Аргонодуговая сварка, (сварка в аргоне) — описания и различия методов сварки.
Аргонодуговая сварка – дуговая сварка в среде инертного газа аргона, может осуществляться плавящимся или неплавящимся электродом. В качестве неплавящегося электрода обычно используется вольфрамовый электрод.
Для обозначения аргонодуговой сварки могут применяться следующие названия
- РАД – ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
- ААД – автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,
- ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом.
Для обозначения аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом:
- GTAW – Gas Tungsten Arc Welding – газовая дуговая сварка вольфрамом
- TIG – Tungsten Inert Gas (Welding) – сварка вольфрамом в среде инертных газов
Общие характеристики аргонодуговой сварки
Аргон не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Аргон на 38% тяжелее воздуха и вытесняет его из зоны сварочной ванны, надежно изолируя зону сварки от контакта с атмосферой.
При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла.
При крупнокапельном переносе процесс сварки в неустойчивый, с большим разбрызгиванием. Его технологические характеристики хуже, чем при полуавтоматической сварке в углекислом газе, так как вследствие меньшего давления в дуге капли вырастают до больших размеров.
Диапазон токов для крупнокапельного переноса достаточно велик, например для проволоки диаметром d = 1,6 мм Iсв = 120–240А. При силе тока Iсв больше 260А происходит резкий переход к струйному переносу, стабильность процесса сварки улучшается, разбрызгивание уменьшается. Однако такие токи не всегда соответствуют технологическим требованиям. Поэтому более рационально для обеспечения стабильности процесса использовать импульсные источники питания дуги, которые обеспечивают переход к струйному переносу на токах около Iсв ≈ 100А.
Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом
Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (обычно из вольфрама). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ. Присадочный материал подается в зону дуги со стороны и в электрическую цепь не включен.
TIG – Tungsten Inert Gas (Welding) – сварка вольфрамом в среде инертных газов
Сварка в аргоне может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.
При этом способе сварки зажигание дуги, в отличие от сварки плавящимся электродом, не может быть выполнено путем касания электродом изделия по двум причинам.
- Аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счет искры между изделием и электродом достаточно сложно (при сварке в аргоне плавящимся электродом после того, как проволока коснется изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу).
- Касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при сварке в аргоне неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».
Осциллятор для зажигания дуги
Осциллятор для зажигания дуги подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока.
Если сварка в аргоне производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и подает импульсы на дугу в момент смены полярности, чтобы обеспечить устойчивое горение дуги.
Сварка в аргоне на постоянном токе
При сварке в аргоне на постоянном токе, на аноде и катоде выделяется разное количество тепла. На токах до 300А. 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому чаще всего используется прямая полярность, обеспечивая максимальный прогрев изделия и перегрев вольфрамового электрода. Практически все металлы, сталь, титан и другие, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Из-за наличия на алюминии высокотемпературной оксидной и для её разрушения применяется переменный ток сварки.
На современных сварочных аппаратах для сварки алюминия применяют модулированный переменный ток с изменяемой модуляцией, который в отличие от старых аппаратов со сваркой синусоидой обладает лучшими характеристиками и широким диапазоном настроек. К сожалению из-за высокой стоимости, такие сварочные аппараты аргонодуговой сварки слишком дороги и далеко не всем по карману.
Методы для борьбы с пористостью к аргону с добавкой кислорода
Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3–5%. При этом защита металла становится более активной. Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла. Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны. Это предотвращает пористость.
Область применения и преимущества аргонодуговой сварки
Основная область применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом – соединения из легированных сталей и цветных металлов. При малых толщинах сварка в аргоне может выполняться без присадки.
Сварка аргоном без применения присадок
Такой способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварных швов, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонкого металла при одностороннем доступе к поверхности изделия.
Орбитальная сварка в аргоне
Орбитальная сварка в аргоне получила широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом виде сварку иногда называют орбитальной.
Сварка неплавящимся электродом в аргоне – один из основных способов соединения титановых и алюминиевых сплавов.
Методы, рекомендованные для изготовления неразъемных соединений материалов на основе алюминия и титана включают несколько специальных видов сварки плавлением (электронно-лучевая сварка, лазерная сварка) и сварки давлением (диффузионная сварка, сварка трением).
Сварка в аргоне плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объем ее применения относительно невелик.
Недостатки аргонодуговой сварки
Основным недостатком аргонодуговой сварки является низкая производительность, поэтому автоматизированная сварка аргоном встречается не часто, ручная же сварка неплавящимся электродом находит широкое применение там, где требуется ответственная работа.
аргонодуговая сварка металлов и сплавов.
аргонодуговая сварка металлов и сплавов
тел. +7 908 271 83-90
сварка аргоном металлов и сплавов Пермь — Култаево
 |