Технология аргонной сварки

Welder tigВ данной статье мы рассмотрим общие вопросы и понятия аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом методом TIG. Аргонной сваркой можно сваривать практически все металлы и сплавы, но основное применение – это сваривание алюминия и нержавейкиНедостатком аргонной сварки – являются невысокая скорость сваривания.

Схема аргоновой сварки

Под аргонной сваркой или TIG (Tungsten Insert Gas) сваркой мы будем подразумевать ручную дуговую сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом металлов и сплавов в среде аргона.

Для осуществления аргонной сварки необходим сварочный аппарат, специально предназначенный для этого и баллон с аргоном или его смесью. Аргонную сварку обычно осуществляют на прямой полярности, что означает "плюс" на изделие (клемма), "минус" на держатель. В этом случае на изделии выделяется до 70% теплоты дуги, что обеспечивает глубокое проплавление основного металла. При сварке 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод. Аргонная сварка алюминиевых и магниевых сплавов осуществляется на переменном токе. Применение переменного тока благотворно влияет на сварочную ванну.

Как выполняют аргонную сварку.

И так, сварочная дуга горит между изделием и вольфрамовым электродом. Электрод расположен в горелке и через сопло выдувается защитный газ. Сварку обычно выполняют справа налево. Присадочный материал (пруток) подается в зону дуги со стороны и в электрическую цепь не включен. Конец прутка подают в зону сварки плавно во избежание разбрызгивания металла. Сварку выполняют без колебательных движений горелки, чтобы не нарушить защиту зоны сварки. Движение горелки осуществляют только вдоль оси шва. При этом шов получается более узкий, чем при сварке покрытыми электродами.

Головка аргоновой горелкиУгол между осью мундштука горелки для аргонной сварки и плоскостью свариваемого изделия в идеале должен быть 75 – 80°. Присадочный пруток подают под углом 90° относительно оси мундштука горелки, а угол между прутком и изделием должен быть около 15 – 20°. Нельзя вводить присадочный пруток в столб дуги, так как это приводит к мгновенному оплавлению прутка и разбрызгиванию. Во время сварки необходимо следить, чтобы расплавленный металл находился в защитной зоне газа. По окончании сварки перекрывать защитный газ можно только при остывании вольфрамового электрода (5 – 10 секунд). Вылет вольфрамового электрода: 5 – 12мм. Прекращать сварку удлинением дуги, отводя горелку в сторону — не рекомендуется.

Качество шва в большой степени определяется степенью защиты зоны сварки от воздуха. Необходимый расход защитного газа устанавливают в зависимости от состава и толщины свариваемого металла, типа сварного соединения и скорости сварки. Поток защитного газа при сварке должен надежно охватывать всю область сварочной ванны, разогретую часть присадочного прутка и электрод. При повышенных скоростях сварки поток защитного газа может оттесняться воздухом. В этих случаях следует увеличивать расход защитного газа.

Вольфрамовые электроды.

При ручной аргонной сварке на постоянном токе прямой полярности конец вольфрамового электрода затачивают на конус. Длина заточки, должна быть равна двум-трем диаметрам электрода. При сварке на переменном токе рабочий конец вольфрамового электрода затачивают в виде полусферы. Загрязнение рабочего конца электрода понижает его стойкость, способствует интенсивному оплавлению, ухудшает качество шва. Причиной этого является образование сплава вольфрама и другого металла с более низкой температурой плавления. Поэтому дугу возбуждают без прикосновения к основному металлу или присадочной проволоке, используя осциллятор. При правильном выборе силы сварочного тока рабочий конец электрода расходуется незначительно и долго сохраняет форму заточки.

Лучшие результаты при сварке большинства металлов дает применение электродов не из чистого вольфрама, а торированных, иттрированных или ланттанированных. Добавка в вольфрам при изготовлении электродов 1,5-2% окислов иттрия и лантана повышает их стойкость и допускает применение повышенных на 15% сварочных токов. Перед сваркой рабочий конец электрода обычно затачивают на конус с углом 60° на длине двух-трех диаметров. Форма заточки электрода влияет на форму и размеры шва. С уменьшением угла заточки и диаметра притупления в некоторых пределах глубина проплавления возрастает.

Аргон и его смеси.

Сегодня аргон является наиболее доступным и сравнительно недорогим, среди инертных газов. Он не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с воздухом. Дуга в аргоне отличается высокой стабильностью. Аргон, является основной защитной средой при сварке алюминия, титана, редких и активных металлов. Употребление газовых смесей, вместо аргона, в некоторых случаях, повышает устойчивость горения сварочной дуги, уменьшает разбрызгивание металла, улучшает формирование шва, увеличивает глубину проплавления, а также воздействует на перенос металла.

Вот некоторые газовые смеси с аргоном.

Состав газовой сварочной смеси

Свариваемые материалы

Область применения

80-95% Ar + 20-5% CO2

Углеродистые и легированные конструкционные стали

Капельный или струйный перенос электродного металла. Стабильность дуги. Сварка металлов широкого спектра толщин.

92% Ar + 6% CO2 + 2% O2

Углеродистые и легированные конструкционные стали

Капельный или струйный перенос электродного металла. Идеально подходит для сварки металлов малых толщин.

85% He + 13,5% Ar + 1,5% CO2

Легированные и углеродистые конструкционные стали

Сварка пульсирующей дугой. Дает великолепные чистые швы с гладким профилем с незначительным окислением поверхности. Идеален для тонких материалов, где высокая скорость сварки дает низкий уровень деформации материала.

43% Ar + 55% He + 2% CO2

Легированные и углеродистые конструкционные стали

Низкий уровень армирования металла шва и околошовной зоны. Подходит для сварки металлов широкого спектра толщин.

60% Ar + 38% He + 2% CO2

Легированные и углеродистые конструкционные стали

Капельный или струйный перенос электродного металла. Придает стабильность дуге, что обеспечивает низкий уровень разбрызгивания и снижает появление дефектов шва.

70% Ar + 30% He

Цветные металлы и их сплавы. Средне и высоколегированные стали

Инертная газовая смесь. Дает более эффектный нагрев, чем чистый аргон. Увеличивает скорость сварки. Обеспечивает глубокий провар, низкую пористость и ровную поверхность сварного шва.

50% Ar + 50% He

Цветные металлы и их сплавы. Средне и высоколегированные стали

Инертная, наиболее универсальная газовая смесь для сварки материалов любой толщины.

30% Ar + 70% He

Цветные металлы и их сплавы. Средне и высоколегированные стали

Инертная смесь, используется для толстых материалов, что позволяет существенно увеличить скорость сварки, уменьшить пористость и снизить применение необходимости подогрева. Дает ровный сварной шов с более глубоким проплавлением и меньшими дефектами.

Общие моменты аргонной сварки.

При сварке меди, защитным газом служит азот, так как по отношению к меди он является инертным газом.

Аргонной сваркой можно выполнять всё виды соединений: стыковые, тавровые, нахлесточные и угловые.

Сварку выполняют без присадки, когда шов формируется за счет расплавления кромок, и с дополнительным присадочным металлом, предварительно уложенным в разделку или подаваемым в зону дуги в виде присадочной проволоки. Угловые и стыковые швы во всех пространственных положениях выполняют вручную, полуавтоматически и автоматически. Для получения качественной сварки, особенно тонколистовых конструкций, следует обеспечивать точную подготовку и сборку кромок прихватками вручную вольфрамовым электродом или в специальных сборочно-сварочных приспособлениях.

Для формирования корня шва можно использовать медные или стальные съемные подкладки, флюсовую подушку. В некоторых случаях возможно применение и остающихся подкладок. При сварке труб или закрытых сосудов газ пропускают внутрь сосуда. Инертные газы, увеличивая поверхностное натяжение расплавленного металла, улучшают формирование корня шва.

Каталог интернет-магазинов Украины

Контакты

Звоните нам:

с 8:30 до 21:30

(097) 731-35-10

(066) 402-62-17

Андрей