fbpx

Особенности сварки металлов неплавящимися электродами

На производстве часто требуется надежно сварить материалы, которые в природе не соединяются — для этого и используется сварка неплавящимся электродом или аргоно-дуговая. Она может быть автоматической аргонодуговой или ручной, при этом второй вариант могут использовать недипломированные специалисты для своих нужд, например, при мелком ремонте в гараже.

Что такое аргонная сварка?

Электрическую дуговую сварку в 1881 году изобрел русский инженер Н. Н. Бенардос, ему же принадлежат лавры точечного, а также шовного сплавления различных металлов.

Важно! Алюминий весьма капризный металл, особенно при сильном нагреве и взаимодействии с молекулами кислорода — в результате поверхность мгновенно оказывается скрытой за тонкой пленкой.

Аргон защищает нагреваемый металл от взаимодействия с кислородом, исключая его негативные воздействия на качество сварочных швов.

Аргоно-дуговую сварку используют для соединения таких металлов: титана с чугуном, сталь с медью и других, в том числе золото, серебро, соединение которых при помощи других видов сварки невозможно. Популярность такой сварки объясняется следующими преимуществами:

  • Качество сварного шва.
  • Большая долговечность.
  • Доступность аппаратов в розничной торговле.

При использовании надежного оборудования швы получаются невидимыми по факту, что важно для ремонтируемого изделия, кроме этого, повышается прочность деталей.

Неплавящиеся электроды

Изготавливаются они из чистого графита или вольфрама, а также с добавлением редкоземельных элементов. Такие сплавы имеют улучшенную характеристику, а изделия отлично выдерживают длительную токовую нагрузку. Как правило, диаметр варьируется в пределах от 0,5 до 10 мм.

При использовании постоянного тока, при условии, что полярность прямая, металл соединяемых пластин или деталей плавится на максимальную глубину, при этом около 85% энергии тепла расходуется по прямому назначению, а 7% уходит на непосредственный нагрев самого электрода. Оставшиеся 8% расходуются на образование электрической дуги.

Алюминий сваривают неплавящимися электродами и при обратной полярности, но здесь потери тепловой энергии возрастают до 50%, поэтому для соединения с заготовками из стали данный режим не подходит. Добавив стабилизатор и компенсатор тока можно подключать оборудование к источникам переменного тока.

Разновидности и предназначение

Для аргоно-дуговой сварки используются специальные электроды — они не имеют свойств, присущих обычному металлу и относятся к расходному материалу.

Так выглядят электроды для сварки аргоном по категориям, поэтому их трудно перепутать во время приобретения.

Угольные

Аналогичные электроды используются во время воздушно-дуговой резке металла, чтобы удалить имеющиеся дефекты поверхности, при этом сила тока не превышает 580 A. Угольные электроды применяют и для сварки тонкостенных деталей, изготовленных из цветного металла. Конфигурация круглая или плоская, применяются вместе с присадками или без, что определяется технологией проведения аналогичных работ.

Графитовые

Они весьма актуальны при работе с цветными металлами или их сплавами, например, если необходимо прочное соединение медных проводов. Аналоги из графита доступны по цене и имеют широкое распространение на внутреннем рынке России из-за таких достоинств: стойкость к воздействию высокой температуры, весьма низкий износ, отличная обрабатываемость.

Вольфрамовые

Выбирая электроды, надо ориентироваться на следующие параметры:

  • легирующие добавки и общий химический состав;
  • диаметр, от которого зависит толщина шва;
  • геометрия законцовки — от нее зависят основные характеристики всего процесса;
  • качество затачивания.
При наличии в электродах редкоземельного тория возможна небольшая радиоактивность, поэтому многие промышленные комплексы отказываются от их эксплуатации.

Каждому сварщику нужно учитывать, что материал стержня не принимает участия в процессе образования сварочного шва, его оплавления в результате длительного использования весьма незначительны.

Оборудование

На практике чаще применяют первый вариант — универсальный аппарат аргоно-дуговой сварки, а специальное оборудование предназначено для больших объемов, в основном механизированных. Универсальные агрегаты просты в использовании независимо от того ручного или автоматизированного они действия — применяются на производственных предприятиях или в частном гараже.

Состоит такой аппарат из следующих элементов:

  1. Источника постоянного или переменного тока, в продаже встречаются и комбинированные аппараты.
  2. Горелки, подходящие к любой величине тока.
  3. Первичную дугу поджигает система с повтором колебаний или осциллятор.
  4. Специальные приспособления для постоянной подачи инертного газа (аргона).
  5. Средства управления процессом дуговой сварки.
При использовании подогрева проволоки возрастает производительность процесса, поэтому приобретение такого агрегата — мечта сварщика.

Особенности сварки металлов неплавящимся электродом и аргоном

Для надежного соединения деталей и повышения прочности шва надо соблюдать следующие особенности:

  • Электрод должен как можно глубже проникать между деталями, а дуга при этом — минимальной длины. Шов получится меньше по ширине, а качество соединения намного выше.
  • Стержень из вольфрама двигается посредине зазора, т. к. сдвиг в любую сторону понижает качество шва.
  • Запрещается резкая подача присадки, во избежание разбрызгивания и перерасхода металла.
  • Проволока подается под постоянным углом и без колебаний.
  • При завершении работы запрещается обрыв шва путем отведения электрода из зоны плавления, дуга гасится с помощью реостата.
  • Газ подают за 20 секунд до начала, а выключают за 10 секунд до окончания процесса.
  • Режим сварки зависит от толщины деталей, учитывается и диаметр неплавящегося электрода.

До проведения работ поверхности тщательно очищаются до характерного блеска, при необходимости дополнительно обрабатываются растворителем.

Плюсы и минусы

Достоинства:

  • аргон не контактирует с металлом в расплавленном виде;
  • этот инертный газ на 38% тяжелее, поэтому надежно закрывает место, где происходит сварка и не допускает молекулы воздуха;
  • если сравнивать стоимость с другими аналогичными газами, то использование аргона намного выгоднее;
  • при использовании аргонодуговой сварки расход газа в три раза меньше, чем аналогичные действия с гелием.

Благодаря перечисленным преимуществам аргонная сварка приобрела популярность, особенно при соединении алюминия с другими металлами.

Недостатки:

  • сложность проведения в ручном режиме, требуются опыт и профессионализм исполнителя;
  • нельзя допустить колебаний электрода;
  • ручная дуговая сварка в защитных газах малопроизводительна, а автоматический вариант не всегда приемлем.
А. А. Муравьев, слесарь по ремонту 5-го разряда, опыт работы с 1979 года: «Подтверждаю, что аргонная сварка способна творить чудеса в умелых руках — надежно соединяются любые металлы».

Настройка параметров

В первую очередь выбирают оптимальный режим, благодаря которому качество и эффективность сварки получается выше. Направление тока, полярность выбирают, учитывая свойства свариваемых металлов, а величина тока зависит от марки и химического состава деталей, учитывают и диаметр используемого электрода. Правильные параметры опытные мастера выбирают по справочнику.

Напряжение напрямую зависит от длины дуги, поэтому работы производят при минимуме аналогичных размеров и пониженном напряжении, так как при увеличении ухудшается качество соединения.

Выводы

В статье приведены нюансы использования аргоно-дуговой сварки, преимущества и недостатки, а также даны рекомендации по настройке аппаратуры. Прежде чем приобретать аппарат для аналогичной сварки, надо досконально изучить негативные и положительные стороны проведения работ, а также проконсультироваться с опытными пользователями.

1 комментарий
  • Аргонно-дуговую сварку не рекомендуется применять на открытом воздухе. Любое движение окружающего воздуха может нарушить газовую аргонную защиту, а проще сдуть ее. Поэтому используется эта сварка только в помещениях с выдерживаемыми климатическими параметрами.

Оставить комментарий

Оцените статью*