Холодная сварка аргоном что это такое

Обновлено: 15.05.2024

Для сборки всевозможных сварных конструкций из легированных сталей и для соединений цветных металлов используется аргонодуговая сварка. Из статьи можно узнать, что же такое сварка аргоном, что варят с использованием инертных газов, как влияет защитное облако на процесс многое другое.

Принцип аргонно дуговой сварки MIG и TIG

Прежде, чем рассматривать принцип аргонодуговой сварки, стоит разобраться. Необходимо понять как работает аргонная сварка. Чтобы соединить металлические детали, их необходимо разогреть в месте стыка.

Для расплавления металла используется сварочная дуга. Горение дуги и расплавление металла невозможно без окисления кислородом, находящегося в воздухе. Этот элемент окисляет сплавы, причем цветные металлы и легированные стали быстрее, чем углеродистый металл.

Также в зоне расплавления за счет насыщения водородом, азотом появляются пузырьки, при кристаллизации в шовном валике образуются раковины, свищи и многочисленные поры. Прочность соединений страдает. Ухудшается геометрия сварного соединения.

Для того чтобы обеспечить надежную защиту расплавленного металла используются различные газы в чистом виде, а также и в виде смесей.

Какие бывают режимы TIG сварки

Сварку в аргоне выполняется как в автоматическом (ААД), механизированном полуавтоматическом (MIG) и в ручном режиме (TIG). Для данного метода характерно применение как плавящегося электродного металла (проволоки), так и неплавящегося вольфрамового электрода.

От механизированной аргонодуговая сварка плавящимся электродом (MIG) отличается присутствием особенностями розжига дуги. Газ и сварочная проволока и подается через сопло горелки при нажатии специальной клавиши на ее корпусе. Газ подается за 12-25 секунд до подачи питания на клеммы. Для mig поджег дуги происходит касанием проволоки самого изделия.

Основные особенности

Особенности процесса аргонодуговой сварки следует рассмотреть подробно, у технологии множество режимов, нюансов. Защитная атмосфера защищает ванну расплава. Но для этого необходимо в постоянном режиме подавать газ в рабочую зону под определенным давлением. Сущность аргонодуговой сварки – создание специальной среды, препятствующей окислению присадки и металла при воздействии электродуги с необходимой температурой горения.

Теперь об особенностях аргонодуговой сварки неплавящимся электродом TIG. Рабочим элементом является горелка с соплом, через которое осуществляется подача газовой смеси или чистого Ar.

Аргон имеет более высокую плотность чем воздух вследствие чего обеспечивает вытеснение посторонней газовой среды из зоны процесса. Данный газ ионизируется под воздействием электрического разряда и разогрева металла при розжиге.

Происходит так называемая термоэлектронная эмиссия. В результате газ образует плазму, в которой происходит уверенное горение дуги. Потенциал ионизации инертных газов очень высокий. Пробить защитную атмосферу способны только высокочастотные токи, образованные специальным устройством — осциллятором.

Методы зажигания дуги.

За счет частотности электродуга способна формироваться без касания электрода о металлическую поверхность (чиркания). В некоторых случаях дугу зажигают и методом качания (чирканья) о поверхность изделия. Тут необходимо высокая квалификация сварщика, так как при замыкании, в металл изделия могут попасть частички вольфрама, образуя тем самым дефект.

Также произойдет оплавление самого электрода изменив его геометрию, и ухудшит процесс сварки. Мощность дуги снизится из-за уменьшения напряжения на дуге. Также измениться и давление самой дуги.

В современных аппаратах для предотвращения этого применяется функция Lift Tig (лифт тиг). С ее помощью понижается сила сварочного тока в стадии зажигания дуги. С увеличением зазора между изделием и электродом ток увеличивается до рабочих значений.

Устройство сварочной горелки

Вернемся к устройству сварочной горелки. В центральную часть устанавливается держатель (цанга), в который вставляется электрод с вылетом из сопла в пределах от 2,0 до 5,0 мм. Горелка аппарата, оборудованного осциллятором, имеет на корпусе кнопку для запуска процесса. При ее нажатии происходит продувка газом магистралей, и с небольшой задержкой импульсно подается ток на электрод.

Сварочный ток TIG – это высокочастотный или импульсный электроток с частотой от 150 до 500 Гц. Его напряжение весьма верило и колеблется в пределах 2500 – 6000В.

Шов формируется плавлением сварочной проволокой подаваемой в зону сварки из вне и последующей кристаллизацией сварочной ванны. Подбирают присадку, по химическому составу близкую к сплаву. В ряде случаев используется присадка с дополнительными легирующими элементами для придания особых свойств.

Что можно варить аргоновой сваркой ТИГ?

Данный способ имеет очень широкие границы применения. Варят как неприхотливые низкоуглеродистые стали, так и сплавы титана, дюрали, меди, высоколегированные жаропрочные и жаростойкие стали, никелевые сплавы и нержавейку. Сами режимы и методы процесса сильно разнятся.

Так, к примеру для алюминия используется переменный ток или импульсный режим. Так что делаем вывод в аргоне можно заварить практически все.

Плюсы и минусы использования Ar и других инертных газов

Аргонной называют сварочный процесс, проходящий в среде чистых инертных газов и смесей, защищающих расплав металла от окисления, насыщения водородом, азотом.

Сначала о преимуществах аргонодуговой сварки:

защитная среда ионизируется, поддерживается ровное горение дуги;
фактически максимальная защита как электрода, так и присадки от атмосферных газов;
можно соединять тонкие листовые заготовки без деформации;
высокопроизводительный сварочный процесс;
широкая номенклатура применяемых металлов и сплавов;
формируется однородный по структуре шов;
снижается риск непроваров, пор, подрезов и других дефектов;
после работы не требуется очищать шовный валик от следов окалины, также за счет этого повышается производительность;
инертный газ безвреден, не оказывает вредного влияния на организм, окружающую среду.

Недостатком метода могут явиться громоздкое оборудование, необходимо к месту работы транспортировать баллон и систему подачи газа. Увеличиваются производственные затраты на расходники.

Что нужно еще для сварки аргоном?

Сварочное оборудование бывает автоматическим, механизированным или ручным. Перечислим основные компоненты оборудования:

Инверторный источник питания или сварочный выпрямитель.
Осциллятор как уже ранее говорилось, применяется для бесконтактного розжига дуги за счет тока с высоким напряжением и частотой.
Сварочная горелка с цангой, наконечником и вольфрамовым электродом.

Условные обозначения

В технических характеристиках сварочников можно встретить аббревиатуры TIG MIG, РАД, AC DC, непонятные начинающим сварщикам, приобретающим бытовое оборудование, работающее от сети. Существует стандартная и международная классификации видов.

TIG MIG сварка, что это такое и в чем отличия.

Технология Tungsten Inert Gas еще называется РАД – ручная аргонная сварка с использованием вольфрамового электрода (тонкие металлы варят без присадки встык, заготовки толще 2 мм – с использованием присадочной проволоки); Встречается аббревиатура wig – обозначающая, что применяется именно вольфрам для электрода;
Метод Metal inert gas – ручная аргонодуговая обычным плавящимся электродом.

РАД осуществляется как на постоянном токе, так и на переменном. Чтобы различать аппараты, выдающие переменный и постоянный ток, введено обозначение аргонодуговой сварки AC DC. Аппараты для TIG, выдающие постоянный ток, называют DC-оборудованием.

При выборе инверторов важно учитывать, для чего нужна аргоновая сварка. Сварочные аппараты AC/DC (direct current/alternating current) работают в двух режимах, можно работать на постоянном и переменном токе.

Переменный ток — АС

Аргонодуговая сварка, проводимая на переменном токе (AC) – используется для металлов с тугоплавкой оксидной пленкой таких как алюминий. Глубина проплавления на переменном токе существенно ниже, чем на постоянном токе порядка 14-22%.

Импульсная аргонодуговая сварка обеспечивается подачей кратковременных импульсов, используется при работе с плавящимся и неплавящимся электродом. При импульсно-дуговой технологии электродуга условно подразделяется на дежурную, поддерживаемую в холостом режиме, и рабочую, возникающую при подаче импульсного тока.

Как присоединять клеммы

При подключении сварочного аппарата, выдающего постоянный ток, учитывается полярность аргонодуговой сварки.

Прямая полярность

При прямой полярности минус на корпусе горелки, плюсовая клемма присоединяется к свариваемой заготовке. Тепловой центр электродуги смещается к металлу, он быстро расплавляется. Данный способ подключения часто применяется, являясь в преобладающем большинстве отличием перед миг сваркой в аргоне.

Обратная полярность

При использовании обратной полярности диаметр электрода должен быть толстым, он будет сильно разогреваться, а зона расплава формируется широкая и неглубокая. Обратная полярность используете при сварке сплавов, образующих пленочные оксиды или нитриды, препятствующие разрушению под воздействием внешних факторов (дюрали, титан).

За счет потока положительных частиц происходит катодное распыление оксидных и нитридных пленок, улучшается качество шва. Отметим, что для данного метода относительно редко применяется обратная полярность. Ее применение ускоряет износ электрода, также оставляя высокий риск попадания его частиц в металл шва. Следует учесть, что на обратной полярности Ar переходит в состояние плазмы.

Лучше пользоваться специальными газосмесями. При аргонодуговой сварке переменным током расположение клемм произвольное. Плюс и минус меняются с частотой рабочего тока.

Влияние газов на сварочный процесс

Однозначно ответить на вопрос, что нужно для сварки аргоном и какой газ применяется для сварки неплавящимся электродом ответить сложно. Инертное облако влияет на интенсивность формирования шва, глубину провара и форму шовного валика. Чистый Ar обладает низкой теплопроводностью, за счет этого дуговой столб узкий, профиль проникновения V-образный, шов проваривается глубоко.

Чистый He намного легче, формируется широкая дуга, профиль проникновения неглубокий. Применение аргонодуговой сварки в среде He практикуется только при обработке разнородных и жаропрочных нержавеющих металлов из-за высокой стоимости вещества.

Для цветных и нержавеющих сталей чаще приобретают специальные смеси на базе Ar и He. Смеси этих газов в разном соотношении обеспечивают защиту на высоком уровне, улучшают показатели дуги, к примеру при применении смеси He+Ar в соотношении 22-25% к 75-78% увеличит теплоотдачу и увеличение напряжения дуги.

Также используется такая смесь аргона и кислорода с содержанием последнего 1-3%. Это улучшает стабильность горения дуги в целом. Газовые смеси, содержащие по три компонента в своем составе, имеют широкий спектр применения.

Режимы

Токовую нагрузку определяют, исходя из вида металла и толщины заготовки, учитывая диаметр плавящегося электрода или присадочной проволоки. Основные рабочие параметры:

Параметры тока (переменный, постоянный, полярность прямая или обратная определяется только для постоянного);
Используемый диаметр вольфрамового электрода;
Напряжение свободногорящей сварочной дуги;
То с какой скоростью идет процесс;

К второстепенным параметрам относятся:

Положение электрода;
Положение самой свариваемой детали;

Сварочный ток – чем больше его значение, тем больше провар. Его параметры колеблются в пределах от 10 до 1000 А.

Расход защитных газов в среднем варьируется от 3 до 20 л/мин. В некоторых случаях может достигать значений и в 50 л/мин.

Скорость сварки от 23 до 123* м/ч (*для автоматических способов). В большинстве случаев значение находятся в пределах 23 – 61 м/ч.

Напряжение на дуге в пределах от 5 до 32В, в основном в пределах 9-14В. Ампераж устанавливают, руководствуясь специальными таблицами.

Общие данные режимов сварки стали

Сварочный ток можно выбрать, учитывая диаметр электрода, и свойства свариваемого металла изделия, размеров изделия.

Основные параметры ТИГ сварки

Напряжение дуги напрямую влияет на геометрические размеры шва. Чем больше напряжение тем выше скорость сварки и меньше ширина шва.

Интервал размера дуги – от 1,5 до 2,9 мм, для увеличения глубины провара необходимая длинная. Для сварки проката из тонкого металла используется короткая дуга, для уменьшения тепловложения;

Чрезвычайно важным моментом является угол заточки вольфрамового электрода. Чем острее угол, тем шире дуговой столб и ниже нагрузка. Отсюда и более низкий срок службы.

Тупой угол заточки приводит к противоположным следствиям как узкая сварочная ванна, но более долгий срок службы.

Оптимальный угол заточки является от 25-45 градусов. Не рекомендуется использовать угол заточки более 90 градусов.

Скорость сварочного процесса зависит от формы и размеров валика, геометрии соединения, силы сварочного тока, физических свойств основного и присадочного металлов.

Расход газ защищающего сварочную ванну зависит от того, где происходит сварка в помещении, где нет движения воздуха или на улице.

При наличии ветра или сквозняка необходимо увеличить подачу газа так как его частично будет сдувать. Если ветер в зоне сварке сильный, то необходимо дополнительно использовать специальные сетчатые сопла. Их еще называют конфузорные.

Расход зависит и от скорости выполнения сварки и подачи электродной проволоки. Чем больше скорость, тем выше газорасход.

Подготовительные мероприятия перед сваркой

Оборудование должно быть исправно и иметь действующее свидетельство об аттестации НАКС;
Газовый баллон посредством шланга подключить к сварочному аппарату. Подключить горелку в разъем соответственно к плюсу если выбрана обратная полярность или на минус в случае с использованием обратной;
Подключить заземляющий кабель к корпусу сварочного оборудования;
Подлечить питающий кабель к электросети. Произвести включение аппарата;
Проверить подачу газа и работу осциллятора. Произвести пробное зажигание сварочной дуги.

Нюансы сварных соединений разных металлов

Теперь о том, что можно варить аргонодуговой tig сваркой и какие особенности необходимо учитывать.

Алюминий

Температура плавления оксида намного выше, чем у самого алюминия. Ее температура варьируется в пределах 20000-20500 °С.

Для удаления окислов необходима обратная полярность, и, соответственно, толстый тугоплавкий или графитовый стержень, приблизительно равной толщине свариваемой детали. Использовать переменный ток.

Для сварки необходима сила тока значительно выше, чем для других металлов даже в большей чем у него температурой плавления. Линейное расширение алюминия одна из трудностей его сварки. Происходит большая усадка металла и как следствие дефекты сварного шва в виде утяжин и подрезов.

Алюминий обладает высокой текучестью, что также ведет к образованию дефектов различного рода. Для уменьшения текучести алюминия необходимо применить подкладки с высокими теплоотводящими свойствами.

Медесодержащие изделия

Медь активно насыщается водородом, отличается текучестью. Сварка меди из-за этого крайне сложна в вертикальном и потолочном положении. Перед ее сваркой обязательно качественная зачистка и обезжиривание поверхности.

Используется TIG, MIG технологи с использованием чистого Ar и графитовых электродов. Как и алюминий медь имеет высокую теплопроводность что обуславливает ее сварку на токах с высокими значениями.

Сварку меди осуществляют с предварительным подогревом изделия до температуры порядка 600 – 650 °С. Для уменьшения сварочных деформаций.

Титан

Это высокоактивный металл, для него необходимо увеличить подачу газовой смеси чтобы максимально защитить сварочную ванну.

Способ сварки зависит от марки титана, можно варить сплавы плавящимися и неплавящимися электродами.

Перед сваркой необходимо тщательно зачищать поверхность заготовки и сварочных материалов. Титану свойственно наводороживание или сродство к водороду.

Наводороживание есть не что иное, как насыщение сварочного шва водородом из газовой или водной среди.

Для устранения чего используют специальные приспособления, кожухи и козырьки, удерживающие защитную атмосферу, в которой происходит остывания шва.

Сущность аргонодуговой сварки в получении шовного валика без окалины, шлаковых включений, пористости. Инертные газы тяжелее воздуха, за счет разницы в плотности при подаче газосмеси в рабочую зону формируется облако.

Для розжига дуги применяются обычные электроды или тугоплавкие вольфрамовые совместно с присадочной проволокой, формирующей шовный валик.

На видео ниже показано, что такое и что включает в себя аргонодуговая сварка, как производить подготовку оборудования и проводить сварку.

Аппарат для холодной сварки — особенности, устройство, разновидности, полезные советы

Сварка — это многофакторной процесс соединения металлов и других пластичных материалов. Методик процесса сегодня очень много, от самых распространенных до весьма специфических и редких. Одним из способов соединения металлов является холодная сварка, которая производится не за счет расплава кромок соединяемых деталей, а с использованием их пластической деформации.

Есть и другие методы, которые принято называть холодной сваркой, хотя они принципиально отличаются от стандартных методик. Оборудование для этого метода также отличается от стандартных конструкций, поскольку режим процесса требует создания определенных и весьма специфичных условий. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Аппарат для холодной сварки

Разбираемся в терминологии

Холодная сварка — это понятие, определяющее разные процессы и материалы:

клеевой состав под названием «холодная сварка», используемый для заполнения трещин или соединения деталей, не предназначенных для приложения значительных усилий;
способ точечного соединения листовых мягких металлов внахлест;
режим обычной сварки.

На заметку! Нередко при рассмотрении этих методик возникает некоторая путаница, поскольку под одним и тем же названием подразумеваются совершенно разные процессы. Поэтому часто приходится сначала уточнять, о чем именно идет речь, иначе собеседники попросту не поймут друг друга.

С точки зрения оборудования, используемого для реализации процесса холодной сварки, могут рассматриваться только методика пластичной деформации или вариант обычной сварки. Клеевой состав наносится вручную, и никакое оборудование здесь не нужно.

Суть принципа такой сварки

Классическое определение холодной сварки говорит, что это процесс соединения двух металлов методом пластической деформации. На практике этот метод реализуется в виде точечного соединения двух пластин внахлест, при котором на участках контакта создается значительное деформирующее усилие. Принцип соединения заключается в максимально плотном прижиме деталей, при котором их кристаллические решетки вступают в молекулярное взаимодействие.

Важно! Возникает точечный участок с монолитной структурой. Принципиальным отличием является отсутствие расплава на границе двух деталей, нет смешивания металлов с изменением их свойств или состояния.

Оборудование для выполнения холодной сварки представляет собой разновидность пресса, где усилие на соединяемые детали передается с помощью двух рабочих элементов — пуансонов. Методика достаточно проста и обладает массой преимуществ.

Достоинства:

нет необходимости в использовании электрических преобразователей;
соединение производится максимально щадящими методами;
нет теплового воздействия, сохраняются все рабочие свойства материалов;
при соединении деталей не требуется последующей декоративной обработки точек контакта;
можно соединять разные металлы, что невозможно при выполнении обычных сварочных работ.

Недостатки:

возможно соединение только пластичных металлов (твердые сплавы подобным способом не соединить);
большой припуск на создание нахлеста соединяемых пластин.

Использование этого метода на практике ограничено специализированными промышленными цехами. В мелкосерийном производстве этот метод встречается реже, так как его обычно можно заменить другими технологиями.

Холодный режим

Существует еще один вид технологии, который чаще всего имеют в виду, говоря о холодной сварке (Cold welding). По сути, это режим обычной сварки с заданным временем горения дуги и регулируемым интервалом между импульсами. Он обеспечивает минимальный нагрев и деформации соединяемых материалов.

Его особенность заключается в подаче коротких импульсов с довольно большими паузами между ними, что позволяет исключить перегрев соединяемых деталей.

отсутствие температурных деформаций соединяемых деталей;
нет изменений кристаллической решетки, изменяющих структуру металлов;
можно соединять очень тонкие листовые металлы, не деформируя и не меняя их состав;
для соединения не требуется нахлест, что дает немалую экономию металлов и позволяет значительно упростить технологию сборки;
можно работать с твердыми металлами.

для выполнения работы нужно специальное оборудование;
требуется подключение к сети электропитания;
качество соединений в значительной степени зависит от уровня квалификации сварщика.

Оборудование для работы в режиме холодной сварки представляет собой модификацию обычного сварочного инвертера. Есть совсем простые модели, представляющие собой набор конденсаторов. Они дают разряд через определенные промежутки времени. Более сложные модели позволяют регулировать и частоту, и длительность разряда. Это позволяет расширить возможности процесса, корректировать режим сварки исходя из особенностей металла или детали.

Область применения

Методика холодной сварки (оба вида, и стыковочный и импульсный) используется для соединения относительно тонких листовых металлов. Чаще всего эти технологии встречаются в машиностроении или в производстве бытовой техники (при сборке металлических корпусов духовых шкафов, электрических щитков, прочих изделий подобного типа).

Аргонная и холодная сварка

При этом холодная сварка как режим используется гораздо чаще. Поэтому в большинстве случаев речь идет именно об этой технологии. Большое количество возможностей и отсутствие ограничений по конфигурации соединяемых деталей (возможность соединять их в тавр или под углом) обеспечивают максимальную востребованность методики в самых разных областях промышленности, декоративных или оформительских работ, прикладных видах деятельности.

Обратите внимание! Методика высоко ценится у авторемонтников, производителей кузовных работ и прочих видов обслуживания автомобилей.

Оборудование

Поскольку холодная сварка представлена в двух технологических разновидностях, оборудование для нее также имеет разную конструкцию и принцип действия. Поэтому рассматривать их надо по отдельности.

Установки для стыковочной сварки

Стыковочные установки являются чисто механическими устройствами, оснащенными силовым блоком и штампом (иногда его называют пуансоном). Кроме этого, они имеют схему и аппаратуру управления. Существует несколько конструкционных видов:

машины общего назначения, способные выполнять работы разного характера и предназначенные для соединения металлов в определенном диапазоне толщины и конфигурации;
узкоспециализированные модели, предназначенные для выполнения конкретной технологической операции.

Первые модели выпускались серийно, вторые — только по спецзаказу. Как правило, это гидравлические прессы с устройствами для подготовки поверхностей под соединение. Они являются либо элементами технологической цепочки, либо самостоятельными установками широкого применения.

Различные формы пуансонов при холодной сварке

На заметку! Необходимо учесть, что сегодня выпуск подобного оборудования прекращен, и в эксплуатации имеются модели, выпущенные еще в советские времена. Поэтому рассматривать конкретные модели нецелесообразно — все равно приобрести их негде, а самодельные конструкции требуют отдельного и специализированного описания.

Устройства для импульсной холодной сварки

Устройства для импульсной технологии (электросварки) являются вариантом конструкции обычного сварочного инвертера. Большинство из них представляют собой универсальный прибор, способный обеспечить несколько рабочих режимов. Холодная сварка — лишь один из вариантов, предназначенных для соединения самых тонких листов. Еще недавно это были сплошь импортные устройства, но сегодня в ассортименте торговых организаций преобладает продукция отечественных производителей.

Наибольшей известностью пользуется продукция следующих фирм:

Сварог. Российская компания, выпускающая широкий ассортимент сварочного оборудования;
Зубр. Еще одна российская компания, выпускающая огромное количество ручных электроинструментов и приборов;
Fubag. Немецкая компания, изготавливающая практически весь ассортимент сварочного оборудования, расходников и комплектующих;
Riland. Ведущий китайский производитель сварочного оборудования, с 2012 года являющийся совладельцем бренда Aurora.
Andeli. Китайская компания, выпускающая различные виды электротехнического оборудования. Сварочные аппараты — лишь одна из позиций среди огромного множества видов продукции.

Рассматривать конкретные модели нецелесообразно — они выпускаются сравнительно малыми партиями, ассортимент постоянно расширяется и модернизируется. Поэтому пользователям рекомендуется внимательно рассматривать показатели приборов, имеющихся в продаже на текущий момент.

Вопросы и ответы

Холодная сварка — это технология, которую принято считать новой. Однако опытные специалисты знают ее уже давно, хоть и под другим наименованием. У неподготовленных пользователей может возникнуть большое количество вопросов, на которые правильнее ответить сразу. Это даст возможность правильнее понять особенности методики и определить, насколько она подходит для реализации задуманных проектов.

Цены на сварочные аппараты весьма разнообразны. Какой уровень стоимости соответствует максимальному качеству оборудования?

Рассматривать качество аппарата, руководствуясь его ценой, неправильно. Необходимо анализировать его технические характеристики, функционал, рабочие качества. Цена не является показателем, поскольку она во многом зависит от внешних факторов. Однако, если это имеет значение, рекомендуется интересоваться приборами средней ценовой категории.

Современные технологические линии позволяют получать высокое качество продукции независимо от страны-производителя. Поэтому надо руководствоваться техническими показателями и не смотреть на географию производства.

Нет, не влияет. Как правило, качество работы определяется наличием опыта и навыков. Нужно знание используемого оборудования, опыт его эксплуатации и общая подготовка сварщика. При этом, мастера предпочитают оборудование с расширенным функционалом — оно позволяет решать задачи разного типа и степени сложности.

Любое оборудование подобного типа поддается ремонту достаточно хорошо. Покупая аппарат, следует сразу узнать адрес сервисного центра и изучить условия действия гарантийного договора — иногда самовольные действия владельца могут стать причиной отказа в бесплатном обслуживании.

Да, можно. Аргон нужен для сварки цветных металлов и чугуна, а для обычной стали он бесполезен.

Все о сварке tig: как настроить и научиться варить за 3 часа — в помощь начинающим

Сварка tig для начинающих сложный процесс, и человеку самому трудно разобраться. Эта статья поможет ознакомиться с принципами tig сварки, оборудованием, и непосредственно с работой со сварочным аппаратом.

Безопасная работа

Прежде чем начать сварку, надо принять меры по безопасности. Сварщику необходимо иметь защитные средства:

Маска „Хамелион“ с автоматической регулировкой – затемняется только при зажигании дуги. Степень затемнения можно настроить самостоятельно.

При работе следует соблюдать пожарную и электробезопасность. В рабочем помещении необходимо установить вентиляцию, а в гараже или домашней мастерской работать при открытых дверях и окнах.

Необходимое оборудование и расходные материалы

Прежде всего, начинающему надо изучить что это такое tig сварка.

Это процесс сварки металлов в газовой среде неплавящимся электродом. Представляет собой комбинацию дуговой и газовой сварки, т.к. применяются электродуга и газ.

Сначала начинающим важно ознакомиться с необходимым оборудованием и расходниками.

Какой газ применяется

В данной технологии газ нужен для предохранения сварочной зоны от вредного влияния воздуха.

Лучше всего для этой цели подходят инертные газы – аргон и гелий. Аргон тяжелее кислорода воздуха и вытесняет его из рабочей зоны, а на практике сварка проводится в аргоновой среде, реже в смеси аргона с гелием. Чистый гелий применяется крайне редко.

Сварка аргоном выполняется при подаче газа из баллона, снабженного манометром, редуктором с ротаметром. Редуктор предназначен для регулирования давления газа на выходе и для автоматического поддержания постоянного рабочего расхода газа. Ротаметр определяет точное количество газа в заданную единицу времени. Манометр показывает давление в баллоне.

Наша документация разработана с учетом конкретных особенностей вашего производства, и является гарантией, что ваш сварочный процесс будет максимально эффективным и результативным.

Приборы (аппараты) для сварки

Для тиг сварки неопытному сварщику больше всего подойдет инверторный аппарат ММА с функцией tig оснащённый осциллятором. На этом инверторе начинающий сможет учиться tig сварке на нержавейке, низколегированной стали и др., которые не требуют большого мастерства от начинающих.

Для работы с алюминием, магнием и др. нужен более серьезный инвертор, который переключается на переменный ток.

Профессиональные инверторы снабжены дополнительными функциями:

стабилизация дуги;
модуляция сварочного тока;
ускоренный поджиг;
заварка кратера.

Сварочная горелка

При работе с малыми токами – 50-150А горелка успевает остыть естественным путем – газоохлаждение. Горелка со встроенным в ручку водяным охлаждением, расчитана на рабочий ток 200-600А. Вода циркулирует через весь кабель-канал от аппарата к горелке.

Сборка горелки происходит следующим образом:

Устанавливаем цангодержатель;
вставляем в него цангу;
закручиваем колпачок (не до края) – для предохранения замыканий об массу;
вставляем неплавящийся электрод;
на цангу наворачиваем керамическое сопло;
настраиваем вылет электрода – минимально возможный;
накрепко затягиваем колпачок.

Электрод вставляется по центру сопла, а по окружности подается аргон.

Рукоятка горелки закреплена к кабель-шлангу статически или посредством гибкой шейки, что позволяет выполнять тонкую и продолжительную работу в любой плоскости. Кнопка на ручке активирует подачу тока на электрод и газа.

Цангдержатели бывают с линзой и без нее. Газовая линза похожа на фильтрующую сетку, которая обеспечивает равномерный поток газа и более широкую зону защиты. Это особенно полезно для работы с нержавейкой и активными металлами. Без газовой линзы можно работать с алюминием и черной сталью. Начинающим лучше учиться на черной стали и не использовать газовую линзу.

Неплавящиеся электроды

Температура плавления вольфрама более 3400 градусов, поэтому электрод не сгорает и не плавится под действием высокой температуры. Бывают электроды из чистого вольфрама или с легирующими добавками. Кончики окрашены в различные цвета, в зависимости от предназначения.

Для получения надежного шва и стабилизации дуги, рабочий кончик электрода надо периодически затачивать. При работе с переменным током он должен быть округлым, с постоянным – под конус.

Длина заточки составляет примерно 2-3 диаметра электрода. Для стабильности дуги риски от заточного инструмента должны располагаться вдоль острия, а не поперек. Недопустимо при заточке перегревать электрод, т.к. вольфрам становится более хрупким.

Электроды выбираются в зависимости от токовых режимов сварки.

Присадка нужна для создания шва, когда растопленного металла кромок детали не хватает для заполнения сварочной ванны. Присадка – это прутки из сварочной проволоки. По составу они должны быть аналогичны или близки к свариваемому металлу.

Осциллятор

Для бесконтактного поджигания дуги в начале сварки и ее стабильности во время работы, используется высоковольтный высокочастотный генератор – осциллятор. Он может быть как отдельное устройство, так и интегрирован в сварочный аппарат.

С помощью прибора дуга зажигается без соприкосновения электрода с металлом. Это очень удобно для начинающих. В процессе сварки дуга постоянная по отношению к изменяющемуся зазору между электродом и поверхностью металла. В результате работы осциллятора получается равномерный шов.

Подготовка к сварке

Приведение в рабочее состояние состоит в том, чтобы собрать все гибкие связи в одно целое с аппаратом:

закрепляем редуктор с ротаметром на газовом баллоне;
шланг подключаем к редуктору;
байонетный разъем горелки вставляем в минусовое гнездо;
кабель управления присоединяется к соответствующему гнезду на лицевой панели инвертора;
кабель массы соединяется с плюсовым гнездом на аппарате.

Обычно кабель горелки, газовый шланг и кабель заземления со всеми соединительными частями поставляется вместе со сварочным аппаратом.

Как правильно работать с горелкой

В сварке tig начинающему очень важно привыкнуть держать горелку и присадочный пруток. Рука должна опираться на рабочую поверхность для стабилизации движения.

Шланг, идущий от горелки, петлей надевается на руку. Горелка помещается между большим и указательным пальцем и ложится на безымянный и мизинец. Очень похоже на положении ручки при письме.

В левой руке находится пруток и регулярно мелкими шагами подается в сварочную ванну перед горелкой. Направление движения горелки справа налево.

Боковой угол должен составлять 90°. Наклон горелки к рабочей поверхности 70° – 80°, а прутка 15° – 30°. Между горелкой и прутком должен поддерживаться постоянный прямой угол, т.е. если горелка меняет положение, то и пруток следует за ней, сохраняя наклон.

Горелка двигается углом вперед в наклонном положении в сторону сварного шва. Вести электрод по оси шва, не отклоняясь. Важно следить, чтобы конец прутка был все время в зоне газовой защиты, иначе произойдет его окисление и загрязнение сварочной ванны.

В интернете есть много видео тиг сварки для начинающих, где наглядно показано, как работать с горелкой.

Сущность сварочного процесса

Сила тока определяет качество сварного шва и производительность, являясь основным и наиболее важным параметром сварки.

Тепло необходимое для надежного соединения, идет от электрической дуги. Она образуется между электродом и свариваемым металлом. Для образования и горения электрической дуги существует прибор – генератор, который подает необходимое количество тока. Выделяют два вида этих приборов.

Генератор переменного тока – трансформатор.

Ток, выходящий из устройства, приобретает форму квадратной волны, которая меняет свою полярность с частотой в зависимости от генератора. В этом случае выпрямитель преобразует ток сети в соответствующий для сварки переменный ток.

Генератор постоянного тока – инвертор или выпрямитель.

Начинающим оба метода, но начинать нужно с постоянного тока. Ток на выходе из прибора имеет вид постоянной волны. В этом случае переменный ток сети преобразуется в постоянный. Различают два варианта соединения полюсов инвертора со свариваемым материалом:

с прямой полярностью – электрод соединяется с отрицательным полюсом инвертора, а деталь – с положительным;

с обратной полярностью – электрод присоединяется к „+“, деталь – к „–“

Особенности сварки с прямой полярностью: повышение количества тепла в изделии и снижение в электроде; зона расплавления металла узкая, но глубокая. Это основной режим tig сварки всех видов сложных металлов и сплавов.

При обратной полярности: ввод тепла в изделие сниженный, а в электрод – повышенный. Сварочная ванна широкая, но не глубокая. Кроме того, присутствует эффект катодной чистки поверхности металла, когда оксидная пленка разрушается. Это улучшает сплавление кромок и формирование шва.

Алюминий и магний, а также их сплавы можно и нужно варить на переменном токе.

Еще существуют генераторы, которые выдают импульсный постоянный ток – импульсные инверторы. Такие генераторы имеют устройства, изменяющие амплитуду тока сварки путем наложения на базовый постоянный ток квадратные волны. Получается периодическая пульсации дуги. При импульсном режиме шов образуется за счет непрерывного накладывания друг на друга сварочных точек.

В основном применяется на тонких изделиях, когда необходимо поддерживать необходимую температуру во избежание прожига металла и, в то же время, не нарушать глубину провара.

Регулировка параметров процесса на сварочном аппарате

Перед началом работы необходимо настроить значения показателей так, чтобы шов получился нужного размера и хорошего качества. Аппарат настраивают в зависимости от вида металла, его толщины и рабочего газа.

К каждому сварочному аппарату дается таблица настройки параметров сварки. Ориентируясь на таблицу, на лицевой панели выставляем режим tig и основные показатели:

величина силы тока;
время продувки газом перед началом – 0,5, и в конце – 1,5 сек;
величина тока для поджига дуги – 25% от рабочего тока;
период нарастания до значения рабочего тока 0,2 –1,0 сек;
время спада тока и его значение для заварки кратера выбирается в зависимости от толщины металла.

Начинать варить надо на аналогичной пробной детали. Если дуга не стабильная и гаснет, то ток надо увеличить. При прожиге металла или образовании наплывов, ток уменьшить.

Увеличиваем подачу газа, если дуга нестабильна и шов кривой. После окончания, когда дугу угасили, еще какое-то время обдуваем сварочную зону, во избежание окисления шва и электрода. Современные аппараты снабжены многими функциями и, если нет, например, время продувки или еще чего-то, то сварщик контролирует процесс самостоятельно.

Подготовка деталей

В отличие от других видов сварки, tig очень чувствительна к загрязнениям. Это нужно учитывать всем начинающим. Поэтому детали следует очищать особенно тщательно: обезжирить растворителем и зашкурить до блеска свариваемую поверхность.

Пруток перед самой сваркой, если есть необходимость зашкурить, и обязательно протереть спиртом.

Толстые детали разделывают, снимая фаску под углом 45°. Это обеспечит хороший провар. Зафиксировать положение деталей относительно друг друга с помощью прихваток или струбцин.

Обучающие тренировки для начинающих

Упражнение 1

После изучения теории tig сварки начинающему можно приступать к практике. Главное – это привыкнуть держать горелку и присадочную проволоку, „набить руку“.

Первоначально начинающему сварщику надо тренироваться на листе черной стали. На нем шлифмашинкой или другим инструментом обозначить небольшие прямые линии, чтобы по ним вести сварку. Начинать варить надо без присадки. Внимательно и плавно ведем горелкой прямо вдоль линии, не разжигая дугу. После этого зажигаем дугу и ведем горелку от одного края линии до другого. Ведем ровный ниточный шов, приучая руку правильно держать ванну и не прожигать металл.

Упражнение 2

После освоения ведения шва, переходим к работе с присадочной проволокой. Сначала тренируемся приваривать сам пруток. Разожгли дугу и, когда металл листа расплавился, подаем в сварочную ванну пруток. Останавливаем процесс, подождем, чтобы металл немного застыл и отрываем пруток. Повторяем упражнение несколько раз. После того, как появилась уверенность, начинаем тренировки выполнения сварочного шва с присадкой.

Сварка tig широко распространенный метод соединения металлов. Его освоение вполне возможно начинающему сварщику. С практикой и постоянством придут опыт и мастерство.

TIG. Учимся варить аргоном.

Давно хотел научиться варить аргонно — дуговой сваркой или с английского TIG (tungsten inert gas). В отличии от других видов сварки (MMA — обычный электрод и MIG — полуавтомат), TIG сварка производится не плавящимся вольфрамовым электродом, что отдаленно напоминает работу паяльником. Так же TIG сваркой можно варить практически все типы цветных металлов, включая наиболее распространенный — алюминий в режиме переменного тока, что не возможно другими видами сварки. В отличии от обычной сварки, TIG сваркой можно варить в закрытом помещении, она более пожаробезопасна, не брызжет и не выделяет дыма (только нужна система вытяжки, что бы не дышать газом).
В общем сделал себе на новый год подарок, и собрал самый бюджетный набор начинающего TIG Сварщика.
Перед этим естественно почитал немного литературы про TIG сварку и посмотрел некоторые ролики на youtube где все достаточно подробно разжевано.
Для начала был приобретен обычный инвертор с функцией поджига дуги при TIG сварке.

Сам инвертор немецкий и вроде как даже немецкой сборки. Мне он достался новый на акции за 9 800 р.
Т.к. аппарат бюджетный, то он варит только в режиме прямого тока DC (Direct Current), т.е. нет возможности варить алюминий. Алюминий варится в режиме переменного тока AC (Alternating Current). Так что если нужно варить алюминий, аппарат должен работать в режиме DC\AC.
Так как я начинающий сварщик, и бюджет мой был ограничен, то было решено в качестве первого знакомства с TIG сваркой взять самый бюджетный вариант и научится варить нержавейку. Тем более у меня стоит первоочередная задача переварить часть выхлопа и сделать 4-е крепление подушки двигателя. Аппарат имеет максимальный ток в 160 А, чего в принципе достаточно что бы варить металл толщиной до 4 мм.
Аппарат работает от розетки 220V, по размерам очень компактный, для него есть даже пластиковый чехол как для дрели=).
Итак аппарат куплен. Далее к нему отдельно были куплены: горелка — 2 950 р, баллон с заправленным аргоном на 10л — 3 900 р, редуктор на баллон для регулировки давления газа — 2 350 р. (не посмотрел и взял с функцией подогрева, ну да ладно), перчатки — 300 р., фитинги — быстросъём для газового шланга. Шлем для сварки у меня уже был, рекомендую брать сразу хамелеон. Итого набор начинающего TIG сварщика мне вышел в районе ± 20 т.р.
Если рассматривать сразу аппараты, с возможность варить алюминий, то это еще где то + 20 т.р.
Горелка обычная с ручным вентилем (про-во Италия). В комплекте сопла 5 и 6, два электрода 1,6 мм и 2,4 мм и цанги к ним. Электроды — имеют серую цветовую маркировку — универсальные. Есть так же целая цветовая палитра электродов под разные задачи (об этом чуть позже). Горелка имеет отдельно шланг под газ и подключается напрямую к редуктору баллона (на более дорогих аппаратах горелка вместе с шлангом для газа подключается к сварочному аппарату). Шланг просто одевается на фитинг редуктора. Отдельно замутил фитинги и сделал быстросъём как на пневмо инструменте.

Редуктор желательно брать с колбой с шариком.

Перед установкой электрода в горелку, его необходимо предварительно заточить. Для этого пришлось еще купить бюджетный точильный станок, но он мне был уже давно нужен. Электроды затачиваются продольно самому электроду — это важно, т.е. полоски от заточки должны идти продольно а не поперек. Длинна заточки — 2 — 2,5 диаметра самого электрода, но я не сильно парился и точил на глаз.

Вылет электрода от сопла зависит от размера сопла, чем шире сопло, тем больше может вылет но и больше нужно расходовать газа. Основная задача — обеспечить работу сварки в среде газа.
Отдельно заказал себе на ebay и aliexpress наборы газовых линз с соплами и отдельно большую газовую линзу для обеспечения цветных швов, а так же золотые и синие наборы электродов на 1,6 мм и 2,4 мм (пока жду посылку).

Отдельно купил б\у канальный вентилятор и замутил вытяжку над рабочим столом.

И так, все готово. Можно начинать делать первые шаги в TIG сварке. Для новичком рекомендуют начинать тренироваться на обычном прямом листе стали, что бы для начала почувствовать горелку в руке, научиться держать электрод над сварочной ванной на нужном расстоянии и вести горелку под правильным углом. У меня валялось два кусочка трубы — нержавейки 1,5 мм, поэтому решил не париться и начать с них.
Выставил аппарат на 35 Ампер, режим TIG. Поджиг дуги осуществляет очень просто — касаешся кончиком электрода об металл и чуть его поднимаешь, дуга образуется мгновенно. Никаких чириканий и прочей херни делать не нужно, кайф))).

Не айс конечно :). Начинать с трубы была не самая лучшая идея, тк нужно вести дугу постоянно меняя угол, что бы обеспечить правильный угол горелки (по мне где-то 60 гр.). Так же нужно выставить правильную силу тока. Т.к. пока опыта нет, и соответственно горелку быстро двигать не получается при этом обеспечивая нужную сварочную ванну, то ток выставлял не высокий. Со временем начинаешь контролировать сварочную ванную и это прям отдельный кайф ))).
Вторая попытка.

С верху что то вырисовывается, а вот изнутри провара нет. Значит нужно добавить тока. Чуть добавил и провар появился.

Если вы начинаете варить и у вас пошли искры как на MMA сварке значит забыли включить газ)))
Вот так это выглядит, буквально за 2 секунды.

А вот так электрод. Еще пару секунд и сопло бы поплавилось.

Мокнуть электроду в сварочную ванну для начинающих дело пустяковое, у меня за пару часов тренировки пару разков получилось. После этого 100% нужно перетачивать электрод, да и по виду все понятно.
Где то читал, что если правильно варить то на кончике электрода образуется маленький круглый шарик. У меня один раз так было. Если не затачивать электрод, то все сразу видно по дуге. Дуга становится не тонкая, а широкая и не сконцентрированная на одном участке, дуга постоянно гуляет по разным точкам металла.
Далее решил потренироваться на обычной пластине металла. После трубы конечно все намного проще. У меня была пару кусочков от крепления, в итоге получились интересные цветные швы. Видимо такой металл.

Слишком мало тока, нет провара.

Поднял ток до 50А,
С третьей попытки получилось даже красиво).

Далее решил вернуться к трубе. Отрезал как попало с большим зазором два кучка трубы нержавейки. В итоге получил такую картинку.

Для начала подумал много тока. Но примерно тоже самое получилось убавив ток с 50 до 35 Ампер. Значит дело не в токе. Просто имея зазор, металл начинал плавиться по зазору. Для этого нужно использовать присадочный пруток. У меня завалялся пруток нержа на 1,6 мм. Остался от ребят которые варили мне выхлоп.
Первые разы сварки с прутком конечно не удобные, пруток в левой руке кажется инородным и не привычно держать. Потом постепенно рука немного начала привыкать и удалось заварить дырку, но шовчик получился жирненьким)))

Жаль конечно что максимально можно 20 фото выложить(, так бы чуть по более накидал.

В завершении скажу, что затея со сваркой мне понравилась и в принципе процесс интересный. Нужно конечно набивать руку и пробовать разные варианты соединений металла. Возможно в будущем поснимаю сам процесс.
В общем продолжение следует однозначно).

С холодной головой и горячим сердцем: варим алюминий

Виды сварки

Алюминий – один из самых капризных металлов в сварочном деле. Вместе с тем он со своими сплавами является одним из самых популярных металлов. Технологии работы с этим металлом, слава богу, есть. В них нужно разбираться с тем, чтобы выбирать самые оптимальные способы сварки, которые подойдут вам здесь и сейчас.

Трудности в работе с алюминием объясняются его химическими и физическими характеристиками. Этот металл, равно как и его сплавы, уникален: он чрезвычайно легкий на вес, обладает высочайшей тепло- и электропроводностью. Ко всему этому этот металл весьма устойчив к разного рода нагрузкам, в том числе к механическим.

Почему у него такой трудный характер

Если перевести поговорку «большому кораблю — большое плавание» на алюминиевый лад, то она будет звучать так: «уникальным свойствам – уникальные трудности». Уникальностей у алюминия — хоть отбавляй. Трудностей, соответственно, тоже.

Сварка алюминия в среде аргона.

Описывать и объяснять лучше по пунктам:

Главный физико-химический нюанс состоит в комбинации двух весьма неприятных для работы факторов: постоянного присутствия поверхностной окисной пленки и очень высокой температуры плавления этой самой пленки – от 20500°С. При этом нужно заметить, что сам алюминий готов расплавиться при со всем смешной температуре – всего 660°С.
Этот пункт – уже следствие первого: капли расплавленного жидкого алюминия мгновенно покрываются окисной пленкой, что напрямую мешает формированию сплошного сварочного шва. Решение этой проблемы давно найдено: для изоляции рабочей зоны от воздуха процесс проводят под защитой инертных газов.
Образование сварочной ванны также затруднено. Здесь играет роль высокая текучесть расплавленного алюминия. И эта проблемы решена технически: это применение специальных подкладок, которые отводят тепло.
В дополнение ко всем этим бедам алюминий содержит водород, который стремится выйти наружу при остывании металла в конце процесса. Это сказывается на сварочном шве – в нем образуются поры и трещины. Трещины имеют еще одно объяснение: в сплавах алюминия всегда много кремния, а он способствует их образованию.
Высокий коэффициент линейного расширения алюминия способствует его расширению при высоких температурах и, соответственно, усадке при остывании. Это приводит к значительной деформации многострадального сварочного шва.
Высокая теплопроводность алюминия заставляет применять при работе с ним довольно высокие значения сварочного тока.
Существует множество марок чистого металла и его сплавов. Часто случается, что определить конкретную марку бывает затруднительно, что приводит к дополнительным трудностям с выбором режима и расходных материалов.

Методы сварки алюминия и его сплавов

Таких методов несколько, они предполагают самые разные расходные материалы и оборудование типа флюсовых гранулированных смесей, инертных газов или специализированных электродов.

Самые популярные способы сварки алюминия следующие:

AG TIG – аргонодуговая сварка алюминия в защитном облаке инертных газов с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов.
DC MIG – полуавтоматический метод с автоматической подачей присадочной проволоки в среде инертных газов.
MMA – использование специальных электродов с различными покрытиями.

По техническим сравнительным характеристиками самым оптимальным методом является холодная сварка для алюминия TIP TIG. В сравнении с другими методами TIP TIG имеет прекрасные показатели практически по всем пунктам:

высокая скорость процесса;
высокий уровень производительности процесса наплавки – до 3,6 кг\час;
возможность варить металл с толщиной кромки свыше 2,5 мм;
ненужный затратный процесс очистки от шлака и брызг металла;
низкая загазованность процесса;
не требуется высокой квалификации сварщика, холодная сварка алюминия очень демократична.

При выборе самого эффективного метода соединения алюминия нужно помнить, что придется иметь дело со злополучной поверхностной оксидной пленкой: в любом случае ее необходимо разрушить. Для выполнения этой обязательной задачи нужно использовать только постоянный ток обратной полярности.

В этом случае работает эффект так называемого катодного распыления, которое является грозным убийцей нашей тугоплавкой оксидной пленки.

Постоянный ток прямой полярности в сварке алюминия никак не работает: при этой комбинации не образуется катодное распыление.

Подготовка и еще раз подготовка

Схема сварки алюминия.

Подготовка алюминия к сварке – дело ответственное и обязательное к исполнению. Условия и требования к предварительным этапам работы с данным металлом намного строже, чем с другими металлами. Особое внимание уделяется обработке кромок свариваемых деталей.

Подготовительные этапы следующие:

Все металлические поверхности свариваемых заготовок, включая присадочную проволоку, тщательно очищаются от любых загрязнений, масел или жиров. Сюда также входит обезжиривание поверхностей с помощью ацетона, авиационного бензина или других растворителей.
Когда это необходимо, нужно произвести разделку кромок свариваемых металлических заготовок. Если метод не включает использование электродов с покрытием, разделка кромок обязательна при толщине деталей больше 4-х мм. В случае применения покрытых электродов такая разделка нужна лишь при толщине деталей свыше 20-ти мм. При варианте сварки тонких алюминиевых листов с толщиной менее 1,5 мм применяется специальная отбортовка торцов деталей.
Удаление оксидной пленки с поверхности заготовок с помощью напильника или металлической щетки, сделанной из нержавейки. Пленку нужно удалить на ширине не менее 25 – 30 мм.
Если сварка алюминия производится в домашних условиях, оксидную пленку можно удалить с использованием химических веществ типа бенз

Метод сварки алюминия с помощью покрытых электродов

Это самый распространенный метод работы с алюминием в домашних условиях. Во-первых, к качеству сварочных швов в данной ситуации предъявляются не такие уж жесткие требования. Во-вторых, из всех приемлемых метод этот самый безопасный.

Способ сварки алюминиевых заготовок.

У этой технологии есть свои недостатки:

Главный из них – это жесткий лимит на толщину свариваемых деталей: с его помощью можно варить заготовки не толще 4-х мм.
Значительная пористость сварочного шва и, как результат, его низкая прочность.
Высокая степень разбрызгивания металла во время сварки.
Возможная коррозия на поверхности сварочного шва из-за сложного и, возможно неполного удаления шлаковой корки.

С помощью покрытых электродов можно варить изделия как из чистого металла, так и из его различных сплавов. Самыми используемыми и распространенными марками электродов с покрытием являются УАНА и ОЗАНА, с которыми можно работать в сварки всех сплавов с алюминием.

Внутри линеек этих марок есть свои нюансы. Электроды, к примеру, ОЗАНА – 1 используются для сварки заготовок из чистого алюминия, а ОЗАНА – 2 предназначены для очень узкого сочетания с кремнием.

Процесс сварки с покрытыми электродами проводится с помощью постоянного тока на обратной полярности. Эту особенность следует учитывать при выборе сварочного оборудования. К критериям выбора также относится сила сварочного тока, которая зависит от диаметра электрода и которую несложно рассчитать: на 1 мм диаметра сварочного электрода нужно около 30 А постоянного тока.

Если нужно варить алюминиевые заготовки средней или большой толщины, применяется предварительный нагрев металла. Это делается с помощью газовой горелки. Прогревание – важнейший технологический этап со своими правилами. Если кромки заготовок очень толстые, прогревание проводится локально – в месте будущего соединения.

Температура прогревания зависела от толщины металла, температурный диапазон нагревания был очень широким: от 250°С до 4000°С. Охлаждение металла должно быть медленным, это позволяет сделать проплавку эффективно даже с использованием тока небольшой величины.

При соблюдении этих правил минимизируются возможные дефекты сварочного шва: его деформация и кристаллизационные трещины.

Точечная холодная сварка.

Скорость сварки алюминия всегда высокая из-за быстрого расплавления этого металла. В таких условиях становится особенно важным соблюдение непрерывности сварочного процесса: он должен выполняться с использованием одного электрода. Если это не получается, дуга обрывается, что приводит к образованию в кратере шлаковой корки и невозможности повторного поджига.

Выше уже писалось, что удаление шлаковой корки – одна из классических трудностей сварки алюминия. Эту корку следует удалять немедленно с последующей промывкой сварочного шва горячей водой и обработкой металлической щеткой для удаления самых мелких частиц шлака.

Метод сварки алюминия с электродами с покрытием применяется в домашних и кустарных мастерских. Сварка алюминия электродом в домашних условиях не требует специального дорогого оборудования или расходных материалов, проста в исполнении и не требует высокой квалификации сварщика. Но и ответственные работы с помощью этой технологии лучше не выполнять.

Варим алюминий под защитой инертных газов

Сварка алюминия в среде аргона и других защитных газов также весьма популярна, но в большей степени среди профессионалов и в промышленности, хотя в домашних условиях ее тоже можно применять.

Данному методу вполне можно обучиться самостоятельно, в особенности учитывая множество обучающих видеороликов в сети интернета под шапкой «сварка алюминия аргоном для начинающих». Сварочные швы при технологии сварки алюминия и его сплавов прочны, надежны и имеют отличный внешний вид. Кроме того, с помощью этого метода возможна сварка алюминия со сталью.

Здесь тоже применяются электроды, но совсем другого рода: они неплавящиеся и сделаны из вольфрама. Среди инертных защитных газов популярнее всего гелий или аргон, который дешевле гелия и является чемпионом по использованию в сварке. В сварке стали с алюминием используется только аргон.

Схема аргонодуговой сварки алюминия.

Борьба с оксидной поверхностной пленкой в данной технологии проводится несколько иным способом. Сварочная дуга подпитывается от источника переменного тока. Режимы работы разные, они определяются по специальным таблицам в зависимости от типа шва и, главное, толщины свариваемых заготовок.

Калибр вольфрамового электрода, равно как и присадочного прутка, также относится к режиму сварки в числе силы сварочного тока, скорости подачи инертного газа и так далее.

Если продолжить говорить о самостоятельном обучении аргонно дуговой сварке алюминия, то необходимо запомнить следующие несложные правила:

Важнейшие факторы успеха сварки в инертных газах – методы и качество подачи расходных материалов. К ним относятся присадочный пруток и сам защитный газ. Присадочный пруток лучше всего представить кистью художника, которой вы пишете картину маслом. Что это значит: самым кончиком прутка прикасаются к краю сварочной ванны, а затем отводят назад и вверх. Особенность процесса – то, что поперечные движения прутка ни в коей мере не нужны в отличие от сварки других металлов.
Подача защитного газа – следующий важнейший фактор успешной сварки алюминиевых сплавов. Газ нужно подавать в зону сварки заранее – примерно за 3 – 5 секунд до начала. Выключение подачи газа соответственно проходит через несколько секунд после окончания процесса – обрыва дуги. Скорость сварки и расход защитного газа – два параметра, за которыми нужно следить самым внимательным образом: они оказывают самое прямое влияние на качество сварочного шва. Если расход газа будет выше, чем это нужно, защита зоны сварки ухудшится – в нее будет засасываться лишний воздух. И наоборот, если скорость соединения будет высокой, а газа в это время будет не хватать, защита от воздуха также будет нарушена.
Длину электрической дуги нужно соблюдать точно, она должна находиться в пределах 1,5 – 2,5 мм.
Между электродом из вольфрама и присадочным прутком угол должен составлять 90°.
А вот угол между электродом и металлической свариваемой поверхностью должен составлять не больше 80°.
Последовательность в процессе сварки должна быть только такая: сначала идет присадочный пруток, только затем двигается газовая горелка. Именно такой порядок обуславливает надежную защиту шва.
Для снижения риска прожога тонких деталей или перегрева заготовок под зоной сварки размещают медный или стальной радиатор.

Полуавтоматическая сварка алюминия

Импульсные полуавтоматы – отличные аппараты с высокой эффективностью в работе с алюминием и его сплавами. Борьба с оксидной пленкой в данном случае проводится по-своему: она попросту разбивается за счет импульса высокого напряжения. Этот импульс вводит в сварочную ванну элементы расплавленного металла от плавящегося электрода.

Это очень продвинутый метод с точки зрения физики процесса. Сварные швы выходят очень качественными – надежными и высокой эстетики.

Импульсные полуавтоматы – оборудование довольно дорогое, поэтому этот вид сварки алюминия в домашних условиях используется относительно редко. Хотя встречаются самодеятельные мастера, которые переделывают обычные аппараты и с успехом проводят полуавтоматическую сварку алюминия в домашних условиях.

Способ точечной сварки.

Если же сравнивать друг с другом метод с вольфрамовыми электродами и полуавтоматический метод с точки зрения качества сварочного шва, то у швов после сварки с электродами из вольфрама качество выше, чем после полуавтоматической технологии.

Полуавтоматическая технология имеет свои особенности:

Для данного метода подходит только постоянный ток обратной полярности.
Присадочная проволока подается в зону сварки по рукаву. Если она из алюминия и мягкая, то при подаче через рукав могут образовываться петли. Для предотвращения этой беды лучше использовать специальную роликовую систему и рукав покороче с тефлоновым вкладышем внутри.
Алюминиевую проволоку нужно подавать с большей скоростью, чем стальную из-за того, что алюминий быстро плавится.
Алюминиевая проволока имеет высокий коэффициент расширения, поэтому при нагреве может увеличиться в объеме и застрять в подающем устройстве. Чтобы этого не происходило, нужно применять специальные наконечники с большим диаметром.

Помимо писанных выше методов для сварки алюминия существуют и другие технологии. Одна из таких — контактная сварка алюминия, которая в домашних условиях практически не выполняется, так как требует и специальных знаний, и опыта, и дорогого специального оборудования.

Автоматическая точечная сварка алюминия с применением специальных биметаллических колпачков также относится к контактной технологии.

Холодная сварка алюминия также в домашних мастерских применяется редко. Ее принцип – сжатие деталей из алюминия под очень высоким давлением, чего пресловутая оксидная пленка не выдерживает.

Читайте также: