Высокотехнологичная аргоновая сварка

Видео: Аргонодуговая сварка.Краткий обзор горелки,сварка в напольном положении.

Множество изделий, используемых в быту и в промышленности, изготавливается из металлов и их сплавов. Для получения прочного и качественного неразъемного соединения металлических изделий лучший способ – сварка плавлением. Среди методов, сравнительно дешевых и позволяющих получить достойное качество сварного шва, может быть названа аргоновая сварка. Это одна из разновидностей дуговой электросварки. Осуществляется дугой, горящей между неплавящимся (чаще – вольфрамовым) электродом и металлической заготовкой. Электрод закреплен в горелке, а подаваемый в зону плавления извне присадочный материал не является частью электрической цепи. Кромки основного металла и присадочный материал расплавляются плазмой дуги и образуют шов. К сварочной ванне через сопло горелки в автоматическом режиме подается инертный газ аргон. Он практически не вступает в химическое взаимодействие с расплавленным металлом и образующимися в зоне дуги газами. За счет того, что Ar на 38% тяжелее воздуха, он опускается вниз, вытесняя атмосферные газы из зоны сваривания, этим защищая ее и предотвращая возникновение дефектов в сварном соединении. Чтобы уменьшить пористость шва, к аргону может добавляться 3-5% кислорода, тогда защита металла более активна.

Видео: Аргоновая сварка Tig welding

Аргонодуговая сварка обеспечивает образование шва путем крупнокапельного или струйного переноса металла. Крупнокапельный перенос приводит к большому разбрызгиванию и не позволяет достичь устойчивого процесса сварки. Технологические характеристики получаемого при этом шва хуже, чем при полуавтоматической сварке в CO₂. Струйный перенос металла обеспечивает аргоновая сварка на токах сваривания свыше I св=260A. При этом процесс сварки становится стабильным, качество шва повышается. Но применение такой высокой силы тока часто не соответствует технологическим требованиям к процессу (например, излишне нагревает заготовку и изменяет свойства легированных металлов). Поэтому целесообразно применять импульсные источники питания. Это позволяет переходить к струйному переносу металла уже на токах, близких I св=100A.

Зажигание дуги при использовании неплавящегося электрода осуществляется специальным устройством – осциллятором, подключаемым параллельно с источником питания. Когда аргоновая сварка выполняется на переменном токе, после поджигания дуги осциллятор переключается на режим стабилизатора, подавая в дугу импульсы при смене полярности. Это обеспечивает устойчивость горения дуги.

Если применяется постоянный ток, на катоде и аноде происходит неравномерное выделение теплоты (около 70 % - на аноде). Поэтому для сталей, сплавов титана и прочих металлов, кроме алюминия, полярность используют прямую, чтобы максимально проплавлялась заготовка. Сварка Al выполняется на переменном токе, что позволяет разрушать оксидную пленку, не перегревая изделие.

Для сварки деталей из нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов может также применяться аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Но область ее применения значительно уже, чем с электродами из вольфрама.

Находит применение как ручная, так и автоматическая аргоновая сварка. К ее преимуществам можно отнести возможность производить соединение изделий малой толщины без присадочных материалов, работу с односторонним доступом к обрабатываемым поверхностям. Способ отлично подходит для сваривания неповоротных стыков труб из металла. Формируемый сварной шов обладает хорошими технологическими параметрами. Дуговая аргоновая сварка – технология, наиболее подходящая для соединения легированных сталей, сплавов титана, алюминия.

Из-за относительной простоты способа, аргоновая сварка своими руками доступна не только профессиональным сварщикам. В этом случае, в связи с малыми объемами выполняемых работ, не столь важна невысокая производительность процесса, что ограничивает его применение в крупном производстве.