Ручная аргонодуговая сварка
Аргонодуговая сварка WIG/TIG | Рудетранс
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:
- TIG – Tungsten Inert Gas (Welding) – сварка вольфрамом в среде инертных газов
- GTAW – Gas Tungsten Arc Welding – газовая дуговая сварка вольфрамом
Общие характеристики аргонодуговой сварки
Аргон практически не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.
При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла. При крупнокапельном переносе процесс сварки 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.
Рисунок. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом, схема процесса
Аргонная сварка 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. Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счет искры между изделием и электродом достаточно сложно (при аргонной сварке 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).
Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонной сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».
Осциллятор для зажигания дуги подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока. Если аргонная сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и подает импульсы на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.
При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла. При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод.
Все стали, титан и другие материалы, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Алюминий обычно сваривается на переменном токе для улучшения разрушения оксидной пленки.
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 аргонная сварка может выполняться без присадки. 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.
Он получил широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом виде сварку иногда называют орбитальной. Сварка неплавящимся электродом – один из основных способов соединения титановых и алюминиевых сплавов.
Аргоновая сварка плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объем ее применения относительно невелик.
Недостатки аргонодуговой сварки
Недостатками аргонодуговой сварки являются невысокая производительность при использовании ручного варианта. Применение же автоматической сварки не всегда возможно для коротких и разноориентированных швов.
Советы профессионалов и обзоры на продукцию Кедр
Где купить
Газосварочная резка металла
Как выбрать сварочный газ
Как выбрать сварочные материалы
Сварка стали
Светофильтр «Хамелеон» в сварочной маске: особенности, устройство и характеристики
Кровельная горелка – устройство, виды, характеристики, применение
Обратная связь
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности.
Отправить
Не хватает прав доступа к веб-форме.
Написать hr-директору
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности.
Отправить
Хочу работать у вас
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности.
Отправить
Купить
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Аргонно-дуговая сварка (со схемой)
Статьей поделились:
РЕКЛАМА:
В любой отрасли современного стального века обязательно наличие сварочной техники. А MMAW (ручная дуговая сварка металлическим электродом), SM AW (дуговая сварка металлическим электродом) и GTAW (дуговая сварка вольфрамовым электродом) прочно зарекомендовали себя.
Это связано с их гибкостью, полезностью во всех положениях и положениях и легкой доступностью расходных материалов, необходимых для различных типов сварки.
В большинстве наших отраслей сварка выполняется с использованием различных типов стержневых или покрытых электродов.
Но современные промышленники повышают свою производительность с целью борьбы с конкуренцией — как на внутреннем, так и на международном рынке — особенно когда отрасль во всем мире становится все более и более конкурентоспособной, а промышленное руководство постоянно ищет новые пути и средства для снижения затрат. и улучшить контроль качества.
ОБЪЯВЛЕНИЙ:
В сложившейся ситуации пользователи хотят модернизировать свои машины, чтобы они работали быстрее, дольше и эффективнее. И они ищут различные преимущества автоматических и полуавтоматических сварочных процессов — MIG/MAG, TIG, GTAW или дуговой сварки в среде защитного газа — которые являются наиболее модернизированными станками технологии сварки.
Среди них наибольшей популярностью пользуется аргонодуговая или дуговая сварка в среде защитных газов.
Теперь рассмотрим инертные газы и их применение в сварочной технике. Инертный газ, как следует из его названия, является неактивным газом. Он используется для защиты расплавленной ванны от атмосферного воздуха во время сварки. Важными инертными газами являются гелий и аргон. Они используются с другими защитными газами.
Защитные газы можно разделить на две группы:
(1) Газы, растворимые в металлах или реагирующие с ними. Это водород, углекислый газ, азот и т. д.
ОБЪЯВЛЕНИЯ:
(2) Инертный газ, такой как гелий и аргон.
Наиболее широко используются аргони углекислый газ. Аргон получают как побочный продукт при разделении воздуха для получения кислорода. Аргон поставляется в стальных баллонах под давлением 150 атмосфер. Очищенный аргон содержит 97-98% аргона, а технический аргон содержит 13-14% азота.
Удобно учитывать, что применение газов, предполагающих защиту дуги аргоном, гелием и двуокисью углерода (СО 2 ) и смесями аргона с кислородом и СО 2 , гелием, необходимо.
Аргон используется в качестве защитного газа, поскольку он химически инертен и не образует соединений. Аргон товарный чистотой около 99,996% и получен фракционной перегонкой жидкого воздуха из атмосферы. Он дешевле и поэтому используется в коммерческих целях.
ОБЪЯВЛЕНИЯ:
Аргонтехнической чистоты применяется для сварки металлов. Аргон с 5% водорода дает повышенную скорость сварки и проплавление при сварке нержавеющих сталей и никелевых сплавов.
Гелий можно использовать для алюминия и его сплавов и меди. Но гелий дороже аргона и из-за его меньшей плотности для обеспечения экранирования требуется больший объем, чем у аргона. Небольшое изменение длины дуги приводит к большим изменениям условий сварки.
Смесь 30 % гелия и 70 % аргона обеспечивает высокую скорость сварки. Механизированная сварка алюминия постоянным током с гелием дает глубокий провар и высокие скорости.
Автоматическая аргонно-дуговая сварка успешно применяется для сварки тонкостенных нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов.
В аргонодуговом процессе могут использоваться как нерасходуемые, так и расходуемые электроды. При использовании неплавящегося электрода дуга поддерживается между вольфрамовым электродом и «Рабочим». Вокруг электрода проецируется экран из аргона.
ОБЪЯВЛЕНИЯ:
Дуга горит между вольфрамовым электродом и заготовкой в среде инертного газа аргона, что исключает попадание атмосферы и предотвращает загрязнение электрода и расплавленного металла. Горячая вольфрамовая дуга ионизирует атомы аргона внутри экрана, образуя газовую плазму, состоящую из почти одинакового количества свободных электронов.
В отличие от электрода в ручном дуговом процессе, вольфрам не переносится на «Работу».
На рис. 14.1 показано, что источником тепла в процессе дуговой сварки в среде инертного газа является электрическая дуга между вольфрамовым электродом и основным металлом. Электрод экранируется потоком инертного газа — аргона или гелия, что устраняет необходимость добавления флюса.
Переменный ток обычно используется с вольфрамовыми электродами, а постоянный ток — с расходуемым металлическим дуговым электродом. Этот процесс применяют для сварки легких сплавов, некоторых цветных металлов, особенно алюминия, меди и их сплавов, а также нержавеющей стали.
С плавящимся электродом дуга поддерживается между металлическим электродом и «Рабочим». Сталь широко сваривается полуавтоматическим процессом с экранированной дугой C0 2 . В авиастроении аргонодуговая сварка используется в больших масштабах, несмотря на то, что это дорогостоящая сварка. Перед использованием аргон необходимо высушить, пропуская через едкий натр или силикагель.
Он успешно используется для сварки тонкой нержавеющей стали, алюминия и его сплавов, меди и его сплавов, никеля и его сплавов, титана, циркония, серебра и т. д. Дуговой процесс вольфрамовой дуги в среде защитного газа позволяет сваривать эти металлы и широкий спектр ферросплавы сваривать без использования флюса.
Это большое преимущество во всех подобных сварках.
ТОП-10 цеховых заданий по дуговой сварке (со схемой)
ТОП-10 цеховых заданий по сварке трубопроводов дугой
Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA, SMAW или сварка электродом)
Ручная дуговая сварка металлическим электродом была впервые изобретена в России в 1888 году. Она включала стержень из чистого металла без флюсового покрытия для создания защитной газовой защиты. Электроды с покрытием не разрабатывались до начала 1900-х годов, когда в Швеции был изобретен процесс Кьельберга, а в Великобритании был введен квазидуговой метод. Стоит отметить, что электроды с покрытием медленно внедрялись из-за их высокой стоимости. Однако было неизбежно, что по мере роста спроса на качественные сварные швы ручная дуга по металлу стала синонимом электродов с покрытием. Когда дуга зажигается между металлическим стержнем (электродом) и заготовкой, и стержень, и поверхность заготовки плавятся, образуя сварочную ванну из расплавленного металла.
Одновременное расплавление флюсового покрытия на стержне приводит к образованию газа и шлака, которые защищают сварочную ванну от окружающей атмосферы. Шлак затвердеет и остынет, и его необходимо срезать с валика сварного шва после завершения сварки (или перед наплавкой следующего прохода).
Этот процесс позволяет производить только короткие сварные швы, прежде чем потребуется вставить новый электрод в держатель сварочного электрода. Проплавление низкое, а качество готового наплавленного металла в значительной степени зависит от навыков сварщика.
Типы флюсов/электродов
Чтобы зажечь дугу между электродом и основным металлом, например, углеродистой сталью, и получить качественный сварной шов, сварщики должны убедиться, что их сварочные аппараты оснащены подходящими электродами. Стабильность дуги, глубина проплавления, скорость осаждения металла и позиционные возможности в значительной степени зависят от химического состава флюсового покрытия на электроде. Электроды можно разделить на три основные группы:
- Целлюлозный
- Рутил
- Базовый
Целлюлозные электроды содержат большое количество целлюлозы в покрытии и характеризуются глубоко проникающей дугой и высокой скоростью выгорания, что обеспечивает высокую скорость сварки.
Сварочный нагар может быть грубым, а с жидким шлаком удаление шлака может быть затруднено. Эти электроды просты в использовании в любом положении и известны тем, что используются в технике сварки «дымоход».
Характеристики:
- глубокое проникновение во всех положениях
- пригодность для вертикальной сварки вниз
- достаточно хорошие механические свойства
- высокий уровень образования водорода - риск растрескивания в зоне термического влияния (ЗТВ)
Рутиловые электроды содержат большое количество оксида титана (рутила) в покрытии. Оксид титана способствует легкому зажиганию дуги, плавной работе дуги и малому разбрызгиванию. Эти электроды являются электродами общего назначения с хорошими сварочными свойствами. Их можно использовать с источниками переменного и постоянного тока и во всех положениях. Электроды особенно подходят для сварки угловых соединений в горизонтальном/вертикальном (Г/В) положении.
Особенности:
- умеренные механические свойства металла сварного шва, такие как предел прочности при растяжении
- хороший профиль борта из вязкого шлака
- Возможна позиционная сварка с жидким шлаком (содержащим фторид)
- легко удаляемый шлак
Основные электроды содержат большое количество карбоната кальция (известняк) и фторида кальция (плавиковый шпат) в покрытии. Это делает их шлаковое покрытие более текучим, чем рутиловое покрытие - оно также является быстрозастывающим, что облегчает сварку в вертикальном и потолочном положении. Эти электроды используются для сварки изделий среднего и большого сечения, где требуется более высокое качество сварного шва, хорошие механические свойства и устойчивость к растрескиванию (за счет высокой жесткости).
Характеристики:
- металл с низким содержанием водорода
- требует высоких сварочных токов/скоростей
- плохой профиль борта (выпуклый и грубый профиль поверхности)
- удаление шлака затруднено
Металлические порошковые электроды содержат добавку металлического порошка к флюсовому покрытию для увеличения максимально допустимого уровня сварочного тока.
Таким образом, для данного размера электрода скорость осаждения металла и эффективность (процент осажденного металла) увеличиваются по сравнению с электродом, не содержащим порошка железа в покрытии. Шлак обычно легко удаляется. Электроды из железного порошка в основном используются в плоском и вертикальном положениях, чтобы воспользоваться преимуществами более высокой скорости осаждения. Эффективность от 130 до 140% может быть достигнута для рутиловых и основных электродов без заметного ухудшения характеристик дуги, но дуга имеет тенденцию быть менее сильной, что снижает проникновение валика.
Источник питания
Электроды могут работать от источников переменного и постоянного тока. Не все электроды постоянного тока могут работать от источников переменного тока, однако электроды переменного тока могут использоваться как от переменного, так и от постоянного тока.
Сварочный ток
Уровень сварочного тока определяется размером электрода - производители рекомендуют нормальный рабочий диапазон и силу тока.
Типичные рабочие диапазоны для выбора размеров электродов показаны в таблице. Как правило, при выборе подходящего уровня тока электроду требуется около 40 А на миллиметр (диаметр). Таким образом, предпочтительный уровень тока для электрода диаметром 4 мм составляет 160 А, но допустимый рабочий диапазон составляет от 140 до 180 А.
Что нового
Транзисторная (инверторная) технология теперь позволяет производить очень маленькие и сравнительно легкие источники питания. Эти источники питания находят все более широкое применение для сварки на стройплощадке, где их можно легко транспортировать с работы на работу. Поскольку они имеют электронное управление, для сварки TIG и MIG доступны дополнительные устройства, которые повышают гибкость. Электроды теперь доступны в герметичных контейнерах. Эти вакуумные пакеты избавляют от необходимости запекать электроды непосредственно перед использованием. Однако, если контейнер был открыт или поврежден, важно, чтобы электроды были повторно высушены в соответствии с инструкциями производителя.
