;
• ER 70S-6 – импортный омедненный пруток для сталей с любым содержанием углерода, не требует зачистки перед подачей в сварочную ванну;
• ER-308 (и его отечественные аналоги: СВ-06Х19Н9Т, СВ-01Х19Н9, СВ-04Х19Н9) – стойкий к химическим средам пруток для сварки нержавеющих сталей, предотвращает развитие межкристалльной коррозии, включает кремний и марганец;
• ER-316 и Св-04Х19Н11М3 – прутки для сварки хром-никель-молибденовых сталей с высоким пределом текучести и низким показателем относительного удлинения.

Толщина присадочного материала зависит от толщины свариваемых заготовок, способа обработки их кромок и выбранной силы тока.

Примерная стоимость проволоки для сварки ER 70S-6 на Яндекс.маркет

Для сваривания листовой стали толщиной менее 1 мм используются 1,0-миллиметровые прутки, заготовкам толщиной 1,0-2,5 мм соответствуют прутки диаметром 1,6 мм, скорость их подачи составляет 0,3 м/мин. Толстолистовые заготовки сваривают с использованием прутков диаметром 2,0-4,0 мм.

Режимы аргонодуговой сварки листовой стали неплавящимся электродом

При сварке методом TIG крайне важно правильно выбрать значение силы тока. Если она будет недостаточной, дуга начнет блуждать, а от чрезмерно высоких значений начнет плавиться электрод. В большинстве случаев верной будет такая зависимость силы сварочного тока от диаметра электрода:

Диаметр электрода, мм	Сила постоянного тока, А	Сила переменного тока, А
1,0	10-70	10-15
1,6	40-130	30-90
2,0	65-160	50-100
3,0	140-180	100-160
4,0	250-340	140-220
5,0	300-400	200-280
6,0	350-450	250-300

Напряжение дуги зависит от ее длины. Для получения наиболее равномерных и аккуратных швов необходима низковольтная дуга, то есть стабильная и как можно более короткая. Оптимальная длина – 1,5-3,0 мм, что соответствует напряжению в 11-14 В.

Поджиг дуги может производиться как классическим контактным, так и бесконтактным способом. Последний предполагает генерирование высокочастотного импульса сварочным аппаратом и необходим в том случае, когда короткое замыкание вольфрамового электрода на поверхность заготовки может нарушить ее свойства, например, при сварке коррозионностойких и легированных сталей.

Как происходит процесс сварки

Перед тем как приступать к TIG-сварке листового черного металла, поверхности стыка защищают механическим инструментом и обезжиривают. В случае необходимости проводится разделывание кромок, а также прогрев заготовок до температуры около 200℃. Дальнейший алгоритм включает такие операции:

1. Обеспечение подачи защитного газа в зону стыка.
2. Поджиг дуги в начале шва контактным или бесконтактным методом.
3. Ведение электрода под прямым углом к оси заготовок или лучше с уклоном в 10-15° назад с одновременной подачей присадочного прутка под углом 45° к электроду.
4. Одно- или многопроходная проварка шва стабильной непрерывной дугой длиной 1,5-3,0 мм.
5. Обрыв дуги и прекращение подачи защитного газа через 15-30 секунд.

В случае необходимости проводится защита шва от быстрого остывания или последующая термообработка сваренных заготовок. С поверхности шва механически удаляются шлаки и другие загрязнения.

Как проводят сваривание черных металлов при помощи аргона - методика, инструменты, особенности

Черные металлы лучше всего сваривать аргоном, и это знает каждый профессиональный сварщик. Если с заготовками работать сложно, а свариваются они с трудом, используют именно этот метод.

Он подходит, например, для создания крупногабаритных стальных конструкций. Если виды черного металла или железо и так свариваются без проблем, то аргонодуговая сварка тем более создаст надёжное герметичное соединение нечувствительное к деформации.

Проволока с защитным покрытием черному металлу не подойдёт. Выбираете ту, у которой его нет, причем диаметр должен подходить по ширине свариваемых элементов.

Мы расскажем вам о том, как сваривать черные металлы и тонкие железные листы аргоном, в чем принцип такой сварки, и какие отличия у этой технологии от других.

Сварка аргоном

Основная проблема сварочного процесса аргоном возникает тогда, когда сварочная ванна начинает кипеть. Это случается из-за того, что металлы нагреваются недостаточно хорошо.

Чтобы сгладить этот негативный эффект, сварщики используют флюсы и присадочные проволоки (или гранулированные материалы). Эти расходники улучшают плавление под сварочной дугой.

С ними вы сделаете свой труд легче, а сварное соединение получится крепким и плотным.

Достоинства

Если учесть все рекомендации для сварки аргоном и не нарушать технологию сварки, на выходе можно получить качественный и прочный шов.

Перечислим основные "за" для этой методики:

• Сварочный процесс не слишком трудоёмкий и проходит быстро;
• Швы, выполненные этим методом, могут пригодиться в конструкции для любой сферы;
• Зажигание дуги проходит недолго и легче, чем с некоторыми другими вариантами сварки;
• Если использовать удлинённую присадочную проволоку, даже самое длинное соединение можно будет выполнить без перерыва;
• -Детали из металла можно нагреть газовой горелкой для облегчения сварки.

Недостатки

Нет сварочной технологии без минусов, и у аргоно дуговой есть следующие:

• Сварка методом TIG дороже в сравнении с обыкновенной электродуговой. Себестоимость первой будет минимум в десять раз больше;
• Работа с газовыми баллонами опасна, а эта методика без него не обходится;
• Мастер рискует столкнуться с кипением сварочной ванны и разбрызгиванием металла деталей. Это в первую очередь опасно для участков тела, которые не защищены. Также это неэкономно и ухудшает качество швов;
• Материалы, которые нужны для аргоно дуговой сварки, продаются не в каждом магазине, поэтому найти их будет сложно.

Но эти недостатки встречаются только, если мастер нарушил инструкции и ГОСТы. В правильной работе они сведены к минимуму и не имеют значения на фоне того, насколько хорошим получится сам результат.

Поэтому подойдите к сварке серьезно, и вы сможете аннигилировать такие недочёты.

Выбор инструмента

Успешно получить нужное соединение помогает разумный подбор аппаратуры и расходников, которые вы намерены использовать.

Многое зависит от состава присадки, ведь она должна "срастись" с общей конструкцией, которую вы свариваете. В идеальной ситуации вы знаете элементный состав деталей и подбираете проволоку, отталкиваясь от него.

Но такие ситуации бывают редко, поэтому детально изучайте марки присадочного материала, которые считаются универсальными. Не важно, какой металл вы не свариваете, скорее всего, вы можете взять СВ-08Г2С.

Для проволоки важна температура кипения и его лёгкость. Новички, которые до этого не работали с чёрным металлом часто сталкиваются с непредусмотренным кипением этого расходника.

Чтобы этого не случилось, внимательно рассматривайте маркировки на материалах.

Если вы видите буквы КП, такая проволока кипит легко, и для аргонодуговой сварки не годится точно. Также смотрите на толщину и плотность присадки.

Чем толще ваши детали, тем больше должен быть диаметр проволоки, а её плотность должна быть идентична плотности металла, который вы варите.

Режимы сварки листового черного металла аргоном

Для этого всего лишь соблюдайте правила - и получите надёжный шов. Чтобы соединение не деформировалось и остыло без трещин, найдите режим, который соответствует сечению заготовок, материалу и другим факторам.

Перед сварочными работами металл всегда подготавливается. Кромки заготовок нужно очистить от пыли, грязи и других лишних образований на них.

Масляные плёнки можно удалить спиртом или другим растворителем, а частички краски - металлической щеткой или шлифовальным кругом.

Толстым слоем нанесите на поверхность деталей флюс и настройте вольтамперные характеристики устройства. После всех подготовительных этапов вы уже можете спокойно начинать процесс.

Элемент питания и присадочная проволока подсоединяются к месту, где будет соединение, поджигается электрическая дуга.

После того, как появится ванна сварки, ведите дугу беспрерывно от начала до конца. Подавайте проволоку медленно, чтобы она равномерно разогревалась и плавилась.

После того, как работа будет закончена, полученный шов нужно осмотреть. проверьте, нет ли на нём пор, холодных/горячих трещин или других дефектов. На производствах соединения осматривают также изнутри, используя рентген или магнитный анализ.

Можно применить и проверку шва ультразвуком, он вскрывает наличие микроскопических трещин. Даже если вы не можете проверить соединение изнутри, проверить наружную часть всё равно стоит.

Техника безопасности

Любому мастеру, не важно, профессиональный это сварщик или новичок, нужно знать правила техники безопасности "от и до". Соблюдая их вы, прежде всего, сохраняете себе здоровье и жизнь.

• Не работайте в месте, где есть материалы, которые легко воспламеняются. Даже при самой аккуратной работе на них может попасть искра, став очагом возгорания. Желательно, чтобы поверхность, на которой вы работаете, была избавлена от всего ненужного;
• Если вы работаете не на воздухе, обеспечьте тщательную вентиляцию комнаты. Если встроенные вентиляционные ходы слабые, подведите систему, которая будет убирать продукты горения;
• Перед сваркой убедитесь, что аппарат полностью исправен: не издает лишних звуков, не искрит и так далее. Смотрите за характеристиками подачи газа из баллона и проверьте, нет ли утечки из самого резервуара или трубки. Если заметили повреждение трубки, её лучше заменить;
• Не стоит подключать сразу несколько горелок через тройник или редуктор. Это может привести к сбою в электрической сети и функционировании оборудования;
• Надевайте защитные костюмы и маски. Желательно, чтобы спец костюм полностью закрывал все части тела и лица, чтобы случайное разбрызгивание металла не создало ожогов. Руки должны быть в плотных перчатках, а глаза защищены очками. Даже если в прошлые разы вы справлялись без этого, не рискуйте.

Заключение

Варить детали из черных металлов и тонких железных листов несложно. Да, опытный сварщик справится с этой задачей быстрее новичка. Но последний, зная правила сварки и выбора оборудования, сможет научиться сварке аргоном за пару дней.

Аргонодуговая сварка дорогая по себестоимости, но она полностью оправдывает себя получающимися швами. Выполненные по инструкциям соединения получаются прочными и ровными. Также эта технология имеет нюансы, про которые лучше не забывать.

Если вы только знакомитесь с ней, не варите конструкции с ходу. Для начала найдите ненужные детали из черного металла и практикуйтесь на них, пока не будете довольны результатом. После тренировки вероятность успеха будет намного выше.

Аргон не просто так применяют для соединения металлических элементов. Метод зарекомендовал себя как надёжный и относительно лёгкий. Если вы когда-нибудь сваривали черный металл аргоном, то вы знаете, о чем мы говорим. Желаем удачи!

Что можно варить аргонной сваркой

Что можно варить аргонной сваркой? Да практически все! И это радует, ведь соединить детали из различных цветных металлов и сплавов обычными методами иногда не представляется возможным.

С другой стороны, технология аргонной сварки достаточно сложна и обладает своей спецификой. Поэтому прежде чем приступать к работе, нужно как можно более тщательно изучить особенности данного способа металлообработки.

Особенности технологии аргонной сварки

Прежде чем говорить об аргонно-дуговой сварке, следует разобраться с тем, что представляет собой сам процесс соединения заготовок. Металлические поверхности свариваемых деталей предварительно прогреваются за счет воздействия пламени. При таком способе обработки находящийся в воздухе кислород вступает в реакцию с материалом, что вызывает его окисление. При этом следует иметь в виду, что окисление цветных металлов и легированных сталей занимает меньше времени по сравнению с обычными металлами.

Из-за этого качество соединений снижается: швы заполняются многочисленными пузырьками, что приводит к потере ими прочности и разрушению. Сварка не подходит для работы с заготовками из алюминия, поскольку этот сплав при нагреве горит и разрушается.

В процессе аргонно-дуговой сварки используется сварочная ванна, защищающая детали от воздействия газов и примесей. В качестве защитной оболочки тут выступают инертный газ аргон.

При сварочных работах могут использоваться другие инертные газы, например, гелий, обладающий аналогичными характеристиками. Однако недостатками гелия являются высокая стоимость и больший расход в сравнении с аргоном.

Аргон не вступает в химические реакции с другими элементами, включая обрабатываемые металлические заготовки. Этот газ весит больше воздуха, поэтому вытесняет его из сварочной ванны, предотвращая воздействие ненужных газовых примесей.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Аргонную сварку производят при помощи плавящихся либо неплавящихся (например, вольфрамовых) электродов. Для определения типа и диаметра электродов используются специальные таблицы. Выбор того или иного расходника зависит от свариваемых материалов.

Металлы, которые можно варить аргонной сваркой

Итак, что можно варить аргонной сваркой? Чаще всего именно она применяется для работы с материалами, в составе которых присутствует алюминий или нержавеющая сталь. Именно этой технологии отдают предпочтение работники станций технического обслуживания автомобилей. Использование аргонной сварки позволяет продлить срок использования деталей авто.

Аргонной сваркой можно варить отдельные элементы трансмиссии, радиаторы, трубки кондиционера и других детали, изготовленные из алюминиевых сплавов.

Технические особенности автомобильных запчастей не позволяют воспользоваться другими методами обработки, например, плазменным напылением или пайкой.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Можно варить аргонной сваркой детали, изготовленные из дюралюминия, титана, чугуна, меди, силумина, других цветных и черных металлов. Поскольку материалы обладают своими особенностями, то качественно выполнить работы и получить надежное сварное соединение помогает профессионализм и опыт сварщика, знакомого с химическими реакциями металлов при нагреве.

Также с помощью аргонно-дуговой сварки создают уникальные кованые изделия (ворота, ограждения, мебель, люстры и т. п.). Из-за большого количества мелких элементов готового изделия его финишная шлифовка затруднительна. Используемая же технология оптимизирует процесс изготовления, а готовые детали не нуждаются в дальнейшей обработке.

Для получения качественных сварных соединений помимо аргона необходимо пользоваться присадками. Благодаря своему опыту сварщики могут подобрать оптимально подходящие расходные материалы для более быстрой и профессиональной работы.

Основные виды аргонной сварки

Выбор разновидности сварки зависит от обрабатываемого металла. Ручная аргонная сварка с использованием штучных электродов обладает следующими особенностями:

• получением тонкого аккуратного сварного шва;
• высокой скоростью обработки металла;
• относительно невысокой температурой работы;
• отсутствием необходимости в присадках.

В промышленности широко применяется ручная или автоматическая аргонодуговая сварка с использованием штучных вольфрамовых электродов и присадочной проволоки. Эта технология более сложная и трудоемкая, но при этом обладает рядом преимуществ:

• использование автоматического оборудования в разы увеличивает производительность труда по сравнению с ручным способом;
• можно варить аргонной сваркой заготовки из легированной и углеродистой стали;
• сварочный шов отличается высоким качеством.

Выбор той или иной технологии сварки зависит не только от имеющегося оборудования, но и от материала, из которого выполнены заготовки. В большинстве случаев ручная и автоматическая или полуавтоматическая сварка может использоваться для сваривания аналогичных металлов.

Для аргонной сварки более предпочтительным является использование оборудования с постоянным и переменным током. Высокая стоимость оборудования окупается возможностью применения его для работы практически с любыми металлами.

Порядок выполнения работ при аргонной сварке

Аргонной сваркой с неплавящимися вольфрамовыми электродами можно варить детали, изготовленные из нержавеющей стали и цветных металлов (алюминия, титана, магния).

Электрод размещается в токоподводящей цанге горелки с керамическим соплом, направляющим инертный газ в свариваемую область. Аппарат имеет систему водяного охлаждения. При выборе диаметра электрода необходимо руководствоваться требуемой силой тока, зависящей от толщины обрабатываемого изделия. Поскольку в процессе сварных работ брызги не образуются, горелка закрывается сетчатым фильтром, который равномерно распределяет аргонный поток.

Механизированная горелка, которую можно использовать при аргонной сварке, имеет также маховик, поднимающий и опускающий вольфрамовый электрод. Токоподводящая цанга закреплена резьбовым соединением, что позволяет использовать стержни разного диаметра.

Полуавтоматическое или автоматическое оборудование оснащено горелкой с плавящимся электродом. В процессе работы сварочная дуга поддерживается между обрабатываемой деталью и присадочной проволокой. Система охлаждения аппарата зависит от его производительности и может быть воздушной или жидкостной. Конструкция сопла и принцип работы аналогичны оборудованию с неплавящимися стержнями.

Во время аргонной сварки сварщикам необходимо придерживаться следующих правил:

1. Обрабатываемая поверхность должна быть тщательно очищена от грязи, масла, жиров, краски и т. д., поскольку наличие загрязнений отрицательно скажется на качестве полученного шва. Способы очистки могут быть как механическими, так и химическими.
2. За 20 секунд до начала работы газ подается в зону сварки. Присадочная проволока и горелка размещаются в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности. Дуга активируется поступающей электроэнергией.
3. Горелка должна перемещаться вдоль, а не поперек линии соединения деталей. Проволока не должна подаваться быстро, чтобы избежать образования металлических брызг. Присадку следует проводить впереди горелки, поступательно добавляя или убирая ее.
4. Чем короче сварочная дуга, тем уже, глубже и эстетичнее будет шов. Этот момент особенно важен при использовании неплавящихся электродов.
5. Необходимо следить за нахождением горелки и присадочной проволоки внутри защитной газовой оболочки.
6. Для того чтобы заварить кратер, следует понизить напряжение, а не убирать горелку. Подачу газа в зону сварки следует прекратить спустя 15 секунд после окончания работы.

Немного о режиме работы сварочного аппарата. Выбирая порядок работы оборудования, необходимо учитывать имеющиеся исходные данные.

Выбор направленности и полярности тока зависит от обрабатываемого металла. Аргонной сваркой можно варить детали из стали, включая нержавейку, на оборудовании с током прямой направленности. Для цветных металлов, магния и алюминия используется аппаратура, работающая на переменном токе с обратной полярностью.

На расход инертного газа влияют два основных фактора: условия работы и скорость подачи аргона. Если аргонная сварка ведется на открытом воздухе при сильном ветре, расход увеличивается. В связи с этим, обработку следует выполнять в защищенном от ветра месте.

Особенности аргонной сварки различных металлов

Итак, аргонной сваркой можно варить различные металлы, главное – знать и учитывать их особенности, поскольку без этого невозможно получить качественное сварное соединение.

Изделия из нержавеющей стали достаточно сложны в обработке. Распространенной проблемой являются трескающиеся и расходящиеся сварные швы. Во избежание этого для соединения деталей используется аргонодуговая сварка. При работе с нержавейкой необходимо помнить о некоторых нюансах:

• присадка и неплавящийся электрод перемещаются исключительно вдоль, а не поперек сварного шва;
• повысит качество соединения, но при этом увеличит расход газа обдувание области сварки с лицевой и изнаночной стороны;
• присадка должна располагаться в зоне действия защитного газа;
• вольфрамовый стержень не должен касаться поверхности соединяемых заготовок, в том числе при активации дуги (это делается с помощью специальных пластин).

После окончания работы с изделиями из нержавеющей стали подача газа прекращается спустя 10–15 секунд, чтобы дать шву остыть и предотвратить окисление.

Можно варить аргонной сваркой трубы из нержавейки. Сама обработка аналогична работе с листовыми изделиями, но сварочное соединение должно обдуваться газом с наружной и внутренней стороны.

Обдув снаружи вопросов не вызывает, а для того, чтобы подавать газ изнутри, следует:

• закрыть одну из свариваемых труб пробкой;
• стык скрыть изолентой;
• во вторую трубу медленно впустить аргон и закрыть ее;
• удалить изоленту и продолжить сварку так же, как и при работе с другими листовыми изделиями.

• Алюминий.

Что можно варить аргонной сваркой? Именно эта технология позволяет без проблем соединять изделия из алюминия. Проблематичность сварки этого металла обусловлена его свойствами: при контакте с воздухом он вступает в химическую реакцию с кислородом, в результате чего поверхность сразу покрывается оксидной пленкой. После механического удаления пленки она вновь появляется спустя непродолжительное время.

Образующийся на поверхности детали оксид алюминия тугоплавок, разрушить его можно переменным током или током с обратной полярностью.

Помимо создания защитной среды, использование аргона в данном случае разрушает оксидную пленку. При сваривании деталей из тонколистовой стали расходуется около 6 л/мин инертного газа, из толстолистовой – около 15 л/мин.

Независимо от используемой технологии сварки важно предварительно тщательно очистить обрабатываемую заготовку. Последовательность действий по очистке будет следующей:

• с помощью растворителя обезжирить поверхности соединяемых деталей;
• удалить оксидную пленку механическим или химическим способом;
• просушить чистую поверхность.

После такой подготовки качество сварного шва будет намного выше.

При использовании для сварки гелия необходимо оборудование с постоянным током. К недостаткам технологии относятся:

• более высокая стоимость гелия по сравнению с аргоном;
• повышенный расход инертного газа;
• технически работа с гелием сложнее работы с аргоном.

• Медь.

Отличие меди от других цветных металлов заключается в ее химических свойствах – металл более устойчив к воздействию агрессивной среды. Работая с ней, профессиональные сварщики пользуются смесью аргона с гелием, плавящимися или неплавящимися вольфрамовыми электродами, а также оборудованием с постоянным током.

При обработке деталей толщиной более 4 мм их предварительно нагревают до +800 °С. Изделия из меди можно варить аргонной сваркой с использованием медной или медно-никелевой присадочной проволоки. Вместо нее пользуются прутками из аналогичных материалов. В процессе сварки образуется стабильная и устойчивая сварочная дуга.

Поскольку медь обладает высокой теплопроводностью, кромки соединяемых заготовок должны быть обязательно разделаны. При работе с заготовками толщиной менее 12 мм можно ограничиться разделыванием одной кромки, при сваривании более толстых деталей следует обработать обе кромки.

Также можно варить аргонной сваркой изделия из титана. Для этого используют вольфрамовые электроды.

При толщине деталей от 0,5 до 1,5 мм достаточно одного электрода. Присадки при этом не нужны, заготовки соединяются встык. Более толстые изделия свариваются с использованием присадочной проволоки.

Предварительно с кромок соединяемых заготовок необходимо полностью удалить насыщенный кислородом альфированный слой. Присадочную проволоку нужно обработать вакуумным отжигом при температуре +900…+1000 °С в течение четырех часов.

Титан можно варить аргонной сваркой на оборудовании с постоянным током прямой полярности. Для соединения заготовок толще 10–15 мм используется погруженная дуга:

• после того как образуется сварочная ванна, расход инертного газа повышается до 40–50 л/ч;
• электрод погружают в сварочную ванну;
• возникающее давление сварочной дуги оттесняет расплавленный металл, а дуга горит внутри образовавшегося углубления.

Такая технология позволяет увеличить проплавляющую способность дуги.

В заключение отметим, что варить аргонной сваркой можно изделия из различных металлов, главное – учитывать существующие нюансы и особенности каждого из свариваемых материалов. Изучить их помогут специальные справочники.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как сварить черный металл аргоном

В настоящее время одним из простых, но в тоже время качественных и надежных соединений является сварка аргоном черного металла. Такой вид сварочных работ очень часто применяется для создания различных швов в трудносвариваемых изделиях, например для соединений деталей из стали. Используя аргонно-дуговую сварку для железа или черного металла, который хорошо поддается сварке и в обычных условиях, можно получить прочное и надежное соединение, которое не подвергнется деформации. Сварка черного металла требует наличие обычной проволоки нужного диаметра без защитного покрытия. О том как варить черный металл и тонкое железо и в чем особенности процесса пойдет речь в этой статье.

Особенности сварки аргоном

Главная сложность, которая возникает в процессе работы – кипение сварочной ванны. Это происходит по причине того, что металл недостаточно разогревается. Для того, чтобы избежать этого негативного явления, нужно верно выбрать присадочный материал, а также использовать флюс, благодаря которому заготовленная деталь лучше будет плавиться. Выполнив все эти требования, вы значительно упростите себе работу и в итоге получите хороший шов.

На заметку! Весь производственный процесс должен выполняться в соответствии с ГОСТом 14771-76.

Если сваривать заготовки из черного металла при помощи аргона в соответствии со всеми рекомендациями, то в результате можно получить максимально качественное соединение. Отметим основные плюсы:

• процесс несложный и недлительный по времени,
• образовавшиеся в итоге сварки электродом швы, могут быть пригодны практически в каждой сфере,
• дуга зажигается быстро и легко,
• за счет применения длинной проволоки, любой шов может выполняться непрерывно,
• сами металлические изделия можно подогреть газом горелки.

​Недостатки

Несмотря на большое количество достоинств, выделяется и ряд минусов:

• tig сварка – достаточно затратный процесс, если сравнивать с обычной дуговой, то стоимость первой будет больше в 10 раз,
• поскольку применяется газ, работа – небезопасна,
• возникает риск того, что сварочная ванна может вскипеть и в результате металл будет разбрызгиваться в разные стороны, что чревато попаданием на незащищенные участки тела и качество соединения будет значительно хуже,
• могут возникнуть трудности с поиском некоторых материалов, необходимых для таково вида сварки.

Однако все описанные недостатки станут незначительными по сравнению с тем, какого качества соединение может получиться у вас в итоге. К тому же, если подойди к процессу ответственно, то подобных недочетов и вовсе можно избежать.

Критерии выбора инструмента

Во многом успешное выполнение шва зависит от правильно выбранного инструмента и материалов, которыми вы будете пользоваться. Присадочный материал должен быть как можно более подходящим для металлического изделия, подвергающегося сварке. Поэтому, очень важно знать все составляющие металла. Однако, это не всегда удается выполнить, в связи с этим, основным ориентиром выступают популярные марки проволоки, которые наиболее часто используются. Большинство профессионалов советуют применять Св-08Г2С.

Выбирая проволоку, обращайте внимание на такой критерий как кипучесть. Многие пользователи, не зная как варить черный металл сталкиваются с этой проблемой. Чтобы избежать этого надо смотреть на маркировку. Если на проволоке указано значение КП, то это говорит о подверженности металла кипению, поэтому такие детали покупать не стоит. Еще один важный показатель – толщина диаметра присадочного материала. Выбирать нужно исходя из толщины изделий, подвергающихся сварке. Старайтесь подобрать материал максимально идентичный плотности металла.

Даже если вы не имеете никакого опыта, не переживайте, соблюдая все требования можно получить хорошее соединение. Для того, чтобы в конечном итоге шов был как можно более прочным и надежным, надо верно подобрать режим, который будет максимально подходить заданной толщине заготовки и другим показателям.

Толщина заготовки, мм

Скорость подачи, см/мин

Прежде чем приступить непосредственно к сварочным работам подготовить металл. Для этого надо хорошо зачистить окончания, которые будут подвергаться соединению. Также если на поверхности присутствует масляная пленка, то ее нужно убрать.Технология сварки металла аргоном

На следующем этапе поверхность покрывается флюсом и задаются нужные параметры сварочного аппарата. После выполнения этого порядка действий можно переходить к сварочным работам. Источник энергии и присадочный материал подводятся к участку соединения и зажигается дуга. Когда возникнет сварочная ванна, дуга должна непрерывно вестись до самого конца, осуществляя медленную подачу проволоки.

Обратите внимание! Избавляться от шлака нужно только после того, как шов окончательно остынет, иначе можно попросту его повредить.

После выполнения процесса не забудьте проверить полученный результат. Изначально осмотрите соединение на наличие внешних дефектов. Для того, чтобы провести более детальный осмотр внутреннего состояния изделия можно прибегнуть к рентгено- и магнитографическому анализу. Помимо этого часто используется и контроль качества ультразвуком, благодаря которому можно убедиться в отсутствии скрытых микротрещин.

Техника безопасности

Неважно новичок ли вы или вы знаете, как варить черный металл и имеете в этом деле большой опыт, правила техники безопасности нужно соблюдать всем.

1. Важно, чтобы ваше рабочее место, где осуществляется процесс сварки, не находилось рядом с легковоспламеняющимися материалами, т.к. велика возможность возникновения нечаянного возгорания. Также постарайтесь убрать все лишнее с рабочей поверхности.
2. Оборудуйте помещение качественной вентиляцией и в случае необходимости подсоедините систему удаления продуктов сгорания.
3. Прежде чем приступить к сварке, проверьте аппарат на исправность, проконтролируйте верно ли выставлены все нужные параметры баллона, а также для того чтобы не произошла утечка газа, надо проверить в хорошем ли состоянии находятся шланги.
4. Не рекомендуется применять тройники и редукторы, которые нужны для одновременного подключения нескольких горелок.
5. Несомненно весь процесс должен производиться в специальной защитной одежде. По возможности постарайтесь укрыть свое тело, чтобы раскаленный металл случайно не попал на кожу, ведь это чревато серьезным ожогом. На руки обязательно наденьте перчатки, а на лицо защитную маску и очки.

Подводя итог вышеизложенного, можно сделать некоторые выводы. В первую очередь стоит отметить, что сваривать черный металл и тонкую сталь не сложно. Для этого достаточно выполнять все правила, предъявляемые к такому способу создания шва. Несмотря на то, что такой вид сварки не из дешевых, при точном соблюдении технологии в конечном итоге вы получите надежный и прочный шов. Как и любой другой вид сварки, электродуговая сопровождается рядом нюансов, на которые следует обращать внимание. Если вы новичок, то для достижения более лучшего результата, потренируйтесь выполнять шов на каких-нибудь ненужных деталях. Так, вы наберетесь опыт и у вас будет больше шансов сварить нужные заготовки правильно. В любом случае, преимущества сварки изделий из черного металла аргоном очевидны, именно поэтому данный способ соединения так популярен у пользователей.

Читайте также:

  
• Масло для резки металла
  
• Устройство металлического каркаса потолка расценка в смете
  
• Металлический трос для собак
  
• Металлическая решетка на лоток
  
• Как снять металлический ремешок с mi band 6