swarka-rezka.ru

Аргонодуговая сварка своими руками: схема сварки (видео)

Немногие имеют представление о том, как осуществляется аргоновая сварка своими руками, схема которой довольно проста. Нередко в сварочном деле организуется соединение металлических изделий с применением различных защитных газов. Углекислота и аргон в данной ситуации применяются чаще остальных газов. Аргонодуговая сварка отлично подходит для соединения цветных металлов и легированной стали. Зачем нужно использовать аргон? На поверхности цветных металлов имеется пленка, которая может вступать в реакцию с кислородом окружающего воздуха. Образующиеся окислы ухудшают качество сварного соединения. Как проводится сварка с применением аргона?

Фото 1. Схема аппарата для аргоновой сварки.

Особенности сварки с применением аргона

Аргон входит в группу инертных газов. Это значит, что он имеет низкую химическую активность, то есть не вступает в реакции со многими другими веществами. Сварка аргоном имеет свои преимущества. К ним можно отнести:

• возможность без труда сваривать алюминий, медь, чугун, нержавеющую сталь;
• возможность окрашивания поверхности свариваемого изделия после формирования сварного шва;
• хорошее качество сварного шва.

Кроме того, при наличии каких-либо видимых дефектов по окончании работы можно их убрать путем наложения второго сварного шва поверх первого. Для данного вида работ предпочтительнее использовать электроды из вольфрама. Этот металл имеет высокую температуру плавления. Для этого понадобится специальная горелка. Сварка в среде аргона может выполняться несколькими способами: ручным, полуавтоматическим, автоматическим. Отличие автоматизированного процесса заключается в наличии специального механизма, который подает сварочную проволоку в рабочую зону.

Фото 2. Схема подключения оборудования для сварки.

При автоматическом процессе всю работу выполняет оборудование. Сварщик же наблюдает и контролирует процесс, задавая определенный режим работы.

Для осуществления сварочных работ потребуется специальное оборудование. При ручном и полуавтоматическом процессе в последнее время чаще всего используются инверторы.

Можно применять и трансформаторы. Если соединение металла требуется проводить с помощью неплавящихся электродов, то оборудование должно включать в себя саму горелку, источник тока, стабилизирующее устройство, устройство управления за сварочным процессом. Газ подается в сопло горелки через шланги от баллонов.

В силу всего это сварщик должен иметь в наличии достаточный объем газа. Схема сварочного оборудования представлена на фото 1.

Вернуться к оглавлению

Полуавтоматическая сварка

Совсем недавно стала использоваться полуавтоматическая сварка с применением аргона. Сварочные аппараты для этого процесса бывают стационарными, передвижными, переносными. В чем положительные стороны этого типа сварочных работ? Во-первых, благодаря полуавтомату можно соединять тонкий листовой металл, который имеет толщину менее 0,5 мм.

Во-вторых, оптимальное соотношение цены и качества сварного шва. В-третьих, имеется возможность паять оцинкованные изделия, не повреждая при этом само цинковое покрытие. Если используется аргон, то такой процесс еще называется MIG-сваркой. Процесс соединения металла происходит за счет расплавления проволоки. В большинстве случаев применяется проволока на основе марганца и кремния.

Фото 3. Процесс аргонодуговой сварки.

Как осуществляется аргонная сварка своими руками? В первую очередь необходимо подготовить инструменты и сварочный аппарат. Инвертор подсоединяется к источнику тока. При этом обязательно должна соблюдаться полярность.

При сварке в облаке аргона используется прямая полярность. Это означает, что на горелке должен быть «+», а на металлической поверхности — «-». Схема подключения оборудования показана на фото 2. Справа представлена прямая полярность, слева — обратная. Для регулирования поступления аргона из баллонов непосредственно в сопло горелки понадобится газовый редуктор, включающий в себя 2 манометра.

В настоящее время имеется большой ассортимент полуавтоматов. Каждый из них подходит для определенного типа сварочных работ. Есть и универсальные агрегаты.

Вернуться к оглавлению

Технология процесса

Чтобы соединить металлические детали и получить крепкую конструкцию, необходимо четко придерживаться схемы работы. На начальном этапе нужно подготовить поверхность металла. Для этого понадобится очистить его от грязи, пыли, масла, горючих веществ. Делать это можно при помощи простой ветоши, щетки или пескоструйного аппарата. Чтобы избежать образования пор, трещин и других дефектов, целесообразно проводить травление металла и его обезжиривание. На следующем этапе включается в сеть рабочее оборудование. Источник тока должен быть надежным, в противном случае аппарат будет работать плохо.

Если проводится сварка алюминия, то целесообразно использовать алюминиевую проволоку. Если это нержавейка, то проволока должна быть тоже из легированной стали. Сила используемого электрического тока подбирается исходя из толщины металла. Нужно помнить, что малая сила тока не обеспечит нужного результата.

Устройство горелки для аргоновой сварки.

Если требуется сваривать алюминиевые материалы толщиной 3 мм, то подойдет проволока диаметром 2-3 мм, сила тока при этом должна составлять 180 А. В этом случае шов может быть один. При толщине листов 6 мм и более потребуется сделать несколько швов. Оптимальный режим работы полуавтомата можно подобрать, прочитав инструкцию по его применению.

После всего этого сварщик обязан проверить исправность оборудования, а также отрегулировать наконечник горелки. Диаметр наконечника должен превышать толщину проволоки на 1-2 мм. Расположение горелки при сварке показано на фото 3.

Важно, что непосредственно перед соединением металла рекомендуется испробовать режим на каком-либо ненужном изделии. Если дуга горит равномерно и получается ровный сварной шов, то работу продолжают на основном изделии.

Вернуться к оглавлению

Необходимый объем защитного газа

На расход защитного газа аргона влияет несколько факторов. К ним можно отнести скорость движения воздуха (силу ветра) и скорость подачи газа. Не рекомендуется проводить аргонодуговую сварку на открытом воздухе, потому что расход аргона будет выше. Если работы проводятся в помещении, то газа потребуется значительно меньше.

Интересен тот факт, что при наличии ветра требуется увеличить расстояние между электродом и поверхностью металла. В возникшей ситуации можно применять специальные сопла для горелки, которые имеют мелкие ячейки.

Нередко используется сразу несколько газов одновременно. При этом в газовую смесь, помимо аргона, вносят еще кислород. Его доля составляет не более 5%. Зачем это необходимо? Значение кислорода в данном случае сводится к защите изделия от влаги и других вредных примесей. Аргон не справляется с этой задачей. Установлено, что добавление в смесь кислорода снижает пористость металла.

Вернуться к оглавлению

Меры безопасности и необходимое оборудование

Сварочная маска необходима для того, чтобы защитить глаза во время сварки.

Любая сварка представляет потенциальную опасность для работника и окружающих людей. Негативными факторами этого процесса являются следующие:

• возможность удара электрическим током;
• ультрафиолетовое излучение;
• инфракрасное излучение;
• выделение вредных газов;
• шум;
• нагревающий микроклимат.

Чтобы защититься от всех их, сварщик должен работать в средствах индивидуальной защиты (рукавицах, маске, одежде, обуви). Обязательно должно быть сделано заземление. Можно использовать только исправное сварочное оборудование. При необходимости переноса инвертора или трансформатора в другое место нельзя браться за шланг. Для уменьшения скопления вредных газов обязательно должно быть организовано проветривание или искусственная вентиляция.

Для проведения сварочных работ в наличии сварщика должен иметься полный набор оборудования, инструментов и материалов. Он включает в себя сварочный аппарат, электроды или проволоку нужной толщины, источник питания, молоток, осциллятор (при необходимости), баллоны с аргоном, щетку, зубило, средства индивидуальной защиты.

Таким образом, с помощью аргона можно добиться отличного качества сварного соединения. Это достигается за счет его химической инертности.

expertsvarki.ru

история создания и основные способы применения

Русский физик Василий Петров создал условия для функционирования устойчивого электрического разряда (1802). В дальнейшем его идеи сварки использовал на практике другой наш соотечественник – Николай Бенардос. Ему удалось соединить металлические части эл дугой, которую создавали между собой неплавящийся угольный электрод и свариваемое плавлением изделие (1882).

Дуговая сварка это основа основ соединения металла

Уже первый сварочный агрегат обеспечивал подачу газа для эффективного процесса, где взаимодействовали два электрода или один электрод и обрабатываемая с его помощью деталь.

Развитие дуговой сварки

Следующим этапом исторического развития дуговой сварки стали опыты русского инженера Николая Славянова. Произошла замена неплавящегося угольного электрода на металлический, который плавился и исключал необходимость в отдельном присадочном металле (1888).

Эти открытия русских испытателей и стали той основой, на которой построено современное производство агрегатов для дуговой сварки во всем мире. Все, что происходило в дальнейшем, шло по путям:

• изыскания защитных средств и способов обработки расплавляемого для сварки металла;
• автоматизации различных способов сварочного процесса.

Способов защиты к настоящему времени известно несколько:

• газовая,
• газошлаковая,
• шлаковая.

Автоматизация сварки, в том или ином виде позволяет классифицировать ее на три основные группы:

• полностью автоматическая,
• механизированная,
• ручная.

Используемый эл разряд должен иметь нужную продолжительность. Для этого применяется специальный источник питания дуги (для краткости написания используется аббревиатура ИПД). Поэтому в формате переменного тока используется сварочный трансформатор, а если ток постоянный – генератор или выпрямитель.

Разновидности дуговой сварки

Сварка с использованием покрытых электродов

Весь сварочный процесс при этом идет ручным способом, плавлением обрабатываемой поверхности. Предполагается использование плавящихся и неплавящихся электродов. Из первой группы предпочтение отдается:

• алюминиевым,
• медным,
• стальным

электродам и некоторым другим, в зависимости от конкретных параметров сварки. Из второй группы характерно использование:

• вольфрамовых,
• графитовых,
• угольных

электродов различного диаметра.

Чаще всего в ход идут стальные электроды. При этом осуществляются:

• подача электрода в район места предполагаемого процесса,
• процесс перемещения сварочной дуги по всей длине обрабатываемой поверхности детали, на которой плавлением образуется шов.

Этот способ соединения деталей электрической дугой входит в число самых распространенных. Он выгодно отличается от остальных тем, что предельно прост и универсален, когда сварочный аппарат используется для изготовления конструкций различного профиля. Отлично зарекомендовал себя данный способ в случаях, когда необходимо работать:

• в горизонтальном, вертикальном положении или вести сварочные работы под углом;
• в местах, куда бывает трудно обеспечить нормальный доступ.

К числу недостатков следует отнести:

• малую производительность этого вида дуговой сварки,
• прямую зависимость результатов труда от профессионализма специалиста, выполняющего данную работу.

Дуговая сварка не плавящимся электродом в среде аргона

Сварка при помощи штучных электродов

В современной терминологии этот процесс дуговой сварки называется ММА. Это англоязычное название (от Manual Metal Arc), в наших учебных пособиях и инструкциях иногда применяется аббревиатура РДС. При этом способе эл ток в постоянном или переменном формате подводится на электрод и свариваемую деталь.

Дуга естественным плавлением обрабатывает электрод и поверхность детали. При этом электрод образует отдельными каплями материал для смешивания с расплавляемой поверхностью детали. Глубина проплавления регулируется сварщиком и зависит от того, каковыми являются:

• сила подаваемого эл тока,
• диаметр используемого электрода,
• положение (вертикальное, угловое или горизонтальное) сварки,
• скорость перемещения сварочной дуги по обрабатываемой площади предполагаемого шва,
• вид соединения (одинарный, двойной и так далее),
• форма и размеры обрабатываемой кромки детали

и другие факторы, влияющие на процесс сварки.

Отдельно можно рассмотреть процесс зажигания и поддержания дуги, установку необходимых параметров сварочного тока. Однако в большинстве случаев при сварке используется аппарат в виде инвертора, где эти функции прописываются отдельно, в прилагаемой инструкции, применительно к каждой модели и диаметру используемого электрода.

Дуговая сварка под флюсом

Наиболее часто этот способ используется в промышленных отраслях, когда есть необходимость в сварке изделий, содержащих:

• различные сплавы,
• сталь,
• цветные металлы,

поскольку этот способ:

• высокопроизводителен,
• отличается отменным качеством работ и стабильным соединением свариваемых поверхностей,
• заметно улучшает условия трудового процесса,
• значительно меньше расходует эл энергии и материалов для сварки.

Дуговая сварка под флюсом

В углекислом газе предполагается наличие смесей с инертными/активными газами, для создания максимальной эффективности горения дуги. Недостатком (и весьма существенным) данного способа специалисты считают ограниченность положений для ведения работ. Поскольку отклонение от горизонтального даже на 10 градусов приводит к стеканию флюса и металла, сварочный процесс можно осуществлять только в положении снизу.

Этот способ используется в режиме однодуговой сварки, при котором используется один электрод. При этом происходит горение сварочной дуги между подаваемой проволокой (играющей роль электрода) и деталью (свариваемой поверхностью), которая находится под слоем флюса. Постепенным плавлением флюса, в образуемом при этом газе происходит образование полости (так называемый газовый пузырь), где и обеспечивается горение дуговой сварки.

Этот вид сварки возможен, как в режиме переменного тока, так и при постоянном токе. Иногда используется двухдуговая или многодуговая сварка, при этом аппарат для подачи питания может быть один или несколько.

Способ ручной дуговой сварки TIG

Такой способ возможен при использовании неплавящегося электрода в защитном инертном и углекислом газе, образующих эффективно действующую смесь. Современный метод сварки TIG закладывается в качестве одной из функций практически во всех новинках инверторов.

Любой аппарат XXI века обладает ей, в совокупности с другими вспомогательными функциями. Расшифровывается эта аббревиатура, как Tungsten Inert Gas, а поскольку лучший неплавящийся материал – это вольфрам, то зачастую можно встретить аббревиатуру WIG. Она обозначает Wolfram Inert Gas. Есть также обозначение GTA, то есть Gas Tungsten Arc.

При этом способе происходит ручная или автоматическая подача проволоки, играющей роль электрода. В любом случае, в углекислом газе смешивается один из инертных газов, чаще всего аргон. Поэтому такую сварку называют еще аргонно-дуговой (АДС). Помимо аргона применяются также:

• всевозможные газовые смеси,
• азот,
• гелий,

а иногда используется атомно-водородная сварка, похожая на сварку TIG. С момента открытия преимуществ сварки в углекислом газе и его смесях с инертными газами этот способ стал широко использоваться в промышленных отраслях. При этом дуговая сварка плавлением обрабатываемой поверхности неплавящимся электродом может производиться во всех трех указанных выше режимах, начиная от ручного режима и заканчивая режимом автоматическим. Используемый сварочный аппарат позволяет применять все виды электродов, начиная от самого тонкого и заканчивая самыми толстыми.

Дуговая сварка в режиме MIG/MAG. Это сварка с использованием плавящегося электрода. Она также производится в углекислом газе со всевозможными инертными/активными газами:

• азотом,
• гелием,
• кислородом,
• аргоном

и другими.

При этом, соединяясь в углекислом газе, эти дополнительные компоненты образуют наиболее эффективную смесь для полноценного поддержания дуговой сварки, происходящей плавлением электрода и обрабатываемой детали. Этот современный метод также поддерживает любой аппарат из числа имеющихся на российском рынке сварочных инверторов. Использование различных смесей с углекислым газом необходимо соотносить с конкретными параметрами предполагаемого технического задания.

zavarimne.ru