+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Как варить титан аргоном


параметры и технология, специфика сварки титана и его сплавов в среде аргона, камеры для аргонодуговой сварки

Хорошим специалистом в области сварки может называть себя только тот мастер, который хотя бы теоретически знает главные нюансы основных ее видов. Вот почему стоит выяснить основные особенности техники сварки титана аргоном. Подобная работа сложнее, чем обыкновенные манипуляции с черными металлами и нержавеющей сталью.

Особенности

Актуальность сварки титана аргоном несомненна. Этот металл не только очень прочен и сравнительно инертен химически, но и относительно легок. Поэтому его используют во многих местах, и вероятность столкнуться с титановыми изделиями велика у любого сварщика.

Главная специфика работы с аргоном обусловлена его тугоплавкостью.

Можно использовать только очень мощное оборудование.

Но высокая температура плавления титана и его основных сплавов не означают абсолютную устойчивость в любых условиях. После сильного нагрева такой металл будет крайне активно вбирать все газы из воздуха. Именно подобное обстоятельство и заставляет применять сварку в среде устойчивых химически газов. Стоит учесть, что у титана есть 2 стабильные фазы. В состоянии «альфа», наблюдающемся при нормальных условиях, характерна мелкозернистая структура.

Состояние «бета» наступает при прогреве до 880 градусов. В этот момент начинается заметный рост размеров зерна. Важно отметить, что титан становится тогда чувствителен к скорости охлаждения. Дополнительные трудности при сварке (кроме аргонодуговой) создают:

  • плотность титана;

  • его слабая теплопроводность;

  • опасность самовозгорания в кислородной оболочке при прогреве до 400 градусов;

  • окисление в присутствии углекислого газа;

  • вероятность появления хрупких азотистых веществ при 600 градусах и выше;

  • на 250 градусах — впитывание водорода.

Преимуществами аргоновой сварки титана являются:

  • возможность сделать добротный шов;

  • применение сравнительно малых токов;

  • возможность нарастить толщину шва на проблемных участках;

  • пригодность для работы с большими и мелкими образцами в равной степени.

Предварительную очистку делают:

  • шаберами;

  • раствором фтора;

  • соляной кислотой;

  • газовой горелкой.

Технология

Ключевым параметром при сварочных работах по титану является толщина обрабатываемого слоя. Если она составляет 0,8 мм, нужно брать электрод виз вольфрама сечением от 1 до 1,5 мм. На этот инструмент подается ток силой в средней 50 А и напряжением 9 В. За минуту горелка будет расходовать 6-8 л аргона. При этом скорость сваривания может достигать 18-25 м за час.

Если толщина металла увеличивается до 1,2 мм, то эти показатели составят соответственно:

Толстый (3 мм) титан надо сваривать электродами диаметром 2,5-3 мм. Напряжение при этом составит 12-13 В. Сила тока равна 200-220 А. Скорость сварки можно увеличить до 20-22 м/с. Расход газа в горелке составляет от 9 до 12 л за минуту, а по обратной стороне от 3 до 4 л.

Ручная работа с титаном и сплавами на его основе производится только вольфрамовыми электродами. Для этого используют постоянный ток обратной полярности. Обязательно применяют оснастку для изоляции рабочих зон и прогретых областей. Если варят трубопроводы из титана, их наполняют аргоном изнутри.

До начала работы требуется готовить сварные кромки и присадки. Обязательно нужно отполировать (вычистить) все поверхности при помощи стальных щеток. Если таких щеток нет, применяют наждачную бумагу любой фракции. Дополнительно проводится обезжиривание. Для этой цели применяют спирт либо ацетон.

Снять оксидную пленку можно путем травления. Травящая смесь включает фтористоводородную кислоту (в исходной концентрации 2-4%) и азотную кислоту (в исходной концентрации 30-40%). Температура рабочей смеси не может превышать 60 градусов. Предельное время обработки — 30 секунд. Присадочные материалы любого типа не могут выходить за пределы защищенного газом объема; в противном случае они сильно засоряются.

При аргонной сварке титана можно применять подкладки из меди либо стали. В этих подкладках допускается прорезание отверстий для поступления газа. В процессе работы с трубами используют фартуки с различной степенью закругления. Она определяется прежде всего диаметром трубы. Если выполняется соединение встык либо внахлест по металлу не толще 3 мм, присадочная проволока необязательна.

Просто выставляют сопло большего диаметра и наращивают подачу газа. Варят титан строго на короткой электродуге. Присадочные прутки нужно подавать без перерыва. Важно: только метод проб и ошибок позволит сварщикам научиться правильно выполнять свою работу. Промахи на начальной стадии совершенно неизбежны.

Хороший шов должен иметь светло-серебристый окрас. Очень плохо, если он окрасился в черные и синие тона. Это означает засорение титана оксидами, нитридами, либо чистыми азотом и кислородом. Исправить подобный промах можно только полным перевариванием конструкции. Потому стоит повторить: правильная подача аргона — вот критически важный момент.

Подготовка к сварке непроста. Перед нею требуется на 100% убрать поверхность заготовки. В нем содержатся значительные количества атмосферных газов. Если они оттуда попадут встык, они ухудшат его качество. Толстые детали требуют разделывания кромок. Углы раскрытия должны составлять ровно 60 градусов.

Если намеченные к сварке детали подверглись ранее резке газовым или плазменным резаком, кромки отрезают чисто механически. Расстояние отреза равно как минимум 3-5 мм.

Очень важную роль играет защита корневого шва.

Без нее трудно обойтись даже в ситуациях, когда сварной стык не находится на поверхности с другого края. Ведь бурная реакция с обычным воздухом происходит уже при 300-400 градусах.

Изоляция производится:

  • плотно подогнанными подкладками из стали либо меди;

  • подкачкой нейтрализатора в особые проходы внутри подкладок;

  • закачиванием аргона во внутреннюю часть свариваемой конструкции.

Сваривание толстых конструкций без прикрытия с оборотной стороны выполняется при помощи коротких швов. Их длина не превышает 1,5-2 см. Обязательно делают перерывы для охлаждения. Температура в комнатах, где варят титан, ограничена 15 градусами. Предельный темп перемещения воздуха составляет 0,5 м/с.

Методы

Варить титан в аргоновой среде вручную целесообразно, когда делаются какие-то уникальные вещи. Этот подход применяют и организаторы мелкосерийных производств. В обоих случаях подразумевается, что запрограммировать автомат на те же задачи невозможно, а особого выигрыша при использовании полуавтоматов нет. Если толщина листа не превышает 3 мм, зазор обычно делают 0,5-1,5 мм. Необходимости в добавлении присадки нет.

Работая с электродом, нужно двигать его строго прямо, не отклоняя в стороны. При этом обязателен наклон вперед по направлению шва. Когда используется электрод 1,5 мм сечением и присадочная проволока на 2 мм, можно уверенно обрабатывать даже листы толщиной до 2 мм. Сила тока при этом составляет 100 А. К сведению: при толщине листа 3 или 4 мм нужно поднять силу тока до 140 А.

Когда шов завершен и дуга отключена, подачу защищающего газа сразу останавливать нельзя! Она должна продолжаться еще не менее 1,5-2 минут. Только тогда можно гарантировать охлаждение последнего обрабатывавшегося участка примерно до 400 градусов. В подобном режиме можно уже не опасаться возникновения вредных окислов. Иначе работают при использовании автоматических установок.

В этом случае также берут вольфрамовые электроды. Но подавать на них надо строго постоянный ток.

При использовании неплавящихся инструментов предпочтителен ток прямой полярности.

Сопла газовой защитной горелки должны иметь диаметр от 1,2 до 1,5 см. Разжигать и гасить дугу надо не на самих деталях, а на находящихся рядом планках, в противном случае начальные и конечные рывки напряжения могут проплавить обрабатываемое изделие.

Оборудование и материалы

Аргонная сварка титана позволяет применять почти все сварочные аппараты, отличающиеся жесткой вольт-амперной характеристикой. Нормальная сила тока должна достигать 140 А. Как уже говорилось, предпочтительны электроды из вольфрама. Часто практикуется струйная защита, когда поток газа ориентируют при помощи сопел и отражателей. Альтернативное решение подразумевает использование камер, наполненных газом и отличающихся герметичным устройством.

Для работы в этих камерах применяют промышленные манипуляторы. Разумеется, это сильно усложняет и удорожает сварку. Применять подобный метод за пределами индустриальных цехов практически невозможно. На крупных производствах применяют полностью герметизированные камеры большого размера. Атмосфера внутри них контролируется очень тщательно. Находящиеся внутри сварщики используют специальные защитные костюмы.

Что касается электродов, то теоретически допустимы любые вольфрамовые инструменты. Однако не все из них гарантируют одинаковое качество соединений и приличную стабильность дуги. Больше других подходят лантанированные приспособления с маркировкой ЭВЛ либо WL. Рабочий наконечник электрода требуется заточить под углом строго от 30 до 45 градусов.

Присадочная проволока (пруток) может делаться из титана различных типов. Чтобы шов не насыщался водородом, присутствующим в сварочном прутке, изделие обрабатывают дополнительно, обжигая в вакууме. Такая процедура гарантированно удалит даже небольшие следы водорода.

Важно: присадочную проволоку также очищают от окислов и обезжиривают.

Оценивая потребность в аргоне, стоит учитывать, что толстостенные конструкции можно варить и без защиты задней стороны (но только при поверхностном формировании шва и слабом прогреве всего изделия в целом).

Возможные дефекты

При нормальной работе прочность шва составляет до 80% от крепости необработанного металла. Но при наличии деформаций она может понизиться на 40, на 60% и даже больше. Частыми проблемами являются образование пор и холодное растрескивание. Пористость усиливается в присутствии газовых примесей. Самой опасной из них является водород.

Предотвратить такую проблему помогает обеспечение чистоты сварочного материала и тщательный выбор рабочего режима.

Холодные трещины в основном возникают из-за того же водорода, вернее, из-за провоцируемого им ослабления металла, повышения хрупкости.

Растрескивание может происходить как немедленно после сварочных работ, так и спустя долгое время. Судить надежность газовой защиты помогает окрас шва. В идеале этот шов должен иметь серебристый цвет.

Чуть хуже обстоят дела, когда свариваемая плоскость окрашена в светлый соломенный тон. Это означает, что нарушения защиты допущены, но они не слишком существенны. Недопустимы швы голубого, коричневого, сероватого цвета. Каких-либо других тонкостей в бытовой практике нет. А вот в промышленности могут проводиться исследования неразрушающими методами, выявляющие раковины и другие внутренние деформации.

Видео о сварке титана аргоном для новичка ниже.

Сварка титана и его сплавов – технология и особенности

Изготовление изделий из титана при помощи сварки в настоящее время является обычным процессом для многих производителей. Давно признано, что титан не является экзотическим металлом и не требует для его сварки особенных процессов и технологий. Понятно, что титан сваривается так же, как и другие высококачественные металлы, при условии принятия во внимание его уникальных свойств.

Существуют важные различия между титаном и сталью:

- низкая плотность титана
- низкий модуль упругости
- высокая температура плавления титана
- низкая пластичность титана

Компенсация этих различий позволяет сварку титана и его сплавов, используя методы, аналогичные, например, сварке нержавеющей стали или сплавов на основе никеля.

В этой статье мы рассмотрим общие операции и технологии, используемые при сварке титана. Предоставленная информация предназначена для использования в качестве руководящих принципов.

Требование к сварочному рабочему месту при сварке титана

Титан является химически активным металлом, который образует сварное соединение с менее оптимальными свойствами. Поверхность титана содержит хрупкие карбиды, нитриды и оксиды, каждый из которых, нагреваясь и охлаждаясь на воздухе, может снизить сопротивление усталости и прочность сварного шва и зоны термического влияния (ЗТВ). Мало того, что требуется постоянная защита свариваемой поверхности, необходимо также защита обратной стороны сварного шва.

При сварке титана и его сплавов требуется уделить особое внимание чистоте рабочего места. Для сварочных цехов, где производятся работы с различными металлами, необходимо выделить специальную область, которая будет использоваться специально для сварки титана. Место, отведенное для этого, должно быть защищено от потоков воздуха, влаги, пыли, жира и других загрязнений, которые могут препятствовать качественной сварке. Это место должно быть защищено от воздействия таких процессов, как зачистка, резка и окраска. Кроме того, должна быть под контролем и влажность воздуха.

Процессы аргонодуговой TIG и полуавтоматической MIG сварки титана

Титан и его сплавы свариваются несколькими процессами. Наиболее частым видом сварки является аргонодуговая сварка TIG вольфрамовым электродом и полуавтоматическая MIG сварка. Так же можно встретить применение таких процессов как плазменная сварка, электронно-лучевая сварка и сварка трением, но эти процессы используются в ограниченной степени. Описанные в этой статье технологии сварки титана и основные принципы будут касаться в первую очередь TIG и MIG сварки титана.

При правильной технологии сварки титана, получаемые сварные соединения являются коррозионно-стойкими, как и основной металл. Наоборот, неправильно сваренные швы могут стать хрупкими и менее коррозионно-стойкими по сравнению с основным металлом.

Технологии и оборудование, используемые при сварке титана аналогичны тем, которые требуются для других высококачественных материалов, таких как нержавеющая сталь или сплавы на основе никеля. Титан, однако, требует большего внимания к чистоте и использованию вспомогательного инертного газа. Расплавленный металл сварного шва титана должен быть полностью защищен от взаимодействия воздуха. Кроме того, горячая околошовная зона и корень сварочного шва должны быть постоянно защищены также и во время остывания до температуры 427 °C.

Процесс TIG может быть использован для стыковых соединений без подачи присадочного материала при толщине листа примерно до 3 мм. Сварка более толстого металла, как правило, требует использования присадочного металла и разделки кромок. Тут уже можно использовать TIG сварку с подачей проволоки или полуавтоматическую MIG сварку. Полуавтоматическая сварка является наиболее экономичной и производительной при толщинах титана от 10 мм. Если используется процесс TIG, то следует проявлять осторожность, чтобы предотвратить контакт вольфрамового электрода со сварочной ванной. Тем самым предотвращая попадание частиц вольфрама в сварочный шов.

Источники питания

Источник питания постоянного тока DC прямой полярности (DCSP) используется для TIG сварки титана. Для MIG сварки требуется источник тока обратной полярности (DCRP). На сварочной горелке должно быть дистанционное управление силой тока, чтобы не нарушать процесс сварки и контролировать охлаждение сварного шва при помощи защиты инертным сварочным газом. Желательной характеристикой аппарата для TIG сварки титана является ножная педаль управления током, высокочастотным зажиганием и таймерами защитного газа, для предварительного и окончательного продува.

Инертный защитный газ

Защита должна быть постоянной для титановых сварных соединений до их остывания до температуры 427 °C, а также расплавленной сварочной ванны в целях предотвращения взаимодействия с воздухом. Как для TIG сварки, так и для MIG сварки в качестве защитного газа и для обеспечения необходимой защиты применяется аргон или гелий.

Защитный газ необходим:

  • Первичная защита расплавленной сварочной ванны
  • Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны
  • Защита обратной стороны сварочного шва

Первичная защита расплавленной сварочной ванны

Первичная защита обеспечивается правильным выбором сварочной горелки. Горелки для аргонодуговой TIG сварки титана и его сплавов должны быть оснащены большим (18-25 мм) керамическим соплом и газовой линзой.

Сопло должно обеспечивать адекватную защиту для всей расплавленной сварочной ванны. Газовая линза обеспечивает равномерный, не турбулентный поток инертного газа.

Как правило, для первичной защиты используется аргон из-за его лучших характеристик стабильности дуги. Аргонно-гелиевые смеси могут быть использованы при более высоком напряжении и для большего проникновения в металл.

Определение расхода и эффективность сварочного газа для первичной защиты должны быть проверены до начала сварочных работ на отдельной титановой пластине. Незагрязненные, т.е. защищенные сварные швы должны быть яркие и серебристые по внешнему виду.

Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны

Вторичная защита наиболее часто происходит посредством специальной насадки на сварочную горелку – так называемого «сапожка». Насадки, как правило, изготавливаются на заказ, чтобы соответствовать определенной сварочной горелке и конкретной операции сварки.

Дизайн насадки должен быть компактным и должен способствовать равномерному распределению инертного газа внутри устройства. Следует учитывать также возможность водяного охлаждения, особенно для больших насадок.

Наличие в насадке медных или бронзовых диффузоров способствуют не турбулентному потоку инертного газа для защиты.

Защита обратной стороны сварочного шва

Основная цель устройства для защиты обратной стороны сварного шва заключается в обеспечении защиты инертным газом корневой части шва и околошовной зоны. Такими устройствами обычно являются медные подкладки. С водяным охлаждением или массивные металлические болванки, также могут быть использованы в качестве радиаторов для охлаждения сварных швов. Эти подкладки имеют канавку, которая расположена непосредственно под сварным швом. Для защиты с обратной стороны, как правило, требуется поток сварочного газа вдвое меньший, чем для первичной защиты.

Важно использование отдельных газовых редукторов для первичной, вторичной и защиты с обратной стороны. Таймеры и электромагнитные клапаны управляют продувкой до и после сварки.

Очистка поверхности и присадочного металла перед сваркой

Перед сваркой титана, важно, чтобы сварные швы и прутки (проволока) были очищены от окалины, грязи, пыли, жира, масла, влаги и других возможных загрязнений. Включение этих загрязнений в титан может ухудшить свойства и коррозионную стойкость сварочного соединения. Если пруток кажется грязным, протирка его нехлорированным растворителем перед использованием является хорошей практикой. В тяжелых случаях при особых загрязнениях может быть необходима очистка кислотой. Все поверхности сварного соединения и околошовной зоны на расстояние 25 мм должны быть очищены. Растворители особенно эффективны в удалении следов жира и масла. Очистка металла должна проводиться щеткой из нержавеющей стали. Ни при каких обстоятельствах не используйте стальные щетки из-за опасности внедрения в поверхность титана частиц железа и его дальнейшей коррозии.

Технология TIG сварки титана и его сплавов

В дополнение к чистоте свариваемой поверхности и присадочного металла, соответствующих параметров сварки, а также надлежащего инертного защитного газа, требует внимания техника сварки. Неправильная техника может быть источником появления сварных дефектов. Перед началом сварки, должны быть сделана продувка горелки, защитной насадки и подкладки для обратной стороны шва, чтобы убедиться, что весь воздух удален из системы. Для зажигания дуги должно быть использовано высокочастотное зажигание. Царапины, от вольфрамовых электродов являются источником вольфрамовых включений в сварных швах титана. Затухание дуги в конце сварки должно происходить плавным спаданием тока. Защита шва и околошовной зоны должна быть продолжена до охлаждения титана до температуры ниже 427 °C.

Вторичная и защита корня шва также должны быть продолжены. Сварной шов желтоватого или синего цвета указывает на преждевременное снятие защитного газа. Предварительный нагрев при сварке титана обычно не требуется. Однако если подозревается наличие влаги, из-за низких температур или высокой влажности, нагрев может быть необходимым. Нагрева газовой горелкой сварных поверхностей до 70 °C, как правило, достаточно, чтобы удалить влагу.

Длина дуги для TIG сварки титана без присадочной проволоки должна быть примерно равна диаметру вольфрамового электрода. Если добавляется присадка, то максимальная длина дуги должна быть около 1-1,5 диаметра электрода.

Цвет сварочного шва титана отображает его качество

Очистка между проходами не требуется, если сварной шов остается ярким и серебристый. Швы желтоватого или голубого цвета могут быть удалены проволочной щеткой из нержавеющей проволоки. Некачественные сварные швы, о чем свидетельствует темно-синий, серый или белый порошкообразный цвета, должны быть полностью удалены путем зачистки. Соединение затем должно быть тщательно подготовлено и снова очищено перед сваркой.

Как видно из этой статьи, сварка титана и его сплавов это не такая сложная наука, и используя указанные правила и технологии можно добиться высококачественных швов без особых усилий. Основой технологии сварки титана является подготовка соединения и материала перед сваркой и защита сварочного шва, его обратной стороны и околошовной зоны. В остальном сварка титана очень похожа на сварку других металлов, но только требует разное распределение времени в процессе. В то время как при сварке стали 30% времени уходит на подготовку и 70% на саму сварку, при сварке титана как раз наоборот: 70% на подготовку и 30% на сварку.

© Смарт Техникс

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

Сварка титана

Титан – сам по себе материал довольно прочный, в большинстве случаев, его довольно сложно деформировать. Перед началом проведения работ, необходимо выяснить технические и химические характеристики материала, который должен подвергнуться сварочным работам. К примеру, титан обладает высокой химической активностью. В чем же она выражается? Все предельно просто, при нагреве материала до четырехсот градусов по Цельсию, азот и кислород, которые находятся в воздухе, вступают в реакцию с титаном, тем самым ухудшая пластичность титановой конструкции. Как следствие этому, в материале образуются трещины, он становится хрупким и неустойчивым к различным факторам деформации и механических повреждений.

Именно по этой причине, сварочные работы лучше всего проводить, подготовив защитную среду, состоящую из инертных газов. Наилучшим сочетанием будет пара аргона и гелия.

Еще один совет сварщикам – удаляйте поверхностный слой, он весь пропитан кислородом, так или иначе, поскольку специфика титана такова, что данный материал взаимодействует в той или иной степени с кислородом, даже без повышенной температуры. Такая реакция проходит и при обычной комнатной температуре, так что, перед началом работ – слой необходимо удалить.

Следующий элемент, который так же может помешать процессу – водород. Он воздействует на титан таким образом, что на нем образуются поры и трещины, которые в свою очередь, будут способствовать разрушению металла после проведения работ. Чтобы этого всего избежать, сварочную проволоку необходимо подвергнуть процессу вакуумного отжига.

Оценить уровень защиты шва можно по его цвету. В процессе сварки, во время нагрева, титан начинает активнее поглощать кислород, и цвет оксидной пленки может изменяться в секторе цвета от золотистого до фиолетового.

Рекомендуем прочесть: Оксидная пленка алюминия понятно объяснит что такое Оксидная пленка.

Вот в принципе и все основные рекомендации для сварщика, перед началом проведения работ. Очень важно помнить так же о защите личной, в обязательном порядке одевайте маску и перчатки, они предотвратят попадание искр на Ваше тело, в том числе и глаза. Не стоит пренебрегать личной безопасностью, это может плохо закончится.

Так же, крайне не рекомендуется браться за сварочный аппарат непрофессионалу, поскольку, вы рискуете нанести себе травмы в попытке осуществить желаемую работу, лучше обратиться за помощью к более опытному человеку.

 


Сварка титана и его сплавов

Титан – высокопрочный материал, сохраняющий устойчивость к коррозии в том числе в агрессивных средах. Прочность чистого титана находится в пределах от 267 до 337 МПа. Сплавы, особенно с алюминием, ванадием, хромом, оловом и другими отличаются более высоким коэффициентом прочности – до 1400 МПа. Но при этом сплавы достаточно пластичны, благодаря чему они востребованы в судостроении, машиностроении, химической отрасли, авиа- и приборостроении, в ракетной промышленности, у которых сварка титана является неотъемлемой частью производства.

Содержание статьи

  • Сварка титана – возникающие сложности и пути их преодоления
  • Способы сварки титана и сплавов
    • Дуговой метод сварки
    • Электрошлаковый метод
    • Электронно-лучевой способ
  • Сварка титана и его сплавов со стальными заготовками – особенности процесса

Сварка титана – возникающие сложности и пути их преодоления

Элемент обладает высокой химической активностью, что является основной причиной сложностей, возникающих при сварке титана и его сплавов. При нагревании и находясь в расплавленном состоянии металл активно реагирует с такими элементами, как азот, водород, кислород. Взаимодействие с кислородом, которое начинается уже при комнатной температуре, приводит к образованию на поверхности титана альфинированного слоя – прочной корки, которая защищает поверхность от ее дальнейшего окисления. А реакция нагретого металла с кислородом приводит к образованию окислов, которые также очень прочные и непластичные. Причем в зависимости от степени окисления такая оксидная пленка имеет различный оттенок цвета – от желто-золотистого и до темно-фиолетового, постепенно переходящего в белый. По расцветке можно определить качество защиты околошовной зоны при сварке титановой трубы.

Взаимодействие с азотом (реакция наступает при нагреве материала до 500 градусов) также приводит к снижению качественных характеристик изделий – повышается прочность, но при этом снижается пластичность. Поэтому перед тем, как сваривать титановые заготовки, поверхность металла нужно очистить от альфинированного слоя и азота, чтобы их частички не попадали в область сварного шва, поскольку из-за этого могут образоваться холодные трещины.

Также негативно влияет на качество титана и водород. Уже при 200-400 градусах они вступают в реакцию, в результате чего металл воспламеняется. Даже при снижении температуры сохранившиеся в изделии гидриды становятся причиной растрескивания титановой трубы, образования пор и холодных трещин. Причем они могут образоваться даже спустя длительный промежуток времени после сваривания.

Чтобы избежать насыщения титана газами, его необходимо защитить. На практике применяются специальные прокладки, изготовленные из металла или флюса, а также газовые подушки. Для защиты применяются местные камеры-насадки, закрывающие непосредственно как зону сварки, так и свариваемый узел. Максимальной защиты можно добиться, поместив в насадки сетчато-пористый материал. Он обеспечит ламинарный поток инертного газа. Также необходимо защитить обратную сторону шва при помощи подкладок или специальных насадок.

 

При работе на воздухе, чтобы расширить зону защиты, подача инертного газа производится из сопел, оборудованных насадками длиной до 50 см, дополнительно подается газ через специальные подкладки, установленные с обратной стороны сварного шва. Кроме того, весь свариваемый узел можно поместить внутрь герметичной камеры.

Способы сварки титана и сплавов

Для сварки титана используется несколько основных методов. Это дуговая, контактная, электрошлаковая, электронно-лучевая сварка. Они отличаются материалом изготовления используемых электродов, структурой образующихся соединений и толщиной изделий, которые свариваются между собой.

При любом из способов сварки титана используются присадки из схожего по составу материала – в частности, проволока ВТ1-00. Подготовка кромок титановой заготовки производится механическим способом, а их поверхность и поверхность проволоки и прилегающего металла зачищается травлением или также механически.

Дуговой метод сварки

При дуговой сварке титановых сплавов используются вольфрамовые электроды двух типов: неплавящиеся иттрированные и лантанированные. А если выполняется сварка титана полуавтоматом или автоматическим аппаратом, применяются плавящиеся электроды.

Самый популярный тип – сварка аргоном титана автоматическими установками на воздухе. В этом случае применяется любой плавящийся электрод (чугунный, алюминиевый, медный), на сварочную горелку устанавливается насадка, которая защищает участки металла, нагретые до 250-300 градусов, от воздуха.

Сварка аргоном титана, если толщина изделий не более 1,5 мм, производится встык, и без подачи присадочной проволоки. Более толстые детали сваривают с подачей прутка. Предварительно с проволоки, с кромок заготовки и прилегающего металла нужно удалить альфинированный слой.

Если производится сварка титана полуавтоматом вручную, ее необходимо выполнять на короткой дуге, поддерживая между электродом и присадкой прямой угол. По завершении сварки титана полуавтоматом нельзя прекращать подачу аргона до снижения температуры металл ниже 400 градусов.

Чтобы повысить эффективность сварки титановой трубы плавящимся электродом в присутствии инертных газов, проволоку перед началом работы подогревают проходящим током, а также используют импульсно-дуговую сварку. Тем самым, при сварке титана полуавтоматом сокращение погонной энергии вдвое ведет к увеличению ее производительности также вдвое. А чтобы меньше расходовать дорогостоящие материалы, сварку осуществляют в щелевую разделку.

Электрошлаковый метод

Электрошлаковая сварка подразумевает использование электродов для сварки пластинчатого типа, изготовленных из того же материала, что и свариваемый металл. Толщина титановых электродов должна составлять 8 – 12 мм, а ширина зазора должна равняться толщине заготовки. Защиту от перегрева обеспечивает аргон. В результате прочность сварного шва оказывается высокой, поскольку полученные соединения обладают характеристиками, схожими с исходным материалом. Подобный метод, когда используются титановые электроды, эффективен при работе с деталями толщиной от 40 мм.

Электронно-лучевой способ

Лучевая сварка отличается тем, что сварной шов в результате обладает мелкозернистой структурой. Также такой вариант сварки титановой трубы позволяет обеспечить надежную защиту металлических поверхностей от газов. Данный способ используется при сварке титановых труб, толщина которых не превышает 160 мм.

Чтобы исключить образование пор и разрывов в соединении, сварка титана с заготовками из других металлов осуществляется при горизонтальном расположении луча.

Сварка титана и его сплавов со стальными заготовками – особенности процесса

Сварка титана со сталью помогает снизить вес конечных материалов. Это находит свое применение при проектировании сооружений различных типов. Однако из-за существенных различий в свойствах материалов сложно добиться высокопрочных соединений, отличающихся долговечностью. Разработки в этом направлении ведутся и сейчас. Наибольшие сложности возникают при необходимости сваривания титана с нержавейкой.

 

В настоящее время используются такие методы сварки со сталью, как:

  • Сварка взрывом. В этом случае используются промежуточные прокладки из таких металлов, как медь (Cu), никель (Ni), серебро (Ag) либо сплавы тугоплавких металлов.
  • Диффузионный метод сварки. Таким способом производится в том числе соединение титана с нержавейкой. В результате соединения получаются очень прочными, за исключением зоны шва, где их прочность будет ниже, чем у исходных заготовок.
  • Клинопрессовая сварка титановой трубы. Таким способом удается получить достаточно качественное соединение.
  • Контактный и ультразвуковой способы сварки.

Из всех способов, которые используются при сваривании заготовок, наиболее востребованной является технология сварки титана методом плавления – аргонодуговая.

Таким образом, существует ряд методов соединения титановых изделий, в том числе широко используется сварка титана полуавтоматом. Зная особенности сварки титана и его сплавов, можно добиться нужного результата.

Сварка сталей с титаном и титановыми сплавами

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Титан с железом образуют систему ограниченной растворимости и эвтектоидным распадом β-фазы. Предел растворимости титана в железе снижается от 12 % при 1200 ОС до 4 % при 300°с. Растворимость железа в α-титане составляет 0,5 и 0,05 ... 0, 1 % соответственно при 615 и 20°С.

Другие страницы, относящиеся к теме

Сварка стали, титана, титановых сплавов

:

Титан и железо дают химические соединения TiFe, TiFe2, Ti2Fe и эвтектики β-фаза + TiFe (1100оС), TiFe + TiFe2 (1280оС), TiFe2 + а-фаза (1298оС), содержащие 32; 62,5 и 82,5 % железа соответственно. Поэтому при затвердевании расплава уже при содержании железа порядка 0,1 % будут образовываться интерметаллиды TiFe и TiFe2, которые резко снижают пластические свойства материала.

Титан и железо существенно различаются по кристаллическому строению и физическим свойствам.

Аналогичную картину металлургического взаимодействия титан имеет с легирующими компонентами в сталях (никель и др.).

Положительные результаты могут быть получены при использовании методов сварки давлением, а также барьерных слоев и вставок из третьего металла, не образующего при высоких температурах со свариваемыми материалами хрупких фаз. Особенностью титана и титановых сплавов является их высокая активность с атмосферным газом, что требует ведения процесса в условиях, обеспечивающих их защиту (инертные газы, вакуум, жидкие среды).

Сварка взрывом осуществляется с промежуточными прокладками и без прокладок. В последнем случае могут появиться интерметаллиды ТiFe и TiFe2 в местах вкрапления литого металла и перемешивания. При отжиге таких соединений идет дальнейший рост интерметаллидной фазы, выделяются карбиды титана. В зоне контакта может наблюдаться появление пор. В качестве прокладок используют ниобий, ванадий, никель, медь, серебро, железо и сплавы из тугоплавких металлов.

Получила применение двойная прокладка из ванадия или ниобия со стороны титана и медная со стороны стали. Нагрев соединений, полученных с использованием барьерных подслоев, до 800оС не ведет к охрупчиванию шва. Некоторое снижение предела прочности при этом связано со снятием эффекта наклепа. Уменьщение толшины медной прослойки до 0,1мм повышает предел прочности соединенная, что объясняется проявлением эффекта контактного упрочнения. Разрушение соединений при испытаниях идет по слою меди и имеет вязкий характер при положительных и отрицательных температурах (+300...-269 оС).

При диффузионной сварке удовлетворительные механические характеристики получаются, когда ширина слоя интерметаллидов ≤3 ... 5 мкм, а в ЗТВ имеет место α-твердый раствор железа в титане. При испытаниях зона разрушения наблюдается в переходе титан железо (сталь). На прочность соединения влияет ширина зоны, обогашенная углеродом.

Механические характеристики стыковых соединений, выполненных диффузионной сваркой в вакууме на материалах ВТ1-0 + 12Х18Н9Т и ОТ4 + 12Х18Н9Т (температура 750 ...850 оС, время сварки 15 мин), оказываются ниже прочности основного материала. Применение прокладок из ванадия и меди при сварке ВТ6, ВТ5-1 со сталью 12Х18Н9Т позволило получить предел прочности вплоть до 530... 570 МПа. В соединении не обнаруживается интерметаллидных фаз даже после длительного нагрева при высокой температуре (1000 оС в течение 10 ч). Слой меди при сварке предотвращает образование карбидов ванадия, охрупчивающих соединения. В соединении ванадий - медь легкоплавкие соединения и интерметаллиды не образуются. Соединения, выполненные через комбинированные прокладки меди (толщина 0,01 мм) и ванадия (0,07 мм), дают предел прочности 489 ...503 МПа при 450 оС, удельную вязкость 350 кдж/м2 , угол загиба 50... 600.

Для получения стабильных результатов целесообразно в качестве прокладочного материала использовать тонкую многослойную ленту (V + Cu + Ni), полученную горячей прокаткой в вакууме. Благодаря такой ленте предел прочности соединений ВТ5-1 и АТ3 со сталью 12Х18Н10Т при растяжении составляет 500... 590 МПа.

При сварке титана с низкоуглеродистыми сталями хорошие результаты дают прослойки из серебра.

Положительные результаты получаются при диффузионной сварке в расплаве солей (70 % BaCI2 + 30 % NaCI). При этом обеспечиваются быстрый к равномерный нагрев, хорошая защита металла в процессе сварки и охлаждения.

Сварка прокаткой осуществляется в вакууме. Выявлено отрицательное влияние углерода на механические характеристики соединения из-за образования карбида титана (TiC). Увеличение содержания углерода в стали с 0,02 до 0,45 % ведет к снижению уровня прочности с 260 до 140 МПа. При использовании про кладок из ванадия содержание углерода в нем должно быть <0,02 %. В случае применения прокладок металлографическими и микрорентгеноспектральными методами обнаружить образование в биметалле на границе сваренных заготовок хрупких фаз не удалось.

При сварке ВТ6 со сталью 12Х18Н10Т с комбинированной прокладкой из Nb + Cu (вакуум 0,00266 Па, температура 350oС, степень обжатия 45 ... 50 %) получаются равнопрочные соединения (разрушение образцов при испытаниях - по меди). На границе ниобия с титаном образуются зоны твердых растворов, имеющие повышенную твердость.

На границе ниобия и меди имеет место диффузионная зона протяженностью порядка 40 мкм. В переходе ниобий - титан зона диффузии не наблюдается. Толщины прокладок ниобия берутся порядка 0,05 ... 0,2 мм, меди 0,1 ... 0,46 мм.

Контактная и ультразвуковая сварка листовых заготовок проводится с применением промежуточных прокладок.

При контактной сварке не допускается подплавления поверхности титана и стали. Наилучшие результаты контактная сварка дает через прослойку ниобия, а ультразвуковая через слой серебра.

Получены положительные результаты по клинопрессовой сварке в аргоне титановых сплавов со сталью 12Х18Н9Т через прокладку алюминия или медь. Нагрев при использовании алюминия 350oС, меди - 850oС. Толщина прослойки 0,1 ... 0,2 мм.

Из способов сварки плавлением наибольшее распространение получили электронно-лучевая и аргонодуговая сварка титана со сталью с применением вставок из ванадия и его сплавов. Для получения более высокой прочности целесообразно при менять ванадий, легированный вольфрамом и хромом (5 ... 10 %).

Предложен способ сварки титана со сталью в гелии с использованием интенсивно охлаждаемой прокладки. Возможна дуговая сварка в аргоне с применением в качестве присадочного материала медно-серебряного сплава (28 и 72 % соответственно), расплавляемой прокладки из монель-металла.

При сварке плавлением через ванадиевую вставку необходимо учитывать особенности сварки ванадия с титаном и сталью.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

сварка титана (технология). Сварка аргоном титана

В авиации, судостроении, машиностроении и в некоторых других отраслях промышленности для изготовления сложных и ответственных узлов используют такие дорогостоящие материалы, как титан. Он хорош не только своим небольшим весом, но и тем, что данный металл не подвергается коррозионным процессам. Давайте более подробно рассмотрим, что же такое титан. Сварка титана – это довольно интересная тема для разговора, об этом и пойдет речь.

Немного общих сведений

Просто так взять и использовать кусок титана получается редко. Зачастую его предварительно обрабатывают. Стоит понимать, что обычно он подвергается сварке. Но так как данный металл относится к труднообрабатываемым, то специалисты столкнулись с проблемой разрушения материала при температуре от 400 градусов по Цельсию под воздействием водяного пара, кислорода, а также азота. Сам по себе процесс является достаточно сложным, так как необходимо соблюдать большое количество технологических правил, да и не любой вид сварки подходит для обработки данного металла. В любом случае, сегодня научились обрабатывать титан. Сварка титана осуществляется несколькими методами:

  • электронным лучом;
  • дуговым флюсом;
  • аргоном.

В настоящее время популярностью пользуются все методы, но наибольшее распространение получила аргонная сварка по нескольким причинам, о которых мы поговорим немного позже.

Титан и его сплавы

Данный металл в природе достаточно распространен. Многие говорят о том, что его мало, но это смотря с чем сравнивать. В любом случае, количество титана в земной коре больше, нежели меди или свинца. Это весьма прочный металл. В чистом виде его прочность достигает 337 МПа, а в сплаве порядка 1 250 МПа. Температура плавления титана – 1668 градусов по Цельсию.

При нормальных температурах он устойчив к коррозии и работает в агрессивных средах. Тем не менее при достижении температуры 400 градусов по Цельсию его эксплуатационные свойства резко падают. Он вступает в бурную реакцию с азотом, начинает окисляться кислородом и водяным паром, что сильно ограничивает сферу его применения. Примечательно то, что материал совершенно не склонен к образованию горячих трещин во время сварки, однако его зерно становится крупнее, что ухудшает технические характеристики металла и качество шва. В принципе, мы немного разобрались с тем, что такое титан. Сварка титана – вот, что еще интересно. Давайте об этом и поговорим.

Технологические особенности сварки

В настоящее время нельзя говорить о том, что титан является редкостью в том или ином изделии. С ним работает достаточно много производителей из самых различных отраслей. Но необходимо понимать, что титан – активный химический элемент. Это говорит о том, что использование обычной сварки недопустимо. Обусловлено это тем, что в процессе попадают загрязнения в виде карбидов и нитридов, которые понижают эксплуатационные свойства материала.

Поэтому основное условие при сварке – полная изоляция от окружающей среды. К таковым относится: кислород, азот, водород и другие. Кроме того, сварочные работы должны производиться на относительно больших скоростях. При длительном нагревании зерна в кристаллической решетке расширяются, что значительно повышает хрупкость. В любом случае, сварка титана, технология которой более подробно будет рассмотрена ниже – сложный и ответственный процесс. Ну а сейчас пойдем дальше.

Сварка аргоном титана

Аргонный вид сварки данного металла наиболее популярен среди специалистов во всем мире. Обусловлено это тем, что тут не используются флюсы и электроды, следовательно, выполняются более тонкие и сложные сварочные работы. Кроме того, аргонный метод получения сварных соединений относится к высококачественным видам сварки. При соблюдении технологии получается шов высокого качества.

Нельзя не сказать и об универсальности аргонной сварки. Она заключается в том, что тут есть возможность обработки как крупногабаритных конструкций, так и деталей небольшого размера. Шов при этом получается одинаково качественный. Кроме того, сварка аргоном титана хороша еще и тем, что можно работать на малом токе, а это позволяет сваривать материал толщиной от 0,5 мм. Аргон позволяет восстанавливать детали, утратившие свои первоначальные объемы.

Сварка титана и его сплавов: технология

Работы должны выполняться квалифицированным специалистом при наличии соответствующего оборудования. Кроме того, данный процесс многоэтапный. Все стадии должны идти в строго установленной последовательности и выполняться согласно нормам.

Первый этап – подготовительный. На этой стадии необходимо зачистить поверхность металла. При этом крайне важно удалить оксидную пленку. Кромки обычно обрабатывают методом газокислородной резки. Деталь или заготовка обрабатывается фтором и кислотой (соляной). При этом должна поддерживаться постоянная температура 60 градусов по Цельсию. Тут крайне важно обеспечить защиту обрабатываемого металла от реакции с атмосферным воздухом как с наружной, так и с тыльной стороны. Для этого подойдут медные или стальные прокладки, которые нужно прикладывать к шву. Помимо прокладок допустимо использование защитных козырьков и специальных насадок.

В процессе сварки

Процесс протекает на постоянном токе. В горелку устанавливается специальный вольфрамовый электрод. Когда металл вступает в контакт с электрической дугой, образуется сварочная ванна. Температура в ней нередко достигает 6 тысяч градусов по Цельсию.

Под давлением сварочной дуги расплавленный титан несколько оттесняется. Получается так, что горелка горит в углублении. Это можно считать преимуществом, так как значительно улучшается проплавляющая способность. Кроме того, постоянно нагнетается аргон, который обеспечивает надежную защиту от воздействия кислорода, азота и других вредных примесей.

Еще кое-что

Примерно так и обрабатывается титан. Холодная сварка подразумевает использование присадочной проволоки только в том случае, если толщина металла превышает 1,5 мм. Если же толщина достигает 10-15 мм, то сварка выполняется погруженной дугой в один проход. Если работы были выполнены с соблюдением технологии, то шов не потребуется обрабатывать от шлаков. Он будет ровный и качественный. Такие соединения отличаются высокой герметичностью и долговечностью.

Дуговая и электронно-лучевая сварка

Дуговая сварка под флюсом появилась относительно недавно. Метод основан на изоляции материала от внешней среды специальными флюсами. Флюс представляет собой некую пасту. Чаще всего используют АНТ-А различных модификаций. Особенность способа заключается в том, что удалось добиться лучшей структуры кристаллической решетки, нежели при сварке в инертной среде. Поэтому предпочтительно именно так обрабатывать титан. Сварка титана таким методом не ухудшает эксплуатационные характеристики детали.

Электронно-лучевая сварка имеет большое количество недостатков. Но есть один существенный плюс, который заключается в полной защите металла от внешней среды. Это позволяет получить очень качественную кристаллическую решетку. При этом процесс протекает при большой скорости, что значительно снижает энергоемкость выполняемых работ. Есть еще и электрошлаковая сварка, которая на сегодняшний день не получила должного распространения. Ее особенность заключается в том, что в процессе используются электроды такого же материала, как и свариваемая поверхность.

Заключение

Теперь вы имеете общее представление о том, что такое сварка. Титан, инверторная сварка для которого широко используется, обладает уникальными техническими характеристиками. Именно поэтому его используют там, где не подходит сталь или другие металлы. Но высокая стоимость оборудования для выполнения сварочных работ, энергоемкость процесса, а также многие другие отрицательные факторы не способствуют развитию использования данного металла. Тем не менее некоторые компании постоянно стараются сделать как можно больше для того, чтобы было проще и легче получить качественный шов. К примеру, лидером по продажам присадок является фирма «Эльф филлинг» - «Титан». Холодная сварка с помощью данной компании становится не такой сложной и длительной. Конечно, новичок все равно не справится с такой задачей, а вот специалисту будет куда проще выполнить свою работу. В принципе, это все, что можно рассказать о сварке такого металла, как титан.

Сварка аргоном своими руками. Как быстрее освоить процесс?

Хотите самостоятельно освоить ручную аргонодуговую сварку? С чего начать? Какое оборудование понадобится? В чем тонкости работы с разными материалами? Конечно, можно обратиться за советом к мастеру. Но прежде – прочитайте нашу статью. Имея представление о методе в целом, вы будете разговаривать с опытными сварщиками на одном языке.

Содержание:

  1. 1. Аргонодуговая сварка. Что это?
  2. 2. Что понадобится для работы?
  3. 3. Описание сварочного процесса
  4. 4. Тонкости сваривания различных металлов

Не зря аргонодуговую сварку называют гибридом электродуговой и газовой сварки. Чтобы успешно освоить процесс, желательно иметь хотя бы небольшой опыт сварочных работ. Так вы сможете более уверенно вести горелку, правильно направлять инструмент на металл, соблюдать нужное расстояние от заготовки. Но об этом позже. Сначала разберемся в особенностях метода.

Аргонодуговая сварка. Что это?

Принцип: электродуга является источником нагрева, именно за счет нее происходит расплавление металла, а аргон выступает в роли инертного газа – он тяжелее воздуха, поэтому мгновенно вытесняет кислород из зоны образования сварного шва. Поэтому в месте соединения не будет кислорода и находящихся в окружающем воздухе примесей, что обеспечивает высокую чистоту процесса. Отсекание кислорода способствует получению прочного, однородного шва.

Существует несколько методов: ручная сварка с неплавящимся электродом, автоматическая сварка с неплавящимся электродом и автоматическая сварка с плавящимся электродом. Мы поговорим о ручной аргонодуговой сварке неплавящимся электродом, которую еще называют TIG-сваркой. Именно она широко применяется и в профессиональной сфере, и любителями. У данного метода есть свои сильные и слабые стороны.

Начнем с преимуществ:

  • можно сваривать металлы, которые при нагреве боятся контакта с кислородом; например, легированные стали и цветные металлы окисляются, а алюминий может воспламеняться;
  • высокотемпературная дуга способствует мгновенному прогреву заготовки, что ускоряет рабочий процесс;
  • защита аргоном шва от кислорода помогает получить надежное соединение без инородных включений и пор;
  • нагрев участка осуществляется локально, поэтому исключен риск деформации деталей и элементов конструкций даже сложной формы.

Однако у аргонодуговой сварки есть два недостатка: сложность использования оборудования и технология, требующая особого навыка сварочных работ. Несмотря на это все-таки данный метод набирает популярность. Ведь ряд материалов, например, алюминий, медь, цветные металлы, предпочтительнее сваривать именно аргоном. Кроме того, сварочный шов имеет одинаковую глубину проплавления, что важно при обработке тонких металлических заготовок, к которым возможен лишь односторонний доступ.

Данный вид сварки находит широкое применение в сфере  ремонта  автомобилей, например, когда нужно заварить масляный поддон, трубки кондиционера, радиатор и даже кузовные элементы. Используется также при монтаже трубопроводов, в строительных и ремонтных работах. Услуги сварщика-аргонщика стоят недешево, поэтому если вы будете выполнять эту работу самостоятельно, сможете значительно сэкономить. А может быть, вы планируете этим зарабатывать? В любом случае вам потребуется специальное сварочное оборудование. Расскажем какое.

Что понадобится для работы?

Перечень всего необходимого для сварки аргоном представлен в таблице.

Название оборудования Описание
Источник сварочного тока Аппарат для TIG-сварки – это трансформатор или инвертор. При выборе обратите внимание на возможности оборудования. Если вы планируете сваривать алюминий, установка должна работать на переменном токе (АС). Для работы со сталями нужен аппарат постоянного тока (DC). Если же необходим универсальный вариант, ищите модель, в которой совмещены два эти режима. Учитывайте и рабочее напряжение: для сварки в гараже или мастерской с однофазной электросетью подходят аппараты, рассчитанные на 220 В. Кстати, есть модели, в которых совмещены два метода: ММА и TIG
Газовый баллон На баллоне с аргоном должен быть редуктор для регулировки подачи газа, а также шланг, идущий к рабочему инструменту
Горелка Это инструмент пистолетной формы. Присоединяется к газовому шлангу, через который аргон поступает из баллона. В держатель горелки вставляется электрод, конец которого на несколько миллиметров выходит за пределы ее корпуса. Через шланг газ идет в сопло на конце инструмента. На рукоятке есть кнопки для подачи тока и газа
Электроды Для TIG-сварки используются неплавящиеся вольфрамовые, покрытые или графитовые электроды. Их диаметр подбирается под толщину свариваемых деталей
Присадочная проволока Может понадобиться при сваривании толстых металлических заготовок. Представляет собой пруток из того же металла, что и свариваемый. Толщина прутка подбирается в зависимости от толщины заготовки

Запомните! Сварочные работы должны проводиться в защитной экипировке. Вам обязательно понадобится сварочная маска – для защиты глаз и лица от опасного ультрафиолетового излучения, и перчатки – для защиты рук от ожогов.

Описание сварочного процесса

Чтобы легче было самостоятельно освоить метод аргонодуговой сварки, опишем его поэтапно, начиная с подготовительных работ.

Прежде всего следует хорошо очистить поверхность заготовок. Затем к обрабатываемой детали прикрепить кабель массы, как это делается при ручной дуговой сварке. Горелка присоединяется к аппарату и газовому баллону. Пользователь берет ее в одну руку, а в другую – присадочный пруток. В зависимости от толщины металла на аппарате выставляется значение тока. Вы можете выбрать его опытным путем или  по специальной таблице, которая должна быть в инструкции сварочного аппарата. Выбирается и режим сварки. На постоянном токе с прямой полярностью свариваются основные стали и сплавы. При работе с цветными металлами нужно разрушить образующуюся оксидную пленку, поэтому требуется обратная полярность или переменный ток. Если варить на постоянном токе, следует использовать прямую полярность: это обеспечит хороший прогрев металла без излишнего нагрева электрода.

Перед началом работ нужно включить подачу газа на 20 сек. Затем сопло подносят к поверхности заготовки, но не касаются ее – расстояние до конца электрода должно быть около 2 мм. Между электродом и заготовкой образуется электрическая дуга, которая расплавляет кромки металла и присадочную проволоку. При методе соединения заготовок расплавлением кромок присадочный материал не используется. Направленный поток газа изолирует сварочную зону, отсекая кислород.

Запомните! При сварке тугоплавким электродом дугу не получают путем касания о заготовку. Во-первых, электрод может загрязниться; во-вторых, не удастся эффективно ионизировать интервал между ним и поверхностью детали при искре от касания.

Больше всего вопросов у начинающих сварщиков-аргонщиков связано с тем, как вести горелку. Итак, следует делать только одно перемещение по оси сварного шва, исключая перпендикулярные ему движения. Присадочный пруток нужно подавать в зону сварки плавно, располагая его перед соплом горелки. Избегайте резких движений, которые могут привести к разбрызгиванию металла. Чтобы получить прочное и эстетичное соединение, следует соблюдать одинаковое расстояние между горелкой и металлом, при этом подносить электрод как можно ближе к поверхности. Так дуга будет короче, а материал будет проплавлен глубоко. При увеличении дуги металл расплавляется хуже, шов становится шире и выглядит менее эстетично, кроме того, ухудшается качество сварного соединения. В идеале шов должен иметь одинаковую ширину, а его структура напоминать чешуйки.

Запомните! Подачу газа прекращают через 7 – 10 сек после завершения работы.  Это нужно для продувки сопла горелки.

Тонкости сваривания различных металлов

Теперь, когда вы знаете о последовательности процесса аргонодуговой сварки, можно перейти к более частным вопросам. Ведь при работе с разными видами металлов есть свои нюансы. Расскажем о самых распространенных.

  • Алюминий (таблица 1). В данном случае аргон служит не только для вытеснения кислорода, но и для создания электропроводной плазмы. Это заметно упрощает получение качественного шва. Во время нагрева металла на нем появляется тугоплавкая пленка, которую можно разрушить при сварке на переменном токе или обратной полярности. Газ разрушает пленку, если у детали положительный заряд, а работа ведется на обратной полярности. В случае со сваркой на переменном токе данный процесс осуществляется, когда заготовка выступает в роли катода. Подробнее о порядке работы читайте в статье «Как варить алюминий: обзор моделей и правила работы».
  • Титан (таблица 2). Сложности сварки обусловлены тем, что данный металл обладает высокой химической активностью при контакте с газами, когда осуществляется нагрев и расплавление. При взаимодействии с кислородом он окисляется, образуется твердая пленка, а водород снижает качество металла. Кроме того, титан имеет низкую теплопроводность, что может потребовать наложения дополнительных швов по краям основного шва. Сварка заготовок толщиной от 1,5 мм ведется вольфрамовым электродом с присадочной проволокой – при этом угол между ними должен быть 90°.
  • Медь (таблица 3). При контакте с воздухом она окисляется, что может привести к неоднородному шву. Кроме того, закись меди вступает в реакцию с водородом, который содержится в окружающей среде, – возникает пар, образующий поры в сварном шве. Поэтому медь варят аргоном, причем на переменном токе или обратной полярности. Используется графитовый или покрытый электрод. Соединение осуществляется методом расплавления кромок, то есть без присадочной проволоки.

Таблица 1

Толщина заготовки, мм Диаметр вольфрамового электрода, мм Диаметр прутка, мм Сила тока, А
1 – 2 2 1 – 2 50 – 70
4 – 6 3 2 – 3 100 – 130
4 – 6 4 3 160 – 180
6 – 10 5 3 – 4 220 – 300
11 – 15 6 4 280 – 360

Таблица 2

Толщина заготовки, мм Диаметр электрода, мм Диаметр проволоки, мм Сила тока, А
0,3 – 0,7 1,6 - 40
0,8 – 1,2 1,6 - 60 – 80
1,5 – 2,0 2 2,0 – 2,5 80 – 120
2,5 – 3,5 3 2,0 – 2,5 150 – 200

Таблица 3

Вид электрода Толщина заготовки, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А Длина дуги, мм
Графитовый 2 6 125 – 200 5 – 8
5 8 200 – 350 10 – 15
8 10 300 – 450 15 – 20
13 15 450 – 700 25 – 30
Покрытый 2 2 – 3 100 – 120 -
3 3 – 4 120 – 160 -
4 4 – 5 160 – 200 -
5 5 – 6 240 – 300 -
6 6 – 7 260 – 340 -
8 7 – 8 380 – 400 -
10 7 – 8 400 – 420 -

Надеемся, наша статья будет для вас полезна и поможет в успешном освоении аргонодуговой сварки. Регулярная практика и терпение уже в скором времени дадут свои результаты. А с качественным оборудованием осуществить это еще легче! Аппарат для TIG-сварки вы можете купить в нашем интернет-магазине. Также у нас вы найдете необходимую оснастку и расходные материалы для сварочных работ. Изучайте ассортимент, сравнивайте и делайте заказ на сайте или по телефону 8-800-333-83-28.

Как и что варить титан? Сварка титана: технология и особенности

Титановые детали и конструкции часто используются в узкоспециализированных областях, включая авиастроение и космическую промышленность. Столь высокое доверие к металлу обусловлено уникальным сочетанием свойств. Благодаря небольшому удельному весу он обладает высокими прочностными, антикоррозийными и защитными свойствами за счет химического воздействия. И это далеко не все особенности титана.Сварка титана по этим же причинам становится проблемой не только для начинающего мастера, но и для профессионалов.

Характеристики сварочного материала

Физические и химические свойства титана ограничивают использование некоторых высокотехнологичных методов сварки, вынуждая мастеров изменять подходящие, но изначально менее эффективные методы. Основная сложность использования наиболее распространенных способов сварки - повышенная температура нагрева этого металла.В частности, с ним можно эффективно работать при тепловом воздействии в диапазоне 1500-1700 ° С. На уровне 500 ° С заготовки чаще всего сохраняют свои основные прочностные свойства. Технологические особенности сварки титана определяются также негативными факторами, влияющими на конструкцию со стороны атмосферного воздуха. Обычно этот фактор не имеет значения, но при температурах выше 400 ° C горячие зоны требуют дополнительной защиты. И это не говоря уже об основном утеплении самой сварочной ванны.С повышением температуры возникают трудности иного характера. Таким образом, после достижения температуры 900 ° C зерна разрастаются и происходит образование крупных пор, что дополнительно сказывается на прочностных свойствах заготовки.

Общие сведения о способах сварки

Основными способами сварки титана можно назвать ручную дуговую и автоматическую. Когда дело доходит до оптимальных сред, наиболее эффективными считаются гелий и аргон. Однако следует помнить, что в первом случае в среду должен быть включен поток, не являющийся кислородом.Электроэрозионная сварка также широко распространена. Обычно его используют при работе с толстыми заготовками, требующими, помимо высокой термической закалки. При правильной организации контактная сварка тоже дает хороший результат. Для этого процесса, в частности, требуется устройство газовой балансировки. Если в работе будут использоваться футеровки, то будет обеспечена качественная сварка титана. Например, технология плавки подразумевает организацию специальной защиты тыльной стороны заготовки газами аргона.В свою очередь, футеровка может обеспечить этой стороне дополнительную защиту в условиях высокотемпературных нагрузок, риски которых указаны выше.

Подготовка металла к сварке

Титан перед операцией необходимо подготовить должным образом. На этом этапе обрабатываются края полых элементов, создается защита противоположных сторон (при одинаковой обшивке), а также удаление полосы добавки. Кроме того, тщательная очистка внешнего слоя заготовки.Во время сварки его частицы могут проникать в структуру шва, делая его хрупким и непригодным для работы в ответственных механических конструкциях. При обработке толстых элементов от 5 см требуется обрезка кромки с углом среза 60 °. Если вы планируете сваривать титан и его сплавы, ранее подвергавшиеся плазменной или газовой резке, придется зачистить поверхности шва, удалив слой толщиной 3-4 мм. Универсальной мерой заключительной подготовки перед работой станет устранение внешних загрязнений, масляных пленок и окислов.Для этого используются мелкозернистые абразивы, напильники и обезжиривание растворителями. Затем оставшиеся следы удаления удаляются сухой тканью.

Ручная дуговая сварка

Вольфрамовый электрод с питанием от постоянного тока в сложном процессе. Зона вокруг шва, основание шва и проксимальные области, подверженные воздействию тепла, находятся под угрозой защиты. Изоляция обеспечивается навесами, форсунками и термостойкими пористыми материалами, к которым подводится газ.В футляре желательно использовать медь или сталь. Если труба обработана, газ вдувается прямо в баллон. Что касается оптимального режима, то при токе электрода 2 мм он может составлять около 90 А. Это стартовый уровень для обработки заготовок толщиной 4-5 мм. Конкретные значения могут варьироваться в зависимости от того, как был легирован титан. Сварка титана осуществляется на короткой дуге без колебательных манипуляций. Электрод наклоняется против направления движения, то есть угла атаки.Не завершайте операцию резко. Чтобы предотвратить образование оксидов, все защитные устройства остаются на прежних местах даже после выключения электродов.

Автоматическая сварка

В работе также используется вольфрамовый электрод. Если используется нестационарный электрод, подключенный ток должен иметь направленную полярность. Оптимальный размер выхода горелки - 14-15 мм. Техника выполнения в целом соответствует ручному способу, но важно учитывать, что из-за повышенной активности этого металла операции розжига и гашения при работе с горелкой необходимо выполнять вдали от сварного шва.Автоматическая сварка титана аргоном после закалки должна обеспечивать подачу газа не менее 1 минуты.

Электродная сварка

Менее распространенный метод, но может быть более эффективным для отдельных сплавов. Например, при сварке 5% легированного титана с добавками алюминия и олова. Трехфазный трансформатор служит источником питания, указывающим на большие нагрузки во время работы. Достаточно отметить силу тока при сварке толстых поковок - в среднем 1500-1600 А.Далее ход операции зависит от того, какой титановый электрод растворяется. Сварка титана пластинчатым электродом 12x60 мм обеспечивает оптимальное качество сварки, которое по своим характеристикам соответствует основной конструкции заготовки. При обработке штампованных деталей часто используются такие же электроды, но диаметром 8 мм. Такое решение может показаться оправданным из-за нетребовательности металлоконструкции, но прочностные свойства шва будут снижены - в среднем на 85% от неповрежденной конструкции.

Сварка сопротивлением

В этом случае очень многое зависит от скорости работы. Практика показала, что, например, для больших заготовок предпочтителен режим 2 мм / с. Увеличение этого значения снижает прочность заготовки, а положительная функция защитного газа сводится к минимуму. Хороший результат можно получить, если предварительно была произведена более глубокая механическая обработка поверхности заготовки. Удаление крупнозернистой наждачной бумаги и легкое фрезерование обеспечат стабильную и ровную сварку титана.Обзоры также показывают, что хорошие результаты были достигнуты при контактной сварке в условиях сбалансированного шлама. Его следует выбирать из следующих расчетов: в среднем на 20% больше, чем при обработке углеродистой стали.

Особенности холодной сварки

Отсутствие термических эффектов, при которых действительно происходят деструктивные процессы в структуре титана, делает этот метод практически идеальным, но здесь есть свои нюансы. Холодная сварка производится под высоким давлением, что приводит к деформации кристаллов конструкции в результате их смещения и образования единого сплава.Прямая сварка внахлест с помощью специальных фиксирующих механизмов. Механические механические воздействия отличают этот метод, требующий более высоких финансовых затрат. Есть еще один недостаток, которым отличается холодная склейка. Титан, в конструкции которого есть швы, образованные такой пайкой, менее надежен и может применяться только в конструкциях, не требующих больших физических усилий.

Возможные недостатки сварки

Один из самых серьезных недостатков - порообразование.Это газообразные загрязнители в структуре металла, в образовании которых участвует водород. Устранить этот недостаток можно двумя условиями - качественной комплексной очисткой перед сваркой и эффективной защитой нагретого металла при обработке. Еще одна проблема может заключаться в появлении оксидов, которые перемещаются от места наложения шва ко всей конструкции. Кстати, холодная сварка титана полностью устраняет этот недостаток. Отзывы самих пользователей показывают, что именно длительное поддержание защиты от газа аргона помогает предотвратить этот дефект во время постпроцессорной термообработки.Показателем снятия защиты будет нормализация температуры шва.

Заключение

Если вы сравните сварку титана с аналогичными операциями на других металлах, вы обнаружите много различий. В первую очередь, они касаются организационного процесса. Подрядчик должен правильно подготовить металл, а также позаботиться о ручках, которые защитят основной цельный титан. Сварка титана регулируется принципами термообработки, и выбор оптимального режима работы электрода с большей вероятностью обеспечит достойное усилие.На самом деле, о том, насколько качественно полученный шов можно судить по его цвету уже во время сварки. Таким образом, серебристый цвет свидетельствует о высокой защите и, как следствие, усилении конструкции шва. Шов соломенного цвета менее прочен, но исправить ситуацию, например, улучшив подачу газа, еще не поздно. О том, что в процессе защиты были допущены серьезные ошибки, скажет коричневый цвет.

.

Что можно приготовить аргонной сваркой. Как варить нержавеющую сталь вольфрамовым электродом? Основные принципы сварки

Сварка аргоном широко применяется для соединения различных металлических сплавов: она используется для соединения нержавеющей стали, меди, титана, алюминия, бронзы, цветных металлов и стали.

Эти металлы сложны, и сварка аргоном - один из немногих способов их успешного соединения. Его можно использовать для сварки труб, деталей или декоративных элементов.

Технология аргонной сварки сложна и не подойдет новичкам. Сварку лучше начинать с материалов попроще цветных металлов.

Если у вас есть опыт в сварке, вы можете попробовать этот метод своими руками и существенно сэкономить на привлечении специалиста, что стоит недешево.

В статье вы узнаете об особенностях процесса, какой тип машины вам понадобится для сварки, какое давление необходимо для работы и как работать. Различные типы металлов (как трубы, экраны и другие изделия из нержавеющей стали, латунь , сталь и др. обрабатываются.).

Благодаря этому вы можете повторить весь процесс самостоятельно, а фильмы и фотографии сделают вашу работу проще.

Технология и принцип аргонодуговой сварки - это симбиоз элементов, присущих электродуговой и газовой сварке.

Процесс сочетает в себе использование электрической дуги с электросваркой, а наличие газа и аналогичный принцип работы исходят от метода газовой сварки.

Принцип работы аргонной дуги заключается в том, что дуга нагревается и имеет способность оплавлять кромки нержавеющей стали, труб, дисков и других металлических соединений - на этом основана вся технология работы.

Наличие газообразного аргона объясняется самими свойствами металла: в процессе сварки цветные металлы и легированная сталь окисляются или подвергаются воздействию примесей и кислорода - это влияет на качество сварного шва, который становится мягким и мягким. не отличается прочностью.

Если мы говорим об алюминии, то работать с ним без аргона практически невозможно, так как он воспламеняется под действием кислорода.

Сварка в атмосфере аргона качественно защищает металлические поверхности от проникновения кислорода и вредных примесей, а также улучшает качество шва, а также помогает сохранить все Физические характеристики металла и полностью соответствует ГОСТу.

Причем расход аргона при сварке в такой форме ниже, чем при работе с другими сварочными аппаратами.

Аргон весит на 38% больше кислорода, поэтому он может вытеснять его из рабочей зоны и защищать ванну в рабочей среде от внешних воздействий.

Газ должен быть доставлен в рабочую зону перед зажиганием дуги не позднее, чем за 20 секунд и прекратить подачу газа через 10 секунд после завершения процесса.

Аргон - инертный газ, поэтому он не может соединяться с внешними газами или сплавами металлов и сталей в среде.

При работе с аргоном своими руками помните, что при подаче газа пространство будет насыщаться электроном, который превращает среду аргона в электрический проводник.

Сварка аргоном - это метод воздействия на материал электродом, который может быть двух типов: расходным и неплавящимся.

Если вы выбрали сварку неплавящимся электродом, используйте для этого вольфрамовый предмет, так как он является наиболее тугоплавким из всех материалов.Из него, например, формируются нити накаливания, которые помещают в лампы.

Размер и материал электрода зависят от типа металла, с которым вы будете работать: для обработки стали, труб и дисков из нержавеющей стали, латуни, титана и т. Д. Вам придется применять различные типы неизнашиваемых электродов к материалу. .

Размер и характеристики суммируют энергопотребление электрода во время работы.

Технология сварки TIG имеет три варианта: ручная сварка неплавящимся электродом (RAD), автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (AAD), автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом (AADP).

Если вы собираетесь купить готовый аппарат для работы, выбирайте модели типа TIG - эта аббревиатура обозначает метод сварки вольфрамом в инертной атмосфере.

Устройство полностью соответствует ГОСТу.

Как это работает?

Вам понадобится специальное оборудование для сварки, например, горелка.

Горелка для сварки в атмосфере аргона оснащена неплавящимся вольфрамовым электродом - основной частью, благодаря которой работает аппарат.

Электрод находится вне корпуса прибора (примерно 2-5 мм).

Изнутри горелка оснащена специальным держателем, благодаря которому можно использовать электроды разного размера - держатель способен удерживать их все.

Однако размер электрода выбирается в соответствии с обрабатываемым металлом, и от этого также зависит потребление энергии при эксплуатации.

Рядом с электродом по центру находится керамическое сопло - оно поставлено таким образом, чтобы оно окружало электрод. С помощью форсунки газ будет поступать в рабочую зону, поэтому этот элемент тоже очень важен.

Совершенно необходим аксессуар для работы своими руками - сварочная проволока - она ​​изготавливается из того же материала, что и металлические детали.

Диаметр сварочной проволоки также должен соответствовать обрабатываемому металлу - его точный размер можно узнать в специализированной таблице.

Сварка в атмосфере аргона в ручном режиме - наиболее доступный метод, легко повторимый своими руками для новичков.

В этом случае сварочная проволока и горелка должны находиться в руках человека, выполняющего сварку.

Перед началом сварки поверхность труб, стали, латуни и других металлов, с которыми вы работаете, необходимо обезжирить и очистить от окисления.

Очистка может быть механической или химической, в зависимости от ваших предпочтений и возможностей.

Первый этап сварки такой же, как и при дуговой сварке: к заготовке необходимо приложить «массу».

Если вы обрабатываете мелкие детали из стали или другого материала, подачу можно просто перенести на рабочий стол или в зону ванны, где происходит работа.

При таком способе сварки в электрической цепи отсутствует проволока, и она будет доставлена ​​немного позже.

Резак должен крепиться в одной руке мастера, а провод - в другой. Горелка всегда оснащена кнопкой, регулирующей подачу газа и электричества.

Газ нужно подавать раньше - за 20 секунд до взлета. При выборе силы тока и давления необходимо ориентироваться на тип обрабатываемого материала или ваш прошлый опыт работы в домашних условиях.

Горелка с электродом должна располагаться очень близко к обрабатываемому материалу - примерно на 2 мм.

На таком расстоянии между металлом и электродом появится электрическая дуга, способная оплавить край детали, нужно лишь направить ее в нужном направлении.

Вы можете проследить весь процесс сварки в видео для новичка - посмотрите его, прежде чем приступить к работе своими руками.

Такая близость электрода к металлу объясняется тем, что в этом случае получается короткая дуга, и это зависит от того, насколько глубоко будет оплавлен элемент из стали, нержавеющей стали или другого материала.

Если арка большая, шов будет очень широким и некрасивым, особенно при покрытии труб, дисков или декоративных предметов из нержавеющей стали, латуни и т. Д.

Помимо эстетического фактора, большой шов снижает эффективность сварки - чем он больше, тем он менее стабилен и тем больше в нем напряжения.

Электродная проволока подается в рабочую зону медленными, постепенными движениями: резак должен двигаться вдоль шва, избегая попадания в шов поперек.

Качество шва зависит от того, насколько хорошо работает оборудование, а также от мастерства мастера: чем плавнее и точнее движения, тем лучше будет шов на поверхности труб, дисков из нержавеющей стали, латунь или другие металлы.

Если проволоку протянуть через машину слишком быстро, металл разлетится, что может быть опасно.

Правильно воссоздать технологию аргонной сварки своими руками не так просто, если вы никогда этого не делали - плавные и точные движения достигаются только благодаря практике.

Однако не стоит начинать изучение сварки аргоном, поскольку это очень сложный процесс.

Лучше всего держать провод перед резаком во время работы.

Резак и провод должны располагаться под углом к ​​рабочей зоне, чтобы облегчить выполнение прямого и узкого шва.

Для зажигания дуги во время сварки необходимо специальное оборудование - генератор колебаний.

Посылает на электроды импульсы высокого напряжения, которые ионизируют дуговый промежуток.

Нормальное сетевое напряжение составляет 220 В, с этой мощностью генератор может преобразовывать и выдавать напряжение до 6000 В, поддерживая частоту до 500 кГц. Благодаря этой мощности зажигание электрода происходит быстро и легко.

Оборудование по ГОСТу - единственный способ правильно зажечь электрод, так как воспламенение его от свариваемой поверхности запрещено - из-за высокого потенциала ионизации, который при таком способе зажигания приведет к загрязнению металла трубы, стальные диски, латунь и другие материалы.

Особенности сварочных аппаратов и режимов сварки

Для аргонной сварки требуется специальный аппарат, отвечающий требованиям ГОСТ.

Обычно оборудование изготавливается путем разработки классического аппарата для дуговой сварки, к которому добавляется дополнительное оборудование, необходимое для аргонной сварки.

Для работы необходимо следующее оборудование:

  • Сварочный трансформатор с напряжением холостого хода 60В и более;
  • контактор, отвечающий за подачу сварочного напряжения на горелку;
  • осциллятор;
  • Регулятор времени продувки.

Поскольку газ для работы по ГОСТу должен подаваться за 20 секунд до его запуска, необходимо устройство, которое может регулировать этот процесс.

Также для этого процесса вам понадобятся: горелка

  1. ;
  2. баллон
  3. с регулятором, содержащим аргон;
  4. электродов
  5. ;
  6. трансформатор хорошего размера;
  7. Амперметр
  8. отвечающий за питание;
  9. аккумулятор и прочее оборудование.

Все оборудование можно приобрести в специализированном магазине, а можно собрать своими руками, но в этом случае оно должно соответствовать ГОСТу (какие условия указаны в ГОСТ, см. В специальной литературе).

Собрав своими руками, вы получите самодельный сварочный аппарат, пригодный для работы с аргоном.

Стоимость денег в этом случае будет намного ниже, и если у вас есть необходимые знания, вы можете модернизировать устройство, чтобы уменьшить его износ в процессе эксплуатации.

Рабочий режим и давление питания очень важны при начале работы.

Как работать с разными металлами, посмотрите видео, прежде чем приступить к своим занятиям.

Выбор правильного режима поможет снизить давление и потребление энергии во время работы.

Давление и другие показатели зависят от типа обрабатываемого металла (сталь, латунь, нержавейка и др.), От этого зависит выбор полярности и места подачи питания.

Сварку меди с аргоном, а также стали и ее сплавов обычно проводят в режиме постоянного тока, имеющего прямую полярность.

Сварка чугуна аргоном и сварка титана производятся в одинаковых условиях, давление при сварке чугуна аргоном и титаном тоже одинаковое, но для сварки алюминия, бериллия, магния лучше использовать обратную полярность и переменный ток, потому что эти индикаторы лучше разрушают оксидный слой, находящийся на поверхности металла.

Какое давление нужно для чугуна, титана, алюминия и других металлов, можно посмотреть в специальной таблице.

Выбор сварочного тока зависит от свойств металла (чугун, титан, алюминий и т. Д.), Все эти значения можно найти в таблице.

Опытные мастера могут поэкспериментировать с силой тока и сами выбрать ее, используя свой опыт и знания. Количество израсходованного аргона зависит от скорости движения воздуха.

Внутри минимально, а снаружи самое высокое.

Если работа ведется на постоянном токе, тепло на аноде и катоде отводится неравномерно: в первом случае этот показатель составляет 30%, а во втором - 70%.

Лучше всего работать с электродом прямой полярности, так как в этом случае он будет лучше нагреваться и сможет качественно расплавить нужную площадь детали, а потребление энергии будет меньше.

Весь процесс сварки аргонного чугуна и титана смотрите видео и фото - эти уроки объяснят вам, как работать с разными материалами, а также основные этапы работ.

Оглядываясь назад, можно увидеть большое количество изделий из нержавеющей стали, меди и бронзы, алюминия и их сплавов. В отличие от обычного железа эти металлы имеют свои особенности.

Сварка аргоном - лучший способ ремонта металлов и сплавов с особыми свойствами. Для работы понадобится газовый баллон, специальное оборудование и определенные технические навыки.

Сварка аргоном - это газовая сварка, совмещенная с дуговой сваркой.Синтез происходит в поле электрической дуги в атмосфере инертного газа. Почему ты не можешь делать это в воздухе как обычно?

Дело в том, что кислород воздуха активно окисляет вещества сплавов. Продукты окисления попадают в шов, разрыхляя его. Пузырьки воздуха могут попасть в образовавшиеся поры, что в конечном итоге ухудшит качество шва. Оказывается, готовить в принципе можно, но связь будет очень слабой.

Чтобы избежать негативных последствий, разработана технология аргонной сварки.Инертная атмосфера полностью исключает возможность окисления. Относительный молекулярный вес аргона составляет 40 а.е.м.

Воздух в сварочной ванне не должен присутствовать даже в остаточных количествах. Сварка аргоном гарантирует прочность и долговечность шва.

Износимые или неизмененные электроды можно использовать для работы с аргоном. Не плавится при температуре вольфрамовой дуги. Тип и диаметр электродов подбирают по таблицам в учебниках.Основным показателем, определяющим выбор электродов, являются сплавы.

Различные технологии

Чаще всего приходится работать со сталями с разным количеством добавок и с алюминиевыми сплавами. Рассмотрим международную классификацию видов аргонной сварки, применяемых для этих материалов:

  • Сварка стержневым электродом выполняется вручную в поле электрической дуги, создаваемом электродом с покрытием. Таким способом можно сваривать только углеродистую сталь на переменном токе.Постоянный ток - углеродистая и нержавеющая сталь, а также алюминий и его сплавы;
  • Сварка TIG выполняется вручную в аргоне или другом инертном газе с помощью вольфрамового электрода. Таким способом можно варить только алюминий и его сплавы на переменном токе. Стали - углеродистые и нержавеющие;
  • Сварка
  • MIG - это полуавтоматическая сварка сварочной проволокой. В технологии используется переменный ток. Свариваются как сталь, так и алюминий со сплавами.

В русскоязычном информационном пространстве национальная классификация часто используется параллельно с международной терминологией.

Это вполне законно и понятно. Технологические подходы во многих странах различаются, что приводит к различиям в терминологии и сокращениях.

Национальная терминология

Термины, относящиеся к аргоновой сварке, могут немного отличаться в национальной технической литературе. Существуют также государственные стандарты, которые описывают требования к производительности процессов.

RAD - ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.

AMA - это автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.

Все варианты автоматической сварки плавящимся электродом объединены аббревиатурой AADP.

Эксперты могут легко ориентироваться в терминологии. Начинающим мастерам предстоит изучить необходимый метод, запомнить его название и освоить технику выполнения.

Специалисты при работе на производстве с аргоном и другими газами руководствуются едиными государственными требованиями. Их выполнение обязательно и строго контролируется.

ГОСТ 14771 нормирует виды, характер швов, толщину свариваемых деталей из нержавеющих сплавов на основе железа и никеля. Стандарт содержит требования по работе с неплавящимися электродами с добавками и без них, а также с плавящимися электродами.

В последнем случае никаких дополнений не требуется.Аргонодуговая сварка - это вид сварки в инертной атмосфере, определенный настоящим ГОСТом.

Необходимое оборудование

Для аргонной сварки вам понадобится набор оборудования, который отличается от стандартного оборудования, используемого при традиционной сварке в атмосфере воздуха. Необходимо обеспечить подачу аргона, отрегулировать режим его подачи, иметь источник питания и устройства для зажигания дуги. ручная аргонодуговая сварка может осуществляться с помощью самого простого комплекта:

    горелки
  • ;
  • специальная насадка для горелки;
  • трансформатор сетевой силовой;
  • генератор для инициирования горения дуги;
  • регулятор подачи аргона в рабочую зону;
  • баллон газовый, обязательно с редуктором;
  • комплект электродов;
  • электродная проволока;
  • спецодежда и очки;
  • несколько дополнительных устройств.

Цель всего необходимого ясна и не требует комментариев. Обратите внимание на необходимость осциллятора. При обычной сварке в воздушной атмосфере достаточно прикоснуться к металлической поверхности, чтобы зажечь электрическую дугу. При аргонной сварке дуга не может быть зажжена таким образом. Осциллятор необходим для запуска процесса.

Готовый аппарат для сварки TIG очень прост в использовании. При покупке нужно обращать внимание на его предназначение. Устройство переменного тока подходит для работы с алюминиевыми сплавами.Обозначается буквами AC.

Для стальных сплавов предусмотрен источник питания постоянного тока. Он помечен как DC. Если вы планируете на постоянной основе ремонтировать различные металлические детали, рекомендуется приобрести универсальный прибор. Может работать в обоих режимах, легко подключается к центральной электросети.

При покупке готового прибора придется дополнительно покупать только баллон с аргоном, расходомер, шланги для подключения баллонов. Все остальные устройства встроены в агрегат.

Особенности процесса

Возможности аргонной сварки огромны.Работа с любым конкретным металлом имеет особенности, без которых невозможно получить хороший шов.

Оксидная фольга всегда присутствует на поверхности алюминиевых изделий. Очень быстро окисляется на воздухе. Даже если этот слой удалить механически, новый слой образуется в течение нескольких минут.

Оксид алюминия - очень тугоплавкое вещество. Оксидную пленку на поверхности детали можно разрушить, используя переменный ток или подключение обратной полярности.

Здесь аргон не только создает инертную среду, но и разрушает оксиды.Расход аргона при работе с тонкими элементами составляет 6 л / мин, с толстыми элементами (более 5 мм) - до 15 л / мин.

Может изготавливаться с добавлением стержней из нержавеющей стали или без них. Угол наклона электрода при варке без добавки 90 ° С.

Прутковая сварка осуществляется наклонным электродом. Требуется термостойкая форсунка горелки. Температура рабочей зоны очень высокая.

После окончания сварки нельзя внезапно останавливать подачу газа.Шов может порваться. Подождите, пока рабочая зона полностью остынет, затем выключите газ.

Разница между медью и титаном

Медь уникальна. Металл также очень легко окисляется, имеет высокую теплопроводность (в 6 раз больше, чем у железа). Для сварки медных деталей требуется высокая температура дуги.

В этом случае необходимо будет значительно увеличить расход аргона. Скорость потока составляет от 7 л / мин для тонких элементов (1,2 мм) до 14 л / мин для нескольких проходов элементов толщиной 25 мм.

Медь также имеет высокое линейное расширение, которое может привести к растрескиванию горячего материала. Для предотвращения негативных явлений медь постепенно нагревают до 300 ° С, бронзовые сплавы - до 600 ° С. Только после этого можно приступать к работе.

Для работы с титаном аргон должен быть направлен к тыльной стороне детали. Поэтому заранее следует приобрести специальные форсунки для подачи газа. Расход аргона 6-7 л / мин.

Сварка аргоном - это многопараметрический процесс.Все можно и нужно учитывать, руководствуясь специальными справочниками. Понимая основы, гораздо легче ориентироваться в технической литературе.

В категорию нержавеющих сталей входят высоколегированные стали с ярко выраженной коррозионной стойкостью. Основным легирующим компонентом этих материалов является хром. В зависимости от марки нержавеющей стали она может содержать до 20% этого легирующего элемента. Кроме того, сталь может содержать компоненты, которые улучшают ее антикоррозионные свойства и придают определенные физико-механические свойства.Эти элементы включают титан, никель, молибден и т. Д. Нержавеющая сталь и алюминий - это материалы, которые необходимо сваривать при определенных условиях. Перед этим следует ознакомиться с некоторыми его особенностями. Как алюминий, так и нержавеющая сталь можно варить в аргоне. Перед приготовлением на аргоне следует ознакомиться с характеристиками обрабатываемого материала и хорошенько подготовить его к работе.

Сварка аргоном - это технологически продвинутый процесс, позволяющий получать высококачественные сварные швы при выполнении небольших объемов сварки.

Что необходимо учитывать при варке нержавеющей стали с использованием аргона?

Изучите следующие важные свойства алюминия и нержавеющей стали перед приготовлением в аргоне. Таким образом, нержавеющая сталь имеет почти в 2 раза меньшую теплопроводность, чем низкоуглеродистые стали. В результате концентрация тепла в процессе сварки увеличится, а значит, и проникновение материала в стык. Это свойство нержавеющей стали требует снижения силы тока в среднем на 20% по сравнению с аналогичным фактором при работе с обычными сталями.Нержавеющая сталь, как и алюминий, имеет довольно высокий коэффициент линейного расширения. При сварке изделий из нержавеющей стали благодаря этому свойству происходит значительная усадка отливки. Это приводит к повышенной деформации материала во время и после сварки. Если между свариваемыми деталями из нержавеющей стали или алюминия не будет достаточного зазора, могут появиться значительные трещины.

Нержавеющая сталь и алюминий обладают высоким электрическим сопротивлением.При работе с такими материалами электродами из высоколегированных сталей последние будут очень горячими. Для исключения негативного воздействия доступны хромоникелевые электроды длиной до 35 см.

Нержавеющая сталь теряет свои высокие антикоррозионные свойства при обращении в несоответствующих термических условиях. Это явление известно как межкристаллитная коррозия. Физико-химическая природа явления сводится к тому, что при повышении температуры до 500 ° С и более по краям зерен начинают образовываться карбиды хрома и железа.Затем эти зерна становятся очагами коррозии. Избавиться от такого неприятного явления можно разными способами ... Один из них - быстрое охлаждение всеми доступными методами, вплоть до банального заливания свариваемого материала холодной водой, чтобы минимизировать снижение коррозионной стойкости. Однако следует учитывать, что алюминий нельзя охладить водой, а в случае стали этот метод подходит только для хромоникелевых аустенитных материалов.

Как подготовить нержавеющую сталь к варке?

И алюминий, и нержавеющая сталь требуют надлежащей подготовки перед использованием.Варить нержавеющую сталь можно несколькими способами. Наиболее распространены:

  1. MMA операции.
  2. Использование вольфрамового электрода.
  3. Полуавтоматический режим сварки нержавеющей проволокой.

Каждый из этих методов имеет свои особенности и подходит для определенного списка заданий. В процессе варки нержавейки на аргоне вам понадобится:

  1. Сварочный аппарат.
  2. Электроды. Их подбирают в соответствии с характеристиками обрабатываемого материала.
  3. Проволока из нержавеющей стали.
  4. Стальная щетка.
  5. Растворитель.

Перед сваркой деталей необходимо обработать кромки. Это делается так же, как и при работе с низкоуглеродистыми сталями. Есть только одна особенность: для обеспечения свободного сжатия шва необходимо сделать определенный зазор при создании сварного шва. В разумных пределах, конечно.

Перед работой необходимо очистить кромочную поверхность. Для этого воспользуйтесь стальной щеткой. Кроме того, края необходимо промыть растворителем. Достаточно ацетона или авиационного бензина. Эта процедура позволяет избавиться от жира и является обязательной. Ведь при наличии жира устойчивость дуги снизится и в шве начнут появляться поры.

MMA сварка нержавеющей стали позволяет без проблем производить сварные швы нормального качества. Поэтому, если вы не предъявляете очень высоких требований к качеству соединения, выбирайте именно этот метод сварки.

Существует множество типов электродов, каждый из которых подходит для работы с определенным составом нержавеющих сталей. Вся эта информация приведена в ГОСТе. Зная марку свариваемой стали, можно легко определить, какие электроды использовать для работы с ней. Выбирайте электроды, которые не снижают коррозионную стойкость материала и не ухудшают его механические свойства.

Как правило, работа ведется с использованием реверсивного фиксированного уровня. Нужно постараться сделать все, чтобы шов как можно меньше плавился.Используйте для работы электроды малого диаметра. Необходимо выделить минимальное количество тепловой энергии. Ранее отмечалось, что при работе с нержавеющей сталью следует использовать ток на 15-20% слабее, чем при сварке обычной стали, не забывайте об этом.

Электроды имеют низкую теплопроводность и высокое электрическое сопротивление. По этой причине нельзя использовать большие токи. При нарушении этого правила электроды перегреются и разрушатся. По тем же причинам электроды из нержавеющей стали плавятся быстрее, чем электроды, к которым привариваются обычные стали.И неопытных сварщиков это обычно очень удивляет.

Для сохранения коррозионной стойкости швов необходимо сделать все, чтобы швы охладились как можно быстрее. Например, его можно охладить медными прокладками или воздухом. Если обработанная нержавеющая сталь относится к аустенитной хромоникелевой категории, вы можете даже охладить ее водой.

Инструкции по сварке вольфрамовым электродом

Этот режим используется в случаях, когда необходимо сварить очень тонкие изделия из нержавеющей стали или получить сварное соединение высокого качества.Например, аргонная сварка с использованием вольфрамовых электродов лучше всего подходит для труб из нержавеющей стали, по которым газы или жидкости проходят под давлением.

Работы выполняются на переменном или постоянном токе. Переменная подходит для работы с алюминием. Полярность тока проста. Используется аргон. Перед началом сварки подготовьте присадочную проволоку к работе. Лучше, если он будет иметь более высокий класс сплава, чем нержавеющая сталь или алюминий.

При работе электродом нельзя совершать колебательные движения: из-за них будет нарушено защитное пространство зоны сварки, металл шва окислится.Обратную сторону шва нужно защитить от воздуха путем обдува аргоном.

При работе следите за тем, чтобы в сварочную ванну не попал вольфрам. Можно использовать бесконтактное зажигание дуги. Также его можно поджечь на угольной или графитовой пластине с дальнейшим переходом на основной металл.

Нет необходимости отключать подачу аргона сразу после сварки. Сделайте это примерно через 15 секунд. Это предотвратит чрезмерное окисление горячего рабочего электрода.Так что на это уйдет гораздо больше времени.

Как приготовить полуавтомат из нержавеющей стали в аргоне?

Этот метод сварки является предпочтительным. Это обеспечивает максимально возможную производительность и очень хорошее качество ... Никель добавляется в проволоку для улучшения качества сварки.

Полуавтоматический процесс аргонной сварки нержавеющей стали лучше всего подходит для соединения толстых материалов. В этом случае скорость сварки будет максимальной. Как следствие, повысится и производительность.Защитная среда в таких условиях - смесь углекислого газа и аргона. Двуокись углерода увеличивает смачиваемость кромок сварного шва.

Есть несколько методик, позволяющих, а именно:

  1. Сварка короткой дугой.
  2. Работа с чернильным переводом.
  3. Импульсный режим.

Струйный перенос подходит для сварки более толстых металлов, а короткая дуга подходит для более тонких деталей.

К преимуществам импульсного режима относится то, что это наиболее управляемый процесс.Металл проволоки вдувается в сварочную ванну. Каждый из этих импульсов представляет собой отдельный валик сварного шва. Этот режим позволяет снизить среднее значение тока дуги, что очень важно при работе с нержавеющей сталью, поскольку уменьшается подвод тепла и зона термического влияния.

Кроме того, импульсный режим практически исключает разбрызгивание металла. Это позволяет значительно сэкономить расходные материалы и повысить производительность за счет сокращения времени, необходимого для очистки шва.

Таким образом, существует несколько режимов аргонной сварки нержавеющей стали. Выберите тот, который лучше всего подходит для вашего случая. Веселиться на работе!

Сварка TIG - это навык, которому легко научиться даже без специальных навыков сварки. Овладеть этим навыком помогают видеоуроки для начинающих. Мастера-сварщики помогут научиться готовить на аргоне. Предлагаем вводное описание процесса и информативные видеоуроки.

Сварка аргоном позволяет сэкономить много денег.Вызвать специалиста - «дорогое удовольствие». Тем более, что это будет стоить дорого, если сварочные работы придется выполнять регулярно. Поэтому серия видеоуроков даст вам возможность без особых усилий овладеть полезным навыком. Сначала посмотрим, где применяется аргонная сварка.

Где применяется аргонная сварка?

Подходит для сварки металла : легированная сталь, алюминий, титан. Этот вид сварки эффективен при работе со сплавами.Например, алюминий очень сложно сваривать другими методами. А в процессе использования аргона алюминий соединится прочным и красивым швом.

Метод имеет ряд преимуществ перед другими методами:

  • Создается плазменная струя, которая усиливает нагрев и плавление кромок.
  • Работа ведется как с крупными элементами, так и с украшениями.
  • Заполняющий материал использован по минимуму.
  • Швы ровные и надежные.

Основные принципы работы аргонной сварки

Если мастер имеет опыт газовой сварки, справиться с аргоновой техникой будет несложно. Они очень похожи между собой: электрическая дуга нагревает края стыкуемых деталей.

В этом процессе используется газ для гашения химической реакции. Он подается в ванну и обеспечивает качественные сварные швы. Без инертного газа металл вступает в реакцию с воздухом, в результате чего сварной шов имеет дефекты и низкую прочность.

Необходимое оборудование для камеры

  • Трансформатор сварочный. На его основе можно сделать самодельный прибор (напряжение до 60 В).
  • Кундерборд.
  • Контактор.
  • Расходомер.
  • Таймер, отслеживающий время доставки аргона.
  • Горелка с регулятором воздушного охлаждения.
  • Баллоны с защитным газом - аргон.
  • Вольфрамовые стержни.
  • Шланг, соединяющий газовый баллон и горелку.
  • Электрические кабели, соединяющие сеть, аппаратуру, горелку и заземление.
  • Дополнительный провод.

Основной частью конструкции аппарата является горелка ... В нее установлен вольфрамовый электрод. Для этого в конструкции предусмотрен цанговый патрон. Прекрасно фиксирует электроды разного размера, которые подбираются в зависимости от вида работы. Электрод выступает на 2-5 мм над концом ручки.

Форсунка вокруг горелки ... Она выполняет две защитные функции: защищает рабочую зону и защищает вольфрамовый электрод.

Электроды используются расходные и неизнашиваемые. Чаще всего они изготавливаются из вольфрама . Это самый плавкий материал. Износ электрода зависит от расплавленного материала и толщины заготовки. Сам электрод влияет на энергопотребление, используемое для соединения элементов.

Для свариваемого материала используется присадочный материал в виде тонкой металлической нити. Приставка , проволока должна быть максимально подходящей для свариваемых деталей на складе.Также учитывается диаметр проволоки. Новичкам определиться с размерами пломбировочного материала помогут специальные таблицы.

Газ необходимо ввести за 20 секунд до появления дуги и 10 секунд спустя.

Дополнительное устройство - осциллятор - изменяет тип электрической дуги, делает ее более стабильной и тем самым облегчает процесс сварки. Он генерирует высокочастотные импульсы тока.

Для новичков это обновление позволит выполнять сварку быстрее и лучше.Как собрать устройство и подключить для начала подробно рассказывается в видеороликах. Например, смотрите видео Сварка титана аргоном, приведенное в конце статьи.

Какие бывают сварочные аппараты?

  1. Ручная аргонодуговая сварка. Для этого используется неизнашиваемый электрод (RAD). Имя говорит само за себя. Материал для присадки и аппарат находятся в руках сварщика. Дуга снимается с горелки, кнопка нажимается, и начинается подача аргона.С другой стороны, сварщик вводит присадочный материал в зону воздействия дуги. Освоить этот вид работы несложно. На примере видео «Сварка алюминия аргоном» вы сможете понять, насколько прост этот вид работ.
  2. Автоматическая аргонная сварка. Использует неплавящийся электрод (AAD).
  3. Автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом (AADP).

При покупке персонального устройства обратите внимание на штамп от ... Маркировка TIG указывает на совместимость устройства с вольфрамовыми электродами. Именно такой прибор подойдет начинающим мастерам.

Начинающим сварщикам лучше начинать сварку с аргонных деталей или конструкций из однородного материала. Получив некоторый опыт, сварщик может экспериментировать с изготовлением деталей из цветных металлов.

Аргонодуговая сварка в специально подготовленном видео расскажет об основных этапах работы для начинающих.Сиял градация сварочного процесса:

  1. Подготовительный. Как и чем обработать предметы, чтобы швы были ровными и надежными. На этом этапе используются болгарка и химикаты.
  2. Масса прикрепляется к соединяемым деталям. Для каждого размера детали применяется разная техника зажима массы. И снова на помощь приходят специальные таблицы и видеоролики по аргонной сварке.
  3. Сначала подается газ, а затем возникает электрическая дуга.
  4. Расстояние сварщика от заготовок должно быть до 2 мм.В результате получается узкий и надежный шов.
  5. Присадочный материал вводится в зону сварки плавными движениями. Не допускайте попадания брызг на металл.
  6. Перемещение горелки и присадочного материала только по шву. Поперечные движения повреждают заготовки, делают шов слабым и некачественным.
  7. Проволока подается перед горелкой. Их нужно держать под углом. Эта корма наиболее удобна для получения качественного шва.

Умение соединять две детали из сложных сплавов - полезный навык, который может пригодиться во многих различных ситуациях.Овладеть этим навыком несложно, просмотр множества уроков и небольшая тренировка позволят вам активно начать использовать его в повседневной жизни ... После тренировки новичок сможет изготавливать изделия из алюминия и титана .

.

Сварка аргоном - современный метод обработки металла

Многие знают о газовой и электросварке. На смену им в последнее время пришел более совершенный метод работы с различными металлами. Это называется «аргонная сварка». Что отличает его от других методов сварки?

Основа аргоновой горелки - неплавящийся при самых высоких температурах вольфрамовый электрод. Выбор этого материала основан на его преломлении. Вокруг него керамическое сопло. Во время сварки пропускается аргон, который является инертным газом.Наличие этого газа во время работы объясняется тем, что при контакте с некоторыми типами металла, например, с алюминием, аргонная сварка позволяет избежать образования пыли, трещин и царапин. Именно этот инертный газ защищает сварные швы от присутствия воздуха, в котором возникают все вышеперечисленные проблемы.

Что такое сам рабочий процесс? Сварка аргоном начинается, когда на место обработки прикладывается так называемая «масса» (это похоже на электросварку).Правой рукой сварщик держит горелку, через которую подается газ, а левой - специальную проволоку. Каждый металл требует наличия «своей» проволоки. Например, при сварке алюминия материал берут из его сплавов.

Горелка оснащена специальной кнопкой, которая включает подачу газа и электричества. Между электродом и металлом создается электрическая дуга, которая действует как основной инструмент. Именно она плавит проволоку и начинку. Если толщина свариваемых деталей небольшая, добавку использовать нельзя.Несмотря на кажущуюся простоту, сварка аргоном требует от сварщика большого опыта. Качество сварного шва и функциональность восстанавливаемых изделий зависят от мастерства и внимания высококлассного специалиста.

Сварка аргоном применяется не только при работе с алюминием. Он может «варить» сталь, нержавеющую сталь, медь, чугун, серебро, золото. Особый интерес представляет работа с наиболее распространенными материалами в промышленности и повседневной жизни. Сварка нержавеющей стали аргоном стала очень популярной.Это намного надежнее пайки, потому что получаемые швы и прихлесты качественно свариваются, практически составляя одно устройство с любым изделием. Это довольно трудоемкий процесс, требующий специальной подготовки, современного оборудования и качественных материалов.

Наконец прочность и герметичность, и срок службы продукта увеличивается. При аргонной сварке нержавеющей стали образуется пористый оксидный слой (основным компонентом которого является хром), который значительно ослабляет металл и вызывает его коррозию.Чтобы не порвать шов, после сварки проводят дополнительную обработку.

Чугун - это материал, который при нагревании меняет свою структуру, поэтому качество сварки весьма затруднено. При работе с ним необходимо использовать специальные флюсы и стержни, которые изготовлены из графитовых материалов. Сварка чугуна аргоном позволяет сделать шов близкий по свойствам к самому сплаву.

.

Что варить нержавейку? Сварочная техника,

оборудование

Как варить нержавеющую сталь - вопрос достаточно актуальный для современной индустрии. Следует отметить, что этот вид стали - достаточно прочный материал, поэтому при ее обработке есть свои нюансы. Выбор метода сварки зависит от толщины заготовки и химического состава.

Нержавеющая сталь. Основные характеристики

Нержавеющая сталь - это сплав углерода и железа с добавлением хрома. Высокое содержание последнего элемента обеспечивает высокую стойкость материала в агрессивной среде.Оксиды хрома образуют особую защитную пленку, благодаря которой основной металл сохраняет свою прочность. Дополнительно сталь легирована никелем, кобальтом и титаном. Основные преимущества нержавеющей стали - высокая прочность при контакте с агрессивными средами, достаточно высокая прочность и длительный срок службы. К тому же сталь имеет хороший эстетичный вид.

Особенности сварки коррозионно-стойкой стали

Этот материал имеет большое линейное расширение. В результате под воздействием теплового воздействия заготовка может деформироваться, измениться ее размер.Чтобы избежать такой ситуации, необходимо четко соблюдать оптимальный зазор между соединяемыми деталями. Воздействие высокой температуры может привести к тому, что легированная сталь несколько потеряет свои свойства, снизится коррозионная стойкость. В этом случае следует своевременно охлаждать стык. Низкая теплопроводность стали требует снижения тока примерно на 25%. Также стоит правильно подобрать сварочные электроды, ведь при большой длине возможен перегрев. Еще одно осложнение - появление на поверхности тугоплавких углей, межкристаллитная коррозия.

Способы приготовления нержавеющей стали

Существует множество способов сварки нержавеющей стали. При небольшой толщине металла (1,5 мм) рекомендуется использовать дуговую сварку (в среде инертного газа). Как варить нержавеющую сталь толщиной менее 0,8 мм? В этом случае используется метод импульсной дуги. Тонкие металлы также связывают дугу с потоком материала. Все чаще применяется метод плазменной сварки. Его можно использовать для листов различной толщины.Отрезки размером более 10 мм готовятся под струей шара. Также используется сильноточная лазерная сварка.

Материал для сварки аргоном

Этот процесс происходит в среде защитного газа - аргона. Он защищает материал от воздействия кислорода. В специальном устройстве между деталью и вольфрамовым электродом создается дуга. В процессе нагрева кромок защищенная сварочная ванна плавится. Специальная проволока для сварки нержавеющей стали также постоянно поддерживается в дуге.Сам процесс соединения происходит под углом 90 °. В случае выполнения работ высочайшего качества стоит исключить колебательные движения электрода. В результате получается бесшлаковый шов. Такое сочетание отличается высоким качеством, прочностью, отвечает всем эстетическим потребностям. Сварка нержавеющей стали используется во многих отраслях промышленности: химической, пищевой, автомобильной, авиационной, энергетической. К недостаткам можно отнести лишь большие затраты времени на сам процесс. Кроме того, технологии требуют от сотрудников особых навыков и опыта.

Оборудование для аргонодуговой сварки

Металлы нуждаются в инверторе для этого типа соединения. Существует множество модификаций и моделей: Сварог, КЭМППИ Мастер, БРИМА и др. Основными преимуществами этого устройства являются простота использования, малые габариты и вес, а также устойчивый лук. Инверторами можно сварить практически любой металл, а соединения будут качественными. Как подготовить инвертор из нержавеющей стали и что учесть? В первую очередь следует правильно выбрать температурный диапазон.Некоторые модели не работают на открытом воздухе при низких температурах. Также необходимо учитывать мощность устройства. Преобразователь на ток до 160 А (например «Сварог ТИГ 200 П», PRO TIG 200 П) подходит для домашнего использования, детали перед подключением очищаются и обезжириваются. Вам понадобится баллон с аргоном для сварки. Хотя на практике разрешено использовать разбавленный газ. К газовой трубке прикрепляют фонарик, в держатель вставляют вольфрамовый электрод.На ручке фонаря есть кнопки включения электричества и газа. Также требуется сварочная проволока из того же материала, что и соединяемые детали.

Как происходит сварка полуавтоматом

Как варить нержавеющую сталь при ремонте авто, пользоваться ею? В этом случае часто применяется полуавтоматический метод сварки. Это может происходить как в защитной среде, так и без использования газа. Применяют полуавтоматы и крупные автомобильные предприятия, что говорит о высоком качестве сварного соединения.Электродом и пломбировочным материалом в этом случае служит специальная проволока. Есть несколько способов работы с аппаратами: короткая дуга, струйная подача, импульсная сварка нержавеющей стали. Технология предусматривает работу без защитного газа, но в этом случае следует выбирать специальные порошковые электроды. Этот метод подходит для работы в воздухе. Нет необходимости покупать (и соответственно тратить дополнительные средства) баллон с газом. У этого есть обратная сторона - сварной шов со временем может заржаветь. Поэтому специалисты рекомендуют такое же применение специальных электродов для сварки нержавеющей стали и аргона.До сих пор существует множество типов полуавтоматов как отечественного («ФЭБ», «Сварог»), так и зарубежного производства (BRIMA, EWM, TRITON и др.). Выбор оборудования зависит от поставленных задач, объема сварки и характеристик соединяемых материалов.

Сварка электродом

Как варить нержавеющую сталь, если нет особых требований к качеству шва? Как правило, в бытовых условиях при соединении различных труб, в мелкосерийном производстве, а также с целью получения короткого шва применяется электродная сварка.Суть этого процесса - формирование взаимосвязи между материалом заготовки и металлом электрода.

К достоинствам этой техники можно отнести простоту, качество исполнения, возможность комбинировать разные металлы (как тонкие, так и довольно большие сечения). Нет необходимости использовать газ, что снижает стоимость процесса. К тому же сварка электродом позволяет подобраться к труднодоступным деталям. У этой технологии есть свои недостатки. Во-первых, сварка требует очистки от образовавшихся шлаков. Во-вторых, скорость сварки низкая.

Как выбрать сварочные электроды

Электроды из нержавеющей стали - это широко используемые соединения, устойчивые к коррозии сплавов, работающих при высоких температурах. Как правило, прутки изготавливаются на основе никеля, хрома. При ручной дуговой сварке можно использовать два типа электродов. Первый - работа в условиях постоянного тока. Основная оболочка чаще всего состоит из магния, карбонатов кальция. Сварочные электроды с рутиловым покрытием могут работать с переменным током. При сварке аргоном используются различные вольфрамовые стержни.Из-за высокой рабочей температуры не плавятся. Их много разновидностей. Зеленые электроды (WP) изготовлены из чистого вольфрама. Они обеспечивают достаточно высокое сопротивление дуги. Белый - WZ-8 - легированный оксидом циркония. На красные электроды добавлен оксид тория. Это самая распространенная группа, бруски очень стойкие. Также в вольфрамовых электродах он может содержать лантан, церий.

Обработка швов

После соединения деталей необходимо зачистить шов.Делать это нужно для того, чтобы улучшить внешний вид, продлить срок службы. В противном случае в этой области может возникнуть коррозия. В первую очередь выполняется механическая очистка сварного шва. Более эстетичный вид швов после пескоструйной обработки. Следующим этапом является шлифовка поверхности. Не рекомендуется использовать абразивные материалы на основе корунда, поскольку они могут вызвать коррозию. Следует отметить, что все эти манипуляции направлены на улучшение внешнего вида детали. Уберечь стык от повреждений поможет травление и пассивация.Травление - это обработка поверхности специальными химическими веществами, которые разрушают образовавшуюся окалину. Во время пассивации на сустав наносится специальное вещество. Под его воздействием появляется защитный слой (оксид хрома).

Лазерная сварка сплава

Одним из самых современных и технологичных методов соединения является лазерная сварка нержавеющей стали.

Суть метода заключается в использовании лазерного луча в качестве источника тепла. Такая сварка отличается высокой скоростью, большой концентрацией энергии в стыке.Тепловое воздействие на зону у шва незначительно. Поэтому риск образования горячих или холодных трещин минимален. Полученный таким образом шов отличается своей прочностью, не имеет пористости. Также можно подавать на легирующие элементы защитный газ. Поскольку нет сварочных электродов, в шов не попадают посторонние составы. Лазерная сварка подходит даже для украшений, так как все швы тонкие, аккуратные и прочные. Единственный недостаток - оборудование довольно дорогое, поэтому массовое использование такого оборудования пока невозможно..

Что варить нержавейку? Сварочная техника,

оборудование

Как варить нержавеющую сталь - вопрос достаточно актуальный для современной индустрии. Следует отметить, что этот вид стали - достаточно прочный материал, поэтому при ее обработке есть свои нюансы. Выбор метода сварки зависит от толщины заготовки и химического состава.

Нержавеющая сталь. Основные характеристики

Нержавеющая сталь - это сплав углерода и железа с добавлением хрома. Высокое содержание последнего элемента обеспечивает высокую стойкость материала в агрессивной среде.Оксиды хрома создают особый защитный слой, благодаря которому основной металл сохраняет свою прочность. Дополнительно сталь легирована никелем, кобальтом и титаном. Основными преимуществами нержавеющей стали являются высокая стойкость при контакте с агрессивными средами, достаточно высокая прочность и длительный срок службы. К тому же сталь имеет хороший эстетичный вид.

Особенности сварки коррозионно-стойкой стали

Этот материал имеет большое линейное расширение. В результате под воздействием теплового воздействия заготовка может деформироваться и изменить ее размер.Чтобы избежать такой ситуации, необходимо четко соблюдать оптимальный зазор между соединяемыми деталями. Воздействие высокой температуры может привести к тому, что легированная сталь несколько потеряет свои свойства, снизится коррозионная стойкость. В этом случае следует своевременно остудить стык. Низкая теплопроводность стали требует снижения тока примерно на 25%. Также стоит правильно подобрать сварочные электроды, ведь при большой длине возможен перегрев. Еще одно осложнение - появление на поверхности тугоплавких углей, межкристаллитная коррозия.

Способы приготовления нержавеющей стали

Существует множество способов сварки нержавеющей стали. При небольшой толщине металла (1,5 мм) рекомендуется использовать дуговую сварку (в среде инертного газа). Как варить нержавеющую сталь толщиной менее 0,8 мм? В этом случае используется метод импульсной дуги. Тонкие металлы связывают дугу с переносом материала. Все чаще применяется метод плазменной сварки. Его можно использовать для листов различной толщины. Под флюсовый шар готовятся сечения более 10 мм.Также используется сильноточная лазерная сварка.

Материал для сварки аргоном

Этот процесс происходит в среде защитного газа - аргона. Он защищает материал от воздействия кислорода. В специальном устройстве между деталью и вольфрамовым электродом создается дуга. В процессе нагрева кромок защищенная сварочная ванна плавится. Специальная проволока для сварки нержавеющей стали также постоянно поддерживается в дуге. Сам процесс соединения происходит под углом 90 °. В случае выполнения работ высочайшего качества стоит исключить колебательные движения электрода.В результате получается бесшлаковый шов. Такое сочетание отличается высоким качеством, прочностью, отвечает всем эстетическим потребностям. Сварка нержавеющей стали используется во многих отраслях промышленности: химической, пищевой, автомобильной, авиационной, энергетической. К недостаткам можно отнести лишь большие затраты времени на сам процесс. Кроме того, технологии требуют от сотрудников особых навыков и опыта.

Оборудование для аргонной сварки

В первую очередь для этого типа соединения металлам нужен инвертор.Существует множество модификаций и моделей: Сварог, КЭМППИ Мастер, БРИМА и др. Основными преимуществами этого устройства являются простота использования, малые габариты и вес, а также устойчивый лук. Инверторами можно сварить практически любой металл, а соединения будут качественными. Как подготовить инвертор из нержавеющей стали и что учесть? В первую очередь следует правильно выбрать температурный диапазон. Некоторые модели не работают на открытом воздухе при низких температурах. Также необходимо учитывать мощность устройства.Преобразователь на ток до 160 А (например «Сварог ТИГ 200 П», PRO TIG 200 П) подходит для домашнего использования, детали перед подключением очищаются и обезжириваются. Для сварки понадобится баллон с аргоном. Хотя на практике разрешено использовать разбавленный газ. К газовой трубке прикрепляют фонарик, в держатель вставляют вольфрамовый электрод. На ручке фонаря есть кнопки подачи электричества и газа. Также требуется сварочная проволока из того же материала, что и соединяемые детали.

Как под сварку полуавтомат

Как варить нержавеющую сталь при ремонте автомобиля, пользоваться? В этом случае часто применяется полуавтоматический метод сварки. Это может происходить в защитной среде и без использования газа. Применяют полуавтоматы и крупные автомобильные предприятия, что говорит о высоком качестве сварного соединения. Электродом и пломбировочным материалом в этом случае служит специальная проволока. Есть несколько способов работы с аппаратами: короткая дуга, струйная подача, импульсная сварка нержавеющей стали.Технология предусматривает работу без защитного газа, но в этом случае следует выбирать специальные порошковые электроды. Этот метод подходит для работы в воздухе. Нет необходимости покупать (и соответственно тратить дополнительные средства) баллон с газом. У этого есть обратная сторона - сварной шов со временем может заржаветь. Поэтому специалисты рекомендуют такое же применение специальных электродов для сварки нержавеющей стали и аргона. На сегодняшний день существует множество разновидностей полуавтоматов как отечественного («ФЭБ», «Сварог»), так и зарубежного производства (BRIMA, EWM, TRITON и др.). Выбор оборудования зависит от поставленных задач, объема сварки и характеристик соединяемых материалов.

Сварка электродом

Как варить нержавеющую сталь, если нет особых требований к качеству шва? Как правило, в бытовых условиях при соединении различных труб, в мелкосерийном производстве, а также при кратковременной сварке применяется сварка электродом. Суть этого процесса - формирование взаимосвязи между материалом заготовки и металлом электрода.

Достоинства этой техники - простота, качество исполнения, возможность соединения различных металлов (как тонких, так и довольно крупных участков). Нет необходимости использовать газ, что снижает стоимость процесса. К тому же сварка электродом позволяет подобраться к труднодоступным деталям. У этой технологии есть свои недостатки. Во-первых, сварка требует очистки от образовавшихся шлаков. Во-вторых, скорость сварки низкая.

Как выбрать сварочные электроды

Электроды из нержавеющей стали - это широко используемые соединения, устойчивые к коррозии сплавов, работающих при высоких температурах.Как правило, прутки изготавливаются на основе никеля, хрома. При ручной дуговой сварке можно использовать два типа электродов. Первый - работа в условиях постоянного тока. Основная оболочка чаще всего состоит из магния, карбонатов кальция. Сварочные электроды, покрытые рутилом, могут работать на переменном токе. При сварке аргоном используются различные вольфрамовые стержни. Из-за высокой рабочей температуры не плавятся. Их много разновидностей. Зеленые электроды (WP) изготовлены из чистого вольфрама. Они обеспечивают достаточно высокое сопротивление дуги.Белый - WZ-8 - легированный оксидом циркония. На красные электроды добавлен оксид тория. Это самая распространенная группа, бруски очень стойкие. Также в вольфрамовых электродах он может содержать лантан, церий.

Обработка швов

После соединения деталей необходимо зачистить шов. Делать это нужно для того, чтобы улучшить внешний вид, продлить срок службы. В противном случае в этой области может возникнуть коррозия. Во-первых, механическая очистка сварного шва. Более эстетичное сочетание выглядит после пескоструйной обработки.Следующим этапом является шлифовка поверхности. Не рекомендуется использовать абразивные материалы на основе корунда, поскольку они могут вызвать коррозию. Стоит отметить, что все эти манипуляции направлены на улучшение внешнего вида детали. Травление, пассивация помогут уберечь стык от повреждений. Травление - это обработка поверхности специальными химическими веществами, разрушающими получившийся камень. После пассивации на сустав наносится специальное вещество. Под его воздействием появляется защитная пленка (оксид хрома).

Лазерная сварка сплавов

Одним из самых современных и технологичных методов соединения является лазерная сварка нержавеющей стали.

Суть метода заключается в использовании лазерного луча в качестве источника тепла. Такая сварка отличается высокой скоростью, большой концентрацией энергии в стыке. Тепловой эффект в зоне у шва небольшой. Поэтому риск образования горячих или холодных трещин минимален. Полученный таким образом шов отличается прочностью, пористость отсутствует.Также возможно соединение легирующих элементов с защитным газом. Поскольку нет сварочных электродов, в шов не попадают посторонние составы. Лазерная сварка подходит даже для украшений, так как все швы тонкие, аккуратные и прочные. Единственный недостаток - оборудование довольно дорогое, поэтому массовое использование таких устройств пока невозможно. p >> .

Описание метода TIG | ICD.pl

Описание метода TIG

ICD.pl 2 февраля 2015 Сварка TIG

Сварка TIG (вольфрамовый инертный газ) заключается в генерации электрической дуги с использованием неплавящегося вольфрамового электрода в защитной оболочке из инертного газа. Обозначение GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) встречается часто (в основном в США).

Сварочная дуга между неплавящимся электродом и деталью плавит поверхность детали. При сварке TIG нет необходимости использовать какие-либо дополнительные материалы.Сваренные элементы можно соединять переплавкой сварной канавки. Однако, если используется дополнительный материал, он вводится в ванну вручную, а не с помощью сварочного пистолета, как в методе MIG / MAG. Поэтому при сварке TIG сварочная горелка имеет совершенно другую конструкцию, чем горелка, используемая в методе MIG / MAG. Связующее обычно выпускается в виде проволоки (прутка) длиной 1 м и правильно подобранного диаметра.

Процесс сварки TIG происходит в атмосфере химически инертного защитного газа, обычно аргона или гелия, истекающего из сопла электрододержателя.Защитный газ защищает сварной шов и электрод от окисления, но не влияет на металлургический процесс.

Схема сварки TIG

Краткий обзор сварки TIG:

Когда вольфрамовый электрод (неплавящийся!) Приближается к свариваемому материалу (связанному материалу), возникает электрический Возникает дуга, которая плавит материал и связку TIG (металлический стержень), подаваемую рядом с ручкой, создавая жидкую сварочную ванну.После того, как дуга уходит, сварочная ванна затвердевает, образуя неразъемный шов. Защитный газ непрерывно подается через сварочную горелку и ее газовое сопло для защиты расплавленного металла от атмосферы.
Патроны могут иметь жидкостное охлаждение (как показано на схеме) - охлаждающая жидкость подается в патрон и работает по замкнутому контуру с радиатором.
Напряжение на вольфрамовый электрод подается по токоведущему кабелю от источника питания (сварочного аппарата).

Особенности метода сварки неплавящимся электродом TIG

  • Преимущества:

    • универсальный метод - почти все металлы и сплавы можно сваривать во всех положениях,

    • возможно для сварки тонких листов - примерно от 0,5 мм,

    • высокое качество и чистота сварного шва ,

    • легкий контроль сварочной ванны, количества тепла и дополнительного материала,

    • нет брызги жидкого металла,

    • простота обучения сварке вручную сварщиком,

    • возможность механизации и автоматизации способа.

  • Недостатки:

    • низкая скорость сварки, низкая производительность, особенно с более толстыми элементами,

    • качество сварных швов зависит от квалификации сварщика,

    • работа ионизатора Используемый для зажигания сварочной дуги может быть источником помех для других электронных устройств.

Применение метода TIG

Метод TIG позволяет получить чрезвычайно чистый и качественный сварной шов .В процессе не образуется шлак, что исключает риск загрязнения сварного шва его включениями, а готовый сварной шов практически не требует очистки. Метод TIG чаще всего используется для сварки нержавеющих сталей и других высоколегированных сталей и таких материалов, как алюминий , медь , титан , никель и их сплавы.

Сварка TIG используется, в частности, для сварки труб, трубопроводов и тонких листов.Он используется в различных отраслях промышленности, в том числе пищевая, химическая, автомобильная, авиационная.

.

Что такое титановая губка?

Титановая губка - это пористая форма титана, которая образуется на первом этапе обработки. В естественном виде титан широко доступен в земной коре. После добычи он обрабатывается для удаления лишних материалов и превращения в полезный, хотя и дорогой продукт.

Процесс конверсии сырого титана называется процессом Кролла. Это сложный, многоступенчатый периодический процесс, требующий очень высоких температур и специального оборудования.В процессе Кролла оксид металла превращается в хлорид путем пропускания металла через чрезвычайно горячий рутил или ильменит и углерод с образованием тетрахлорида титана. Эти химические вещества разделяются в процессе, называемом фракционной перегонкой, при котором компоненты смеси разделяются в зависимости от их различных точек кипения.

Материал процесса Kroll - титановая губка. Затем губку выщелачивают или нагревают в условиях вакуумной перегонки для удаления дополнительных примесей.Остающийся в губке материал измельчается, измельчается, прессуется и расплавляется, чтобы удалить еще больше мусора.

На следующем этапе процесса губка титана плавится. Затем его подвергают процессу фракционной перегонки для удаления избытка жидкости и объединяют с расплавленным магнием, алюминиевым железом, ванадием или молибденом и аргоном в очень горячей печи. Комбинация этих материалов направлена ​​на повышение прочности и стабильности титановой губки и создание гибкого металлического сплава.

На этом этапе преобразованная титановая губка готова к производству. Некоторые компании продают титановую губку как готовый продукт, в то время как другие завершают процесс переработки внутри компании. Теперь из губки можно придать форму мельницы, такую ​​как стержень, пластина, лист или труба. Затем эти продукты отправляются различным предприятиям и производителям для производства готовой продукции для коммерческого использования.

Титан используется в производстве деталей для реактивных двигателей, ракет, ортопедических имплантатов, ювелирных изделий и мобильных телефонов.Важнейшими свойствами титана являются его низкая плотность и высокая устойчивость к коррозии. Хотя титан в шесть раз дороже стали, он очень устойчив к коррозии как в морской, так и в хлорированной воде, что делает его популярным среди широкого круга производителей.

Титан был впервые обнаружен и задокументирован Уильямом Грегором в 1791 году. Хотя очищенный титан довольно дорог, он доступен в своей основной форме почти всем живым существам.Его также можно найти в камнях, воде и почве. Процесс извлечения и соединения стоп делает процедуру сложной и дорогостоящей.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
.

Смотрите также