Аргонная сварка: особенности, преимущества, применение

Содержание:

1. Технология, роль газа и других расходных материалов
2. Виды аргонной сварки
3. Обрабатываемые металлы
4. Плюсы и минусы
5. Сферы применения
6. Вопросы и ответы

Аргонная сварка сочетает использование электродов и инертного газа аргона. Эта технология крайне популярна из-за того, что в ней можно найти плюсы и электродуговой, и газовой сварки. Важное ее достоинство — эстетичный и крепкий сварной шов. Аргоновый метод также называется аргонодуговым.

Технология, роль газа и других расходных материалов

Перед началом сваривания поверхность металла очищают от загрязнений и оксидной пленки. Это достигается механическим или химическим способом. Затем заготовку обезжиривают.

За 15-20 секунд перед сваркой подается газ. Он исключает попадание кислорода в на обрабатываемые поверхности, защищая их от окисления, и улучшает надежность соединения. Вслед за подачей газа сварщик включает ток, и под воздействием высокочастотного импульса горелка с электродом начинает производить сварку.

Для качественного соединения также используют присадочную проволоку, которая плавно подается навстречу горелке под углом 15-30 градусов от свариваемых деталей. Вести горелку нужно под углом 90 градусов и близко к поверхности металла. На расстоянии электрода в 2 мм от материала дуга получается короткой и создает тонкий и глубокий шов. 

В конце шва нужно заварить кратер, уменьшив напряжение тока в горелке без прерывания дуги. И только через 15-20 секунда по окончании сварки прекращают подачу аргона. Это делается, чтобы дополнительно защитить нагретый металл от окисления.

Аргон, как инертный газ, не участвует в реакциях с металлами и вытесняет более легкий кислород из сварочной ванны. Таким образом, газ препятствует образованию оксидных пленок, которые мешают выполнить качественный шов. При использовании тока обратной полярности аргон хорошо проводит электричество. 

Виды аргонной сварки

1. Ручная (TIG) сварка. Происходит под полным контролем сварщика. Он держит горелку одной рукой, а второй рукой подает присадку для шва. Часто для этого способа используется тугоплавкий электрод из вольфрама. Ручную сварку удобно применять и в домашних условиях, и на производстве, если работает опытный сварщик. У метода невысокая производительность, но им можно сваривать любые металлы толщиной от 0,5 мм, а шов получается аккуратным и надежным. 

2. Механизированная (полуавтоматическая MIG) сварка. Это более простой вариант, поскольку рабочий должен держать только горелку, присадочный пруток подается механизмом станка. Полуавтоматическое оборудование в 3 раза быстрей производит сварку металлов толщиной от 1 мм. Метод подходит для всех видов стали, меди, алюминия, чугуна и так же, как и TIG, обеспечивает качественное соединение.

3. Автоматическая сварка. Сварщик управляет автоматическим сварочным аппаратом дистанционно. Станок работает горелкой, одновременно подавая присадку. Этот способ удобно использовать в небольших производственных и сборочных цехах. Более продвинутая автоматическая сварка — роботизированная — используется на крупных предприятиях. В этом случае работа человека не требуется. 

Для сварки аргоном, кроме аппарата, понадобятся осцилляторы, горелки, вольфрамовые электроды, газовые баллоны, шланги, присадка и защитные средства.

Обрабатываемые металлы 

С использованием аргона варятся все металлы, но чаще всего так производится сварка меди, алюминия и нержавейки. Например, алюминиевые детали по-другому почти невозможно соединить. Но для черных металлов аргонная сварка стоит дороже и сложней по технологии.

• Черные металлы. При сварке низкоуглеродистой и нелегированной стали аргоном сварочная ванна закипает, там могут образоваться поры, которые отрицательно влияют на прочность шва. Кроме того, брызги, летящие из ванны, притягиваются к вольфрамовому электроду и затупляют его, а также попадают на руки сварщику. Но если правильно подобрать расходные материалы и оснастку, заложить больше времени на работу и обезопасить все части тела, в результате получатся почти незаметные швы на тонких листах металла. 

• Нержавеющая сталь. Свои трудности есть у аргонной сварки нержавейки. У металла более низкая теплопроводность, чем у углеродистой стали, поэтому отвод тепла от рабочей зоны происходит медленно, и возможен пережог. Чтобы этого не случилось, силу тока уменьшают. Также нержавейка может удлиняться при нагреве, что ведет к деформации и трещинам. Поэтому расстояние между деталями должно быть большим. Перегрев нержавеющей стали приводит к потере антикоррозионных свойств, и аргон прекрасно подходит для охлаждения места соединения. 

• Алюминий и его сплавы. На поверхности алюминия легко образуется оксидная пленка, которая препятствует сварке, поскольку у нее более высокая температура плавления. Чтобы соединить алюминиевые детали, нужно тщательно обезжирить и очистить заготовки, а затем применить переменную силу тока. Тогда выйдет эстетичный и устойчивый к воздействию шов.

• Медь и ее сплавы. Медь устойчива к коррозии и воздействию агрессивной среды, а также обладает высокой теплопроводностью. Для сваривания меди используют постоянный ток и присадка из меди или медно-никелевого сплава. Если толщина деталей больше 4 мм, понадобится предварительно их нагреть. Кроме того, придется разделать кромки заготовок: обе, если толщина материала больше 12 мм.

Плюсы и минусы

Аргонодуговая сварка имеет гораздо больше плюсов, чем минусов. Этот способ соединения металлических деталей применяется повсеместно в быту и на производстве благодаря следующим достоинствам:

• образуется красивый сварной шов, который не требует финишной обработки и выдерживает большие нагрузки,
• детали не деформируются, так как не перегреваются,
• процесс сварки идет легко из-за аргона, который образует защитную среду от окисления металла,
• высокая тепловая мощность и стабильность дуги позволяет производить сварку с большой скоростью,
• способ подходит для всех металлов и сплавов любой толщины, а также для сваривания неоднородных материалов.

Единственное, что можно отнести к минусам аргонового метода — это сложное технологичное оборудование, которое нуждается в освоении и настройке. Особенно это касается полуавтоматов и автоматов, которые к тому же не мобильны. Также сварочные станки для использования газовой защитной среды более дорогие.

Сфера применения

Когда нужно эстетичное и герметичное соединение металлических заготовок, аргонной сварке нет равных. Поэтому ее использование так популярно в промышленности и при ремонте деталей. Для сваривания тонколистовых и растрескиваемых материалов, при повышенных требованиях к шву, при обработке труднодоступных мест — выбор аргонной сварки очевиден. Вот несколько областей производства, в которых применяется этот способ:

• в автомобилестроении и авторемонтных цехах — для радиаторов, дисков, кузовов, коробок передач, кондиционеров, трансмиссий;

• в производстве кованых заборов, светильников, ворот, дверей, мебели;

• в авиастроительной и ракетостроительной промышленности;

• для создания металлоконструкций для строительства, для наружной рекламы;

• при изготовлении газоходов и дымоходов;

• в производстве сплит-систем или холодильников;

• для выпуска защитных или фильтрующих сеток.

Аргонодуговая сварка часто используется в художественных работах по металлу. Она хорошо подходит для чугунного литья и восстанавливает поверхность уже готовых изделий.