Аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка относится к одному из самых востребованных способов соединения цветных (реже – черных) металлов. Чаще всего она используется для алюминиевых и титановых сплавов.

Аргон, который в данном случае является рабочей средой для сварки, относится к группе инертных газов. Он не токсичен и не взрывоопасен.

Особенности

Технология сочетает в себе определенные принципы как дуговой, так и газовой сварки. Использование аргона связано с тем, что в воздушной среде в присутствии кислорода начинается активное окисление (горение) алюминия и цветных металлов, в том числе и тех, что входят в состав легированных сталей. Вследствие этого в швах при сварке образуются пузырьки, и соединение становится непрочным.

Инертный аргон позволяет изолировать обрабатываемые металлы от кислорода воздуха, вытесняя его благодаря своему большему весу. Подача газа в рабочую зону должна начинаться за 20 секунд до начала сварки, а прекращаться – примерно через 10 секунд после ее окончания.

Аргон является инертным газом, поэтому не вступает в химическую реакцию с обрабатываемыми поверхностями. Однако следует учесть, что при проведении сварки на обратной полярности такая среда превращается в электропроводную плазму.

Работы могут проводиться как в ручном, так и в автоматическом режимах. При аргонодуговой сварке может использоваться плавящийся или вольфрамовый электрод. Материал и диаметр выбираются в зависимости от вида работ.


Схема аргоно-дуговой сварки
Схема аргоно-дуговой сварки

Аргонодуговая сварка может производиться в одном из следующих режимов:

  • ручном, с неплавящимся электродом (РАД);
  • автоматическом, с вольфрамовым (ААД) или плавящимся электродом (ААДП).

К недостаткам аргонодуговой сварки относятся:

  • низкая производительность при ручном режиме;
  • невозможность автоматических работ при швах различной направленности и/или малой длины.

Использование инертного газа при сварке позволяет получить высокое качество шва при оптимальной глубине провара. Наибольшее распространение получила технология, использующая вольфрамовый электрод.

Технология аргонодуговой сварки с неплавящимся электродом

Она является наиболее распространенной при работе с цветными металлами и легированными марками стали.

Основной рабочий элемент при аргонодуговой сварке – это вольфрамовый электрод. Во время технологической операции его размещают так, чтобы он выступал за край горелки на 2–5 мм.

Специальный держатель позволяет использовать в сварке электроды различного диаметра. Керамическое сопло, надевающееся на основной элемент, подает инертный аргон в рабочую зону. В качестве расходного материала используется присадочная проволока, имеющая тот же состав, что и свариваемые поверхности, и не входящая в электрическую цепь дуги.


Пример шва при сварке в среде аргона
Пример шва при сварке в среде аргона

Второе название ручной аргонодуговой сварки с вольфрамовым электродом – TIG-технология.

К ее преимуществам относятся:

  • точный шов;
  • отсутствие брызг металла при работе;
  • регулирование параметров дуги;
  • возможность сварки тонкостенных конструкций.

Недостатками TIG-технологии являются:

  • низкая производительность (из-за ручного режима);
  • необходимость использования баллона с аргоном;
  • высокие требования к квалификации сварщика.

В аргонодуговой сварке могут использоваться как чистые вольфрамовые электроды, так и покрытые легирующим слоем из окислов редкоземельных металлов. Нормативным документом для обоих видов является ГОСТ 23949-80.

Порядок выполнения аргонодуговой сварки

Перед началом сварки с поверхностей удаляются загрязнения, масляные пятна, окислившийся верхний слой. Для этого можно использовать механический и/или химический способ очищения.

Горелка, оснащенная кнопкой подачи аргона и включения тока, должна находиться в правой руке сварщика. В левую берется присадочная проволока. Сначала сварщик подает аргон, а через 20 секунд включает ток. Сила последнего регулируется в зависимости от обрабатываемого металла. Горелку при сварке следует устанавливать на расстоянии около 2 мм от поверхности.

Электрическая дуга, образующаяся между электродом и металлом, расплавляет присадочную проволоку и края деталей. Благодаря этому при аргонодуговой сварке обеспечивается прочное соединение и качественный шов.


При выполнении работ следует обратить внимание на следующее:

  • расстояние между концом электрода и обрабатываемой поверхностью должно быть минимальным, чтобы электрическая дуга была короткой. В этом случае металл при сварке будет проплавляться глубже, а шов станет более тонким и аккуратным;
  • движение горелки должно быть медленным и плавным, ее поперечные перемещения недопустимы. Присадочная проволока подается так же. От точности движений при сварке зависит качество и внешний вид полученного соединения;
  • резкая подача присадочной проволоки приводит к разбрызгиванию металла. Поэтому ее рекомендуется устанавливать перед горелкой, под углом к свариваемой поверхности.

  • Требования к горелкам РГА, использующимся при аргонодуговой сварке, изложены в ГОСТ 5.917-17. Наиболее востребованы модели 150 и 400. Первая предназначена для работы с током до 200 А, вторая – до 500 А.


    Процесс выполнения аргонодуговой сварки
    Процесс выполнения аргонодуговой сварки

    Форма сопла горелки РГА может быть:

    • цилиндрической – для внутренних помещений;
    • профилированной – для работ на открытом воздухе;
    • удлиненной – для труднодоступных мест.

    Сферы применения аргонодуговой сварки

    Соединение аргонодуговой сваркой используется в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокое качество и тонкий шов с гладким профилем. Технология нашла широкое применение в изготовлении фурнитуры, труб для химической промышленности, в авто-, авиа- и машиностроении. Ручная (TIG) сварка часто используется в ремонте транспорта и деталей, а также для устранения небольших трещин.