Найбільш поширеним і надійним способом стикування різних металевих деталей вважається зварювання. Але є ряд металів, які дуже погано піддаються з’єднанню звичайним способом. Щоб створити міцний нероз’ємний контакт таких металів, як титан, алюміній, нержавіюча сталь і багатьох інших використовується зварювання аргоном. Для початківців технологія викликає деяку складність.
Особливості аргоновому зварювання
З’єднання металевих поверхонь відбувається в зоні дії аргону. Застосування інертного газу при зварюванні металів є своєрідним захисним бар’єром від процесу окислення, який відбувається в результаті взаємодії з киснем, що знаходяться в оточуючому повітрі. Простіше сказати, що інертний газ прикриває місце зварювання від проникнення кисню в зону з’єднуваних деталей.
Вся технологія зварювання аргоном передбачає виконання роботи ручним, напівавтоматичним і автоматичним способом. Саме від методів проведення зварювання і виду застосовуваного електрода відбувається кваліфікація режимів зварювального процесу.
Як плавиться використовують вольфрамову дріт, яка гарантує надійне з’єднання металів.
Техніка виконання з’єднання
Знання основних правил проведення роботи дозволить значно полегшити зварювання аргоном, а уроки для початківців допоможуть добитися хорошої якості шва.
Деякі практичні поради досвідчених зварювальників:
Якість з’єднання деталей істотно знижує довга дуга. Чим вона довша, тим ширше буде шов і меншою глибина плавлення. Неплавящийся електрод потрібно розташовувати в безпосередній близькості від стику виробів.
Для створення глибокого і вузького шва потрібно домагатися поздовжнього переміщення пальника і електрода. Навіть невеликі відхилення істотно погіршують зварювання. При зварюванні аргоном потрібно дотримуватися особлива увага і акуратність.
Щоб азот з киснем не проникав всередину зварювальної зони, електрод і присадка повинні перебувати в цій зоні, але під шаром аргону.
Подача дроту – складна операція, так як ривки призводять до розбризкування металу. Введення цього компонента здійснюється рівномірно і плавно.
Якщо шов виходить опуклою і округлої форми, то це свідчить про низький плавленні металу, що говорить про низьку якість зварювання аргоном.
Для створення невеликого шва і його рівній поверхні присадочні дріт необхідно вести перед пальником і під кутом до площини металу. Це умова дозволить надійно контролювати весь процес зварювання аргоном.
Щоб азот з киснем не проникли в зону стикування деталей, процес зварювання не можна починати і закінчувати різкими рухами. Початок роботи потрібно здійснювати через 15-20 секунд після подачі газу, а закінчувати — до моменту відключення пальника.
Завершувати роботу необхідно шляхом зменшення сили струму реостатом, що входять в апарат для зварювання аргоном. Якщо просто відвести пальник в сторону, то можна відкрити доступ кисню з азотом в зварювальну зону.
Основною вимогою перед роботою є якісна очищення і знежирення деталей поверхонь виробу.
Переваги застосування цього виду зварювання
Враховуючи, що зварювання аргоном є ефективним методом з’єднання металів, погано піддається іншим видам стикування, то й переваги його застосування засновані саме на цій властивості. До них відносяться:
Невелика температура нагріву що з’єднується поверхні, що дозволяє зберігати форму і розміри деталі.
Інертний газ щільніше і важче повітря, тому здатний добре захистити місце зварювання.
Досить висока потужність теплової дуги сприяє короткочасного характеру зварювання аргоном.
Можливість фокусування зварювального шва дозволяє проводити роботи у важкодоступних місцях.
Зварювання тонких деталей легко здійсненна з-за дуже високої температури в зоні плавлення металу.
Недоліки аргоновому зварювання
Як і будь-яке інше з’єднання, аргонова зварка має і деякі недоліки, які необхідно враховувати при виконанні роботи. Основні мінуси такого з’єднання:
Наявність протягу істотно знижує захист місця пайки, тому роботи рекомендується здійснювати в закритих приміщеннях. Тільки при цьому потрібно подбати про гарну загальної вентиляції об’єкта.
При необхідності отримання высокоамперной дуги потрібно забезпечити охолодження виробів, що з’єднуються.
Обладнання відноситься до категорії складних пристосувань, тому зварювання аргоном для початківців є заскладним процесом. Провести правильну настройку режимів може тільки досвідчений зварник.
Режими з’єднання аргоном
Щоб зварювання проходила якісно, потрібно правильно вибрати оптимальний режим роботи. Така дія, як правило, вдається тільки фахівцям, що мають великий практичний досвід.
Умови правильного вибору режиму зварювання:
Напрямок та полярність струму безпосередньо залежать від властивостей металів, що з’єднуються.
Сила струму визначається виходячи із трьох основних характеристик, а саме полярності, діаметр застосовуваного електрода, товщини і типу матеріалу. Саме у виборі цього параметра і знадобиться власний досвід зварника.
Рівномірність потоку інертного газу впливає на витрата аргону. Потік при зварюванні алюмінію аргоном повинен бути без пульсацій.
Склад обладнання
Перш ніж зрозуміти принцип роботи пристрою, необхідно ознайомитися з основними складовими частинами обладнання. Для якісної зварки знадобляться:
Зварювальний апарат будь-якого типу з холостим ходом 60-70 вольт.
Контактор силовий, передає напругу на голівку від зварювального апарату.
Осцилятори. Це пристрій, яке стандартне перетворює напругу в напругу 2000-3000 В з частотою 150-500 кГц, що полегшує запалювання дуги.
Керамічний пальник.
Прилад, призначений для обдування аргоном.
Ємність для інертного газу.
Дріт для присадки і неплавящийся електрод.
Принцип роботи пристрою
Після попереднього очищення поверхонь, що з’єднуються і налаштування потрібного зварювального режиму беремо в ліву руку дріт, а в праву пальник. Кнопкою подачі газу, яка розташована на рукоятці пальника, подаємо газ в зону зварювання.
Електрод потрібно вставити в пальник, щоб він виступав приблизно на 5 мм. Підносимо пальник на відстань до 2 мм від поверхні зварювання. Потім включаємо агрегат і подаємо напругу на електрод до виникнення дуги. Аргон в цей час надходить в зварювальну зону.
Іншою рукою зварювальник направляє в зазор присадочні дріт, яка розплавляється, утворюючи з’єднання металів. Поступово переміщаючись уздовж шва, повністю зварює дві деталі.
Складності зварювання алюмінію
Алюміній вважається найбільш поширеним в промисловості матеріалом. Зварювання його представляє велику складність через оксидної плівки, у якій плавлення вище, ніж у металу. Перш ніж починати зварювання аргоном алюмінію, необхідно уважно вивчити всі нюанси з’єднувального процесу:
Основною помилкою початківців зварників є неякісна попередня зачистка металу. Не може бути й мови про хорошому з’єднанні металу, якщо на поверхні присутня бруд, пил або жирова плівка.
Мала температура плавлення алюмінію і його висока теплопровідність вимагає від зварювання інертним газом великих витрат енергії.
Плавиться алюміній при малій температурі, щоб уникнути пошкодження матеріалу, потрібно виставити правильний режим на інверторі.
Зварювальний апарат для алюмінію повинен мати спеціальну функцію, яка перед початком зварювання подає підсилений струм, щоб проплавити плівку, а в кінці — повністю заварити кратер.
Очищення поверхні металу
Головною умовою якісної аргоновому зварювання є хороша попередня очищення поверхні металу.
Очищення проводиться двома способами:
Спосіб хімічної обробки сприяє руйнуванню оксидного шару на металі за рахунок впливу спеціального розчину. Приготувати такий склад можна самостійно, для чого в одному літрі води потрібно розчинити натрію технічного 50 грам і натрію фтористого 45 грам. Далі потрібно перешкодити цю масу до отримання розчину. Цим складом обробляється поверхню, після чого змивається проточною водою.
Механічний метод очищення увазі обробку деталі залізною щіткою або наждачним папером. При цьому необхідно стежити, щоб на поверхні інструменту для очищення не було вкраплень іншого металу, частинки якого можуть значно погіршити кінцевий результат роботи.
Особливості зварювання нержавійки
Нержавіюча сталь — це метал, який володіє високою антикорозійною стійкістю і великою міцністю, широко використовується в будь-яких погодних умовах. Особливі властивості цього металу вимагають спеціальних технологій обробки виробу. Саме зварювання нержавіючої сталі аргоном дозволяє домогтися гарної якості з’єднання таких виробів.
Головною проблемою при роботі з нержавіючою сталлю є її розтріскування. Крім того, є й інші особливості:
З-за низької теплопровідності нержавійки під час процесу зварювання температура в зоні плавлення повинна бути високою, що створює великий ризик пропалити метал. Щоб уникнути такої неприємності потрібно вибирати меншу силу струму, ніж у звичайної сталі.
Нержавіюча сталь має підвищену лінійне розширення, тому при зварюванні виникає велика ливарна усадка, що може призвести метал до розтріскування. Щоб уникнути цього, потрібно створювати більший зазор між частинами виробу.
Так як нержавійка має високий електричний опір, то в процесі зварки електрод дуже нагрівається, що також негативно впливає на якість з’єднання.
При зварюванні дисків аргоном потрібно враховувати, що неправильно вибрана температура зварювального режиму може призвести до втрати антикорозійних властивостей нержавійки.
З’єднання за допомогою напівавтомата
Процес зварювання аргоном напівавтоматом істотно підвищує продуктивність роботи. Технологія застосування зварювання в напівавтоматичному режимі дозволяє отримувати надійні і зовні привабливі зварювальні шви.
Основним нюансом зварювання напівавтоматом є необхідність використання у складі зварювального дроту нікелю. Якщо виникла необхідність зварювання труби аргоном, то при великій товщині деталі в захисний склад додається і вуглекислий газ, який покращує змішуваність країв зварювання.
Процес зварювання напівавтоматом може здійснюватися за кількома технологіями:
- імпульсного режиму;
- струминного переносу;
- короткої дуги.
Техніка безпеки
При проведенні зварювання в середовищі аргону потрібно дотримуватися правил безпечної роботи. В основному вони мало чим відрізняються від правил, які потрібно дотримуватися при проведенні звичайної зварки, але є й деякі нюанси:
Важливо контролювати газові балони на герметичність, так як газ у них знаходиться під тиском.
Не допускати витоку аргону, адже цей газ важчий за повітря і не має запаху. Тому його поступове накопичення може призвести до ядухи.
Роботу проводити у захисній масці, спеціального взуття та одязі.
Суворо дотримуватися правил електричної безпеки. Обладнання агрегату повинно бути надійно заземлено.
Особливу увагу слід приділити боротьбі з імовірністю виникнення пожежі. Всі займисті предмети повинні бути видалені з зварювальної зони.
Потрібно заборонити перебування сторонніх людей в зоні проведення зварювальних робіт.
Пам’ятайте, що аргонова зварка дозволяє отримати якісне з’єднання металів, що неможливо зробити іншими способами. Починаючому зварнику доведеться докласти багато зусиль і терпіння, щоб освоїти всі способи аргоновому зварювання.
