Как сделать аргонную сварку

Обновлено: 28.04.2024

Аргонная сварка является незаменимым методом, с помощью которого можно создавать неразъемные соединения изделий из цветных металлов, титана, нержавеющей стали и других сплавов. К тому же, данный вид сварки отличается хорошим качеством шва и высокой производительностью. Универсальные возможности аргоновой сварки привлекают и домашних мастеров. Но данное оборудование имеет высокую стоимость, и для домашнего использования практически не покупается. Поэтому все больше мастеров начинают задумываться о изготовлении агрегата аргонной сварки своими руками.

Технология и применение аргонной сварки

Аргоновая сварка немного напоминает обыкновенную дуговую, но для защиты сварочной ванны в ней используется защитный газ — аргон. Данный инертный газ имеет ряд присущих только ему свойств.

1. Поскольку аргон тяжелее воздуха на 38%, он хорошо проникает в сварочную ванну и защищает ее от газов, находящихся в атмосфере. Благодаря этому сварочный шов получается без образования оксидной пленки, что улучшает качество соединения.
2. Аргон присутствует в воздухе, поэтому он является побочным продуктом, образующимся при получении кислорода и азота из атмосферы, и является самым недорогим среди защитных газов для сварки.

Процесс сварки в среде аргона происходит по следующему принципу. Буквально за 1 секунду до розжига дуги в горелку подается аргон. Сварщик подносит электрод к детали, приготовленной для соединения, и нажимает кнопку включения. Но поскольку для розжига дуги в среде защитного газа требуется его высокая ионизация, то в работу вступает осциллятор.

Осциллятор — это прибор, вырабатывающий высокочастотные и высоковольтные импульсы, способные ионизировать газ и зажечь дугу между электродом и заготовкой.

После розжига дуги в место соединения деталей подается присадочная проволока вручную или в автоматическом режиме. Детали свариваются за счет плавления присадки, металл которой попадает на расплавленные кромки соединяемых заготовок.

Традиционно под аргоновой сваркой подразумевают соединение металлов с помощью неплавящегося вольфрамового электрода, создающего дугу, и присадки в виде металлического прутка или проволоки. Данный тип сварки имеет международное обозначение “TIG”.

Применяется аргонная сварка в следующих сферах.

1. Каркасное строительство. Сварные швы способны выдерживать постоянные нагрузки.
2. Стыковка труб как стальных, так и из цветных металлов, в том числе труб из различных сплавов.
3. Соединение разнородных металлов.
4. Сращивание практически любых металлов между собой: титана, меди, алюминия, нержавейки, бронзы, латуни, чугуна и т.д. Особенно это важно для автомобилестроения.
5. Изготовление декоративных и ювелирных изделий.

Элементы для сборки самодельного аппарата

Чтобы собрать оборудование для аргоновой сварки, потребуются следующие элементы:

• сварочный аппарат постоянного тока или инверторного типа;
• осциллятор;
• блок защиты инвертора;
• горелка;
• баллон с аргоном;
• газовый редуктор;
• газовый шланг;
• сварочные кабели.

Источник тока

В качестве источника тока для TIG сварки можно взять обычный сварочный трансформатор и на его выходе приспособить диодный мост для выпрямления тока. Также можно использовать сварочный выпрямитель. Но для обоих типов аппаратов потребуется добавить еще и осциллятор, который будет способствовать бесконтактному розжигу дуги.

На просторах интернета можно прочитать, что проще всего сделать аргонную сварку из инвертора. Но здесь имеется несколько нюансов. Существуют инверторы, в которых уже встроена возможность для TIG сварки. В таком случае достаточно подсоединить к аппарату рукав с горелкой для аргоновой сварки, подсоединить шланг к баллону с аргоном, и агрегат готов к работе. Но сначала нужно переключить его в режим TIG и выставить необходимую силу тока.

Следует заметить, что в таких инверторах уже встроен осциллятор и необходимая защита.

Инверторы без встроенной функции TIG сварки использовать для этой цели не получится. Даже если к нему подключить внешний осциллятор, то инвертор просто сгорит. Чтобы этого не произошло, понадобится небольшая переделка инвертора, которая заключается в добавлении в его схему блока защиты. Данный блок можно собрать вместе с осциллятором на одной плате и поместить ее в отдельный корпус. Получится небольшая приставка к инвертору.

Осциллятор и блок защиты

Как уже говорилось выше, для сварочного инвертора потребуется специальная приставка для TIG сварки. Ее можно собрать своими руками по схеме, предоставленной ниже.

Данная схема включает блок защиты (расположен слева) и осциллятор. Последний можно приобрести в Китае или собрать самостоятельно. Как собирается приведенная выше схема, можно узнать, посмотрев это видео.

Горелка

Для аргоновой сварки используется специальная горелка, состоящая из керамического сопла и держателя вольфрамового электрода.

Также на горелке расположены кнопка пуска и вентиль для подачи газа. Горелку можно собрать из комплектующих, которых достаточно на китайских сайтах, или там же купить уже готовую (собранную).

Баллон с аргоном

В целях безопасности все баллоны с газом принято окрашивать в разные цвета и наносить на них надписи тоже различных цветов. Ниже приведен рисунок, на котором показаны все разновидности газовых баллонов с соответствующей их содержимому маркировкой и цветом.

Как видно из рисунка, для аргона используют баллоны черного цвета (с белой полосой) либо серого цвета (с зеленой полосой и надписью). Для TIG сварки применяют очищенный аргон. Поэтому понадобится приобрести баллон серого цвета с зеленой надписью “Аргон чистый”.

Совет! Для профессионального использования используются баллоны емкостью около 50 литров, имеющие большой вес. Но для бытового использования будет достаточно баллона на 10 литров, который можно перемещать самостоятельно.

Редуктор

Поскольку газ в баллоне находится под большим давлением, то чтобы подать его на горелку, потребуется редуктор. Данный прибор показывает давление в баллоне и позволяет регулировать скорость потока газа по шлангу, ведущему к горелке.

Редуктор должен подбираться строго под определенный газ, то есть в данном случае – под аргон. Обычно прибор имеет такой же цвет, как и баллон с газом.

Шланг и сварочные кабели

Если собирать рукав для аргоновой сварки самостоятельно, то он получится толстым и плохо гнущимся, поскольку в него нужно поместить электрический кабель и газовый шланг. К тому же, потребуется отдельно приобретать разъемы для подключения к горелке и к инвертору (если использовать инвертор с возможностью TIG сварки). Готовый рукав для аргоновой сварки можно купить там же, где и горелку.

Алгоритм сборки сварочного аппарата

Сборка оборудования для аргоновой сварки из инвертора достаточно проста.

1. Подключите к инвертору защитный блок с осциллятором согласно схеме, приведенной выше.
2. Кабель массы необходимо подсоединить к клемме осциллятора со знаком “+“. Кабель, который идет к горелке, подключается к клемме со знаком “-”. Для сварки алюминия кабели подключаются наоборот.
3. Подсоедините к рукаву с кабелем и газовым шлангом горелку.
4. Прикрутите к баллону с аргоном редуктор.
5. Газовый шланг необходимо подсоединить к редуктору, установленному на баллоне с аргоном.
6. Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор к блоку питания на 6 В.

После этого собранный своими руками сварочный аппарат TIG будет готов к работе. Но предварительно его следует правильно настроить.

Настройка готового оборудования

Самодельная установка для аргоновой сварки требует следующих настроек.

1. Заточите вольфрамовый электрод на точиле, чтобы он стал похож на иглу. Делается это для того, чтобы дуга концентрировалась на конце иглы и не “гуляла” в разные стороны.
2. Возьмите горелку и установите в нее вольфрамовый электрод. Диаметр электрода должен соответствовать цанге, в которой он закрепляется.
3. Откройте вентиль на горелке и отрегулируйте необходимую скорость потока аргона с помощью редуктора (будет достаточно расхода 12-15 л/мин.), после чего снова закройте вентиль на горелке.
4. Включите осциллятор и поднесите горелку с электродом к металлу, к которому подключен кабель массы.
5. При нажатии кнопки включения между металлом и электродом на расстоянии около 0,5 мм должна появиться дуга.
6. Включите подачу газа и снова нажмите на кнопку. В этом случае дуга должна поджигаться уже на расстоянии 10 мм и более.

После проведения вышеописанных несложных настроек можно сказать, что аппарат c функцией TIG полностью готов к работе.

Как модернизировать инвертор для сварки аргоном

Аргонная сварка из инвертора своими руками — решаемая задача даже в условиях личного гаража, не говоря уже о мастерской или металлообрабатывающем цехе.

Сварка цветных металлов и сплавов — сложная операция даже для опытного мастера. Кто хоть раз стыкался с необходимостью сваривания алюминия или титана, тот знает цены на эти услуги. Часто они столь высоки, что от сварки приходится отказываться и покупать новую деталь или менять целый узел. Но чаще всего, 80-90% цены — это не стоимость оборудования, а оплата услуг сварщика.

Не хочу утверждать, что сварка аргоном, а именно она применяется в этом случае, очень сложна и сильно отличается от сварки ММА. Да, она несколько сложнее в техническом плане и требует определенных навыков, но если вы освоили сварку покрытым электродом, то, после небольшой практики, сможете варить и аргоновой сваркой ТИГ.

Закономерный вопрос — где взять аппарат? Решить его можно двумя путями — купить инвертор с режимом TIG или переделать свой аппарат. Аргонная сварка из инвертора своими руками — вполне решаемая задача даже в условиях личного гаража, не говоря уже о мастерской или металлообрабатывающем цехе.

Особенности аргоновой сварки

Сварка в аргоновой атмосфере отличается от обычной ММА такими особенностями:

• производится при постоянном обдуве аргоном;
• ток может использоваться как переменный, так и постоянный (обратной полярности);
• необходимо использовать вольфрамовый электрод;
• без присадочной проволоки варить можно только особо тонкие листы;
• для розжига дуги необходим осциллятор;
• техника проводки электрода имеет определенную специфику.

Рассмотрим все пункты по отдельности. Может показаться, что они напрямую не относятся к теме, как из обычного инвертора сделать профессиональную аргоновую сварку, но, зная эти тонкости, станет легче учесть все особенности аппарата и технологии.

Схема аргонной сварки:

Зачем нужен аргон

Этот элемент (Ar) входит в группу (18) инертных (можно посмотреть в периодической таблице) газов, которые в обычном состоянии практически не взаимодействуют с большинством веществ, включая металлы, кислоты, соли и щелочи. По распространенности в природе он находится на третьем месте после кислорода и азота, что определяет его достаточно невысокую цену по сравнению, например, с гелием.

Практические свойства при сварке определяет его вес — он тяжелее азота и кислорода более чем в два раза, появляясь в зоне сварного шва, он попросту вытесняет эти газы и окутывает ванну, не допуская возникновения химических реакций окисления. Этот факт необходимо учитывать при сварке на открытом воздухе — сильный или умеренный ветер может ухудшить качество сварки.

Сварочный ток

Электрический ток напряжением 30-80 В и силой 20-200 А — диапазоны, применяющиеся при сварке цветных металлов в инертной атмосфере. Выбор параметров тока производится согласно специальных таблиц и зависит от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Правильно выбрав характеристики тока, вы сможете выполнить самый сложный шов даже на самодельном аппарате.

Электрод

• он не плавиться (Т плавления выше 3000 0 С, даже при красном калении он не размягчается) при температурах сварки цветных металлов;
• позволяет получить очень тонкую дугу, дает возможность формирования компактного шва;
• испарение электрода составляет не более 0,01 грамма на 1 м шва.

При этом промышленность выпускает такие электроды в более чем 25 видах, выбрать нужный не составит особого труда.

Присадочная проволока

Дополнительный материал, который при сварке плавиться электрической дугой и заливает шов. При застывании он образует монолитное соединение. На особо тонких листах проволока практически не нужна, но для сварки объемных деталей она необходима.

Материал проволоки выбирается в соответствии со свариваемым металлом: для алюминия — алюминиевая, для нержавейки — из легированной стали определенной марки.

Осциллятор

При сварке постоянным током вольфрамовым электродом довольно сложно разжечь электрическую дугу. Если выполнять эту операцию касанием, как при сварке ММА, то возможно пригорание электрода, проплавление металла, приварка части материала к острию электрода и прочие неприятности.

Осциллятор — специальный аппарат, который вырабатывает высокочастотный ток для подачи импульса розжига. В дальнейшем он периодически генерирует поддерживающие импульсы, стабилизирующие дугу и позволяет сварщику уверенно работать как при постоянном, так и при переменном токе.

Перед тем, как сделать полноценную аргоновую ТИГ сварку самому, необходимо купить осциллятор, например УВК 7, или собрать его самостоятельно по одной из схем:

Но практика показывает, что осциллятор заводского изготовления работает намного надежнее. А цена его не столь высока, чтобы тратить неделю времени на поиск деталей, сборку и настройку самодельного устройства.

Тем более, что заводской осциллятор подключается очень просто практически к любому аппарату инверторного или трансформаторного типа — достаточно при помощи специальных разъемов навесить его на сварочные электрокабели. Он работает параллельно с аппаратом и на сварочный ток влияния не оказывает, поддерживая только стабильность дуги.

Техника сваривания

К конструкции аппарата отношение имеет косвенное, но в виде справочной информации необходимо знать, что при сварке ТИГ используется максимально короткая дуга — около 2 мм. Электрод ведется только прямолинейно, не осуществляя характерных для ММА движений перпендикулярно направления шва в двух плоскостях.

Этим достигается две цели — поток аргона не уходит из зоны сварочной ванны и не позволяет ей окислиться и появляется возможность выполнения очень тонкого шва, практически незаметного на поверхности металла.

Самодельный аппарат ТИГ на инверторе

Основными частями такой установки являются:

• инвертор с возможностью сварки ММА;
• горелка TIG;
• баллон с аргоном;
• манометр;
• осциллятор;
• соединительные шланги и кабели.

Собрать их нужно в соответствии со следующей схемой:

После настройки параметров тока, включить инвертор, подготовить металл и начинать сварку.

При выборе составных частей аппарата особое внимание следует уделить сварочной горелке. Промышленность производит их очень много разновидностей, рассчитанных на разные диаметры электродов и величину сварочного тока. Для бытового применения, а именно так и используются самодельные аппараты, нужно выбирать горелку, рассчитанную на минимальные диаметры вольфрамового стержня и токи до 200 А.

На максимальных параметрах работать все равно не придется, а переплачивать вдвое за горелку промышленного уровня нет смысла. Многие сайты интернета рекомендуют сделать горелку самостоятельно. В принципе, это возможно. Но если купить все детали и собрать самостоятельно, то по стоимости она сравняется с заводской, а по качеству сборки и возможности регулировок и настроек будет хуже на порядок. В этом случае остается только успокаивать себя тем, что горелка сделана своими руками.

Можно сделать вывод, что переделка инвертора ММА в установку ТИГ не требует вмешательства в работу самого аппарата — необходимо только докупить периферию и правильно все собрать. По сравнению с покупкой инвертора, в котором предусмотрен режим TIG, это обойдется почти вдвое дешевле.

О собственном опыте трансформации инвертора в аппарат TIG редакция предлагает поделиться на страницах сайта. Нас и наших читателей интересуют советы и личные разработки практиков. Пишите нам, самые интересные разработки будут опубликованы под именем автора.

Как правильно варить аргоном

Сварка аргоном — это разновидность электродуговой сварки. По применению она более сложная. Постараемся разобраться, как варить аргоном на практике.

Аргонодуговой сваркой называют технологический процесс соединения между собой изделий из различных металлов и их сплавов путем расплавления их электродугой в защитной среде инертного газа, в частности, аргона. Хоть этот процесс и представляет собой разновидность электродуговой сварки, но по техническому применению он является более технологически сложным, поэтому и постараемся разобраться, как варить аргоном на практике.

Немного теории

Инертный газ аргон относится к группе так называемых «благородных» газов, что определяется его валентностью и вытекающими из этого основными физико-химическими свойствами, которые не позволяют ему вступать в химические соединения с другими веществами, в том числе и с кислородом, даже под воздействием высоких температур. Это его замечательное свойство с точки зрения технического применения и стало основой широкого промышленного применения этой технологии электросварки различных металлов и их сплавов в среде аргона.

Таким образом, инертный газ аргон позволяет практически полностью изолировать расплавленный высокотемпературной плазмой электродуги свариваемый металл от атмосферного воздуха, а, точнее, от кислорода, находящегося там. Являясь почти на 40% тяжелее основных атмосферных газов, он с легкостью вытесняет все другие газы из зоны электросварки и тем самым позволяет изолировать сварочную ванну от негативного влияния кислорода.

Особенности аргонной сварки

Электросварка в защитной среде аргона, особенно в последнее время, становиться все более популярней как у опытных сварщиков, так и у простых обывателей, прежде всего из-за своей доступности. Если раньше наличие аппарата для сварки аргоном было уделом только специализированных производств, то сегодня приобрести такой сварочник и баллоны с аргоном к нему не составляет особого труда. Но при легкой доступности оборудования есть одна небольшая сложность в вопросе: как правильно варить аргоном на практике.

Стоит отметить, что главным критерием востребованности аргоновой сварки является область ее применения, а точнее, ее способность, в отличие от других видов сварки, производить соединение различных металлов. Таких, как:

• нержавеющие и высоколегированные стали,
• серый чугун,
• алюминий,
• титан,
• медь и ее сплавы.

Причем это не полный перечень материалов, но и он во многом неосуществим для обычной электродуговой или газовой ацетиленовой сварки.

Ну и основным достоинством электродуговой сварки в среде аргона является качество сварного шва, которое также практически недостижимо при других видах сварки.

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по выбору оборудования

• MAG или Metal Inert Gas, что представляет собой вид электродуговой сварки, которая осуществляется за счет плавления металлической проволоки в защитной среде аргона или другого инертного газа, как правило, при ее автоматической подаче;
• TIG или Tungsten Insert Gas, что подразумевает дуговую электросварку с помощью неплавящегося вольфрамового электрода также в защитной среде аргона, но при необходимости с ручной подачей присадочной проволоки.

Сварочное оборудование для аргонной сварки MAG и TIG имеет ряд конструктивных различий, которые, в свою очередь, определяются технологическими особенностями.

Так, аргонная сварка типа MAG производится сварочной проволокой, которая автоматически подается с помощью механического податчика, расположенного внутри сварочного аппарата. В данном случае, сварочная проволока:

• служит проводником сварочного тока;
• поддерживает электродугу, являясь электродом;
• служит материалом для наплавления и соединения металла.

Сварочное оборудование для аргонной сварки типа TIG работает с помощью неплавящегося электрода, который выполнен из тугоплавкого вольфрама. На него и подается сварочный ток для поддержания электродуги. Но в этом случае с TIG сваркой можно производить соединение деталей только за счет сплавления металлов самих свариваемых деталей, если позволяет их толщина. Когда же необходимо добавить дополнительный материал для наплавления, как при MAG сварке, для этого используют специальную присадочную проволоку, но уже путем ручной подачи к месту сварки.

Отсюда и главное различие MAG и TIG оборудования в устройстве основного рабочего органа — специальной горелки и соединительного рукава.

При MAG сварке через рукав в автоматическом режиме поступает аргон и сварочная проволока, по которой, в свою очередь, и протекает сварочный ток.

В случае с TIG сваркой — изолированный рукав состоит также из шланга подачи защитного газа, но еще имеет силовую оплетку или провод, передающий сварочный ток на горелку, внутри которой располагается цанговый держатель для закрепления вольфрамового электрода.

Сегодня на рынке можно не только с легкостью подобрать хороший и недорогой сварочный аппарат для аргонной сварки по технологии MAG или TIG, но и найти комбинированное оборудование, укомплектованное для возможности работы по двум этим технологиям, правда, несколько дороже по цене.

К примеру, за относительно невысокую цену можно приобрести для собственного использования мультифункциональное инверторное оборудование фирмы SPARK. Так, линейка сварочных полуавтоматов MultiARC предназначается для выполнения высококачественных и максимально комфортных сварочных работ по трем наиболее востребованным технологиям MMA, MIG и TIG сварки.

Если у вас есть свой опыт в использовании аргонной сварки, поделитесь им в блоке комментариев.

Технология сварки аргоном от «А» до «Я»

Применять сварку высокой температурой можно не для всех сплавов. В некоторых случаях применяется особая сварка аргоном. Подробно разберем технологию.

Использование высокой температуры дуги при проведении сварки является широко применяемой во многих сферах технологией соединения металлических конструкций. Однако применять ее можно не для всех сплавов, т. к. многие из них при разогреве до высоких температур и расплавлении на открытом воздухе окисляются и теряют свои технологические свойства. Поэтому для них применяется особая сварка аргоном, при которой, кроме нагревания с помощью электрической дуги, для защиты металла используется нейтральный газ аргон.

Особенности аргонодуговой технологии

Как и сварочная дуговая, технология сварки в среде аргона основана на расплавлении области соединения металлов с помощью электрической дуги. Она может проводиться с помощью расплавляющихся и неплавящихся электродов. Неплавящимися электродами обычно служат изделия из вольфрама, т. к. он отличается своей тугоплавкостью и выдерживает температуру металлического расплава. Официальное обозначение сварки неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде нейтрального газа —TIG.

В этом случае зону соединения металлов заполняют присадочным материалом. Для этого используют металлическую проволоку, изготовленную из сплава, легированного теми же элементами, что и свариваемый металл. Главное правило при ее выборе — не ухудшить свойства основного металла шва. Поэтому важно:

Процентное содержание легирующих элементов в присадочной проволоке не должно быть меньше, чем в соединяемых металлических деталях.

Диаметр проволоки подбирают в соответствии с параметрами сварного шва и толщиной изделия.

При использовании плавящихся электродов в качестве их материала применяется проволока или пруток, которые также по требованиям к химическому составу должны соответствовать основному металлу изделий и при расплавлении не должны ухудшать его свойства.

Аргонодуговая сварка с поддувом может проводиться тремя способами:

• в полном автоматическом режиме;
• в режиме автоматической подачи проволоки;
• в ручном режиме проведения процесса.

При автоматическом режиме весь сварочный процесс полностью автоматизирован: и управление движением электрода, и подачу присадочной проволоки осуществляет автомат.

При полуавтоматическом режиме сварочным аппаратом управляет человек, а подача присадочной проволоки регулируется автоматически.

В ручном режиме весь сварочный процесс проводится сварщиком.

Нейтральный газ в сварочной зоне выполняет две функции. Он служит защитной средой от агрессивного действия компонентов воздуха и регулирует прохождение импульса тока через ионизацию дугой.

При аргонодуговой сварке эти функции обеспечивает газ аргон. Он предотвращает расплавленный металл сварного шва от взаимодействия с компонентами воздуха, т. к. значительно тяжелей воздуха (на 38%) и поэтому выдавливает его из сварной зоны, заполняя рабочее пространство и надежно изолируя расплав от контакта с атмосферной средой.

Для каких целей применяется защитная среда? Дело в том, что при достижении высоких температур многие высоколегированные стали и сплавы цветных металлов легко вступают в реакцию с кислородом и азотом, присутствующих в составе воздуха, образуя соединения, которые вредят их прочности и лишают устойчивости к коррозии. Аргон — нейтральный газ, он не реагирует на компоненты разогретых металлических сплавов, поэтому служит своеобразной завесой, препятствующей контакту разогретого металла с воздухом, предотвращая его взаимодействию с агрессивными газами воздуха.

Иногда, особенно при ванной сварке, для исключения образования пористости сварного металла к аргону добавляется небольшой объем кислорода (3-5%). Он берет на себя роль чистильщика жидкого расплава, взаимодействуя с его поверхностными вредными включениями, которые в дальнейшем выгорают или всплывают на поверхность расплава в виде шлаков.

Кроме того, инертный газ имеет повышенную склонность к ионизации, а это влияет на характер прохождения направленных электронов сварной дуги к поверхности металла, а, следовательно, и параметры силы сварного тока.

Розжиг дуги при разных электродов

При расплавляющихся электродах розжиг дуги происходит во время соприкосновения электрода с изделием. Электродная проволока при касании металлической поверхности начинает искрить и вокруг нее происходит испарение паров железа. Они влияют на степень ионизации аргона, понижая ее, поэтому розжиг дуги происходит с легкостью.

При использовании неплавящихся электродов розжиг дуги таким способом невозможен, т. к. чистый аргон имеет высокий показатель ионизации, поэтому для розжига требует более сильную искру. При касании вольфрамового электрода поверхности металла ее невозможно получить. Кроме того, при касании происходит загрязнение поверхности и ее существенное оплавление. Поэтому для разжигания дуги при вольфрамовом электроде применяют вспомогательный прибор, называемый осциллятором. С помощью него на электрод после включения устройства подается высоковольтное напряжение с высокой частотой импульсов, которые обеспечивают ионизацию промежутка между дугой и поверхностью изделия и последующим розжигом дуги.

Для выполнения шва используется аргонодуговая сварка с переменным током и выпрямленным (постоянным) током.

Если аргонодуговая сварка проводится в режиме переменного тока, то осциллятор впоследствии после розжига дуги в дальнейшем играет роль стабилизатора, подающего импульсы в моменты замены полярности, это обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.

При сварке с использованием постоянного тока на анодном и катодном конце величина выделяемого тепла разная. При его значении менее 300 ампер до 70% выделяемого тепла образуется на аноде и только 30% приходится на катод.

Для обеспечения большого нагрева металла, приводящего к его расплавлению и исключения перегрева электрода, применяют прямой вид полярности. Тогда изделие служит анодом, а электрод — катодом. Такую схему используют для всех металлических сплавов за исключением алюминиевых. Для них применяют сварку с переменным током, чтобы эффективней удалить окисный поверхностный слой.

Сварка аргоном наиболее понятна при выполнении работы в ручном режиме, поэтому лучше рассмотреть подробно этот вариант соединения металлических деталей.

Этапы ручной аргонодуговой сварки

• источник питания;
• горелка с вольфрамовым электродом;
• газовый баллон с аргоном;
• присадочная проволока.

Схема выполнения сварочных работ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода в среде защитного газа изображена на рисунке:

Электрод располагается в держателе горелки и выступает на 2-5 мм вперед.

Его диаметр подбирают, ориентируясь на характер сварного шва и толщину соединяемых металлических деталей. Вокруг держателя электрода расположено сопло для подачи аргона в область сварки в момент проведения работ.

Сварка с поддувом аргона должна проводиться в такой последовательности:

• очистка поверхности зоны сварки;
• приведение горелки в рабочее положение: подача аргона для создания защитного слоя и розжиг дуги;
• процесс выполнения сварного шва.

Тщательную очистку кромочной поверхности соединяемых деталей от загрязнений и окисной пленки необходимо провести перед тем, как приступать к процессу сварки. Для этого используют механический или химический способом очистки с последующим обезжириванием поверхностей.

Затем приводят оборудование в рабочее состояние: подключается источник питания к электросети, к детали, подлежащей сварке, с помощью кнопок управления на горелке подается защитный газ, а сама деталь подключается к «массе». С помощью высокочастотного импульса разжигается дуга. Она будет замыкать цепь между электродом и металлом сварного изделия. Причем газ подается заранее секунд на 20 перед подачей тока для обеспечения защитного слоя.

Важно!Нельзя допускать касания вольфрамового электрода свариваемой поверхности, он должен располагаться на минимальном расстоянии в 2 мм от нее, чтобы создать малую сварочную дугу. В этом случае она обеспечивает максимальное проплавление металла по толщине.

Сразу после разжигания дуги сварщик приступает к созданию сварного шва в зоне, защищенной аргоном. Аргонная сварка проводится так:

Горелкой, находящейся в правой руке, сварщик медленно ведет дугу строго по линии шва, а левой рукой навстречу движению горелки подает присадочную проволоку в зону сварки. Проволока должна всегда располагаться перед горелкой под небольшим углом от 15 о до 30 о градусов к свариваемой поверхности, а электрод горелки составлять с ней угол около 90 о .

Важно!Нельзя допускать резкую подачу присадочной проволоки при выполнении ручных сварочных работ, т. к. это ведет к образованию брызг расплавленного металла и неаккуратной линии шва.

После окончания работы, подача аргона не должна прекращаться сразу, чтобы не допустить окисления еще не остывшего металла шва.

Преимущества технологии

Сварка в среде аргона имеет ряд преимуществ, которые позволяют использовать эту технологию во многих ситуациях, где другие виды сварочных работ невозможны. Среди них характерными преимуществами являются:

• исключение окисляющего воздействия на жидкий металлический расплав компонентов воздуха за счет защитной среды аргона;
• благодаря локальной тепловой мощности в рабочей зоне и правильно выбранных параметрах обеспечивается высокая скорость сварки и качественный шов в автоматическом и полуавтоматическом режиме;
• аргонодуговая сварка дает возможность соединять детали, изготовленные из разных металлов;
• сварочный процесс можно проводить под визуальным контролем.

Оборудование для аргонодуговой сварки

Разные режимы технологии аргонодуговой сварки предполагают использование оборудования, имеющего различные принципы работы и устройства.

Аппараты для соединения деталей с помощью дуги в аргонной среде подразделяются на специальные и универсальные устройства:

• Сварочные трансформаторные устройства работают на использовании переменного тока.
• Аппараты, играющие функцию выпрямителей и генераторов, служат для обеспечения выпрямленного (постоянного) тока при выполнении сварочных работ.
• Универсальные аппараты предназначены для сварочных работ, как на постоянном, так и на переменном характере тока.

Наиболее востребованным является аппарат универсального действия. К таким устройствам относятся инверторы.

Аппараты для ручной сварки с использованием вольфрамового электрода обязательно содержат в комплекте горелку, а также трансформаторы для преобразования тока из переменного в постоянный ток, стабилизаторы напряжения и устройства для розжига дуги.

Аппараты для работы в автоматическом режиме должны включать устройства для управления сварочным процессом и подачей защитного газа.

Как сделать аргонную сварку

Аргонная сварка подходит для работы с цветными металлами, титаном, нержавеющей сталью, другими сплавами. Высокая производительность, отличное качество шва, универсальность делают ее пригодной для использования на производстве и в быту. Однако оборудование для этого вида сварки стоит дорого, поэтому не окупается при бытовом использовании. Поэтому домашние умельцы задумываются над тем, как сделать аргонную сварку самостоятельно.

Прежде чем делать оборудование для аргонной сварки, посредством которого возможны качественные сварные соединения, нужно разобраться в технологии этой работы. Несмотря на кажущееся сходство с электродуговой и газовой сваркой, ее основные принципы существенно отличаются.

Аргонная сварка как процесс

Аргонная сварка предполагает соединение заготовок из металла в среде защитного газа – аргона. Газ предотвращает окисление металлов в сварочной зоне. Окисление, в результате которого на поверхности заготовок появляется оксидная пленка, происходит из-за взаимодействия металлов с воздухом. Благодаря защитному газу воздух не поступает в зону сварки, что позволяет работать с цветными металлами, различными сталями.

Существует три технологии аргонной сварки, разница между которыми заключается в используемом оборудовании и материалах:

1. Ручная, выполняемая с помощью вольфрамовых электродов.
2. Автоматическая, при которой для соединения заготовок используются неплавящиеся электроды.
3. Полуавтоматическая, позволяющая работать с плавящимися электродами, вольфрамовыми стержнями, присадочной проволокой.

Прежде чем говорить о том, как сделать аргонную сварку своими руками, отметим ее особенности:

• выполняется в защитной среде аргона;
• для сварных работ подходит как переменный, так и постоянный ток обратной полярности;
• в процессе обработки металлов используются вольфрамовые электроды;
• для сварки нужна присадочная проволока, без нее можно соединять только тонколистовые заготовки;
• дуга разжигается осциллятором;
• электроды при выполнении сварки перемещаются определенным образом.

Поговорим об этих пунктах подробнее. Хотя на первый взгляд особенности технологии не относятся к вопросу о том, как сделать аргонную сварку, однако они помогают учитывать все нюансы при изготовлении оборудования.

В отличие от обычной дуговой сварки, в аргонной соединение деталей происходит в защитной газовой среде. Аргон, используемый в этой технологии, обладает следующими свойствами:

1. Так как газ на 38 % тяжелее воздуха, он заполняет сварочную ванну, вытесняя из нее кислород. Это улучшает качество сварного шва, на котором не образуется оксидной пленки.
2. Аргон – составной элемент воздуха, побочный продукт, образующийся за счет атмосферного кислорода и азота. Кроме того, это самый недорогой защитный газ, используемый в процессе сварочных работ.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для того чтобы сделать аргонную сварку, необходимо за секунду до розжига дуги подать в горелку защитный газ. Затем поднести электрод к свариваемой заготовке и включить аппарат. Так как для того, чтобы разжечь дугу в защитной среде, нужна высокая ионизация аргона, используется осциллятор. Последний производит высокочастотные и высоковольтные импульсы, которые ионизируют газ и активируют дугу.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Присадочную проволоку подают в зону сварки вручную или автоматически после того, как дуга активирована. Соединение деталей происходит за счет расплавленного металла присадки, скрепляющего края свариваемых деталей.

В процессе аргонной сварки для соединения заготовок используют неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадки (пруток или проволоку). Этот вид сварки обозначают международной аббревиатурой «TIG».

Эта технология используется:

1. В каркасном строительстве, поскольку сварные швы устойчивы к постоянным высоким нагрузкам.
2. Для сварки труб из стали, цветных металлов, сплавов.
3. Для соединения заготовок из разных металлов.
4. Для сварки титановых, медных, алюминиевых, бронзовых, латунных, чугунных деталей, заготовок из нержавеющей стали. Это особенно важно для сферы автомобилестроения.
5. В ювелирном деле, для изготовления декоративных элементов.

Комплектующие для самодельного аппарата для аргонной сварки

Чтобы самостоятельно сделать оборудование для аргонной сварки из трансформатора, нужны:

• схема (или фотография);
• трансформатор;
• специальная горелка.

Выбирая трансформатор, нужно определиться с соединяемыми заготовками. Напряжение вторичной обмотки без нагрузки не должно превышать 65–70 В.

Новичкам самостоятельно сделать трансформатор будет проблематично: для этого нужен соответствующий опыт, а не только электрическая схема и рекомендации по намотке обмоток. Им проще купить уже готовый трансформатор (от любого электрического сварочного аппарата), позволяющий работать с током соответствующей величины.

Поскольку оборудование для аргонной сварки работает на постоянном напряжении, то не обойтись без выпрямителя тока. Сделать его можно самостоятельно.

Корректная работа горелки определяет не только качество сварного шва, но также простоту и удобство работы самодельного оборудования, поэтому ее изготовление требует ответственного подхода.

Один из самых важных элементов горелки – зажим (цанга), необходимый для фиксации электрода. Он должен соответствовать диаметру вольфрамового прутка (около 2-3 мм).

К одному из концов зажима присоединяется медная трубка диаметром 6 мм. Она нужна для подачи напряжения, поддерживающего сварочную дугу, а также аргона, поступающего в сварочную зону. Припой, соединяющий трубку и зажим, должен выдерживать высокие температуры.

С другой стороны зажим соединяется с керамической или кварцевой трубкой диаметром 8–10 мм и длиной около 5 см. Эта трубка служит для подачи в зону сварки защитного газа. Еще одно назначение трубки – защита расположенного в ее центральной части электрода от соприкосновения со свариваемыми заготовками.

Порядок изготовления устройства для сварки в среде аргона

Итак, поговорим о том, как самостоятельно сделать аппарат для аргонной сварки из инвертора и не только. У вас есть все необходимые элементы, а значит, можно приступить непосредственно к изготовлению оборудования:

1. Сначала из трубки подходящего диаметра нужно сделать удобный держатель. Обмотайте его в два слоя изолирующим материалом (стеклотканью). Пространство между слоями заполните силиконовым герметиком. Придайте держателю изогнутую форму, тогда с ним будет проще работать. Присоедините к нему микровыключатель, открывающий и закрывающий газовый клапан.
2. Прикрепите к горелке трубку диаметром 6–8 мм для подачи защитного газа, соединив ее обратный конец с газовым баллоном. К горелке прикрепите два провода, один из которых соединяет микровыключатель и газовый клапан, второй – передает ток на электрод, его сечение (площадь среза) должно быть не меньше 8 мм 2 . Диаметр имеет значение, так как питающий провод подвергается серьезным нагрузкам.
3. Важно, чтобы поступающий в сварочную зону газ отключался спустя 5–7 секунд после окончания работы. В заводских сварочных аппаратах для задержки отключения газа используется специальная электроника. Она делает устройство оборудования более сложным и более дорогим. Если делать аппаратуру для аргонной сварки самостоятельно, то для этой цели подойдет ручной микровыключатель.

Если вы решите сделать оборудование для аргонной сварки из полуавтомата и не только своими руками, не используйте в процессе работы смесь газов. Опытные сварщики говорят о том, что благодаря чистому аргону (минимум 99 % чистоты) обеспечивается наиболее качественный и надежный сварочный шов.

Тонкости выполнения аргонной сварки

Но мало сделать аппарат для аргонной сварки, важно в процессе работы учесть все тонкости технологии. Поговорим о них подробнее:

1. Защитный газ и сварочный ток подводятся к самой горелке. Для соединения второго питающего провода и свариваемых заготовок используется пружинный зажим. Электрическая дуга, расплавляющая края деталей и присадочную проволоку, разжигается между электродом из вольфрама и свариваемыми элементами. Присадка, формирующая сварное соединение, поступает в рабочую зону, на которую воздействует электрическая дуга.
2. Чтобы обеспечить стабильность дуги, следует заточить конец электрода, придав ему конусообразную форму. Длина обработанного конца должна быть равна двум или трем диаметрам стержня.
3. Во избежание загрязнения и оплавления электрода разжигать электрическую дугу нужно не на поверхности свариваемых заготовок, а на специально предназначенной для этого угольной пластине.

Так как аргон ионизируется при повышенном напряжении (в сравнении с кислородом, азотом и металлическими парами), то для разжигания дуги необходимо использовать источник тока с более высоким значением напряжения холостого хода или осциллятор. Последний предназначен для выработки высокочастотного тока с увеличенным напряжением, благодаря которому дуга не только быстро активируется, но и стабильно горит во время работы.

Сварной шов, формируемый в процессе электродуговой сварки, можно сделать тремя движениями электрода:

• продольным (электрод проводится вдоль оси соединения);
• осевым (при проведении электрода вдоль оси шва);
• поперечным (движения совершаются перпендикулярно оси соединения).

Чтобы сделать аргонную сварку, электрод и присадочную проволоку необходимо перемещать только продольно. Ни вручную, ни при автоматизации процесса другие движения не совершаются.

Это правило требует строгого соблюдения в силу следующих причин:

• электрод не плавится в процессе аргонной сварки, потому нет смысла перемещать его вдоль оси сварного соединения;
• поперечное перемещение электрода в данной технологии неприменимо, поскольку при этом расплавленный металл выйдет из области, защищаемой аргоном.

Продольное перемещение электрода и присадки обеспечивает получение в результате аргонной сварки узкого и аккуратного шва.

При выборе присадки для аргонной сварки необходимо изучить ее химический состав, обращая внимание на его соответствие составу соединяемых заготовок. Электрическая дуга при использовании этой технологии разжигается на специальной угольной пластине, а гасится на расстоянии от свариваемых элементов.

Сварочная зона должна быть надежно защищена от попадания в нее кислорода, поэтому и электрод, и присадочная проволока должны полностью находиться в зоне, защищаемой аргоном. Чтобы свести к минимуму разбрызгивание металла, требуется медленное и плавное введение присадки в зону сварных работ.

Чтобы сделать аргонную сварку качественно, важно тщательно проплавить края свариваемых заготовок. Для этого обратите внимание на форму сварной ванны, она должна быть не круглой или овальной, а вытянутой в сторону выполнения сварки.

Техника безопасности при аргонной сварке

Решив сделать аргонную сварку своими руками, важно соблюдать требования техники безопасности:

1. Используемое оборудование должно быть исправным: обратите внимание на рабочую резьбу накидных гаек, надежность соединения шланга для подачи газа, аргонного редуктора.
2. Собирая конструкцию, убедитесь, что элементы питания не подключены к сети. Для заземления аппаратуры нужен кабель, сечение которого минимум 25 мм.
3. Осмотрите обмотку силовых кабелей. Электродержатели должны быть надежными и заизолированными, не допускающими соприкосновения электричества с рабочими поверхностями или руками. Прежде чем начать делать аргонную сварку, убедитесь, что помещение хорошо проветривается. Вентиляция важна, поскольку аргон может стать причиной отравления.
4. Использование спецодежды, защитной маски и перчаток – обязательное условие для тех, кто решит сделать аргонную сварку. Использовать синтетические легкоплавкие материалы в процессе работы запрещено, т. к. брызги металла могут их прожечь. Обувь нужна на толстой подошве. Руки обязательно защищать перчатками из грубой кожи, не стесняющими движений.

Мы поделились с вами теоретической информацией, которая поможет вам сделать аргонную сварку самостоятельно и получить качественно и надежно соединенные заготовки.

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.

Читайте также:

  
• Аттестация технологии сварки под ключ
  
• Розетка под сварочный инвертор
  
• Сварка аргоном угловых соединений
  
• В чем заключается сложность при сварке меди
  
• Сварочный аппарат ресанта саи 220