Виды аргона для сварки

Обновлено: 20.05.2024

Аргон в баллонах можно использовать для проведения сварки. В зависимости от состава, вещество по-разному ведет себя с металлами. Стоит заранее подумать о том, какой металл предстоит сваривать, какой результат вы планируете получить.

Выбор сорта аргона влияет удобно ли будет работать с газом, какого результата можно будет ожидать. В промышленности используется специальный технический газ. По государственному стандарту он разделен на два сорта, но также в продаже можно найти и третий. Рассмотрим разновидности вещества и особенности его использования для выполнения различных видов задач.

Содержание статьи

Сорта аргона
Дополнительная классификация
Области использования вещества
Преимущества аргонодуговой сварки

Сорта аргона

Отличие сортов вещества заключается в показателе объемной доли содержания основного газа и дополнительных примесей. В смеси кроме самого аргона еще есть:

Водяные пары.
Углеродсодержащие соединения.
Азот.

В зависимости от состава, вещество по-разному ведет себя с металлами. Стоит заранее подумать о том, какой металл предстоит сваривать, какой результат вы планируете получить.

В продаже есть три сорта аргона для сварки:

Высший. Считается самым чистым и качественным. По стандарту допускается содержание основного газа не менее 99,993%. В составе может быть незначительное количество кислорода и азота — 0,0007% и 0,005% соответственно.
Лучше всего высший сорт показывает себя, если нужно работать с титаном, цирконием, молибденом. Он подойдет для сварки на ответственных участках, когда нужно смонтировать опоры, несущие конструкции или соединить два отрезка нержавеющей стали. Соединение получается ровным и качественным. Сам газ при этом — наиболее дорогой из представленных в продаже.
Первый. Состав также определяется по ГОСТ. Аргона в нем 99,987%. Добавляется кислород и азот в содержании не более 0,002% и 0,01% соответственно.
Рекомендуем использовать такой тип вещества, если предстоит сварка алюминия, магния и других сплавов, отличающихся малой чувствительностью к составу газовой смеси. Первый сорт дешевле высшего, но примеси с некоторыми материалами могут давать дефекты шва.
Второй. Процентное содержание аргона должно держаться на уровне 99,95. Допускаются другие примеси.
Это самый доступный вариант газа. Он хорошо показывает себя при работе с жаропрочными сплавами, подойдет для нержавейки и алюминия. Если противопоказаний к использованию смеси с посторонними включениями нет, можете использовать такой вариант.

Дополнительная классификация

Деление на сорта — не единственный критерий классификации аргона. В продаже можно отыскать продукцию разного качества. Газ есть в трех категориях:

Сырой. Поставляется в черных баллонах, которые отмечаются белой полосой и специальной маркировкой.
Чистый. Для маркировки используется зеленый цвет. Оттенок баллона аналогичный.
Технический. Можно узнать по черным баллонам с синими надписями на поверхности.

Критерии разделения здесь аналогичные — степень чистоты. Это сильно отражается на цене и списке материалов, с которыми можно использовать вещество.

При планировании сварки металлов, на которые не сильно влияет состав газовой среды, можно свободно выбирать сырой или технический. Но некоторые виды сырья могут обрабатываться только с применением чистого аргона.

Области использования вещества

Аргон в баллонах можно использовать для проведения сварки. Процесс позволяет соединять различные металлические детали с гарантией высокой прочности и хорошей защитой от развития ржавения.

Хотите получить консультацию?

Поставляемые нашей компанией газы можно применять для трех видов аргонодуговой сварки:

ММА. Технология относится к категории ручных. В процессе применяется электрическая дуга, подбираются электроды с различными видами покрытия. Применение переменного тока открывает возможности для работы с углеродистой, нержавеющей сталью, алюминием и различными видами сплавов на его основе.
TIG. Метод распространен в промышленности. Базируется на применение переменного и постоянного тока импульсного характера. Кроме алюминия, нержавеющей стали, технология подходит для оцинкованных, никелированных деталей, конструкционных, углеродистых сталей, а также цветных металлов, титановых сплавов.
MIG. Такая технология относится к категории полуавтоматических. Аргон применяется для создания защитной газовой среды. Метод универсальный, подойдет для разных типов стали, цветных металлов и сплавов на их основе.

Преимущества аргонодуговой сварки

Существует несколько преимуществ сваривания с использованием аргона. К ним относятся:

Газ гарантирует хорошую защиту места сварки от попадания посторонних веществ.
Деталь не сильно нагревается — вероятность деформации минимальна, удается сохранить форму.
Газ дает высокую тепловую мощность дуги — процесс становится быстрее.
Вещество универсальное, используется с большинством видов металлов и сплавов.
Толщина деталей не имеет значения, можно сваривать любые.

Применение наших смесей позволяет создавать тонкий, ровный, качественный шов. Он будет хорошо защищен от коррозии и других вариантов внешнего негативного воздействия.

Виды аргонной сварки

Сварка в аргоне является известной технологией, но мало где подробно говорится про виды аргонной сварки. При этом разделение напрямую связано со стоящими задачами. Сварить что-то для собственных нужд раз в год или запустить партию деталей – для каждого из этих процессов существует свой способ соединения.

Несмотря на то, что в целом технология для каждого из видов одна, имеется ряд нюансов, которые нужно учитывать. Чтобы вы могли подобрать оптимальный вид аргонной сварки, мы расскажем о технологии в целом и о нюансах сваривания определенных металлов.

Технология аргонной сварки

Технология аргонного сваривания металлов имеет много общего с электродуговой и газовой сваркой. Здесь тоже используется электродуга, а сам процесс осуществляется с применением газа. Кроме того, при сварке аргоном применяются такие же технологические операции создания прочных соединений, как и при электродуговом или газовом сваривании.

Для оплавления кромок свариваемых конструкций и присадочного материала, используемого для создания надежного сварного шва, применяется высокотемпературная электрическая дуга. Аргонная среда необходима для обеспечения защитных функций, о которых дальше мы расскажем более подробно.

Особенность формирования сварных соединений деталей и легированных сталей и сплавов цветных металлов заключается в том, что при расплавлении эти материалы активно взаимодействуют с кислородом и различными примесями, находящимися в воздухе, что приводит к их окислению.

В результате страдает качество соединительного шва. Соединение будет непрочным, так как в его структуре формируются поры из пузырьков воздуха. Особенно негативно окружающий воздух воздействует при сваривании деталей из алюминия. Кислород способствует горению этого металла.

Для защиты зоны сварного шва при соединении деталей из легированных сталей и цветных металлов используется специальная среда, которую формирует газ аргон. Высокая эффективность аргонной сварки обеспечивается характеристиками данного элемента.

Так как аргон намного тяжелее воздуха (на 38 %), то этот газ быстро вытесняет воздушные массы из зоны сваривания, обеспечивая защиту свариваемых поверхностей. Инертный газ не взаимодействует с расплавленными металлами и другими веществами, которые присутствуют вокруг сварочной дуги. Нужно учитывать, что при аргонном сваривании на обратной полярности происходит выталкивание электронов из атомов газа. Формирующийся поток электронов способствует преобразованию газовой среды в плазму, проводящую электрический ток.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для аргонной сварки могут применяться как плавящиеся, так и неплавкие электроды (к примеру, вольфрамовые стержни). Вольфрам выделяется характеристиками тугоплавкости, поэтому для выбора диаметра электродов из этого материала нужно брать информацию из специальных справочников с учетом характеристик свариваемых деталей.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Потенциал ионизации инертных газов очень высокий, а электрод не касается соединяемых материалов, поэтому может возникнуть логичный вопрос о том, как же зажигается электрическая дуга для аргонной сварки? Для решения такой задачи применяют осциллятор, преобразующий ток из обычной электросети в высокочастотные импульсы. При этом напряжение достигает 2 000–6 000 В, частота тока 150–500 Гц. Благодаря высокочастотным импульсам электрическая дуга может формироваться без касания электрода со свариваемыми материалами.

Аргонная сварка бывает трех типов, которые отличаются технологическими особенностями процедуры.

Рассмотрим подробнее каждый из видов:

Ручная сварка.
Полуавтоматическая или механизированная сварка (в помощь сварщику приходит машина, которая подает проволоку, человек в этот момент держит горелку).
Автоматическая сварка (полностью машинная работа, человек только контролирует процесс).

Особенности каждого вида сварки:

Несложная процедура, которой можно научиться даже самостоятельно. Работа может быть выполнена в домашних условиях, если у вас имеется оборудование высокого качества для проведения аргонодуговой сварки вручную.

Однако не стоит забывать о некоторых моментах при сварке аргона оборудованием в бытовых условиях:

прочность шва снижается, он также утолщается при колебательных движениях;
следите за скоростью дуги и ее траекторией;
глубина, на которую металл проваривается, зависит от сварщика;
чтобы провести аргонодуговую сварку неплавящимся электродом качественно и в бытовых условиях, необходимо равномерно подавать проволоку и правильно определить режим работы оборудования.

Мы рекомендуем проводить сварочные работы с использованием прибора с механической подачей проволоки. Так вы сможете выполнить работу с максимальным удобством.

Каким образом происходит полуавтоматическая аргонная сварка? В зону сваривания подается инертный газ. Кроме того, скорость подачи проволоки должна быть настроена под сварочную мощность тока.

Швы будут формироваться равномерно и качественно, если мощность и температура плавления имеют правильную настройку. Важно всегда учитывать этот момент.

Проводя аргоновую сварку, помните о нескольких моментах:

Аргон не дает шву окислиться.
Поскольку аргон – это инертный газ, никакие химические реакции с металлом ему не страшны.
Если при работе происходит соприкосновение шва с воздухом, именно аргон защищает место сварки от окисления. Это важный момент, если сварщик имеет дело с цветными металлами.
Аргоновая среда позволяет сделать шов более крепким.

Достоинства механизированной электродуговой аргоновой сварки:

Шов выходит качественным и прочным.
Дуга поджигается проще.
Общая производительность значительно выше.
Даже новичок сможет разобраться в инструкции к сварочному аппарату. Никаких сложных вычислений и технологий.
Оборудование настраивается быстро.
Шов после сварки виден сразу.
Даже тонкие детали могут быть соединены.
Аппарат не занимает много места.
В процессе работы не требуется очищать сварочный шов или менять проволоку.

дороговизна;
низкий уровень мобильности оборудования.

Автоматическая сварка.

Подобный вид сварки распространен на заводах, выпускающих большие металлические конструкции. Почему автоматическая сварка не распространена достаточно широко? Проводить работы по автоматическому свариванию дорого, а также технически сложно. Ручной способ гораздо проще, чем настройка специальных сварочных машин. Цель оправдывает средства лишь при больших объемах, характерных для специализированных предприятий.

Достоинства автоматической аргонодуговой сварки в следующем:

Операции по свариванию деталей проходят быстрее, чем при других способах. Особенно важным будет такое преимущество при повторении одних и тех же операций.
Аргоновая среда позволяет выполнить швы самого высокого качества.
Металлы разного рода могут быть соединены лишь при использовании автоматической аргонной сварки.
Поскольку всю работу проводит машина, человеческий фактор исключается.
Не требуется большое количество людей для обслуживания сварочных машин.

Однако даже и у такого высокотехнологичного способа существуют свои минусы:

При автоматической сварке на каждый отдельный вид детали нужно перестраивать всю систему, что требует времени. Также есть вероятность, что оборудование может не настраиваться на параметры, необходимые для работы. Ручная сварка технологически выглядит более гибкой.
Оборудование для автоматической сварки дорогое, поэтому не каждое производство может позволить себе это.
Ограниченный выбор настроек накладывает некоторые ограничения при работе.
Если в аппарате произойдет технический сбой, то может быть забракована целая партия изделий.

Принцип работы автоматической сварки практически такой же, как и при ручной аргонодуговой. Расплавление кромок деталей происходит за счет электрической дуги. За счет инертного аргона обеспечивается защита зоны дуги от воздействия окружающей среды. Но при автоматической сварке вместо человека весь процесс выполняют машины. От сварщика требуется лишь задать необходимые параметры, а устройство точно выполнит всю работу.

Если необходимо соединять детали одной формы по очереди, то при автоматической сварке такой процесс может идти беспрерывно. Главным условием является постоянная подача расходного материала.

Чтобы правильно настроить оборудование, нужно учитывать несколько параметров: в процессе работы важно не пропалить деталь и проварить материал на необходимую глубину. Не забудьте учесть положение деталей в пространстве. Главной задачей сварщика является подготовка металлов, проверка частей на повреждения до начала работы. Далее выбирается нужный режим и контролируется весь процесс сварки.

Помните! Каждая модель автоматического сварочного оборудования потребует от специалиста специальной подготовки.

Нюансы сварки разных металлов аргоном

Существует несколько обязательных правил при сварке любого материала. Расстояние между поверхностью и электродом должно быть в пределах от 2 до 5 мм. При этом угол держания горелки должен составлять 45°. Левой рукой подают проволоку, а правой удерживают горелку. Помните, если конец иглы соприкоснется с присадкой, высока вероятность, что дуга ухудшится, электрод испачкается, а также может произойти ионизация вольфрама в сварочную ванну. Поэтому подавайте присадку навстречу горелке. В итоге сварочный шов будет позади вас, а газ из-под сварочного аппарата будет выходить на необработанную сторону соединения.

Если вы начинающий сварщик, обратите внимание на несколько нюансов при работе с определенными металлами.

При работе с этим металлом не забудьте про тугоплавкий оксид. Для удаления его с верхней части используется ток с обратной полярностью. Таким образом, электроды не будут перегреваться, а поверхность деталей при этом будет нормально прогрета. Использование переменного тока помогает заготовке расплавиться, но не настолько, чтобы прожечь ее. Если вы имеете дело с алюминием, швы будут сделаны крепче с использованием функции пульса либо двойного пульса.

Для чего используют аргонную сварку и когда она незаменима

Для чего используют аргонную сварку? Почему в определенных ситуациях она просто незаменима? Ответы на эти вопросы дать не так уж и сложно. Дело в том, что некоторые металлы, вроде алюминия, меди или титана, соединить идеальным швом с помощью стандартных методов просто не получится. И тут на помощь приходит сварка в среде аргона.

Данная технология не является чем-то сверхсложным, однако имеет свои особенности. Качество работы во многом зависит от имеющегося оборудования, способа сварки и т. п. Только при соблюдении конкретных условий можно получить надежный и практически незаметный шов – для любого производства это является первоочередной задачей.

Технология аргонодуговой сварки

Аргонная сварка объединяет в себе признаки газовой и электродуговой. От газовой в технологический процесс взят ряд приемов создания неразъемного соединения и использование газа, а от электродуговой – применение электрической дуги.

Электрическая дуга в процессе горения создает высокую температуру, благодаря чему края деталей плавятся вместе с присадками, в результате образуется шов. Аргон, а именно этот газ используется в данном случае, защищает расплав от воздействия кислорода. Но об этом позднее.

Существует ряд особенностей, присущих сварке большей части цветных металлов, а также их сплавов и легированных сталей. Они заключаются во взаимодействии расплавленных металлов с окружающим их воздухом: кислородом и его примесями. Находясь в расплавленном состоянии, металлы начинают активно окисляться.

Такое взаимодействие плохо влияет на свойства сварного соединения. В результате появления пузырьков воздуха в расплавленном металле внутри шва образуются поры. Это приводит к снижению прочности соединения. Алюминий же в процессе расплавки, при непосредственном влиянии кислорода, начинает гореть.

Поэтому необходимо защищать сварной шов от влияния воздушной среды на соединяемые легированные стали и цветные металлы. Использование аргона в качестве защитного газа при этом считается оптимальным, так как он эффективно защищает металлы при сварке.

Благодаря тому, что аргон на 38 % тяжелее воздуха, он легко вытесняет его из сварочной ванны, защищая шов. Он не вступает в реакцию с металлами, находящимися в расплавленном состоянии, и другими газами в зоне расплава. В случае сварки на обратной полярности с защитой аргоном нельзя забывать о том, что газовая среда легко превращается в плазму, проводящую ток. Это происходит из-за потока электронов, которые отделяются от атомов аргона.

Работа в аргонной среде может происходить с помощью двух типов электродов: плавящихся и неплавящихся. Последние представляют собой вольфрамовые стержни, которые, как известно, достаточно тугоплавкие. Для того чтобы подобрать подходящий диаметр таких электродов, надо заглянуть в специальный справочник. Чаще всего выбор зависит от материала заготовок.

2 основных способа аргонной сварки

Вид сварки выбирается в зависимости от материала, с которым предстоит работать. Качественный результат можно получить только при выборе оптимального способа сварки в каждом конкретном случае.

Наиболее популярна сварка аргоном. Выполняется она вручную с использованием штучных электродов.

Основные особенности аргонной сварки:

Высокая скорость выполнения работы.
Сравнительно небольшая температура сварки.
Отсутствие присадочного материала.
Аккуратный и достаточно тонкий шов.

Второй по распространенности является аргонодуговая сварка. Она широко применяется в промышленности. Выполняется как ручным, так и автоматическим методами с использованием вольфрамовых штучных электродов и присадочной проволоки. Специалисты считают данную сварку более сложной и трудоемкой, чем аргонная.

Впрочем, у этого способа также есть свои преимущества:

Достаточно высокая производительность труда, которой сложно добиться при ручной сварке.
Возможность сваривания таких материалов, как углеродистая и легированная сталь.
Высокое качество шва.

Однако выбор способа соединения зависит не только от оборудования, но и от сварочного материала. В большинстве случаев данные методы взаимозаменяемы. Чаще все же отдают предпочтение аргонодуговой сварке. При выборе аппаратуры для проведения сварочных работ стоит остановиться на агрегатах с переменным и постоянным током, несмотря на их высокую стоимость, зато применять их можно при работе практически с любым металлом.

Аргонодуговая сварка дает качественный результат, но в этом случае для работы требуется хорошее оборудование, качественные расходные материалы и высококвалифицированный персонал.

Типы оборудования для аргонодуговой сварки

Существует несколько видов аргонной сварки, которые зависят от уровня механизации процесса:

ручная;
механизированная;
автоматизированная;
роботизированная.

Для каждого способы сварки необходимо определенное оборудование, соответственно, и стоимость работ различается.

При ручном способе сварки применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды, подача проволоки осуществляется самим мастером, горелка для аргонодуговой сварки перемещается.

Механизированный способ характеризуется подачей присадочных прутков в автоматическом режиме, при этом мастер сам держит горелку.

Автоматизированная сварка полностью под контролем оператора – подача проволоки и перемещение горелки происходят автоматически.

Роботизированный процесс исключает и присутствие оператора.

8 правил аргонодуговой сварки

Для проведения аргонной сварки необходимо приобрести следующее оборудование: инвертор либо сварочный трансформатор, емкость с аргоном, горелку, присадочную проволоку или прутки.

Существует ряд правил, необходимых для выполнения данного вида сварки:

Заготовки (или непосредственно зона сварки) должны быть очищены от любого вида загрязнений, а затем обезжирены.
Подача газа начинается за 20 секунд до работы и прекращается через 10 секунд после ее окончания.
Дугу следует делать минимально возможной, поскольку при увеличении расстояния горелки от поверхности заготовки, зона нагрева расширяется, углубляется проплав изделия.
Ровный и красивый шов можно получить, выполняя движения горелкой вдоль оси соединения, не отступая от нее.
Присадка (проволока или пруток) подается строго перед горелкой без любых движений поперек. Таким образом шов получается узким.
Присадка и электрод должны постоянно быть в защитной газовой среде.
Движения следует выполнять плавно, чтобы избежать разбрызгивания металла и искр.
Шов заканчивается кратером, который заливается при использовании пониженного тока. Нельзя резко отводить горелку и обрывать дугу, это негативно сказывается на защите соединения.

Процесс обучения аргонной сварке несложный. Но для выполнения ровных качественных швов требуется терпение и практика.

Преимущества и недостатки сварки в среде аргона

У аргонной сварки есть как плюсы, так и минусы, которые надо учитывать при выборе данного способа.

Ее преимуществами являются:

Отсутствие деформации заготовок из-за высокой температуры, поскольку не требуется значительно разогревать края деталей.
Аргон – инертный газ, следовательно, он тяжелее воздуха. Значит, кислород не сможет проникнуть в сварочную ванну.
Дуга имеет большую тепловую мощность, сварка происходит с высокой скоростью и хорошим качеством, если мастер имеет достаточную квалификацию.
Несмотря на некоторые особенности аргонной сварки, процесс этот несложный, ему легко обучиться.
Аргонной сваркой можно соединять металлы, которые невозможно соединить иным способом.

Недостаток аргонной сварки – невозможность ее проведения на открытом воздухе при наличии сильного ветра. Аргон разносится ветром, следовательно, плохо защищает шов, поэтому последний может быть некачественным.

В закрытых помещениях сварку необходимо проводить только с использованием принудительной вентиляции. Кроме того, если необходимо применить высокоамперную сварочную дугу, то следует заранее решить, каким образом будет происходить охлаждение шва при проведении работ.

Сферы применения аргонной сварки

Для чего используют аргонную сварку? Она необходима в случаях, когда сварочные швы должны быть выполнены безукоризненно. Особенно часто с ее помощью соединяют трудно свариваемые материалы и заготовки с тонкими стенками. Данный вид сварки востребован в авиа- и ракетостроении, автомобильной промышленности. Посредством такого соединения изготавливают важные узлы из алюминия и его сплавов.

Чаще всего аргонодуговую сварку применяют при работе с алюминием, который является трудно свариваемым, часто трескается, дает сильную усадку. Кроме того, в расплавленном состоянии этот металл легко окисляется, покрываясь тугоплавкой пленкой, которая препятствует образованию шва. И только сварка в среде аргона поможет получить швы высокого качества.

Особенно востребована такая сварка на автомобильных СТО, где с помощью такого способа соединения период эксплуатации деталей значительно продлевается.

Для чего используют аргонную сварку на станциях техобслуживания автомашин? Она может применяться при ремонте радиаторов, разных частей коробок переключения передач, трубок от кондиционеров и прочих элементов, сделанных из алюминия и его сплавов. Пайку и плазменное напыление, как и иные способы сварки, невозможно было бы использовать для таких работ, поскольку детали имеют технические особенности.

Аргонную сварку можно использовать и при работе с иными материалами, такими как титан, медь, дюралюминий, силумин, чугун и прочие черные и цветные металлы.

Каждый из материалов имеет химические особенности и нюансы «поведения» во время нагрева, и мастер должен их знать, чтобы не допустить ошибки

При создании кованых изделий, к примеру, ворот, оград, люстр, перил, мебели, также применяют аргонную сварку. Сложные соединения подобных изделий достаточно тяжело обрабатывать, а такой способ сварки упрощает рабочий процесс, придавая изделиям прекрасный внешний вид без финишной обработки.

Швы, полученные посредством аргонодуговой сварки, практически незаметны. Это важно не только для получения эстетически привлекательного внешнего вида, но и для прочности всей конструкции.

Экономия – еще одна причина применения аргонной сварки. Причем сэкономить можно не только средства, но и усилия, и нервы.

Качественный результат работы достигается использованием аргона с разными присадками. Оптимальный состав расходников хорошо известен профессиональным сварщикам, поэтому свою работу они выполняют наиболее эффективно и с высоким качеством.

Техника безопасности при дуговой сварке в аргоне

Применяя в работе сжиженные газы, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

Назовем основные ее требования при использовании аргона:

не положено проводить сварку вблизи легковоспламеняющихся веществ;
необходимо удалить все посторонние предметы;
следует использовать только сертифицированные материалы и исправное оборудование;
перед началом работ надо пройти предварительный инструктаж, получить базовые теоретические знания;
в ходе работы обязательно использовать маску либо защитные очки, желательно «хамелеоны».

Несмотря на то, что аргон достаточно безвреден для человеческого организма, его лучше не вдыхать, так как он более легкий, чем кислород, а потому просто выталкивает его. После попадания аргона в легкие человек начнет задыхаться. Осуществлять сварку следует в помещении, имеющем хорошую естественную вентиляцию, в противном случае для моментального удаления продуктов сгорания надо позаботиться о качественной постоянной вентиляции.

Аргоновая сварка

Аргоновая сварка гарантирует создание надежного соединения. Данный метод универсален и применяется как на крупных производствах, так и в быту для локальных задач. Аргоном можно варить разные металлы, в том числе медь, титан и алюминий, что значительно расширяет сферу применения.

Чтобы соединения были прочными и надежными, необходимо использовать подходящее оборудование и режимы. В нашей статье мы расскажем, что такое аргоновая сварка, какой она бывает, что для нее нужно и какие правила необходимо соблюдать.

Суть технологии аргоновой сварки

Данная технология предполагает использование газа в сочетании с электричеством, позволяя обрабатывать практически любые металлы. Метод подходит для сварки нержавеющей стали, чугуна, меди и алюминия, которые активно применяются при создании разнообразных узлов и механизмов. В повседневной жизни каждый человек ежедневно соприкасается с предметами, изготовленными при помощи аргонодуговой сварки. Речь идет о маленьких бронзовых крючках для вешалки, люстрах и других светильниках, даже задней части холодильника.

Говоря о том, что такое аргоновая сварка, нужно понимать, что данный подход решает важную проблему: горение невозможно без кислорода, однако он вызывает окисление металлов, негативно влияя на шов. Когда сварочная ванна застывает, на шве появляется большое количество пузырьков, снижающих его прочность, а алюминий вовсе сгорает. Тогда как аргон, подаваемый на ванну, образует вокруг места сварки защитное облако, сводя к минимуму возможность окисления. Данный инертный газ играет роль изоляции металла от элементов, содержащихся в окружающем воздухе, так как тяжелее их.

Стоит отметить, что иногда аргон заменяют еще одним инертным газом – гелием. Однако второй вариант значительно дороже, поэтому используется редко.

Аргон имеет такие достоинства:

тяжелее атмосферных газов, за счет чего вытесняет их из ванны;
не вступает в реакцию с веществами, выделяющимися в процессе сварки.

Плюсы и минусы аргоновой сварки

Поскольку нам уже известно, что такое аргоновая сварка, необходимо обозначить ее основные плюсы:Поскольку нам уже известно, что такое аргоновая сварка, необходимо обозначить ее основные плюсы:

Небольшая температура нагрева, за счет чего размеры и форма соединяемых элементов остаются неизменными.
Аргон инертен, то есть имеет большую плотность и вес, чем воздух. В результате достигается оптимальная защита области сварки.
Дуга имеет достаточно высокую тепловую мощность, поэтому формирование шва занимает минимум времени.
Процесс отличается простотой, что позволяет начинающим сварщикам быстро его освоить.
Метод дает возможность соединять разные виды металлов, которые не поддаются прочим способам сварки.

Минусы этого подхода:

Сквозняки и ветер сдувают часть газовой защиты, приводя к снижению качества сварного шва. Специалисты советуют работать в закрытых помещениях, оснащенных хорошей вентиляцией.
Аппарат для аргоновой сварки достаточно сложный, кроме того, непростой задачей является настройка режимов сварки.
При работе с высокоамперной дугой важно обеспечить дополнительное охлаждение стыкуемых заготовок.

Виды аргоновой сварки

На производствах используют три вида аргоновой сварки:

Ручной – сварщик сам держит горелку и присадочную проволоку. Опыт мастера влияет на скорость формирования шва и характеристики последнего.
Полуавтоматическая – в горелке предусмотрен канал для подачи проволоки, а в аппарате установлен подающий механизм, как в полуавтомате MIG. Сварщик направляет горелку, тогда как вторая рука у него свободна, что позволяет придерживать и поворачивать изделие. Данный подход считается более производительным, чем первый, однако итоги работы также зависят от навыков и опыта специалиста.
Автоматическая – подача проволоки осуществляется в автоматическом режиме. Горелка находится на каретке, и ее движение обеспечивается системой приводов. Вся сварка автоматизирована, поэтому осуществляется без участия человека. Скорость работы, глубина провара изначально устанавливаются при помощи панели управления. Качество швов никак не связано с опытом оператора, поэтому всегда остается высоким.

Также, отвечая на вопрос о том, что такое аргоновая сварка, нужно понимать, что она может осуществляться с использованием присадочной проволоки либо без нее. Второй подход применяется, если нужно сварить тонкие стали сечением не более 2 мм. Еще одно важное условие – отсутствие щелей у сторон, благодаря чему обеспечивается плотный прижим. Вольфрамовый электрод плавит края заготовки, и горячего металла хватает для формирования шва. Соединения получаются герметичными, тонкими, гладкими, имеющими почти зеркальную поверхность, без чешуи. Однако они легко повреждаются на изломе.

Использование присадки предполагает большие временные затраты на сварку, при этом формируется чешуйчатый шов, а число слоев чешуи зависит от частоты подавания присадочной проволоки в сварочную ванну. Однако данный метод позволяет перекрывать зазоры шириной 3–5 мм, делать бугорки под проточку. Его используют при работе с толстыми металлами сечением более 3 мм.

Оборудование для аргоновой сварки

Залогом надежных швов является выбор подходящего аппарата для аргоновой сварки. Для данной работы нужен значительный набор оборудования. Также на рынке сегодня представлены универсальные, не очень дорогие устройства, обеспечивающие все необходимые функции.

Оборудование для аргоновой сварки делится на три группы:

Специализированное – предназначено для обработки изделий определенного вида.
Специальное – устанавливается на производствах и используется для заготовок с одинаковым типоразмером.
Универсальное – подходит для любых работ в среде аргона, например, для соединения полуавтоматом элементов изделия из нержавеющей стали.

Перечень оборудования для аргоновой сварки не ограничивается одним аппаратом. Однако необязательно приобретать все виды необходимого оборудования, так как есть элементы, которые можно изготовить самостоятельно.

Для аргоновой сварки требуются:

Горелка с вольфрамовым расходником – о ней будет отдельно говориться далее.
Основной и вспомогательный трансформатор. Роль первого чаще всего играет аппарат для дуговой сварки с показателем напряжения в пределах 70 В. Вспомогательный обеспечивает электропитание коммутирующих устройств.
Осциллятор, который подключается параллельно к источнику питания и необходим для разжигания дуги при использовании неплавящегося вольфрамового расходника. Для этого устройство подает высокочастотные импульсы, обеспечивая ионизацию дугового промежутка. Обычная сетевая частота составляет примерно 55 Гц при напряжении 220 В, тогда как за счет осциллятора удается добиться показателей в 500 кГц и 6000 В.
Контактор – подает напряжение на горелку.
Реле – отвечает за включение и отключение контактора и осциллятора.
Вольфрамовые электроды для аргоновой сварки, которые идут в комплекте с проволокой аналогичного диаметра.
Аргоновый баллон, оснащенный редуктором.
Выпрямитель – позволяет создать постоянный ток с напряжением 24 В.
Амперметр – измеряет силу тока.
Таймер – следит за временем обдува защитным газом.
Электрогазовый клапан – обеспечивает подачу постоянного либо переменного тока с показателями 24 В и 220 В.
Фильтр, призванный отслеживать высоковольтные импульсы из осциллятора.
Аккумулятор – позволяет последовательно подключить оборудование в электрическую цепь, стабилизировав переменный ток.

Когда производится сварка металлов с более толстыми краями и необходима высокая производительность, в процесс включаются:

Специальная горелка, за счет которой удается использовать сразу ряд вольфрамовых электродов. При помощи этого аппарата для аргоновой сварки обеспечивается более высокое качество, прочность шва, формируемого на высокой скорости.
Приспособление для нагревания присадочной проволоки.
Пульсирующий ток – во время пауз в его поступлении металл заготовок успевает кристаллизоваться. При синхронизации движения дуги с импульсами тока плавка получается высокоэффективной, вне зависимости от положения изделия в пространстве.

Требования к горелке для аргоновой сварки

На горелке закреплены электрод, к которому подается напряжение, и сопло. Через последнее газ поступает в зону обработки.

Понимая, что такое аргоновая сварка, проще выбрать горелку. Также необходимо принимать во внимание такие показатели, как:

максимально допустимая мощность и сила тока для конкретного оборудования;
наличие держателя, применяемого для работы с вольфрамовым стержнем;
материал сопла – в идеале стоит выбрать керамическое;
способ охлаждения, поскольку данный показатель значим при работе с толсто- и тонкостенными заготовками;
возможность использования горелки с любыми аппаратами (не только для аргоновой сварки);
длина электрического кабеля.

Не менее важно выбрать тип электродов:

Плавящиеся вольфрамовые стержни обычно применяют во время сварки полуавтоматом и автоматом. В таком случае дуга создается между металлом заготовки и присадкой. Выбор между воздушной или жидкостной системой охлаждения зависит от уровня производительности техники. Принцип работы горелки и конструкция сопла являются одинаковыми при использовании плавящихся и неплавящихся электродов.
Неплавящиеся стержни выбирают для ручной аргоновой сварки, поскольку с их помощью удается качественно соединять детали из металлов и сплавов с высокой химической активностью. Речь идет о таких материалах как титан, алюминий, магний, нержавеющая сталь.

Электрод крепят в токоподводящей цанге горелки, а через соседнее сопло в сварочную зону направляется инертный газ. Сила тока и диаметр стержня подбираются в соответствии с толщиной обрабатываемых заготовок.

Немаловажно, что в процессе такой сварки удается избежать брызг. Обеспечить равномерное распределение газа получается за счет сетчатого фильтра, устанавливаемого на горелку. Полуавтоматическая горелка также оснащена маховиком для управления положением стержня. Токопроводящая цанга фиксируется резьбовым соединением, позволяя устанавливать новые электроды.

Правила и режимы для сварки аргоном

Начинающему специалисту нужно не только понимать, что такое аргоновая сварка, но и знать базовые правила и порядок операций:

В первую очередь, с рабочей поверхности удаляют загрязнения, такие как масло, жир, краска. От качественного выполнения данного этапа зависит соединение металлов – грязи не должно остаться. Для этого можно использовать любые методы очистки, в том числе механические, химические.
За 20 секунд до сварки аргон подают в рабочую зону. Далее нужно взять проволоку и горелку, расположив последнюю поближе к поверхности заготовок – дуга появится после подачи электропитания.
Горелку ведут вдоль линии стыка, не допуская ее перемещения поперек шва. Важно помнить, что присадка не должна подаваться слишком быстро, так как это приведет к разбрызгиванию металла. Рекомендуется направлять проволоку немного перед горелкой, добавляя и убирая по необходимости быстрыми поступательными движениями.
Важно обеспечить дугу минимальной длины – тогда шов получится узким, глубоким и аккуратным. Данное правило особенно актуально при сварке неплавящимся электродом.
Горелка и присадочная проволока должны находиться под защитой инертного газа.
Кратер заваривают за счет снижения напряжения, подаваемого к горелке, а не посредством прерывания дуги. Подачу аргона перекрывают спустя 15 секунд после завершения шва.

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.

Принцип аргонной сварки

Аргонодуговая сварка отличается от всех остальных видов тем, что в данном процессе используется электродуга с аргоном в качестве защитной среды. Инертный газ подается в первую очередь, чтобы защитить металлы на время обработки от контакта с кислородом. Из этой статьи вы узнаете основной принцип аргонной сварки, а также о том, в каких случаях его используют.

На чем основан принцип аргонной сварки

Сварка аргоном представляет собой технологию гибридного типа – благодаря ей удается соединять металлы, работа с которыми считается наиболее сложной. Принцип аргонной сварки отлично работает как с большими трубами, так и с крохотными бронзовыми статуэтками. Дело в том, что этот способ вобрал в себя лучшее из двух классических методов: дугового электрического и газового. В качестве самого распространенного примера работы с аргоном можно привести сварку нержавеющей стали.

Прежде чем приступать к обсуждению принципа действия аргонной сварки, необходимо понять физику данного процесса. Не секрет, что соединение металлических поверхностей невозможно без их нагрева. Но поскольку нагрев требует использования огня, задействуется и кислород, содержащийся в воздухе, который запускает реакцию окисления. Проблема в том, что сложные металлы или сплавы типа легированных сталей или цветных металлов сильно подвержены окислению.

Окисление опасно тем, что оно значительно снижает качество швов, – они становятся хрупкими и быстро приходят в негодность. Это происходит из-за образования в шве множества мельчайших пузырьков. Если говорить об алюминии, то он при нагревании в обычных условиях начинает гореть.

Принцип аргонной сварки используется, в первую очередь, чтобы защитить сварочную рабочую ванну от газов и примесей. В качестве защитной оболочки выступают инертные газы, это может быть не только аргон, но и гелий. Однако серьезный недостаток последнего состоит в его высокой цене и большом расходе. Например, при обработке нержавейки требуется в несколько раз больше гелия, чем аргона. Еще одна особенность использования гелия – с ним нельзя работать без защитной одежды, полностью закрывающей тело.

В связи с тем, что мы описали выше, гелий сегодня редко применяется в чистом виде, его используют в смесях для газовых лазеров. Другой инертный газ – азот. Он подходит исключительно для работы с медью. Поэтому основным и самым распространенным инертным компонентом, применяемым при гибридном подходе, работы является аргон.

Назовем основные качества аргона:

Гораздо тяжелее, чем воздух. Именно благодаря этому он легко занимает всю сварочную ванну, защищая зону плавления от других газов.
Инертен, поэтому не вступает в реакцию с другими элементами, но, что важнее всего, никак не взаимодействует со свариваемыми поверхностями – на этом и строится принцип аргонной технологии.

Однако принцип аргоновой сварки неидеален, ведь при работе с током обратной полярности этот газ превращается в электропроводную плазму. Мы не будем вдаваться в подробности, говоря о малоприятных последствиях этого свойства.

В целом, у аргонной сварки мало минусов:

сложное оборудование, нуждающееся в точной настройке;
возможность работы только при наличии большого практического опыта.

Плюсов у этого принципа работы гораздо больше:

Шов получается высокого качества, так как в нем нет примесей.
Обработка металла в среде аргона предполагает умеренный нагрев металла, поэтому подходит для соединения заготовок даже очень сложных конструкций, при этом не происходит их деформации.
Данный принцип работы позволяет варить однородные и разнородные металлы и сплавы, с которыми не справляются все остальные методы.
Высокая скорость работы достигается благодаря использованию дуги с высоким температурным режимом.

Все обозначенные нами недостатки кажутся незначительными по сравнению с тем, какие возможности открывает аргонная сварка.

Аргонная сварка: принцип работы в зависимости от вида

Аргонную сварку принято делить на виды исходя из степени механизации:

Ручная. В этом случае сварщик самостоятельно передвигает горелку и подает сварочную проволоку. При данном подходе могут применяться только неплавящиеся электроды из вольфрама.
Механизированная/полуавтоматическая методика, при которой проволоку подает машина, а сварщик работает непосредственно с горелкой. Чаще всего этот принцип используется при аргонной сварке нержавейки полуавтоматом. Еще один яркий пример – механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Есть и новые, узкоспециализированные технологии в этой области. К ним относится обработка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа.
Автоматическая аргонная сварка. Оператор дистанционно управляет автоматом: перемещает горелку и подает проволоку. Сегодня постепенно распространяются системы, которые могут работать даже без постоянного контроля человека. Чаще всего роботы выполняют сварку труб из нержавейки. Автоматическая аргонодуговая сварка с использованием неплавящегося электрода все чаще применяется в сфере промышленности.

На каком оборудовании осуществляется аргонная сварка

Принцип аргонной сварки требует использования разнообразного оборудования. Но в этом нет ничего страшного, ведь сегодня можно приобрести готовые наборы со всем необходимым, причем по доступной цене.

Все оборудование делится на три вида:

Специализированное – для работы с заготовками одного типа.
Специальное – для промышленных предприятий, работающих с заготовками одного типоразмера.
Универсальное – для всех видов работ в аргоне, в том числе для соединения деталей из нержавеющей стали полуавтоматом.

Но нужно понимать, что принцип аргонной сварки совершенствуется. Так, чтобы обрабатывать листы металла с более толстыми краями и увеличить производительность, технология была доработана следующим образом:

Используется специальная горелка, позволяющая одновременно использовать несколько вольфрамовых электродов. Это необходимо, чтобы получать качественный шов, несмотря на высокую скорость работы.
Есть приспособление для нагревания проволоки.
Применяется пульсирующий ток – паузы в его поступлении нужны, чтобы металл успевал кристаллизоваться. Если синхронизировать движение дуги с импульсами тока, удается добиться эффективной плавки при любом положении в пространстве.

Горелка необходима для подачи электроэнергии и формирования газовой защиты, поэтому так важен ее грамотный подбор. Принцип аргонной сварки предполагает использование специальной горелки с неплавящимся вольфрамовым электродом, что очень важно, например, для сварки нержавейки.

Чтобы понимать принцип работы в среде аргона, важно представлять себе технические характеристики горелки:

допустимое значение сварочного тока/мощность;
тип охлаждения при сильных и слабых токах;
длину кабеля;
наличие в конструкции керамического сопла и фиксатора вольфрамового электрода;
универсальность, то есть возможность подключать горелку к разным системам.

Главным элементом аргоновой горелки является резервуар со штуцерами для охлаждающей жидкости. Вольфрамовый электрод подключен к электрическому кабелю аппарата, вокруг электрода идет подача инертного газа.

Как работает горелка?

Одновременно включаются сварочный аппарат, циркуляция охлаждающей жидкости, подача газа на горелку, в результате чего образуется защитное облако аргона.
Поджигается дуга, заготовки нагреваются до температуры плавления, присадочная проволока помещается в рабочую ванну.
Присадочная проволока и вольфрамовый электрод перемещаются вдоль шва.

1. Горелка с неплавящимся электродом.

Речь идет, преимущественно, о ручной аргонной сварке неплавящимся электродом. Такой способ является единственным возможным для обработки нержавеющей стали и химически активных металлов, то есть алюминия, титана и магния, при этом используется электрод из вольфрама.

Горелка состоит из электрода, зафиксированного в токоподводящей цанге, керамического сопла, которое используется для направления аргоновой струи, системы охлаждения посредством воздуха либо воды. Диаметр электрода подбирается в соответствии с используемой силой тока.

Принцип работы при механизированной аргонной сварке несколько отличается, поэтому используется иная горелка. Она состоит из вольфрамового неплавящегося электрода с маховичком для подъема и опускания, токоподводящей сменной цанги с гайкой, позволяющей использовать разные по диаметру электроды.

Поскольку данный принцип работы дает возможность избежать появления брызг металла, вместе с керамическими соплами используются проницаемые для газа сетчатые линзы – они необходимы для образования равномерного потока газа. Отметим, что аргонная сварка неплавящимся электродом является одним из наиболее популярных подходов в непромышленных масштабах.

2. Горелка с плавящимся электродом.

Такой вариант работы обычно применяют при автоматической и полуавтоматической аргонной сварке. Дуга подается между концом сварочной проволоки и заготовкой. Могут использоваться жидкостные и воздушные системы охлаждения. Принцип выбора сопла мало отличается от применяемого в случае с неплавящимися электродами.

Аргонная сварка: принцип работы

Принцип работы аргонной сварки инверторным способом

На сегодняшний день инверторный способ является наиболее востребованным принципом аргонной сварки. Его используют как в промышленности, так и в домашних условиях. Инвертор представляет собой аппарат дуговой сварки, задача которого состоит в том, чтобы преобразовывать постоянный ток в переменный. Немаловажно, что это устройство легко подстраивается под скачки напряжения источника электричества.

Инверторный аппарат отличается небольшими размерами и весом, при этом надежен и отлично подходит для сварочных работ в любых условиях. Немаловажно, что он может использоваться для обучения новичков.

На самом деле, если сравнивать принцип инверторной аргонной сварки нержавейки и работу с другим оборудованием, то первый вариант оказывается проще и удобнее. Дело в том, что от сварщика требуется только двигать горелку вдоль шва. Радует и результат – шов получается тонким и ровным, но лишь при условии, что соблюдены все технологические требования. Работа возможна и без присадочной проволоки, если удается добиться очень плотного соединения краев заготовок.

Как выбрать режим работы, не нарушая основные принципы аргонной сварки

Качество сварного шва во многом зависит от выбора режима сварки.

Направление и полярность тока подбирают в соответствии с обрабатываемыми металлами. Так, большая часть сплавов на основе стали требует сварки полярным постоянным током: на этом основан принцип сварки нержавейки полуавтоматом и труб из нержавеющей стали. Для цветных металлов, алюминия, магния подходит переменный ток обратной полярности.

Расход аргона зависит от скорости его подачи и внешних условий: если приходится работать на улице при сильном ветре, объем необходимого газа значительно увеличивается.

Может показаться странным, но в аргоновую газовую смесь добавляют до 5 % кислорода. В столь небольших количествах последний способствует очистке от вредных примесей, так как они вступают с ним в реакцию и просто сгорают.

Сварка алюминия по принципу аргонной сварки

Как мы уже говорили, невозможно сварить алюминий без использования аргонной среды. Дело в том, что при соприкосновении с кислородом, содержащимся в воздухе, на этом металле сразу же образуется оксидная пленка. И это становится действительно серьезной проблемой, поскольку, хотя алюминий является одним из самых сложных в обработке, его чаще всего используют для бытовых нужд.

Для плавления оксидной пленки требуется температура, значительно превышающая температуру плавления самого металла. Принцип аргонной сварки алюминия основан на том, что данный газ предупреждает процесс окисления, вытесняя кислород из сварочной рабочей ванны. В результате алюминиевая присадочная проволока легко плавится и получается качественный шов.

Принцип работы с данным металлом предполагает использование только переменного тока. Ток обратной полярности значительно поднимает температуру плавления за счет особой катодной очистки оксидной пленки. Высокая температура приводит к тому, что разрушается даже тугоплавкий вольфрам в электроде. Ток прямой полярности не позволяет пробить оксидную пленку, зато дуга получается стабильной и короткой. Как вы поняли, прочность и внешний вид шва зависят от переключения полярности.

Работа с постоянным током при аргонной обработке алюминия возможна, но только при условии использования чистого гелия в качестве инертного газа. Такой вариант обработки будет стоить гораздо дороже, а сам принцип работы более сложен с технической точки зрения.

Очень важно правильно подготовить алюминиевые заготовки, прежде чем приступать к процессу плавления. От этого непосредственно зависит качество будущего шва. Во время очистки нужно выполнить такие этапы:

обезжирить металл при помощи растворителя;
зачистить поверхность от оксидной пленки – зачистка может быть механической либо химической;
дать очищенным поверхностям полностью просохнуть.

Сварка меди по принципу аргонной сварки

Медь отличается от других металлов тем, что отлично противостоит ржавчине и устойчива в агрессивных средах. Поэтому для ее сварки требуется аргон высшего сорта либо в сочетании с гелием (причем аргона при этом должно быть больше). Используются плавящиеся или неплавящиеся вольфрамовые электроды, постоянный ток.

Предварительный нагрев до +800 °С используется в тех случаях, когда толщина медной заготовки превышает 4 мм. Присадочная проволока может быть из меди или медно-никелевого сплава. Дуга в этом случае должна обладать высокой устойчивостью.

Поскольку медь имеет высокую теплопроводность, кромки металла нужно обязательно разделывать. Если речь идет о листе до 12 мм толщиной, можно произвести только одностороннюю разделку, тогда как для более толстых кромок приходится проводить двустороннюю.

Читайте также: