Укажите оптимальный вылет электрода из сопла горелки при аргонодуговой сварке

Обновлено: 13.05.2024

Рекомендуемый вылет электрода из мундштука перед зажиганием дуги для выполнения механизированной сварки (наплавки) в защитных газах:

Тема/шкала: 3.01.1.02.ГО-I-РАД,3.01.1.04.ГО-I-МП,3.02.1.02.ГО-I-РАД,3.02.1.04.ГО-I-МП,3.03.1.04.ГО-I-МП,3.04.1.02.ГО-I-РАД,3.04.1.04.ГО-I-МП,3.05.1.04.ГО-I-МП, 3.06.1.04.ГО-I-МП,3.07.1.04.ГО-I-МП

Для обеспечения стабильного процесса и надежной газовой защиты при механизированной сварке (наплавке) в среде защитных газов необходимо обеспечить:

Укажите, следует ли перед началом аргонодуговой сварки (наплавки) продувать аргоном газовые коммуникации и горелки.

?) Опрокидыванием баллона в специальном приспособлении и проверкой на отсутствие влаги при постепенном открытии вентиля.

?) Наплавкой валика шва на пластину и последующей его переплавки неплавящимся электродом. В переплавленном валике должны отсутствовать наружные (свищеобразные) поры.

Укажите, какие защитные газы и смеси рекомендуется применять при сварке (наплавке) аустенитных сталей?

?) Аргон; смеси аргона с углекислым газом и кислородом (с содержанием углекислого газа до 50% и кислорода до 5%).

При сварке в защитном газе плавящимся электродом образуются брызги расплавленного металла, которые прилипают к мундштуку и соплу и могут привести к закорачиванию сварочной цепи. Во избежание этого применяют:

?) Керамические сопла, металлокерамические или металлические водоохлаждаемые, а также защитные (силиконовые) смазки.

?) На отсутствие в баллоне влаги путем его опрокидывания в приспособлении и незначительного открытия вентиля до полного выхода влаги.

?) Путем наплавки на пластину или поверхность трубы валика длиной 100. 150 мм. По внешнему виду поверхности устанавливается надежность защиты (должны отсутствовать поверхностные поры).

?) Для раскисления металла и устранения вредного влияния кислорода в результате диссоциации углекислого газа.

В какой цвет окрашивают баллоны с двуокисью углерода и с окраской баллонов с какими газами это совпадает?

При ручной аргонодуговой сварке корневого шва без присадочной проволоки рекомендуемая длина дуги 1,5. 2,0мм, а с присадочной проволокой 2. 3мм. Почему при сварке с присадочной проволокой длина дуги должна быть больше?

Тема/шкала: 3.01.1.04.ГО-I-МП,3.02.1.04.ГО-I-МП,3.03.1.04.ГО-I-МП,3.04.1.04.ГО-I-МП,3.05.1.04.ГО-I-МП, 3.06.1.04.ГО-I-МП,3.07.1.04.ГО-I-МП

Укажите наиболее правильный перечень того, что входит в состав поста для сварки (наплавки) в углекислом газе?

?) Подающий механизм, шкаф управления, держатель со шлангом, баллон с газом, источник тока и редуктор, подогреватель газа и осушитель.

?) Подающий механизм, шкаф управления, держатель со шлангом, баллон с газом, источник тока, катушка для электродной проволоки, редуктор, подогреватель газа и осушитель.

Укажите рекомендуемый диаметр плавящейся проволоки для механизированной сварки в защитных газах неповоротных стыков труб

При механизированной сварке в защитных газах стыковых соединений листов толщиной 3. 6 мм в потолочном положении по сравнению с нижним рекомендуется:

Рекомендуемый угол смещения участка сварки в сторону, обратную вращению трубы (относительно вертикали) при сварке стыков в поворотном положении (с использованием вращателя или манипулятора):

Рекомендации по скорости перемещения горелки по механизированной сварке в защитных газах стыковых соединений металлоконструкций толщиной 3. 4 мм в нижнем положении:

Рекомендуемая длина дуги при механизированной сварке в защитных газах в нижнем положении на токах 200. 500А:

Укажите газы, которые смешивают с углекислым газом при сварке (наплавке) плавящимся электродом соединений деталей из углеродистых и низколегированных сталей.

Укажите, в каком пространственном положении может производиться механизированная сварка в защитном газе проволокой сплошного сечения.

Какую вольт-амперную характеристику дуги должны иметь источники тока для сварки (наплавки) в углекислом газе?

Укажите, порядок действий перед возбуждением дуги и началом механизированной сварки (наплавки) в защитном газе.

?) Отрегулировать расход газа и, продуть горелку и шланги газом, установить вылет электрода из мундштука.

Укажите рекомендуемый угол наклона горелки при механизированной сварке в защитном газе в нижнем положении стыковых соединений толщиной 10. 15мм.

Укажите рекомендации по технике выполнения механизированной сваркой в защитном газе стыковых соединений толщиной до 3 мм.

В чем заключается особенность сварки в углекислом газе по сравнению со сваркой в других защитных газах?

?) Необходимость применения смесей углекислого газа с кислородом для предотвращения образования пор при сварке.

?) Необходимость применения сварочных проволок с повышенным содержанием элементов раскислителей кремния и марганца.

Укажите положение электрода по отношению к направлению его перемещения при механизированной сварке в защитных газах стыковых соединений в нижнем положении для толщины металла 3. 4 мм.

?) Углом назад или вперед. Угол между электродом и перпендикуляром к поверхности детали может принимать любые значения.

Какую особенность имеет оборудование постов для сварки в углекислом газе по сравнению с другими способами сварки в защитных газах?

Укажите марки проволок, рекомендуемые для механизированной сварки в защитных газах стыков труб из низколегированных (кремнемарганцовистых) сталей

Тема/шкала: 3.01.1.15.ГО-I-Г,3.02.1.15.ГО-I-Г,3.03.1.15.ГО-I-Г,3.04.1.15.ГО-I-Г,3.05.1.15.ГО-I-Г, 3.06.1.15.ГО-I-Г,3.07.1.15.ГО-I-Г

Рекомендуемый диаметр присадочной проволоки при выполнении газовой сварки с толщиной стенки трубы 3. 5 мм (при правом способе сварки):

?) Пламя горелки направляют так, чтобы кромки свариваемого металла находились на расстоянии 15. 20 мм от ядра пламени. Конец проволоки держат в восстановительной зоне.

?) Кромки свариваемого металла должны находиться в восстановительной зоне. Конец проволоки держат в восстановительной зоне и в ванне расплавленного металла.

?) Кромки свариваемого металла должны находиться в окислительной зоне. Конец проволоки держат также в восстановительной зоне сварочного пламени.

?) Пламя горелки направляют так, чтобы кромки свариваемого металла находились на расстоянии 15. 20 мм. от ядра пламени.

?) Кромки свариваемого металла должны находиться в восстановительной зоне на расстоянии 2. 6 мм. от ядра пламени. Конец проволоки держат в восстановительной зоне и в ванне расплавленного металла.

Рекомендации по технике правого способа газовой сварки стыковых швов металлоконструкций толщиной свыше 3 мм в нижнем положении:

Качество ацетилена из переносных генераторов зависит от партии карбида. Можно ли использовать его для сварки стыков труб на объектах, подведомственных Госгортехнадзору России?

Рекомендации по технике левого способа газовой сварки стыковых швов металлоконструкций толщиной до 3мм в нижнем положении:

Тема/шкала: 3.01.1.15.ГО-I-Г,3.01.2.01.ГО-II,3.02.1.15.ГО-I-Г,3.02.2.01.ГО-II,3.03.1.01.ГО-I-РД,3.03.1.15.ГО-I-Г,3.03.2.01.ГО-II,3.04.1.15.ГО-I-Г,3.04.2.01.ГО-II,3.05.1.15.ГО-I-Г, 3.06.1.15.ГО-I-Г,3.05.2.01.ГО-II, 3.06.2.01.ГО-II,3.07.1.15.ГО-I-Г,3.07.2.01.ГО-II

На каком расстоянии от газопроводов и резинотканевых рукавов допускаются работы по газовой резке и сварке.

Укажите, содержанием каких вредных примесей отличается ацетилен, получаемый с помощью переносных генераторов от растворенного.

Аргонная TIG сварка

TIG сварка

Аббревиатура TIG расшифровывается как Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ). То есть, TIG сварка означает - сварка вольфрамовыми электродами в среде инертного газа. При этом металл (в виде прутка) для заполнения шва (если это необходимо) подается второй рукой. В качестве инертного газа чаще используется аргон, он защищает металл, разогретый дугой до высокой температуры, от газов воздуха - кислорода, азота, водяного пара. Инертный газ непрерывно подается в зону горения дуги. Выглядит это так:

Конструкция горелки TIG сварки

Реже используется гелий, из-за высокой стоимости и большего расхода (из-за меньшей плотности). Однако, при одном и том же значении тока, дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это способствует более глубокому проплавлению металла и значительно повышает скорость сварки. Поэтому при сварке тугоплавких металлов отдают предпочтение гелию. Смесь аргона и гелия (оптимальный состав содержит 35-40% аргона и 60-65% гелия) имеет преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий - высокую степень проплавления.

Преимущества

TIG сварка отличается чистым, аккуратным и точным сварным швом.
TIG сваркой можно сваривать больше металлов чем любым другим способом сварки. Качественно свариваются коррозионностойкая сталь, алюминий, магний, медь, бронза и др.
TIG сварка позволяет лучше контролировать сварочную ванну и весь процесс в целом, что позволяет делать аккуратные и точные швы. В процессе сварки нет искр и брызг (если все делается правильно), т.к. присадочный металл подается без избытка. На шве нет шлака, а воздух не задымляется, как при сварке покрытыми электродами.

Выбор и заточка вольфрамовых электродов

Вольфрамовые электроды

Как понятно из названия, вольфрамовые электроды делаются из вольфрама, которого в них 97-99,5%. При этом, в зависимости от условий использования, применяются различные добавки. Вольфрам имеет очень высокую температуру плавления (3380°C), самую высокую из металлов. Поэтому, сделанные из него электроды способны относительно успешно противостоять высокой температуре дуги.

Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси

* - цифра в маркировке обозначает концентрацию оксида, и есть электроды с меньшими концентрациями, например WL-15 (золотистый), содержащий около 1,5% оксида лантана. Они имеют и другой цветовой код.

Даже если два электрода относятся к одному типу и имеют одинаковую концентрацию легирующей добавки, но произведены разными фирмами, они могут заметно отличаться в работе. Большое значение имеет размер зерна, структура и распределение оксида. Поэтому аккуратнее выбирайте производителя.

Выбор диаметра электрода:

Большое значение имеет заточка электрода, причем со временем электроды деформируются и заточку нужно обновлять. При сварке постоянным током используется конусовидная заточка, при переменном токе делается округлый кончик.

Длина заточки влияет на глубину и ширину шва при сварке, её размер около 2-0,5 диаметра электрода. Ширина зоны проплавления уменьшается с увеличением длины заточки, а при малой длине заточки заметно снижается глубина проплавления. На стабильность дуги также влияют риски, образующиеся при заточке. Для стабильного горения дуги риски должны располагаться строго вдоль оси электрода, а их величина должна быть минимальной. Наилучшим вариантом является полировка электрода после его заточки. Также на горение дуги влияет притупление на кончике. Диаметр притупления выбирается в зависимости от диаметра электрода и величины сварочного тока.

Заточка вольфрамового электрода

Выполнение TIG сварки

Непосредственно перед выполнением сварки, свариваемые поверхности очищаются от загрязнений, ржавчины и поверхностной оксидной пленки, до блеска. Затем обезжириваются ацетоном, уайт-спиритом или другим растворителем.

Механическая очистка поверхности перед сваркой

Большинство металлов сваривается постоянным током прямой полярности (на электроде минус). Сварку алюминия и его сплавов, магния, медных сплавов со значительным содержанием алюминия (например, алюминиевая бронза) выполняют переменным током.

Сварочный ток выбирается в соответствии с диаметром электрода. Величина тока зависит также от рода тока. В таблице представлены ориентировочные значения силы тока (при использовании аргона), последнее слово за производителем выбранного электрода. Если ориентироваться на нижнюю границу, то при слишком малой силе тока дуга будет блуждать, и нужно просто увеличить силу тока (при условии правильной заточки электрода).

Диаметр электрода, мм	Постоянный ток прямой полярности, А	Переменный ток, А
1	10-70	10-15
1,6	40-130	30-90
2	65-160	50-100
3	140-180	100-160
4	250-340	140-220
5	300-400	200-280
6	350-450	250-300

Если сила тока будет чрезмерной для данного диаметра электрода, то электрод расплавится. Если слишком маленькой, то дуга будет нестабильной.

Напряжение на дуге зависит от её длины. Рекомендуется вести сварку на минимально короткой дуге, что соответствует пониженным напряжениям на ней. При повышении длины увеличивается ширина шва, уменьшается глубина проплавления и ухудшается защита зоны сварки. Оптимальная длина дуги составляет 1,5-3 мм, что соответствует напряжению на дуге 11-14В (напряжение холостого хода около 50-70В).

Вылет кончика электрода при сварке стыковых соединений должен быть 3-5 мм, а угловых и тавровых 5-8 мм.

Вылет кончика электрода

Истечение газа по всему сечению сопла должно быть равномерным. Для этого внутри горелки устанавливаются газовые линзы, которые поддерживают ламинарный поток. При ветре или сквозняке эффективность защиты определяется жесткостью струи газа и ее размером.

Нарушение газовой защиты

Жесткость струи зависит от газа (аргон, гелий, их смесь) и растет с увеличением скорости его истечения. Поэтому при увеличении диаметра сопла необходимо одновременно повышать расход газа. Для улучшения защиты при сварке на ветру и на повышенных скоростях рекомендуется увеличить расход газа и диаметр сопла, а также приблизить горелку к детали. Для ограждения от ветра, зону сварки закрывают малогабаритными экранами. Подачу газа выключают через 10-15с (примерно по одной секунде для каждых 10А сварочного тока) после обрыва дуги. Для лучшей защиты металла, например при сварке титана, используют специальные приспособления (см. в статье Приспособления для сварки).

Существует два способа зажигания дуги: бесконтактный (дуга зажигается при помощи высокочастотного и высоковольтного разряда, создаваемого осциллятором) и контактный (дуга между электродом и изделием возникает в результате короткого замыкания электрода на изделие). Бесконтактный способ зажигания дуги используется когда недопустим поверхностный ожог и попадание вольфрама в шов, например, при сварке высоколегированных коррозионностойких сталей и сплавов (вольфрам может нарушить стойкость стали к коррозии). Контактный способ используют при сварке малоответственных конструкций, когда требования к качеству менее жесткие. Однако, при сварке ответственных металлоконструкций при отсутствии осциллятора, контактное зажигание дуги и выход на режим сварки можно выполнять на угольной или медной пластине. Современные аппараты сильно ограничивают ток короткого замыкания при касании электродом изделия, а при поднятии электрода, микроконтроллер обеспечивает плавное нарастание тока.

При сварке совершают только одно движение - вдоль оси шва. Отсутствие поперечных колебаний приводит к тому, что шов получается более узкий.

Положение горелки и присадочного прутка при TIG сварке

Чтобы металл шва не насыщался кислородом или азотом воздуха, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа. Во избежание разбрызгивания металла, конец прутка подают в сварочную ванну плавно. О степени проплавления судят по форме ванны расплавленного металла. Хорошему проплавлению соответствует ванна растянутая в сторону направления сварки, а плохому - круглая или овальная.

Форма сварочной ванны

Сварку обычно выполняют справа налево. При сварке без присадочного материала, электрод располагают перпендикулярно к поверхности свариваемого металла, а с присадочным материалом - под углом. Присадочный пруток перемещают впереди горелки без поперечных колебаний.

При наплавке валиков горизонтальных швов в нижнем положении, присадочному прутку придают два направления движения: вниз и поступательно вдоль свариваемых кромок. Это надо делать так, чтобы металл равномерными порциями поступал в сварочную ванну.

Движения присадочного прутка

Ошибки при TIG сварке

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Прогар

Привет.
Варил давеча бункер: 2мм нержавейка в стык с припоем,с поддувом другой стороны слесарь помогал .
На 38Амперах 3х фазный kemppi master 2800.Аргон 4 бара на редукторе. 2,5 на поддув 2.5 на сопло. Может и не баров, 2 с половиной черточки на втором манометре. Получился черный нагар, в общем блеска нет.Как его добиться.
Завтра фоту шва запостю.Меня начальник ругает, я могу варить с блеском но тогда валика (проплава) с другой стороны не будет!?Какой секрет, помогите, я так работу потеряю!

Как по мне то 38 А многовато будет. Счас пивной цех овязываю, в основном труба 32 х1.5. 25А с головой хватает. И проплав на всю глубину-заказчик лично, своими руками (когда настроение плохое ) вырезает шов, убеждается в проплаве и уходит. Я не расстраиваюсь-платят за количество швов.

Меня начальник ругает, я могу варить с блеском но тогда валика (проплава) с другой стороны не будет!? Какой секрет помогите я так работу потеряю!

Как по мне то 38 А многовато будет. Счас пивной цех овязываю, в основном труба 32 х1.5. 25А с головой хватает. И проплав на всю глубину-закзчик лично, своими руками (когда настроение плохое ) вырезает шов, убеждается в проплаве и уходит. Я не растраиваюсь-платят за количество швов.

Как далеко вольфрамовый электрод должен быть от места сварки? Я заметил чем ближе тем более блестящей шов.
Я держу 3-4мм.

Как далеко вольфрамовый электрод должен быть от места сварки? Я заметил чем ближе тем более блестящей шов.
Я держу 3-4мм.

Чем короче дуга тем лучше. Если сплавлять только кромки(без присадки) то 1-1.5 мм. С присадкой-чуть больше, и присадка должна все время быть в сварочной ванне. Как бы перетекать из прутка в св. ванну, а не каплями капать. В этом случае присадка не перегревается и шов чище.
Давление ни о чем не говорит, нужно знать расход литр/мин. Это только ротаметр покажет.

Я знаю дядю Славу, он работает на другой фирме (филиал Daetwyler)
Так он варит баки для самолетов, а вот не помню 2 или 3 мм нержавейка, с обратным поддувом так он варит с блеском и обратным валиком.Но он там один такой.

В названии темы уже ответ . Прогар . серо- чёрный налёт окислов . а часто бывает . не достаточная скорость . великоват ток . подсос :атмосферы: . не чисто обработанные поверхности детали . Оно конечно желательно чтоб красиво всё и блестело . но честно перестал заморачиваться этим внешним видом . стоит убрать черноту . внизу нормальный сплав . убрать хоть механически или химическим способом . Странно что начальнику нужен блеск а не нормальный стык часто с присадкой не фотогеничный .

подсос атмосферы, скорее всего имеет место не исправность горелки? Ведь горелка меняется, кто имел опыт замены горелки? Поделитесь пожалуйста! Если есть по шаговая инструкция с фотографиями, будет вообще изумительно!

Слушайте, меня чесно говоря немного напрягает этот термин"подсос". Откуда он может взятся если в шланге избыточное давление? Это что инжектор? что бы подсасывать воздух? Давайте говорить более правильно-в результате утечки в неплотностях газового тракта недостаток аргона в зоне сварочной ванны. Попросту говоря обедненная газовая защита, нехватка аргона. Да как угодно, но правильно.
На моей памяти этот термин пошел с чипмейкера от одного "гуру" которого в конце концов забанили, а его бредовые высказывания живут и процветают.

скорее всего имеет место не исправность горелки? Ведь горелка меняется, кто имел опыт замены горелки? Поделитесь пожалуйста! Если есть по шаговая инструкция с фотографиями, будет вообще изумительно!

Да неисправностей там не много-неплотное прилегание керамики к фторопластовому уплотнению, проплавляется шланг возле соединения кабеля с резьбовым соединением головки(внутри ручки). У меня WP,TBI,SRT менял практически все, там сама головка просто вытаскивается из рукоятки. Ничего сложного нет и пошаговая инструкция(да еще и с фото) просто лишнее. А горелок с эргономическими ручками я просто не признаю-громоздкие и неудобные они. Не везде подлезеш. Впрочем это мое мнение и никому его не навязываю

Слушайте, меня чесно говоря немного напрягает этот термин"подсос".

Но по другому не назвать . сам встречался при неисправности (подборе)мундштука . и не правильном режиме подачи газа . при неправильной организации поддува тоже бывало . это эффект инжекции . есть режимы когда рабочий газ захватывает в зону сварки атмосферу . на нержавейке не критично . А замечал на люмине и титане . А и не какой я не гуру . пишу только про то с чем сам встречался .

По поводу гуру, на чипмейкере был когда то Кузьмич, от него и пошло это выражение(на моей памяти) Это ты?
На этом форуме уже кто то выкладывал фото обмыленой горелки-пузыри перло снаружи горелки, тоесть аргон выходил из сопла и неплотностей прилегания сопла к уплотнительному кольцу. Логично предположить что в зону сварки аргона поступает меньше.
Другое дело если бы пена и пузыри шли из сопла(при обмыленной горелки снаружи), тогда бы это был бы подсос воздуха.
При нормальных условиях избыточное давление аргона вытесняет весь воздух. Нехватка аргона на нержавейке очень критична, впрочем как и при сварке алюминия и титана. Только у алюминия литьевого пузыри в шве могут быть и от перегрева и наличия примесей цинка(частенько такая смесь применяется на неответственных, не силовых деталях). А желтые хлопья на титане при исправной горелке и нормальном давлении это банальный перегрев.
Пишу тоже только из своего опыта.

На этом форуме уже кто то выкладывал фото обмыленой горелки-пузыри перло снаружи горелки

Это был я. Вылечил китайскую горелку с помощью фумленты, за неимением уплотнительных колечек из жаростойкого материала, на какоето время хватает.

- вот здесь показан "прогар" так "прогар".. и вообще как не нужно варить АРДС.

« Забор как вчера упал,так и стоит »

Негерметичность горелки на качество влияет только в том случае если на выходе из сопла газа нет совсем,либо его недостаточно для обеспечения защиты шва от воздуха атмосферы.Судя по порам в самом шве защиты нет совсем.Может быть плохое качество аргона(для сварки нерж.,алюминия и титана аргон должен быть высшего сорта.)проверить легко на куске титана:горелкой нагреваете пятак диаметром примерно 15 мм. потом отключаете ток но горелку не отводите и подачу аргона не прекращаете до полного остывания нагретого места(4 сек. после того как сойдет краснота)потом смотрите на пятно-оно должно быть серебристого цвета,в идеале.если синее или покрыто хлопьями оксида значит газ никакой и варить им толково не выйдет.Дальше)) наклон горелки нужен в сторону куда ведешь шов а не на проваренный участок,И еще,как по мне,режим выбран не правильно. примерно так оно и вариться.Тема только этим,конечно не исчерпывается)) есть еще масса других"но"иногда ,например,бывает что давление поддува с обратной стороны больше чем защита горелки вот и от завихрения потоков образуется подсос воздуха.Да и избыток аргона на горелке может дать такой эффект.Проще всего черноту убрать мех.способом болгаркой с нержавеющим ершом на качестве шва это не скажется))

Выбор параметров режима

Сварку обычно выполняют на постоянном токе обратной полярности. Иногда возможна сварка на переменном токе. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4-1,6 раз выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно, с интенсивным разбрызгиванием.

Диаметр электродной проволоки

Выбирают в пределах 0,5-3,0 мм в зависимости от толщины свариваемого материала и положения шва в пространстве. Чем меньше диаметр проволоки, тем устойчивее горение дуги, больше глубина проплавления и коэффициент наплавки, меньше разбрызгивание.

Больший диаметр проволоки требует увеличения сварочного тока.

Сварочный ток

Устанавливают в зависимости от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Сила тока определяет глубину проплавления и производительность процесса в целом. Ток регулируют скоростью подачи сварочной проволоки.

Напряжение на дуге

С ростом напряжения на дуге глубина проплавления уменьшается, а ширина шва и разбрызгивание увеличиваются. Ухудшается газовая защита, образуются поры. Напряжение на дуге устанавливают в зависимости от выбранного сварочного тока и регулируют положением вольт-амперной характеристики, изменяя напряжение холостого хода источника питания.

Скорость подачи электродной проволоки

Связана со сварочным током. Устанавливают с таким расчетом, чтобы процесс сварки происходил стабильно, без коротких замыканий и обрывов дуги

Скорость сварки

Устанавливают в зависимости от толщины свариваемого металла с учетом качественного формирования шва. Металл большой толщины лучше сваривать узкими швами на высокой скорости.

Медленная сварка способствует разрастанию сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.

При чрезмерной скорости сварки могут окислиться конец проволоки и металл шва.

Расход защитного газа

Определяют в зависимости от диаметра проволоки и силы сварочног о тока. Для улучшения газовой защиты увеличивают расход газа, снижают скорость сварки, приближают сопло к поверхности металла или используют защитные экраны.

Вылет электрода

Расстояние от точки токоподвода до горна сварочной проволоки. С увеличением вылета ухудшаются устойчивость горения дуги и формирование шва, интенсивнее разбрызгивается металл. Малый вылет затрудняет процесс сварки, вызывает подгорани газового сопла и токоподводяшего наконечника.

Выпуск электрода

Расстояние от сопла горелки до торца сварочной проволоки. С увеличением выпуска ухудшается газовая зашита зоны сварки. При малом выпуске усложняется техника сварки, особенно угловых и тавровых соединений.

Вылет и выпуск зависят от диаметра электродной проволоки:

Диаметр проволоки, мм

Вылет электрода, мм

Выпуск электрода, мм

Расход газа, л/мин

Оптимальная совокупность параметров режима делает процесс стабильным на трех стадиях:

1 - при зажигании дуги и установлении рабочего режима сварки;
2 - в широком диапазоне рабочих режимов;
3 - в период окончания сварки.

Процесс сварки считается стабильным, если электрические и тепловые характеристики его не изменяются во времени или изменяются по определенной программе. В связи с этим механизированную сварку в защитных газах ведут стационарной дугой, импульсно-дуговым способом, с синергетической системой управления.

Сварка стационарной дугой

Случайные колебания скорости подачи электродной проволоки и длины дуги могут нарушить стабильность процесса, привести к коротким замыканиям. обрыву дуги. Во избежание этого необходимо изменять скорость плавления электрода, т.е. соответствующим образом варьировать силу сварочного тока.

вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ дуги) в защитных газах при плавящемся электроде имеет возрастающий характер.

В определенный момент стабильного процесса сварки скорость подачи электродной проволоки V_п1 равна скорости плавления V_пл1. При этом параметры по току и напряжению определялись рабочей точкой А₁ с длиной дуги l_д1. Допустим, что в связи со сбоями в механизме подачи проволоки скорость подачи уменьшилась. Тогда возникает относительная скорость плавления ΔV_пл = V_пл1 - V_п2, которая приводит к перемещению рабочей точки в новое положение - А₂. Оно характеризуется уменьшением сварочною тока (Δl), что приводит к уменьшению первоначальной скорости плавления. Процесс сварки вернулся в точку А₁ с длиной дуги l_д1. Этот процесс носит название -саморегулирование по длине дуги. Оно становится интенсивнее при более жесткой волыамперной характеристике источника питания.

При сварке от источника с жесткой характеристикой сварщик корректирует режим по току, регулируя скорость подачи проволоки. Однако при этом изменяются длина дуги и напряжение на ней. Для поддержания нужной длины дуги при настройке режима следует корректировать вольт-амперную характеристику ИП, переходя с одной (I) на другую (II).

Стабильность дуги, особенно в потолочном положении, а также размеры шва и его качество зависят от вида переноса электродного металла через дуговой промежуток. Таких видов переноса существует три.

1. Крупнокапельный перенос с короткими замыканиями дуги. Образуются капли размером в 1,5 раза превышающие диаметр электродной проволоки. Процесс сопровождается короткими замыканиями с естественным импульсно-дуговым процессом, обусловленным параметрами режима. Напряжение на дуге периодически снижается до 0 и в момент отрыва капли увеличивается до рабочего значения. Ток в момент короткого замыкания возрастает, что приводит к отрыву капли электродного металла.

Процесс протекает с разбрызгиванием металла, что ухудшает внешний вид сварного соединения, приводит к непроварам, чрезмерной выпуклости шва.

2. Среднекапельный перенос без коротких замыканий.

Дуга горит непрерывно, а электродный металл переносится через дугу каплями, диаметр которых близок к диаметру проволоки.

Сварка идет с периодическим изменением напряжения на дуге и сварочного тока.

Импульсно-дуговой процесс зависит от параметров режима сварки и также сопровождается разбрызгиванием, снижается качество шва.

3. Струйный перенос.

Дуга горит непрерывно, оплавленный конец электрода вытянут конусом, с которого в сварочную ванну стекают капли размером менее 2/3 диаметра электрода. Масса капли невелика, поэтому электродный металл легко переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях.

Разбрызгивание при струйном переносе незначительно. Производительность высока. Получить струйный перенос можно в аргоне. В углекислом газе такой перенос достигается при высокой плотности сварочного тока или при проволоках, активированных редкоземельными элементами

Управляемый перенос электродного металла с требуемыми размерами капель успешно достигается при импульсно-дуговом процессе, когда периодически измененяют напряжение на дуге и ток сварки.

Импульсно-дуговая сварка

Импульсно-дуговая (нестационарной дугой) сварка способом MIG/MAG возможна при низком сварочном токе во всех пространственных положениях шва при минимальном разбрызгивании и качественном формировании шва.

Существуют два основных вида переноса электродного металла:

с непрерывным горением дуги - "длинной дугой";
с короткими замыканиями дугового промежутка - "короткой дугой"

Особенность импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом состоит в том, что процессом переноса электродного металла можно управлять. При сварке "длинной дугой" возможны две разновидности переноса:

один импульс - одна капля;
один импульс - несколько капель.

Перенос "короткой дугой" характерен для сварки в углекислом газе. Нестабильность и усиленное разбрызгивание электродного металла определяются свойствами источника питания и зависят от характера изменения мгновенной мощности как в период горения дуги, так и при коротком замыкании.

При импульсно-дуговой сварке способом MIG/MAG эффективно синергетическое управление процессом.

Синергетическое управление

Инверторные источники питания позволяют ускорить изменения параметров по току до 1000 А/мс. Высокое быстродействие источника способствует оптимальному выбору токов импульса и паузы, времени импульса и паузы, частоты импульса в зависимости от скорости подачи проволоки Это обеспечивает стабильный перенос капли электродного металла за один импульс.

В современных полуавтоматах внедрены микропроцессорные технологии управления импульсными процессами сварки в зависимости от марки стали, диаметра проволоки, вида защитного газа. Такие системы называются синергетическими.

Благодаря предварительному программированию импульсных режимов во время сварки регулируются только два параметра: сварочный ток и длина дуги. Синергетическое оборудование легко перестраивает режимы сварки в зависимости от марки свариваемой стали, диаметра электродной проволоки и вида защитною газа.

В синергетической системе оборудования фирмы "Кемппи" запрограммированы оптимальные параметры режима сварки для различных комбинаций материала: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы; диаметров электродной проволоки сплошного сечения: 1,0; 1,2; 1,6 мм; времени заварки кратера.

Для каждого диаметра проволоки имеется широкий диапазон токовых значений режима, который позволяет сваривать материалы разной толщины и во всех пространственных положениях. Синергетические системы повышают производительность на 20% по сравнению с обычной сваркой MIG/MAG.

Сварка аргоном для начинающих - советы для качественной сварки

Приведенные ниже советы для сварки неплавящимся электродом или как ее еще называют - сварка аргоном, помогут вам сберечь время, нервы и деньги на исправление дефектов и обеспечить высокое качество сварки. Соблюдение последовательности действий помогут выполнить работу в срок и избежать лишних проблем в процессе и после сварки.

Содержание

В статье о сварке аргоном есть подробное объяснение почему сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом называют:

TIG
РАД
аргонная сварка
аргоновая сварка
аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка создает ряд трудностей, которые впоследствии влияют на качество и прочностные характеристики сварного шва, поэтому соблюдение данных семи советов существенно уменьшат вероятность попадания в затруднительную ситуацию.

Знать какой материал предстоит сваривать

Независимо от способа сварки, особое внимание необходимо обратить на марку и характеристики свариваемых деталей. Также важно знать условия, в которых будет эксплуатироваться сварной шов и конструкция в целом.

Прежде всего, данный фактор влияет на выбор правильной марки сварочных материалов, которые лучше всего подходят для данных условий.

Например, если предъявляются высокие требования к структурной однородности сварного шва с основным металлом, необходимо выбирать сварочные материалы, которые в полной мере удовлетворяют всем требованиям.

Прежде чем приступить к сварке алюминия или сварке нержавейки необходимо знать марку металла, чтобы подобрать правильные сварочные материалы. т.к. в зависимости от химического состава разные сплавы проявляют склонность к повышенной деформации и образованию трещин. Некоторые металлы и их сплавы требуют предварительного нагрева или термообработки, что оказывает влияние на выбор правильного сварочного материала.

При сварке изделий из стали 20 толщиной до 100 мм не требуется проведение предварительного нагрева, а из стали 12Х1МФ начиная с толщины 6 мм необходим предварительный подогрев изделий до минимальной температуры 200°С и последующая термическая обработка сварного шва.

Перед TIG сваркой алюминиевых сплавов неплавящимся электродом, всегда необходимо знать какую именно марку алюминия предстоит сварить, чтобы правильно подобрать сварочный материал. Обычно производители на упаковке указывают для каких марок сплавов предназначаются данные сварочные материалы.

Выбрать правильный вольфрамовый электрод

Немаловажным фактором при аргонодуговой сварке является правильно подобранный вольфрамовый электрод, проводящий сварочный ток к дуге. На правильный выбор влияют два фактора:

толщина свариваемого металла
величина сварочного тока

В зависимости от стандарта на изготовление электроды поставляются различных диаметров, обычно от 1 до 4 мм, и длиной 150 или 175 мм.

Согласно ISO 6848 «Дуговая сварка и резка. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Классификация» электроды поставляются длинами и диаметрами, указанными в таблицах ниже.

Стандартный диаметр электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Диаметр, мм	Допуск, мм
0,25	±0,02
0,30	±0,02
0,50	±0,05
1,0
1,5
1,6
2,0
2,4	±0,1
2,5
3,0
3,2
4,0
4,8
5,0
6,3
6,4
8,0
10,0

Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Длина, мм	Допуск, мм
50	±1,5
75	+2,5 -1,0
150	+4 -1
175	+6 -1
300	+8 -1
450	+8 -1
600	+13 -1

Ознакомится с сортаментом электродов по ГОСТ можно перейдя по ссылке ГОСТ 23949.

В состав электродов входит чистый вольфрам и вольфрам с активирующими присадками (редкоземельными элементами и их оксидами):

окись лантана
окись иттрия
двуокись тория
тантал
церий

Во избежание путаницы, в зависимости от химического состава, вольфрамовые электроды делятся по цветам маркировки, которую наносят на один из концов. Требование о необходимости нанесения цветной маркировки изложные в ISO 6848 и ГОСТ 24949.

Маркировка вольфрамовых электродов по цветам согласно ISO 6848

Помимо требований международных стандартов, в ГОСТ 24949 также есть требование о классификации вольфрамовых электродов по цветам.

Маркировка вольфрамовых электродов по цвету в зависимости от химического состава согласно ГОСТ 23949

В таблице ниже указаны рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого материала.

Правильно заточить вольфрамовый электрод

Заточка вольфрамового электрода, точнее способ и угол заточки, оказывают существенное влияние на форму дуги и ее поведение и, как следствие, на форму сварного шва и срок службы неплавящегося электрода.

Для заточки необходимо применять круги с мелким абразивным зерном (идеальный вариант – это алмазный круг). Целесообразно применять шлифовальные круги с зернистостью 40 и менее (размер абразивных части менее 400 мкм), поскольку в данном случае риски от абразива на поверхности будут менее глубокие и в процессе заточки будет стачиваться меньше драгоценного вольфрама. Глубокие канавки от абразива вызывают потери энергии и нестабильное поведение дуги. Желательно на абразивном круге, где производится зачистка не работать с другими материалами т.к. их частички могут осаживаться на поверхность электрода.

Заточку вольфрамового электрода необходимо производить в продольном (по оси электрода), а не в поперечном направлении.

Поскольку вольфрамовые электроды в процессе изготовления имеют структуру зерна, которая расположена вдоль оси и заточка в поперечном направлении является шлифованием поперек зерна. Но это является не столь существенным как тот факт, что электроны текут с большой плотностью по поверхности электрода и, если на нем канавки от заточки расположены поперек – электронам тяжелее их преодолевать. Поскольку дуга ищет места с наименьшим сопротивлением – она может возникнуть не на конце вольфрамового электрода, а в канавках от шлифования и будет вращаться вокруг заостренного конца, что в свою очередь вызывает перегрев электрода и его быстрый износ.

Если следы от абразива расположены вдоль – электроны текут равномерно к заостренному концу электрода с меньшим сопротивлением. В данном случае дуга зажигается на конце, является более стабильной и менее нагревает вольфрамовый электрод, что увеличивает срок его службы.

В процессе заточки следить чтобы металл не перегревался. Признаком перегрева является изменение цвета поверхности и показывает, что на поверхности образовались оксиды, которые имеют большее сопротивление чем вольфрам и будут препятствовать зажиганию дуги.

Угол заточки вольфрамового электрода, играет главную роль при сварке аргоном.

Чем тупее угол заточки >30°:

тяжелее зажигание дуги;
более узкий сварной шов;
необходима больше сила сварочного тока;
увеличение возможности блуждания дуги;
возрастание глубины проплавления металла;
дольше срок службы электрода из вольфрама.

Чем острее угол заточки

В процессе аргонной сварки на переменном токе на конце неплавящегося электрода выделяется значительное количество тепла, которое расплавляет вольфрам, поэтому необходимо делать небольшое притупление, которое позволит сформировать шарик расплавленного вольфрама на конце.

Сохранять чистоту

Чистота поверхности является важным показателем для каждого процесса сварки, но для сварки аргоном она особенна важна. Загрязненность поверхности может привести к образованию пор и, следовательно, потребует дополнительных трудозатрат на их исправление. Особенно это важно при TIG сварке дорогостоящих металлов, таких как титан, алюминий и медь.

Перед началом процесса поверхность необходимо очистить чистой, сухой и мягкой тканью с применение чистящих и обезжиривающих средств от масел, смазки и грязи. Для титана и его сплавов ткань дополнительно должна быть безворсовой и работать необходимо в нитриловых перчатках, которые устойчивы к маслам и жирам. При выборе очищающего средства обращайте внимание на то, чтобы в его составе отсутствовал хлор т.к. он может привести к проблемам со здоровьем.

Также важным является правильное обращение с присадочным материалом. Храните прутки (или куски, отрезанные от бухты с проволокой) чистыми, сухими и закрытыми в контейнере. Для предотвращения окисления необходимо поддерживать влажность и температуру окружающей среды в местах хранения согласно рекомендациям производителя данных сварочных материалов
Правильное хранение основных материалов является немаловажным фактором. Перекрестное загрязнение частичками другого материла лежащего рядом или при проведении зачистки в непосредственной близости к месту ТИГ сварки может вызвать образование дефектов в сварном шве. Для предотвращения загрязнения необходимо использовать предназначенные для данного типа металла специальные абразивные материалы и щетки. Необходимо иметь ввиду, что абразивная пыль титана и магния огнеопасна и может оказать пагубное влияние на свариваемость других металлов. Хранить абразивные материалы для этих металлов необходимо вдали от открытых источников огня и отдельно от других материалов.

В процессе выполнения всех работ, связанных со сваркой нержавейки необходимо применять оборудование и инструмент предназначенный исключительно для этой группы сталей. Нержавеющие стали необходимо предохранять от возможного контакта или загрязнений свинцом, цинком, медью и ее сплавами, а также нелегированными и низколегированными сталям. Более подробную информацию об общих требованиях при сварке нержавейки можно узнать из видео.

Применять приспособления для сварки, предотвращающие образование деформаций

Правильная фиксация свариваемых деталей является важным требованием не только при сварке вольфрамовым электродом и помогает избежать многих проблем в том числе и деформирования. Чем меньше толщина свариваемых деталей, тем важнее выбор подходящих приспособлений для сборки и сварки.

Зажимайте детали в нескольких местах для предотвращения линейных деформаций и следите за соблюдением зазоров и углов применяя при этом магнитные угольники, угловые струбцины, клещи для сварки и другой инструмент.

Необходимо запастить терпением и временем для правильной сборки и фиксации деталей, имеющих сложную конфигурации. В данном случае хорошо себя зарекомендовало приспособление «третья рука», которое помогает надежно удерживать детали после сборки и в процессе сварки. Третья рука имеет множество разных конструкций и форм, но обычно это тяжелый предмет, который кладется или опирается на деталь и удерживает ее на месте для сварки.

Можно использовать специальные приспособления, которые помогают удерживать руку в процессе сварки. Использование опор для рук и локтей помогает сохранять устойчивость и уменьшает утомляемость.

Процесс подготовки может показаться трудоемким, и в некоторых случаях занимать больше времени, чем сама сварка, но он очень важен для изготовления качественной сварной конструкции.

Использовать газовую линзу

Качественная защита газом имеет прямое влияние на металл сварного шва. Использование газовой линзы для TIG горелки, которая изменяет вид потока газа из сопла (турбулентный на ламинарный) для улучшения покрытия (обволакивания) защитным газом металла сварного шва, является одним из способов обеспечения наилучшего качества сварного соединения.

Расходные материалы для газовой горелки включают в себя:

керамическая чашка
цанга
колпачок

Газовая линза заменяет корпус цанги, который является стандартным в горелке TIG. Стандартная цанга обычно имеет 4 отверстия для распределения газа, а газовая линза представляет собой мелкоячеистую сетку. Поток защитного газа проходя через газовую линзу равномерно распределяется вокруг вольфрамового электрода, сварочной дуги и сварочной ванны, подобно аэратору на кране, который рассекает поток воды на множество мелких.

Газовая линза обеспечивает намного лучшую защиту расплавленного металла сварочной ванны, что является очень важным при аргонодуговой сварке таких металлов как нержавеющая сталь, титан. Также газовая линза предоставляет преимущества при сварке сталей и алюминия. Использование горелок с газовыми линзами является обязательным, когда существует необходимость повышения уровня защиты сварочной ванны или для сварки в трудностопуных местах, требующих большого вылета вольфрамового электрода. Необходимо принять во внимание тот факт, что горелки с газовыми линзами предполагают использование керамических чашек гораздо большего диаметра, чем со стандартной цангой.

Предварительно сварить образец

Чтобы убедиться, что все подготовительные операции сделаны правильно, если это возможно, необходимо произвести сварку аргоном тестового образца в идентичных условиях. Чем более ответственное является изделие и чем дороже свариваемый материал, тем важнее проводить TIG сварку тестового образца. Затратив время для этого вначале, можно избежать многих проблем в будущем, особенно для уникальных деталей или ответственных сварных швов. Применение идентичных сварочных материалов поможет понять, какое влияние оказывает изменение режимов на поведение сварочных материалов и основного металла в процессе сварки.

Сварка образца — это дополнительный шаг в подготовке, который сэкономит много времени позже, в процессе серийного изготовления изделий.

Читайте также: