Как правильно варить аргоновой сваркой

Сварка нержавейки аргоном:технология, как правильно варить, важные нюансы

В статье мы расскажем про технологии и обучение технике сварки аргоном тонкой нержавейки. Такая сталь является удобным, популярным материалом для множества металлических конструкций. Основное ее достоинство – замедленный процесс коррозии, который быстрее всего завершает срок работы изделий.

Общая информация

У указанного металлического сплава есть два основных достоинства – антикоррозийные свойства и внешний эстетичный вид. За счет блеска поверхность часто оставляют неокрашенной. А сварной шов должен быть фактически незаметным. Многие сварщики не любят работать с этой сталью, потому что антикоррозийное покрытие затрудняет процес.

Особенности сварки нержавеющей стали аргоном

К любому сплаву можно найти подход и приспособиться, если знать особенные приемы. Основы сварочной работы остаются прежними, нужно также подготовить материал и оборудование, создать электрическую дугу, вести ровный шов. Но из-за примесей в металле – хрома и никеля – есть трудности.

Правила, которые нужно запомнить:

• • снизьте привычный ток минимум на 20%;
  • между двумя свариваемыми элементами оставляйте зазор побольше;
  • не используйте легированные электроды, если других нет, то подойдут только небольшой длины;
  • не допускайте нагрева выше 500 градусов;
  • быстро охлаждайте детали.

В чем заключаются сложности

Легирующие добавки дают следующие нюансы:

• Низкая теплопроводность. По этой причине заготовка полностью не прогревается, а высокая температура скапливается на месте соединения. Могут появиться прожоги или излишние наплавления.
• Из-за линейного расширения возможна конечная усадка, которая будет приводить к деформациям и трещинам.
• Высокое электрическое сопротивление стали при соединении с легированными электродами приводит к перегреву.
• Возможность потери антикоррозийных свойств из-за повышенной температуры и образования новых химических элементов на поверхности, склонных к ржавлению.

Оборудование и расходные материалы для аргоновой сварки нержавейки

Набор для сварщика будет состоять из:

• баллона сжиженного газа;
• горелки;
• инвертора;
• осциллятора;
• проводов, шлангов.

Это базовый комплект, который будет служить долго. Менять (заправлять) придется только присадочную проволоку, она удобнее, чем электроды, и сам инертный газ. Присадка должна быть того же состава, что и заготовка. Дополнительно на горелку можно установить газовую линзу. Она снижает расход. А вместо проволочного расходника можно применять электродный способ – из вольфрама.

Подготовка материала

Первым делом проверьте металл. Не все, что имеет яркий металлический блеск, называется нержавейкой. Проверить можно любым магнитом. К стали с антикоррозийными свойствами он не примагнитится. Затем:

• смойте все видимые загрязнения;
• просушите;
• тщательно пройдитесь по поверхности металлической щеткой (также подойдет шлифовальная машина), зачистите дефекты;
• обезжирьте внешний слой ацетоном или бензином.

Уделяйте особенное внимание стыкам.

Как подготовить небольшие детали из нержавеющей стали для аргонно-дуговой сварки

Алгоритм остается прежним, иногда даже проще полностью поместить элемент в емкость с обезжиривающей жидкостью. Особенность – трудность крепления. Если есть возможность, зафиксируйте маленькую заготовку, чтобы она не двигалась при сваривании. После этого выберете правильную присадку с легированностью равной или немного меньшей, чем у стали. Активно используются следующие модели:

Аналог проволок:
06X21H7БТ
06X19Н9Т
01X18Н10
01Х19Н9

Сварка аргоном нержавеющих труб

Мы уже упоминали о возможности чинить водопровод и прочие сферические детали, теперь объясним, в чем основное отличие такого способа. Происходит двухсторонний обдув. И если снаружи это просто обеспечивается аппаратом, то изнутри это сделать непросто. Для этого:

• с одной стороны заткните отверстие пробкой из любого подручного материала;
• стык можно проклеить изолентой или скотчем;
• в разъем второй трубы производится подача небольшой струей;
• после наполнения, последнее отверстие также закрывается тканью или бумагой;
• производится сваривание.

Технология

В целом процесс аналогичен классическому – розжиг дуги, образование сварочной ванны, проведение наконечников под определенным углом с целью образования ровного шва. Но есть ряд нюансов:

• ведите присадку исключительно вдоль ванны, нельзя, чтобы она выходила за пределы обдува;
• если есть дополнительный инертный газ, то обдайте заготовки с обратной стороны, тогда соединение будет эстетически приятнее;
• даже при создании дуги не касайтесь электродом до стали.

Сварка нержавейки в среде аргона при помощи проводника из вольфрама

Дадим несколько рекомендаций по технике:

• дуговой розжиг совершайте на графитовой пластине, а затем аккуратно переводите горелку на стык;
• подачу следует отключать не сразу после окончания приваривания, дождитесь 10-15 секунд;
• не делайте поперечных движений.

Заключение

Мы рассказали про сварку деталей из нержавейки при поддуве и высоком давлении аргона. Так можно достичь высокого качества шва и скорости работы. Соблюдайте технику безопасности на рабочем месте!

Видео для наглядности

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Аргонодуговая сварка для чайников

SUPERIOR TIG 421 DC — HF/LIFT + TIG acc

Аргонодуговая сварка (TIG) – это сварка несгораемым вольфрамовым электродом в среде инертного газа. Основа процесса заключается в том, что между вольфрамом и деталью происходит интенсивное перетекание электрического тока (дуга), а зона сварочной ванны ограждена от вредного влияния воздуха защитной атмосферой.

В самом начале аргонодуговая сварка была создана для алюминиевых сплавов. Но в процессе освоения данного нового способа выяснилось, что таким образом отлично соединяются и нержавеющие стали, а так же другие металлы и их сплавы: черные стали (если требуются высокие показатели качества шва), Сu, Ti, Mg, бериллий (Be).

Плюсы (если сравнивать с ручной электродной и полуавтоматической сваркой):

• выполнение операций с деталями малых размеров.
• Отсутствие окалины, шлака, чистота рабочей зоны
• Широкий спектр свариваемых металлов. Есть такие, которые поддаются только TIGу : магний, титан.
• идеальный шов
• возможность работы с разнотолщинными листовыми металлами.

Чтобы начать работать

с аргонной сваркой необходим источник тока, аксессуары к нему TiG –горелка, кабель массы, редуктор, баллон с газом, присадочные прутки, сварочная маска и краги (перчатки).

Выбор источника тока

зависит от того, какие задачи перед Вами стоят.

1. Источников существует большое количество, начиная от самых простых и заканчивая довольно сложно устроенными аппаратами. Но для того, чтобы научиться варить и получить первые навыки достаточно приобрести инвертор ММА постоянного тока с функцией TiG. Чем он будет отличаться от тех, которые такой функции не имеют? Возможностью понизить выходное напряжение для TIG, тогда как ручная сварка выполняется на более высоком напряжении. Такой вариант подойдет для обучения и неответственных работ по нержавейке, углеродистой и низколегированной стали, латуни и меди.
2. Для полноценной сварки в аппарате необходимо присутствие двух функций. Это :

• бесконтактный поджиг
• заварка кратера.

1. Если вы хотите варить алюминий, магний, титан, вам нужно приобрести более серьезный инвертор, который кроме работы на постоянке, предоставит возможность переключиться на переменный ток.

1. В последнее время появились инверторы, которые помимо прочих стандартных функций оснащены дополнительными, что облегчает работу с разнотолщинными деталями в разных пространственных положениях. Например, пульсовый режим. Но нужно заметить, что правильно им пользоваться и производить корректные настройки могут только сварщики с большим опытом.

Среда защитного газа

В аргонодуговой сварке применяется исключительно инертные газы: это аргон, либо гелий. но практически в 100% случаев используется аргон. Гелий применяется крайне редко в промышленных задачах, иногда применяется смесь аргона с гелием. Часто задают вопрос: можно ли применить углекислоту или смесь с ней. Ответ: нет, потому что вольфрам реагирует в окислительной среде и начинает плавиться. Давление/расход газа, если на редукторе установлен ротаметр 5-8 л./мин. Если редуктор без ротаметра, на манометре должно быть приблизительно 0,2 Бар

Вольфрамовые электроды

Очень важная часть сварочного дела. Так как между электродом и изделием зажигается дуга. элемент вольфрам выбран не случайно т.к. это самый тугоплавкий из металлов. Более высокая температура плавления, разве что у углерода, который, впрочем, относится к неметаллам. Вольфрам выдерживает высокие температуры и не плавится. Существует огромное количество марок вольфрамовых электродов. Все они обозначаются цветовыми кодами. Есть универсальные электроды для сварки на постоянном/переменном токе, а так же те, которые предназначены только для переменного или постоянного тока. Например, для сварки на переменном токе есть электроды, верхняя нерабочая часть которых окрашена в зеленый цвет, это означает, что они состоят из чистого вольфрама. На постоянном токе они не применяются, потому что их сложно заточить. Есть электроды с добавлением других компонентов, таких как: лантан, церий. Сами компоненты добавляются для того, чтобы электрод хорошо затачивался и держал форму в процессе работы. Окрашиваются они в синий, белый, серый, желтый и золотистый цвета. В серый и синий электроды добавляется лантан, только в разных пропорциях.

Электроды для сварки на постоянном токе окрашиваются исключительно в красный цвет, и это означает, что туда добавлен торий, что делает их максимально устойчивыми. Не забывайте, что торий радиоактивен и при его заточке нужно соблюдать правила техники безопасности. Нужно организовать вытяжку, которая будет вытягивать радиоактивную пыль, либо, если нет возможности таковую оборудовать, можно использовать специальные машинки для зачистки, единственный минус которых ( правда, довольно ощутимый) это их цена.

Есть возможность выбрать диаметр электрода Ø1мм;Ø 1,6мм; Ø2мм; Ø3,2мм; и мах -Ø4мм. Каждый существует для, того, чтобы им работать на определенном диапазоне сварочных токов.

Аргонная сварка цветного и черного металла

Аргонная сварка является неотъемлемым технологическим процессом на многих производственных и ремонтных предприятиях. В среде этого газа производится сварка цветмета, таких как медь, алюминий, дюраль и чугун, также успешно варится сталь и другие черные металлы.

В обычных условиях без подачи газа образуется много пор, металл окисляется, делая соединение непрочным и недолговечным. Аргон защищает зону сваривания от проникновения в нее загрязненного воздуха, исключая образование дефектов.

Особенности аргонной сварки

К особенностям аргонной сварки следует отнести то, что в газовой среде можно варить любые металлы, не только цветные. Обычная сталь не критична к окислению, но в среде инертного газа шов получается более качественный.

В основном процесс идентичен, как и в случае обычной дуговой или полуавтоматической с подачей проволоки. Разница состоит в технологии. Для получения идеального результата накладывать расплав необходимо прерывисто, захватывая по сантиметру за раз. Так расплавленный металл лучше растекается.

Аргонно-дуговая сварка в зависимости от метода и скорости выполнения процесса соединения двух деталей из цветных металлов подразделяется на 2 вида:

Обе разновидности выполняются плавящимся электродами или неплавящимися. Во втором случае также используют присадочную проволоку или пруток в зависимости от толщины свариваемых деталей.

На современных предприятиях активно применяется именно автоматическая аргонно-дуговая сварка, потому что она позволяет получать швы высокого качества за достаточно короткое время толщиной не более 1 см и строго по ГОСТ. В качестве электрода используется проволока из похожего сплава, которая автоматически подаётся к месту сваривания. Одновременно с ней подаётся и аргон, который защищает место сваривания от окисления и образования раковин. Такой способ удобен тем, что не придется каждый раз менять электрод.

Также аргонно-дуговая сварка выполняется при помощи специальных плавящихся электродов. Они изготавливаются из вольфрама. При их выборе необходимо обращать внимание на процентное содержание дополнительных компонентов, так как универсальных не существует. В продаже различные их виды в зависимости от типа свариваемых материалов.

Также применяется аргонно-дуговая сварка неплавящимися электродами, как показано на фото. Они изготавливаются из вольфрама, металла, который имеет высокую температуру плавления, поэтому в зоне искрения не плавится. Он используется для нагрева присадочного материала, подаваемого к месту соединения.

В таблице ниже представлены основные разновидности таких электродов, предназначенные для работы с различными металлами.

Техника сварки аргоном

Принцип сваривания цветных металлов аргонно-дуговым способом основан на создании электрического разряда между плавящимся или неплавящимися электродом и свариваемой поверхностью. Электрод помещен в керамическое сопло, куда также подаётся аргон. Все это находится в держаке.

Если используется неплавящийся электрод, то одновременно в зону плавления или ванну подаётся присадочная проволока. Инертный газ, являясь более лёгким, чем кислород, вытесняет его, что исключает азотирование и прочие нежелательные процессы. На присадочный материал ничего не подаётся, поэтому он потенциально безопасен. Попадая в зону сваривания, он плавится вместе со соединяемыми деталями, образуя единый однородный соединительный шов.

Чтобы аргонно-дуговая сварка была качественной, а место соединения деталей прочным и однородным, необходимо соблюдать технологию выполнения работы. Также следует правильно подавать напряжение на электрод. На него подаются высокочастотные и высоковольтные импульсы, благодаря чему промежуток между ним и деталью успешно ионизируется, за счёт чего и образуется дуга.

Многие уверены, что она формируется при контакте, но это неверно. Именно благодаря предварительной ионизации газа в пространстве достигается такая высокая чистота сварного шва и его однородность. Формирует эти импульсы на электрод специальный прибор, называемый осциллятор. Он подключается к цепи питания постоянного напряжения от сварочного трансформатора.

Особенность осциллятора заключается в том, что он даёт возможность качественно сваривать детали на переменном токе. Это достигается за счёт его работы в качестве стабилизатора в моменты отрицательной полярности. Такой процесс обеспечивает надежное и стабильное горение дуги.

Техника сваривания аргонодуговой сваркой происходит следующим образом:

1. Мастер подготавливает соединяемые детали. Снимает кромки с одной или с двух сторон, или оставляет зазор между ними, очищает поверхность от окиси и грязи металлической щеткой.
2. После подготовки деталей работник включает аппарат аргонно-дуговой сварки и подносит горелку к детали, не касаясь ее электродом.
3. Далее, нужно включить подачу газа из баллона и импульсов на электрод формируется дуга.
4. В процессе горения искры работник подаёт присадочный материал.

Выполнять сварку таким методом следует точечно, чтобы успевала образоваться так называемая ванна. При сваривании вертикальных швов необходимо двигаться снизу-вверх. Подробный процесс сваривания деталей можно просмотреть на видео.

Режимы аргонной сварки

Для получения качественного сварного соединения цветных и черных металлов, необходимо правильно выбирать режимы аргоннодуговой сварки. Это делается на основе опыта, также можно посмотреть в справочных таблицах. Соответственно, оборудование должно обладать возможностью изменять ток под конкретные нужды.

Выбор тока и полярности

Для сваривания цветных металлов в среде аргона используется ток постоянной или переменной полярности. Ни в коем случае нельзя работать обратной его величиной, потому что в процессе возникнут сложности, связанные с плохим горением дуги и чрезмерно высоким напряжением.

Заряженные частицы двигаются в сторону положительного потенциала, поэтому электрод будет сильнее нагреваться и быстрее сгорит.

Выбор силы тока

Выбор величины тока для сварки опирается на три главных фактора: род тока, диаметр электрода и толщина свариваемых деталей. Чтобы не держать все эти цифры в голове, составим таблицу. В ней расписаны все величины в зависимости от тех или других критериев.

Аргоновая сварка металлов и сплавов

Оглянувшись, можно увидеть большое количество изделий, сделанных из нержавеющих сталей, меди и бронзы, алюминия и сплавов на их основе. В отличие от обычного железа эти металлы имеют свои особенности.

Сварка аргоном – это лучший способ ремонта металлов и сплавов со своеобразными свойствами. Для работы понадобится баллон с газом, специальное оборудование, определенные технические навыки.

Основы процесса

Сварочные работы в аргоне это газовая сварка, совмещенная с дуговой. Сплавление проводится в поле электрической дуги в атмосфере инертного газа. Почему нельзя это делать как обычно в воздухе?

Дело в том, что кислород воздуха активно окисляет вещества сплавов. Продукты окисления попадают в шов, разрыхляют его. В образовавшиеся поры могут попадать пузырьки воздуха, окончательно ухудшая качество шва. Получается, что варить в принципе можно, но соединение будет очень слабым.

Во избежание негативных последствий была разработана технология аргоновой сварки. Инертная атмосфера полностью исключает возможность окисления. Относительная молекулярная масса аргона равна 40 а.е.м.

Для воздуха этот показатель принято считать равным 29 а.е.м. Следовательно, аргон существенно тяжелее воздуха. Как только начинается его нагнетание из баллона, сразу же воздушная смесь в рабочей зоне вытесняется вверх, как более легкая.

Воздух в сварочной ванне не может присутствовать даже в остаточных количествах. Сварка аргоном гарантирует прочность, долговечность шва.

Для проведения работ в аргоне могут использоваться плавящиеся электроды или остающиеся неизменными. Не плавится при температуре дуги вольфрам. Тип и диаметры электродов выбирают по таблицам из справочников. Главным показателем, определяющим выбор электродов, являются сплавляемые материалы.

Различные технологии

Чаще всего приходится работать со сталями, содержащими различное количество добавок, и алюминиевыми сплавами. Рассмотрим международную классификацию видов сварок в аргоне, применяемых для этих материалов:

• сварка ММА выполняется по ручной технологии в поле электрической дуги, образованном электродом с покрытием. При переменном токе таким способом можно варить только углеродистую сталь. При постоянном токе – сталь как углеродистую, так и нержавеющую, а также алюминий и его сплавы;
• сварка TIG производится ручным способом в аргоне или другом инертном газе вольфрамовым электродом. При переменном токе так можно варить только алюминий и его сплавы. При постоянном – углеродистые и нержавеющие виды сталей;
• сварка MIG – это полуавтоматическое сваривание плавящейся проволокой. В технологии используют переменный ток. Свариванию подлежат оба типа стали и алюминий со сплавами.

В русскоязычном информационном пространстве параллельно с международной терминологией часто применяют отечественную классификацию.

Это вполне оправданно и понятно. Технологические подходы во многих странах отличаются, что влечет за собой разницу в терминологии и аббревиатурах.

Отечественная терминология

В отечественно технической литературе может встречаться несколько другая терминология, касающаяся сварки в аргоне. Существуют также государственные стандарты, в которых описаны требования к характеристикам процесса.

Под сокращением РАД подразумевают ручную дуговую сварку в аргоне с использованием неплавящегося электрода.

Аббревиатура ААД обозначает автоматический вид аргонно дуговой сварки с применением неплавящегося электрода.

Под сокращением ААДП объединены все варианты автоматизированного сваривания с плавящимися электродами.

Специалисты легко ориентируются в терминологии. Начинающим мастерам придется изучить требуемый метод, запомнить его название, освоить технику выполнения.

Профессионалы при работе на производстве с аргоном и другими газами руководствуются едиными государственными требованиями. Исполнение их обязательно, подлежит строгому контролю.

ГОСТ 14771 нормирует виды, характер швов, толщину свариваемых деталей из нержавеющих сплавов на основе железа и никеля. В стандарте заложены требования по работе с неплавящимися электродами с использованием присадок и без использования таковых, а также с плавящимися электродами.

Присадки в последнем случае не нужны. Аргонодуговая сварка – это разновидность сварки в инертной среде, оговоренной в данном ГОСТе.

Требуемое оборудование

Для сварки аргоном понадобится комплект оборудования, отличающийся от стандартного, используемого при обычном сваривании в атмосфере воздуха. Нужно обеспечить поставку аргона, регулировать режим его подачи, иметь источник тока и устройства для розжига дуги. Ручная аргонодуговая сварка может проводиться при наличии следующего самого простого набора:

• горелки;
• специального сопла на горелку;
• трансформатора, поставляющий ток из сети;
• осциллятора для инициирования горения дуги;
• регулятора продолжительности подачи аргона в рабочую зону;
• баллона с газом, обязательно оснащенного редуктором;
• набора электродов;
• присадочной проволоки;
• защитной одежды и очков;
• некоторых дополнительных устройств.

Назначение всего необходимого понятно, не требует комментариев. Следует обратить внимание на необходимость осциллятора. При обычной сварке в атмосфере воздуха для розжига электрической дуги было достаточно прикоснуться к поверхности металла. В работе с аргоновой сваркой таким способом дугу разжечь невозможно. Для инициирования процесса нужен осциллятор.

Очень удобен в применении готовый аппарат TIG. При покупке нужно обратить внимание на его назначение. Для работы с алюминиевыми сплавами подойдет аппарат с переменным током. Он маркируется буквами АС.

Для стальных сплавов предназначен агрегат, поставляющий постоянный ток. На нем указана маркировка DC. Если планируется постоянный ремонт разных металлических деталей, рекомендуют приобрести универсальный аппарат. Он может работать в обоих режимах, легко совмещается с центральной сетью электроснабжения.

Приобретая готовый аппарат, вам дополнительно нужно будет купить только баллон с аргоном, расходомер, шланги для подсоединения баллона. Все остальные устройства вмонтированы в агрегат.

Особенности процесса

Возможности сварки в среде аргона велики. Работа с каждым конкретным металлом имеет особенности, без учета которых хороший шов получить не удастся.

На поверхности алюминиевых изделий всегда присутствует оксидная пленка. На воздухе он окисляется очень быстро. Даже если этот слой механически счистить, то новый образуется в течение нескольких минут.

Оксид алюминия очень тугоплавкое вещество. Разрушить оксидную пленку на поверхности детали можно, применяя переменный ток или подключение с обратной полярностью.

В таком случае аргон не только создает инертную среду, но и разрушает оксиды. Расход аргона при работе с тонкими деталями равен 6 л/мин, с толстыми (больше 5 мм) – достигает 15 л/мин.

Сварка нержавейки в среде аргона может выполняться с присадкой из нержавеющих прутков или без них. Угол наклона электрода при варке без присадки составляет 90 °C.

Сваривание с прутом проводят наклоненным электродом. Обязательно наличие термостойкого сопла горелки. Температура рабочей зоны очень высока.

По окончании сваривания подачу газа резко прекращать нельзя. Шов может растрескаться. Следует дождаться полного остывания рабочей зоны, потом выключить газ.

Отличие меди и титана

Своеобразием отличается медь. Металл также очень легко окисляется, обладает большой теплопроводностью (в 6 раз больше, чем у железа). Для сваривания медных деталей нужна высокая температура дуги.

При этом придется значительно увеличить расход аргона. Скорость потока варьируется в диапазоне от 7 л/мин при работе с тонкими деталями (1,2 мм) до 14 л/мин при сваривании в несколько проходок деталей с толщиной 25 мм.

Специфика меди заключается также в большом линейном расширении, которое может приводить к образованию трещин на горячем материале. Для предотвращения негативных явлений медь разогревают постепенно до 300 °C, бронзовые сплавы – до 600 °C. Только после этого можно приступать к работе.

Для работы с титаном аргон приходится направлять с тыльной стороны детали. Поэтому заранее следует приобрести специальные форсунки для подачи газа. Расход аргона составляет 6-7 л/мин.

Аргоновая сварка — это процесс со многими параметрами. Учесть все можно и нужно, руководствуясь специальными справочниками. Имея представление об основах, сориентироваться в технической литературе гораздо проще.