Что такое аргон и как работает аргонодуговая сварка?

Содержание:

• Что такое аргон?
• Сварка TIG
• Виды аргоновой сварки
• Источник питания
• Электроды для сварки на постоянном токе
• Преимущества и недостатки
• Выводы

Что такое аргон?

Газ – один из важнейших элементов, в котором часто нуждаются сварщики, и то, что может улучшить работу во время сварки. Газ без цвета и запаха. Он также не горюч и совершенно нетоксичен, поэтому его можно использовать в таких огромных масштабах.

В процессе сварки, аргон является одним из самых используемых. Это один из благородных газов, который занимает третье место по содержанию в нашем воздухе. Аргон обычно применяется в качестве защитного реагента. При процессе сварки металлы подвергаются воздействию высоких температур и превышают температуру в 5000°C. Такая высокая температура необходима для превращения металла в жидкость.

В процессе сварки аргон нужен для защиты плавящихся металлов. Когда металлы подвергаются воздействию высоких температур, они могут вступать в реакцию с некоторыми газами вокруг них. Аргон же может реагировать с азотом, кислородом и водородом, присутствующими вокруг него, что может привести к нежелательным последствиям. Когда аргон в газообразном состоянии применяется к металлам, они не вступают в реакцию с остальными компонентами в воздухе. Хотя он широко считается одним из лучших защитных веществ в воздухе, он также считается полезным для поддержания стабильности дуги.

В чем может состоять опасность при использовании аргона? Газообразный аргон обычно дают сварщикам в резервуаре со сжатым газом. При его использовании необходимо соблюдать меры по безопасности компрессионного бака.

Одна из самых больших опасностей, которая возникает в работе с этим газом – это его повышенное присутствие в воздухе вокруг человека, который его использует. Так как он на тридцать восемь процентов плотнее воздуха, рекомендуется использовать газ на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией.

Сварка TIG

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) в 1940-х годах стала мгновенным успехом в соединении магния и алюминия. Использовав инертный газ для защиты сварочной ванны, процесс стал прекрасной заменой газовой и ручной дуговой сварки металла. TIG сыграл важную роль в принятии алюминия для высококачественной сварки и строительства.

Вольфрамовый инертный газ широко известен как сварка TIG или аргонодуговая сварка. Это метод, в котором вместо плавления катанки используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Между вольфрамовым электродом, ручным присадочным стержнем и основным металлом создается сварочная дуга. В процессе сварки TIG дуга образуется между заостренным вольфрамовым электродом и заготовкой в инертной атмосфере аргона или гелия. Поскольку электрод не расходуется во время сварки, сварщику не нужно балансировать подвод тепла от дуги, поскольку металл осаждается из плавящегося электрода. Когда появляется необходимость в присадочном металле, то его добавляют отдельно в сварочную ванну.

Этот метод лучше всего работает при сварке алюминия и других мелких или тонких металлов. Углеродистая сталь и нержавеющая сталь также являются распространенными материалами для сварки TIG. Это более сложный процесс, чем сварка MIG, и поэтому он требует специальной подготовки сварщиков для получения чистых и точных сварных швов. Аргонодуговая сварка является более медленным процессом, но она позволяет лучше его контролировать и получать более чистый сварной шов.

Аргонодуговая сварка также широко применяется в механических системах с присадочной проволокой. Для орбитальной сварки труб доступно несколько систем, которые используются при производстве химических заводов или котлов. Эти системы не требуют особых навыков, но варщик должен хорошо в этом разбираться. Поскольку поведение дуги и сварочной ванны он контролирует меньше, то особое внимание следует уделять подготовке кромок и контролю параметров сварки.

Сварка TIG применяется во всех сферах промышленности, но особенно подходит для высококачественных соединений. Такой вид сварки применяется в работе с такими материалами, как: углеродистая и легированная сталь, жаропрочная и нержавеющая сталей, медь и ее сплавы, никель, алюминий, магний и цирконий.

Виды аргоновой сварки

Существует три вида аргоновой сварки:

Ручная – во время работы сварщик должен сам перемещать присадочную проволоку и горелку. Во время этого процесса обязательно применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды.

Полуавтоматическая – когда в процессе сварщик управляет горелкой, а подача проволоки механически.

Автоматическая – когда сварщик лишь контролирует процесс, так как и горелка, и присадочная проволока перемещаются автоматически. Такой вид сварки в основном используется при сваривании труб.

Источник питания

Сварку TIG следует проводить с пониженным источником тока – постоянного (AC) или переменного (DC) тока. Источник постоянного тока необходим, чтобы избежать высокого напряжения, которое может привести к короткому замыканию электрода на поверхности детали. Такое может произойти во время зажигания дуги, либо случайно во время сварки. Постоянный ток применяется для сварки разных металлов, преимущественно нержавеющей стали. Во время сварки величина тока всегда поддерживается на одном и том же уровне. Только в начале сварки ток нарастает, а в конце спадает.

Переменный сварочный ток необходим для сварки алюминия, ее сплавов и других металлов с жаропрочными оксидами. Во время сварки происходит чередование между положительной и отрицательной полярностью сварочного тока. По этой причине переменный ток используется при сварке материалов с прочной оксидной пленкой на поверхности, таких как алюминий.

Электроды для сварки на постоянном токе

Для улучшения зажигания дуги изготавливают электроды из чистого вольфрама. Важно выбрать правильный диаметр электрода и угол наклона наконечника для уровня сварочного тока. Чем меньше ток, тем меньше диаметр электрода и угол наклона наконечника. Для уменьшения эрозии электрода применяют вольфрам с добавкой диоксида циркония. Из-за большого количества тепла, выделяемого на электроде, трудно поддерживать наконечник заостренным, и потому конец электрода принимает форму шара.

Преимущества и недостатки

Единственным минусом аргонодуговой сварки является лишь то, что этот процесс довольно сложный в техническом плане, и не каждый начинающий сможет без проблем им пользоваться и управлять без определенных знаний и навыков. Но преимуществ все же больше:

• качественные и аккуратные швы без деформаций;
• можно работать с огромным спектром металлов;
• можно сваривать неоднородные заготовки;
• при высоком температурном режиме процесс сварки проходит намного быстрее.

Выводы

Самым распространенным газом при сварке металлов является аргон. Он изолирует рабочую зону от внешней среды, вытесняя кислород. Он безопасен, так как не реагируют с другими элементами и потому – не влияет на общий процесс и результат. Различают 3 вида аргоновой сварки: ручная, полуавтоматическая и автоматическая.

Сварка TIG применяется во всех отраслях промышленности, но особенно подходит для высококачественной сварки. Сварка TIG также широко применяется в механизированных системах как самотеком, так и с присадочной проволокой. Сварка TIG всегда проводится с источником постоянного или переменного тока. Однако такой вид сварки является одним из самых сложных, но в итоге получаются качественные, аккуратные швы без деформации.