Сварка аргоном: технология выполнения работ, применяемые электроды

Применение сварки аргоном необходимо для выполнения прочного соединения легированных сталей и различных цветных металлов. Бронзовые, медные, титановые, алюминиевые и другие металлические детали нельзя состыковать с применением обычной сварки. Кроме того, услуги аргонщика необходимы, когда требуется соединить детали, выполненные их разных металлов. Вызовы специалиста, из-за необходимости выполнить такие работы встречаются достаточно часто.

Учитывая определенные свойства этих металлов и сплавов, для их соединения следует применять аргонодуговую сварку. Название своё она получила благодаря использованию инертного газа аргона и электрической дуги. Хотя сам процесс выполнения работы очень похож на электросварку. Но часто даже мастеров, оказывающих услуги по выполнению подобных заказов называют аргонщиками.

Наличие электрической дуги для выполнения сварки понятно. Благодаря ей, края металла прогреваются до температуры плавления, их соединяют, и они свариваются. А для чего нужно применение инертного газа?

Зачем нужен инертный газ и его свойства

Какую же роль играет использование в этом процессе газа аргона? Он необходим для защиты расплавленного металла от различных примесей, находящихся в окружающей среде, и от окисления при взаимодействии с кислородом. Его защитная функция объясняется тем, что масса аргона почти не 40 процентов больше массы воздуха. Когда его направляют на зону плавящегося металла, он, благодаря своей тяжести, выталкивает кислород с поверхности сварного шва. Таки образом создаётся надёжный защитный барьер от любых атмосферных влияний. Без использования такой защиты, в выполненный шов могут попасть пузырьки воздуха, продукты окисления, и его прочность значительно снизится. А соединение деталей из такого металла, как алюминий, без применения аргона вообще невозможно, т.к. алюминий просто сгорит во время сварочных работ от взаимодействия с кислородом.

Аргон называют инертным газом, потому, что даже при воздействии электрической дуги, он не способен вступить в реакцию ни с плавящимися металлами, ни с каким либо другим газом, который может находиться в зоне сварного шва.

Тем не менее, благодаря физическим и химическим процессам, происходящим с аргоном от воздействия электросварки, он становится электропроводной плазмой.

Для того, чтобы защитные функции инертного газа были более эффективными, зажигать электрическую дугу сварщик аргонщик должен только через 20 секунд после подачи аргона. Прекращают подачу газа спустя 10секунд после завершения работы.

Используемые электроды

Для оказания услуг с применением аргонной сварки специалистами применяются как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды. Неплавящиеся электроды изготавливают, в основном, из вольфрама. Этот металл имеет очень высокую температуру плавления и считается тугоплавким. Материалы, из которых должны быть сделаны электроды, и их диаметры, подбирают по справочным таблицам и покупают в строительных магазинах. Их параметры зависят от технических характеристик металлов, с которыми будет работать сварщик. Специалисты, оказывающие подобные услуги должны иметь необходимую справочную литературу, и уметь пользоваться таблицами.

Аргонщики, занимающиеся предоставлением подобных услуг, используют в своей практике различные технологии. Чаще всего они применяют два вида аргонной сварки:

Ручную аргонную сварку с использование неплавящихся электродов;
Кроме ручной, существует и автоматическая аргонная сварка с применением как плавящихся электродов, так и неплавящихся.

Технология выполнения работ

В процессе выполнения аргонодуговой сварки применяется специальная горелка. Она комплектуется держателем для установки в него неплавящегося вольфрамового электрода;
Расстояние от корпуса горелки до конца электрода должно быть не более 5 мм;
На электрод крепится раструб, который изготовлен из керамики. Он выполняет роль сопла, благодаря она изготовлена, должен быть таким же, как и металл самой детали;
В процессе сварки присадочная проволока и используемый электрод должны постоянно находиться в зоне подачи газа, т.е. под соплом. Это предотвратит возможность окисления металла;
Если толщина детали, выполненной из цветного металла, небольшая, то использование присадочной проволоки необязательно;
Используемые для сварки электроды, выполненные из вольфрама, держат на минимальном удалении от изготавливаемого шва. Чем меньше это расстояние, тем более аккуратным и качественным он получится;
Сварку производят не спеша, не отрываясь от соединяемых поверхностей, исключая поперечные движения самого электрода и подачи присадочной проволоки.

Применяемое оборудование

Чтобы оказать услуги по выполнению аргонодуговой сварки обычный сварочный аппарат не подойдет. Его можно использовать, но только после оснащения следующими дополнительными приспособлениями:

В первую очередь необходимо дополнить его сварочным трансформатором, напряжение которого на холостом ходу должно быть в следующих пределах: от 60В, до 70В. Мощность трансформатора подбирают, исходя из технических характеристик металла, с которым придётся иметь дело;
Необходимо наличие силового контактора для подачи на горелку сварочного напряжения;
Сварочный аппарат оснащают так же осциллятором. Он преобразует обычную частоту и напряжение в сети в более высокие, которые ионизируют дугу, и помогают разжиганию электрода;
Необходимо использование регулятора. Он производит регулировку по времени подачу аргона на шов. С его помощью обеспечивается необходимый период обдува не только во время соединения металла, а так же до и после. Это необходимо для удаления из рабочей зоны посторонних примесей;
Специальной горелкой для работы с аргоном;
Баллоном, в котором находится аргон. Этот баллон обязательно должен иметь редуктор;
Комплектом электродов, изготовленных из вольфрама, и присадочными прутками из соответствующих материалов;
Необходимо наличие вспомогательного трансформатора. Он будет подавать питание на коммутирующие устройства;
Чтобы на эти устройства подавался постоянный ток и необходимое напряжение, равное 24 В, понадобится выпрямитель;
Аппарат должен быть оснащён электрогазовым клапаном;
Для того, чтобы контактор и осциллятор можно было включать и выключать, понадобится реле;
Осциллятор в процессе работы посылает на сварочный трансформатор высоковольтные импульсы. Для его защиты необходимо наличие индуктивно-ёмкостного фильтра;
В процессе работы придётся контролировать силу тока. Поэтому не обойтись без амперметра.
Т.к. рабочий процесс происходит с использованием переменного тока, должна уменьшаться его постоянная составляющая. Это достигается применением автомобильного аккумулятора. Его наличие в общей электрической цепи, при последовательном подключении, выполняет эту задачу;
Ну, и, конечно — же, понадобятся очки для сварки.

У такого вида сварки есть свои преимущества, не обойтись тут и без недостатков.

Преимущества применения инертных газов при соединении легированных и цветных металлов

Применение инертного газа аргона позволяет защитить сварной шов от вредных атмосферных влияний во время соединения деталей. Благодаря этому он получается более прочным, в нём отсутствуют дефекты в виде пор и раковин, а так же посторонние примеси;
Металлические заготовки нагреваются только на небольшом участке, непосредственно в самой зоне сварки. Это позволяет работать с мелкими деталями и изделиями, имеющими сложную конфигурацию;
После сварки аргоном швы получаются однородными. Они проплавляются на одну и ту же глубину по всей поверхности;
При сварке трубчатых поверхностей с маленьким диаметром достаточно выполнить шов только с одной стороны;
Существуют металлы и сплавы, которые не поддаются другим видам сварки. Аргонодуговая сварка является для них единственно возможным вариантом;
Процесс сварки не требует больших временных затрат. Работы выполняются очень быстро.

Недостатки данной технологии

Оборудование, применяемое аргонщиками достаточно специфическое и сложное;
Оно требует точной настройки и регулировки, которые должны соответствовать справочным данным, и зависят от свойств того или иного металла.

Самостоятельно собрать все необходимое оборудование сложно, но можно. Но лучше воспользоваться услугами профессионалов. Квалифицированные сварщики выполняют эту работу быстро и виртуозно, несмотря на ее сложность.

Для предоставления услуг по выполнению подобных работ необходима высокая квалификация сварщика, а так же соответствующий опыт и сноровка.

Новичку, который только постигает азы сварочных работ, а таких немало, не стоит заказывать услуги, связанные с цветными металлами. Конечно, услуги хорошего мастера за такие работы будут стоить не слишком дешево. Но и сами изделия из меди, алюминия, бронзы не дешевые. Некачественной сваркой их можно безвозвратно испортить. Поэтому, лучше найти хороших мастеров.