Виды неплавящихся электродов для сварки в среде аргона

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Сварка в среде защитных газов всегда считалась самой качественной. Здесь несколько технологий, из которых выделяется ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Во-первых, она ручная, что дает возможность использовать ее в непромышленных условиях. Во-вторых, простота процесса дает возможность пользоваться ею неспециалистам.

Ведь в основе ее технологии лежит процесс нагрева металла электродом, расплавления его и подачи в сварочную ванну присадочного материала, которым ванна и заполняется. При этом аргон выступает в качестве защиты от химических элементов в воздухе, которые негативно влияют на сварочный шов, тем самым снижая качество стыка соединяемых заготовок.

Неплавящиеся электроды для дуговой сварки

Этот элемент сварки в среде аргона имеет два вида: угольные и вольфрамовые. Первый используется редко, им обычно варят неответственные конструкции. Второй используется сегодня повсеместно и часто.

Ведь вольфрам является тугоплавким металлом с очень низкой теплопроводностью и испаряемостью.

Он очень активно взаимодействует с кислородом, поэтому при сварке вольфрамовый стержень надо защищать, для чего и используется защитная газовая смесь.

Сплавы обладают лучшими характеристиками, особенно это относится к эрозивной стойкости металла, плюс такие электроды хорошо держат токовую нагрузку.

Выбор диаметра стержня зависит от используемого сварочного тока и толщины свариваемых металлических заготовок.

Обычно процесс сварки неплавящимся электродом производится постоянным током прямой полярности. Именно такой режим позволяет максимально проплавить металл соединяемых деталей.

Кстати, в таком режиме почти 85% тепловой энергии уходит на проплавку заготовок, и всего лишь 7% на нагрев неплавящегося электрода. Остальные проценты – это лучевые потери на излучение электрической дуги. Сварка алюминия неплавящимся электродом производится при обратной полярности.

При таком режиме потери тепла составляют почти 50%, поэтому при сварке стальных заготовок данный режим неприемлем.

Сварку неплавящимся электродом можно проводить и переменным током. Для этого оборудование придется доукомплектовать стабилизатором, который будет стабилизировать электрическую дугу, и компенсатором тока.

Оборудование

В зависимости от того, какой объем сварочных работ будет производиться, и какие конструкции будут собираться, можно использовать оборудование двух типов: универсальное или специальное.

Чаще всего используется первый класс аппаратов, потому что второй предназначен для больших объемов и чаще всего механизированных.

Универсальные ручные и автоматизированные сварочные агрегаты просты в использовании и обслуживании, поэтому их применяют и в небольших цехах, и в больших производствах.

Аппарат для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах состоит из:

• источника постоянного или переменного тока (есть аппараты, которые вырабатывают и тот, и другой ток);
• горелки разных размеров, предназначенных для разных величин токов;
• осциллятор для поджига первичной дуги;
• приспособления для газовой подачи аргона;
• средства управления сварочным процессом.

Чтобы свариваемые заготовки эффективно плавились под действием неплавящегося электрода и аргона, необходимо точно соблюдать некоторые особенности аргонодуговой сварки. Именно так можно добиться максимального качества конечного результата.

• Неплавящийся вольфрамовый стержень должен как можно глубже проникать в зазор между заготовками. Сварочная дуга должна быть максимально короткой. Таким способом можно глубже проводить плавку, что отразиться на размерах сварного шва. Он будет меньше, а качество выше.
• Движение электрода должно производиться строго по центру зазора, и посередине. Отклонения снижают качество шва и его внешний вид.
• Присадочная проволока не должна выходить за пределы сварного участка, и всегда находиться в зоне аргона. Именно таким образом достигается защита ванны от негативного воздействия кислорода и азота, находящихся в воздухе. Их воздействие приведет к повышению хрупкости сварного шва. Те же самые требования и к неплавкому электроду.
• Нельзя резко подавать присадку в сварную зону. Это приведет к большому разбрызгиванию металла и к его перерасходу.
• Подача проволоки при ручной сварке должна производиться под углом. Никаких поперечных отклонений.
• Нельзя при окончании сварки обрывать шов отводом электрода из зоны сваривания. Нужно просто погасить дугу с помощью реостата.
• Подавать защитный газ и выключать его после окончания сварки можно только через (за) 10 секунд. Таким способом защищается еще неостывший плавящийся металл, который при соприкосновении с воздухом тут же покроется оксидной пленкой.
• Обязательно перед началом сварочных работ производится подготовка соединяемых металлических заготовок. Это касается и стали, и алюминия, и других металлов. Нужно стыкуемые плоскости очистить от грязи, ржавчины и других материалов, используя железную щетку или болгарку с металлической щетковидной насадкой. Зачищать надо до металлического блеска. Если есть необходимость (жирные и масляные пятна), то соединяемые поверхности придется обезжирить растворителем или спиртом.
• Обязательно сопоставляются режимы сварки с толщиною стыкуемых заготовок, учитывая диаметр неплавящегося электрода.

Плюсы и минусы аргонодуговой сварки

Что касается преимуществ сварки неплавящимся электродом в защитных газах, то данная технология – оптимальный вариант, если соединяются между собой тонкие детали, а также заготовки из цветных металлов (алюминия, меди и так далее). Прекрасно показала себя сварка и при стыковке легированных материалов.

Сюда же можно добавить и практически ювелирно получаемый сварной шов, если правильно углубить в ванну неплавкий электрод и присадку. Очень тонкие заготовки можно варить и без присадочной проволоки. Все чаще аргонодуговую сварку используют для соединения труб, которая носит название орбитальная.

Если говорить о недостатках именно ручной аргонной сварки, то это низкая ее производительность. Есть возможность механизировать процесс, тем самым увеличить скорость сваривания. Но в таком режиме будет практически невозможно соединять разнориентированные и короткие стыки.

И все же сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами становится все более популярной даже среди домашних мастеров. Ведь качество стыка двух заготовок, в независимости от соединяемых деталей (сталь, алюминий, титан, нержавейка и так далее), всегда будет на высоте.

Поделись с друзьями

2

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/svarka-neplavyashhimisya-elektrodami.html

Неплавящиеся электроды для дуговой сварки

Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом отличается от других видов тем, что происходит в среде инертного газа. Другими словами, сварщики называют этот метод аргонной сваркой. Это осуществляется путём нагревания металла в среде тяжелого газа.

Для нагрева используется дуговой разряд, а как инструмент используют электрод на основе вольфрама и собственно электрическую дугу. В большей степени она нашла свое применение в соединениях серьёзных конструкций, а также в сварке труднообрабатываемых металлов, таких как алюминий или титан.

Что означает аргонодуговой способ сварки

Этот метод обозначает, что сварка будет осуществляться с помощью газа (в среде аргона) и электрической дуги. Шов формируется путём плавления соединяемого металла дугой. Но для чего же используется именно аргон?

Это инертный газ, он нужен для создания изоляционной среды, которая не даст возможности кислороду или каким-либо другим газам нарушить процесс сварки. Если кислород попадает в сварочную ванну, он спровоцирует сильное окисление, что пагубно повлияет на качество полученного шва. Существуют несколько видов металлов, которые даже могут загореться, попав в такие условия.

Аргон отличается тем, что он не провоцирует подобных реакций, благодаря той самой инертности. Электроды для аргонодуговой сварки могут использоваться как плавящиеся, так и нет:

1. Плавящиеся представляют собой припой и одновременно они нужны для вызова розжига дуги;
2. Неплавящиеся электроды для дуговой сварки состоят из вольфрама, материала, который характеризуется высокой тугоплавкостью. Им работают при температурах около 2000 градусов. А сам металл доходит до состояния плавления только при температуре 3600 градусов по Цельсию. Прямое его предназначение состоит в розжиге дуги и её поддержании, а сам присадочный материал подаётся вручную. Электроды различают по таким признакам, как длина, состав или толщина, это нужно для более точного подхода к сварке тем, или иным способом с учётом разных видов металла.

Использование дуговой сварки неплавящимся электродом предполагает применение и других газов, способных создавать изоляционную среду, к ним относят:

• гелий;
• водород;
• активный азот;
• двуокиси углерода.

Виды сварки с использованием аргона

Существует несколько видов сварки в среде аргона, их классифицируют по виду проводимых работ, требованиям у степени сложности:

1. Автоматизированная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
2. Роботизированная;
3. Механизированная
4. Ручная.

При последнем виде сварки перемещение заготовок и ход работающей горелки осуществляется самостоятельно вручную. Соответственно в автоматизировано варианте все происходит с точностью наоборот, а процесс будет находиться под контролем оператора механического прибора.

Какое используется оборудование и материалы

Всё оборудование подбирается с учетом требований и сложности работ. Это привело к разделению его на два подвида, универсальный и специализированный.

Судя из названия, специализированное применяется для работ с серьёзными объектами на территории больших предприятий и для работы со сложными конструкциями.

Они просты в применении, не требуют особого обслуживания, но при этом позволяют провести сварку неплавящимся вольфрамовым электродом в защитных газах на высоком уровне. Их производят массово.

Что включает в себя сварочный набор с неплавким электродом?

1. Несколько горелок для разного уровня тока;
2. Газовое оборудование;
3. Генератор как переменного, так и постоянного тока;
4. Средство, управляющее газовой блокадой;
5. Прибор для зажжения и поддержания дуги.

Работу устройств для сварки характеризуют такие технические характеристики и наборы функций:

• метод и скорость, с которой подаётся присадочная проволока;
• используемый способ подачи газа в зону сварки и корректировка его расхода;
• длина дуги;
• способность горелки двигаться в рабочей зоне с требуемой скоростью;
• возможность регулировать электроподачу;

Требуемые материалы для выполнения аргонодуговой сварки это вольфрамовый стержень, газы аргон и гелий присадочная проволока.

Чтобы получить гелий используют фракционную конденсацию (сжатие природного газа), это объясняет его дороговизну в отличие от аргона.

Естественно каждый хочет сэкономить денежные средства, поэтому зачастую использование гелия исключают. Тем более аргон выгодно отличается возможностью удерживать более длинную электрическую дугу.

Принципы работы аргонодугового способа сварки

Для начала стоит рассмотреть порядок действий, соответствующий началу проведения сварочных работ:

• подбирается сырьё для припоя;
• устанавливается выбранный электрод;
• настройка устройства, опираясь на характеристики из таблицы;
• регулируется скорость газовой подачи;
• выставляется задержка газа;
• нажатие на спуск, начинается подача газа, без дуги;
• поджигается дуга и начинается сварка;
• курок отключается, горелка держится до прекращения подачи газа.

Рекомендации

Иногда требуется повысить возможность металла плавиться. Для достижения таких целей нужно знать и учитывать некоторые особенности работы с данным видом сварочных работ, тем более рекомендации достаточно просты и понятны каждому:

1. Перед началом сварки, соединяемые поверхности металла нужно зачистить должным образом, чтобы исключить попадание какого-либо мусора на место будущего шва;
2. У аргонной изоляции существуют свои границы. Электрод, как и присадочный материал не должны попасть за пределы, которые их защищают. Если это произойдёт, шов будет нарушен посредством воздействия на него кислорода и атмосферного азота. В таком случае шов станет хрупким;
3. Всегда нужно учитывать толщину материалов, с которыми придётся работать и подобрать наиболее подходящие режимы работы со сваркой. Если речь идёт о бытовых задачах, любой человек, имеющий базовые знания, сумеет справиться с поставленной целью. Для более сложных конструкций, лучше воспользоваться услугами профессионалов;
4. При аргонодуговой сварке, нужно стараться работать в одном темпе с одним движением. В таком случае шов получится более крепким и стойким к нагрузкам;
5. Нужно исключить возможность присадочной проволоки подаваться резко. Это будет провоцировать разбрызгивание металла;
6. Стоит усвоить простое правило, электрод нужно держать ближе к месту, где непосредственно происходит плавка металла. Длина дуги должна быть небольшой, это позволит вести сварку глубже, что помогает сделать шов тоньше;
7. Чтобы добиться надёжного соединения присадочный материал должен подаваться без поперечного отклонения под углом;
8. Когда работы завершены, подача аргона не прекращается резко, а только по истечении как минимум 10-15-ти секунд после завершения сварки. А перед процессом стоит также включить подачу газа заранее (примерно за 20 секунд).

Учитывая все перечисленные советы, качественное соединение станет под силу даже новичку.

Преимущества и недостатки

Этот метод достаточно прост, но в то же время он позволит сделать процесс сварки удобным и качественным за счет возможности получить нужную глубину при плавке металла. Небольшая толщина материала позволит избежать подаче присадочной проволоки. Специалисты всегда отмечали большое преимущество аргонной сварки при работе с титановыми и алюминиевыми заготовками.

Но из недостатков можно отметить ручной способ, при котором наблюдается пониженная производительность.

Вывод

За последнее время наблюдается рост популярности сварки с неплавким электродом, так как она постепенно дешевеет, что дает возможность быть доступной для каждого человека.

Должна всегда учитываться техника безопасности, а также нужно уметь определить режим требуемой сварки.

При правильном использовании метода, сварка в защитном газе с неплавящимся электродом, проявит свои лучшие способности, а именно очень надёжный шов и возможность сделать его эстетически приемлемым.

Смотрите видео: автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.

Сергей Одинцов

Источник: https://electrod.biz/oborudovanie/elec/neplavyashhiesya-elektrodyi-dlya-svarki.html

Сварка неплавящимся электродом для дуговой и аргонодуговой сварки, тугоплавкие электроды

Дуговая сварка неплавящимся электродом осуществляется в защитной атмосфере инертного газа и представляет собой один из высокоэффективных методов выполнения дуговой сварки путем плавления металла.

Применяется такая технология в большинстве случаев для работы с металлоконструкциями из алюминия, магния, а также их сплавов, нержавеющей стали, никеля, меди и ряда иных металлов с неферромагнитными качествами.

Виды неплавящихся электродов

Для дуговой сварки металлоконструкций применяются неплавящиеся электроды. Это расходный материал для сварочных работ, который не имеет металлической природы и свойств, присущих металлам. Подобный метод сварных операций был изобретен очень давно руками Н. Н. Бенардоса.

Разновидности сварочных электродов.

Сегодня при выполнении соединений конструкций из металла применяются три основных типа неплавящихся стержней:

1. Угольный неплавящийся электрод активно применяется при воздушно-дуговой резке металлов с целью устранения с поверхности изделий разного рода дефектов.
   При этом сварку нужно проводить на токах силой, не более 580 Ампер. Также такой расходный материал для сварки используют при создании соединений металлических деталей в тонкостенных конструкциях из стали и цветных металлов. Угольные сварные электроды бывают круглыми и плоскими, сложенными вдоль линии варки или подающимися в сварную ванну. Они могут применяться вместе с присадкой или без нее, что определяется технологией проведения сварных работ.
2. Графитовые стержни актуальны при сварке цветных металлов, а также их сплавов.
   Но особенно часто они применяются при работе с медными проводами. Графитовые расходники доступны по стоимости и довольно распространены на отечественном рынке, так как характеризуются рядом неоспоримых достоинств. Среди них: низкий износ, высокая стойкость к температурному воздействию, отличная способность к обработке.
3. Вольфрамовый сварной электрод изготавливается в виде стержня с диаметром 1-4 мм и наиболее часто применяется в производстве и быту.
   Такой расходный материал отличается высокой тугоплавкостью, то есть, плавится при более высоких температурах, нежели иного рода стержни. Он позволяет сваривать разнообразные металлы без применения защиты в виде газа. Хотя вполне реально осуществлять сварку вольфрамовым электродом и при таких условиях, если в этом есть необходимость. В зависимости от состава, изделия делят на несколько групп: лантанированные, иттрированные, торированные, стандартные.

Все описанные виды электродов для сварных работ причисляются к классу неплавящихся, так как в процессе выполнения сварочных работ стержень либо вовсе не плавится, либо плавится незначительным образом.

При любом варианте развития событий материал стержня практически не участвует в процессе образования наплавленного металла и сварного соединения.

Сварка неплавящимися электродами

Схема сварки в среде защитного газа.

Неплавящиеся электроды активно применяются на крупных предприятиях:

• при необходимости осуществить сварку тонколистового металла;
• для проведения сварных работ со сталями всех классов, цветного металла, а также их сплавов;
• при необходимости получить высококачественные сварные соединения разнородных металлов.

Преимущества, которыми характеризуется сварка неплавящимся электродом:

• высокие показатели устойчивости дуги, вне зависимости от полярности тока;
• возможность получить швы с долей участия основного металла 0-100%;
• возможность регулировать химический состав и геометрию соединений при изменении скорости подачи, угла наклона, профиля, марки присадочного материала.

Недостатками такого метода сварных работ считаются следующие моменты:

• неважные показатели эффективности использования электроэнергии;
• необходимость применять специальные устройства для обеспечения начального возбуждения дуги;
• высокая скорость охлаждения изготовленных швов.

Но для полноценной характеристики сварки неплавящимся электродом важно понимать технологическую суть процесса. Операция осуществляется путем подачи защитного газа через сопло в зону дуги, которая горит между расходным материалом и изделием.

При использовании сварочного аппарата и неплавящихся электродов важно правильно установить полярность. Она может быть прямой или обратной. В первом случае нужно установить массу на минус, держатель – на плюс. Во втором масса устанавливается на плюс, а держатель – на минус.

Марка и назначение неплавящихся электродов.

От правильности выбора режима полярности зависит форма проваренного металла:

• работа с помощью постоянного тока при прямой полярности позволит создать глубокий и узкий сварной шов;
• широкого и поверхностного шва можно достичь путем выбора постоянного тока и обратной полярности.

Защитный газ для аргонодуговой сварки с применением электродов непременно должен демонстрировать инертность к рабочим металлам, поэтому при работе вольфрамовыми электродами в качестве такого вещества используют аргон, гелий, смесь аргона и гелия.

Если сварочные работы ведутся над проводами из меди или с помощью медных электродов со вставкой из гафния, можно воспользоваться азотом.

Если работать приходится с металлом большой толщины, то обеспечить плавление основного металла и получить актуальные геометрические параметры сварного шва можно при варении по зазору или с разделкой кромок с добавлением присадки.

Итоги

Применение неплавящихся электродов для дуговой сварки при работе с металлоконструкциями из алюминия, магния, их сплавов, никеля, нержавеющей стали, меди и ряда иных неферромагнитных металлов и позволяет получить действительно прочные и долговечные сварные швы.

Это крайне важно для таких производственных сфер, как металлургия, электрохимическая промышленность и электротермическое производство.

Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-neplavyashhimsya-elektrodom

Как произвести сварку неплавящимся электродом

Самой популярной технологией для создания неразъемного соединения между двумя металлическими деталями на сегодняшний день является сварка. Без нее не обходится ни одно производство или промышленное хозяйство.

В зависимости от применяемых материалов и аппаратов, существует много классификаций и разновидностей данной технологии.

Рассмотрим одни из самых востребованных методов – ручная и механизированная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.

Что такое аргонная сварка

Способ сцепления двух металлических деталей, который реализуется за счет образования электрической дуги и применения дополнительного газа — аргона называется аргоннодуговая сварка.

Весь процесс происходит за счет того, что дуга обеспечивает высокую температуру, плавит металл рабочего изделия и специальный присадочный пруток, образовывая при этом сварной шов. Аргон, в свою очередь, исполняет роль изолятора и защищает расплавленную металлическую массу в сварочной ванне от окисления.

Если же туда опадает кислород или любой другой газ из внешней среды, возникает окисление, которое негативно влияет на качество спайки. Некоторые металлы могут вступить в реакцию и воспламениться. Аргон обладает такими химическими качествами, которые не позволяют кислороду соединиться с металлом.

Аргонная сварка может производиться двумя способами:

• плавящимся электродом, который используется для поджога и одновременно является паяльным материалом. То есть, проводник плавится и предоставляет массу для образования шва. Это происходит за счет состава его покрытия. Подробнее про метод электродом можно прочесть здесь.
• неплавящимся электродом, в котором сам проводник изготовлен из вольфрама – материала, который очень сложно поддается плавке, даже под воздействием высоких температур. Во время работы, температура среды около 2000 градусов, а для плавления вольфраму необходимо не менее 3600 градусов. Такой прут используется исключительно для поджога и создания дуги. Дополнительный материал, являющийся припоем, подается вручную отдельно.

Сплавление в среде аргона реализуется по двум технологиям:

1. TIG – ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
2. MIG – автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.

Эти методики можно применять и в домашнем хозяйстве, так как они самые простые, и в производстве. Но для более профессионального варения применяются еще другие, высокоточные технологии.

Сварочный аппарат

Дуговая сварка  в защитном газе неплавящимся электродом осуществляется посредством специального оборудования – сварочного аппарата.  Он состоит из следующих элементов:

• газовая установка, обеспечивающая своевременную и равномерную подачу аргона;
• источник питания, который делится на два вида – инверторы и трансформаторы.
• механизм подачи проволоки, которая выполняет роли припоя;
• горелка;
• дополнительные комплектующие.

Что касается источников питания, то инверторы более востребованы, нежели трансформаторы. Это связанно с тем, что они могут работать как в режиме постоянного, так и переменного тока.

Инвертор используется в любых условиях промышленности или дома. Работают они от обычной электрической розетки в 220В.

Во время работы в среде аргона, крайне нежелательны перепады напряжения, поэтому инвертором варить намного лучше, качественнее и быстрее, чем трансформатором.

Горелка – это основная деталь, которая должна присутствовать для данного способа скрепления деталей. Ее конструкция может быть разной, так как для вольфрамовой пайки и сварки плавящимся проводником применяются немного разные детали.

Чаще всего он изготавливается из керамики, чтобы не плавиться и не поддаваться деформации под воздействием высокой температуры в рабочей среде.

Газовый баллон может быть любого объема, от этого и зависит частота прерываний дуги для заправки.

Кроме сварочного аппарата для работы понадобятся средства индивидуальной защиты – рукавицы, роба и маска, которая нужна для защиты глаз от ультрафиолетовых ожогов.

Дополнительные материалы

Дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом требует, кроме основного аппарата, дополнительные аксессуары. Рассмотрим самые необходимые:

• присадочные прутки, выполненные из различного материала, подходят для создания качественного шва на различных металлах – цветных, стальных, нержавеющих и т.д. Для изделия из разных металлов существуют соответствующие прутки – алюминиевые, нержавеющие, чугунные, медные и множество других. Они служат дополнительным материалом, которые выполняют роль припоя. То есть, неплавящийся проводник обеспечивает сварочную дугу и высокую температуру, а прут плавится для создания дорожки. Присадочные прутки применяются в режиме ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах. Примеры использования прутьев для разных видов сплавов можно увидеть в таблице:

• проволока – это дополнительный материал, который применяется в качестве припоя для автоматической аргонодуговой сварки неплавящимися электродами. Она подается в механизированном режиме из катушки, установленной в сварочном аппарате. Так же, как и прутья, проволока выполняется из разных материалов, для применения на различных металлах.
• газ является основным расходным материалом. Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся проводником или проволокой не может быть без инертного газа, выполняющего основную защитную функцию. Вместо аргона, в силу его высокой стоимости, иногда сварщики заменяют его на гелий или углекислый газ. Его состав определяется типом металла, который подлежит свариванию. Баллоны бывают разного литража, на 5, 10, 20, 40 литров и так далее. Объем газа в баллоне зависит от давления. Например, в 10-ти литровом баллоне при давлении 150атм находится 10х150=1500 литров аргона(1атм).

• дополнительные аксессуары – это шланги, фитинги и прочие детали, необходимые для работы. Они имеют особенность снашиваться поэтому требуют периодической замены. Выбирая длину шланга, рекомендуется пространство между установленным аппаратом и рабочей зоной.

Все вышеописанные материалы необходимо приобретать в соответствии с качеством металла и местом работы. Необходима тщательно следить за исправностью и пригодностью каждого из них. Эти дополнения являются незаменимой и важной частью рабочего процесса.

Настройка параметров для сварки

Механизированное скрепление деталей электродом подразумевает применение инертной среды для защиты шва от окисления, которое провоцирует возникновение дефектов.

Кроме ровного и качественного шва мастеру необходимо внимательно следить за тем, чтобы ванная не выходила за пределы газового облака. Таким образом, сначала включается газ, а затем уже совершается поджог и возбуждение дуги. Это самый важный момент.

Если сделать наоборот, то расплавляющийся металл смешается с кислородом и из-за окисления шов в итоге получится некачественным. Так же и заканчивается работа. Сначала убирается дуга, а газ еще подается около 10 секунд для того, чтобы материал кристаллизовался без окисления.

По возможности рекомендовано газ подавать с двух сторон от сварки, чтобы обеспечить надежную защиту. Таким образом, снижается риск реакции с кислородом.

Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом и неплавящимся, настройки производятся в соответствии с моделью аппарата. Как правило, они прописаны в инструкции, или же их можно посмотреть в общепринятых сварочных таблицах.

  При ручной технологии, мастер сам контролирует подачу проволоки. Ее нужно держать перед горелкой четко по направлению дорожки под определенным углом.

Этот угол зависит от толщины шва и скорости расплавления металла, которая, в свою очередь, зависит от вида металла, из которого выполнены свариваемые изделия.

Самое сложное при настройках режима – это величина тока. Она выставляется и регулируется, отталкиваясь от многих факторов.

Во-первых, большую роль играет тип металла, например, тонколистовые пластины нужно сваривать на низких токах, чтобы избежать пропала или деформации. Во-вторых, важно учитывать тип шва и расположение деталей во время работы.

При совершении вертикального шва, ток должен быть низким, чтобы и дугу удержать, и в то же время не допустить растекание расплавленной металлической массы.

Как правильно варить аргонодуговой сваркой

Чтобы правильно соединить два изделия в одно целое, нужно учесть три основных фактора:

1. Правильные настройки, от которых напрямую зависит весь процесс. То есть нужно отрегулировать подачу прута, газа, тока, чтобы удерживать нужную дугу.
2. Мастерство сварщика. Когда все настройки совершены, необходимо определенное мастерство и «набитая рука», благодаря чему мастер сможет удерживать дугу при непрерывном создании качественного шва. При неправильной подаче прута и периодической потере дуги нет смысла надеться на «правильное» соединение.
3. Рабочее место – это один из залогов успешной работы аппаратом. Важно, чтобы мастеру ничего не мешало под рукой, чтобы было место совершать маневры и установить агрегат. Кроме этого стол должен быть из жаропрочного материала, как и окружающая среда. Необходимо особое внимание уделить тому месту, где будет располагаться деталь. Для качественного соединения ее нужно зафиксировать, иначе сдвиги повлияют на шов. Также нужна хорошая вентиляция, так как при сварке выделяется много вредных веществ, но важно, чтобы не было сквозняка, который может негативно отразиться на работе.

Советы от специалистов

Специалисты с многолетним стажем сварки в инертных газах, с использованием плавящегося и неплавящегося проводника подготовили для новичков ряд советов:

• газ лучше подавать с другой стороны сварочной дорожки, это значительно повысит качество, но, правда, увеличит расход;
• чтобы снизить финансовые затраты на дополнительные комплектации, можно приобрести не чистый аргон, а смесь его с другими газами;
• успех зависит от количества попыток, поэтому не стоит расстраиваться, что не получается с первого раза, необходимо много тренироваться;
• не стоит забывать о правильных настройках аппарата;
• перед пайкой больших изделий, нужно провести пробный шов на небольших заготовках или на участке, который является не столь важным или невидимым;
• более точную информацию по настройкам на разные режимы работы можно узнать у производителя аппарата. То есть, перед эксплуатацией необходимо прочитать инструкцию и проконсультироваться со специалистом.

На видео показано практически, что такое монолитное соединение деталей прутьями и как совершается ровный и красивый шов с помощью неплавящегося электрода.

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/gazovaya-i-gazozashhitnaya-svarka/svarka-neplavyashimsya-elektrodom.html

Неплавящиеся электроды | Виды, особенности и характеристики сварки, применение – на промышленном портале Myfta.Ru

Для сварки неплавящимся электродом применяют угольные, графитовые и вольфрамовые электроды.

Они отличаются, прежде всего, высокой температурой плавления, а также тем, что не принимают участия в формировании шва.

Аргонодуговая сварка представляет собой сварку в рабочей среде с наличием инертного газа аргона. Для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом применяют вольфрамовый электрод.

Существует ряд аббревиатур, обозначающих разновидности аргонодуговой сварки.

РАД – это ручная дуговая сварка неплавящимся электродом.

Характеристика аргонодуговой сварки

Как правило, аргон как химический элемент не вступает ни в какие химические взаимодействия с вольфрамовым электродом. Поскольку он практически на 40 % тяжелее воздуха, то вполне вероятно, что аргон будет вытеснять воздух из сварки и защитит сварочную ванну от взаимодействия с воздухом.

Если касаться сварки неплавящимся электродом, то и тут применяется вольфрамовый электрод. Диаметр электрода составляет 1-6 мм и 8-10 мм. Так, сваривая шины, использую электроды с диаметром 3-6 мм.

В качестве присадки выступают прутки в диаметре 10 мм, а по длине – 500 мм.  Химический состав прутков соответствует химическому составу шин. Для данного типа сварки производят специальные горелки в соответствии с ГОСТом 59 17-71. Масса горелки равно 0, 35 кг, масса горелок при сварке вольфрамовыми электродами составляет 0, 625 кг, диаметр вольфрамовых электродов приравнен к 0,8-3,0 мм.

Во всех случаях предусмотрено естественное охлаждение. В случае если предусмотрено естественное охлаждение с помощью воды, искусственное охлаждение не нужно. Зато можно пользоваться двумя горелками, попеременно меняя их.

Сварка вольфрамовым электродом

Используя при сварке вольфрамовые электроды, вольфрам начинает плавиться в дуге, но если правильно подобрать режим, то плавится лишь конец электрода. При этом расход электродного стрежня не превышает 2 см каждый час сгорания.

Нагретые неплавящиеся вольфрамовые электроды начинают подвергаться процессу окисления  в атмосфере. Именно поэтому возникает защита рабочей среды вольфрама защитным газом. Высокое качество сварки достигается за счет аргона и гелия. Зачастую, сварка протекает при постоянном токе с прямой полярностью. Горелка в этом случае облегченная, комфортная и ее легко использовать в процессе работы.

Температура рабочей среды при сварке вольфрамовым электродом может достигать 30000 градусов тепла. Именно поэтому, данный вид сварки, как и сам способ,  не просто распространен, но с практической стороны удобен, сваривая качественные, чистые металлы. В том числе металлы из нержавейки, огнеупорные металлы и другие многочисленные марки металлов.

В некоторых случая аргон можно заменить на гелий. Сварка металла аргоном основана на образовании сварочной дуги за счет неплавящегося вольфрамового электрода и материалом, подвергающимся сварке.

Электрод погружают в токопроводящее устройство горелки и окутывают с помощью керамического сопла.

В результате мы наблюдаем расплавку свариваемых кромок, которая приводит к формированию целостной расплавленной ванны.

Запускаемый в зону присадки присадочный элемент не подсоединен к электроцепи. Шов металла, соединяясь со свариваемыми частями, образует целостную «композицию».

Эта «композиция» является показателем высокой степени прочности, герметизации, а главное – долгосрочности материала.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что суть данного типа сварки заключается непосредственно в том, чтобы сформировать дугу между сварочным материалом и неплавящимся электрод.

Во избежание пористости в аргон может быть добавлено 35 % кислорода, так как чистый аргон – это еще не гарантия максимальной защиты от попадания влаги, грязи и т.д. Если кислород будет взаимодействовать с опасными примесями, то это реакция может спровоцировать выгорание, либо вовсе превращение в соединения.

Сварочные работы с применением аргона могут протекать в двух режимах. Если это ручной режим, то тогда присадочный пруток с горелкой будет сконцентрирован в руках сварщика, а если это автоматический режим сварки – присадочная проволока с горелкой будет перемещены без участия специалиста.

В настоящий момент аргоновая сварка применяется не только в промышленной зоне, но и в быту, то есть, практически везде, где необходимо выполнять самые высокие требования, предъявляемые к качеству сварочных швов.

Одной из востребованных областей применения аргона и сварки неплавящимся электродом, становится строительная область, а если быть конкретнее, то строительство каркасного типа. Поскольку сварочные швы обязательно должны выдерживать сильную нагрузку. Сначала, создается непосредственно сам каркас, а потом в процессе сварки к нему присоединяют крепеж, необходимый в монтировке панелей.

Читайте также на портале myfta.ru:

Источник: http://myfta.ru/articles/neplavyashchiesya-elektrody

Сварка неплавящимся электродом

Главная » Статьи » Профессионально о сварке » Основы сварки

Рекомендуем приобрести:

Сварка неплавящимся электродом в защитных газах (СНЭЗГ) — это процесс, в котором в качестве источника теплоты применяют дуговой разряд, возбуждаемый между вольфрамовым или угольным (графитовым) электродом и изделием.

В последнее время сварка угольным электродом находит ограниченное применение и используется, как правило, при изготовлении изделий неответственного назначения.

В качестве неплавящегося электрода наиболее широко применяют вольфрамовые стержни. Вольфрам — самый тугоплавкий из известных материалов (по температуре плавления уступает лишь углероду). Температура плавления его равна 3645 К, а плотность — 19,3 г/см3.

Вольфрам имеет низкий коэффициент теплопроводности [λ 177,8÷200,7 Вт/(м*К)], самую низкую скорость испарения.

Применяемые вольфрамовые электроды должны отвечать требованиям ГОСТ 23949—80.

Для сварки в среде инертных газов применяются электроды 00,5—10 мм из чистого вольфрама (ЭВЧ), вольфрама с присадками: диоксида тория (ЭВТ), оксидов лантана (ЭВЛ) и иттрия (ЭВИ).

Пример условного обозначения электрода марки ЭВЛ ф 2,0 мм, длиной 150 мм: «Электрод вольфрамовый ЭВЛ-2-150 — ГОСТ 23949—80».

У нас в стране широкое распространение получили электроды марок ЭВЛ и ЭВИ. Они выдерживают большую токовую нагрузку и имеют повышенную эрозионную стойкость при сварке по сравнению с электродами марки ЭВЧ. Диаметр вольфрамового электрода выбирается в зависимости от величины сварочного тока (табл. 2.5). Вольфрамовые электроды используются с заточкой под углом 20—90°.

Сварка постоянным током прямой полярности характеризуется максимальной проплавляющей способностью. В широком диапазоне параметров режима аргонодуговой сварки на постоянном токе прямой полярности на токах до 600 А доля тепловой мощности, вводимой в изделие, составляет 40—85%, потери на нагрев вольфрамового электрода — примерно 4—6%, а лучевые потери от столба дуги — 7—30%.

Сварка постоянным током обратной полярности применяется для стыковых соединений из алюминиевых и магниевых сплавов. Потери на нагрев неплавящегося электрода-анода составляют >50 % общей мощности дуги и в несколько раз превышают долю мощности, затрачиваемую на нагрев вольфрамового электрода-катода, т. е. энергетически сварка током обратной полярности невыгодна.

Концентрация нагрева на изделии в этом случае ниже, швы имеют меньшую глубину и большую ширину проплавления, чем при сварке током прямой полярности или переменным током.

Преимуществом сварки дугой обратной полярности является то, что катодное пятно постоянно находится на изделии и вследствие катодного распыления происходит эффективное разрушение оксидной пленки с обеспечением высокой чистоты поверхности сварочной ванны.

Как правило, сварка ведется на токах до 150 А Следует отметить, что низкая концентрация нагрева, блуждание и отклонение столба дуги крайне затрудняют сварку на токе обратной полярности угловых соединений.

Сварка переменным током является наиболее распространенным процессом при изготовлении конструкций из алюминиевых и магниевых сплавов. Разрушение оксидной пленки происходит в полупериод обратной полярности, когда основной металл является катодом.

Так как разогретый вольфрамовый электрод лучше эмиттирует электроны, чем алюминий, возникает разбаланс токов прямой и обратной полярности; он компенсируется схемой управления источника сварочного тока.

Компенсация постоянной составляющей сварочного тока обеспечивает условия для полного разрушения оксидной пленки.

В состав оборудования для ручной сварки постоянным током входят: источник сварочного тока с крутопадающей внешней статической характеристикой (ВДУ-305, ВДУ-504, ВДУ-505, ВДУ-601, ВСВУ-300); сварочная горелка (табл. 2.6); устройство для первоначального возбуждения сварочной дуги (ОСППЗ-ЗООМ, УПД-1, ВИР-101, ОСПЗ-2М и др.); аппаратура управления сварочным циклом и газовой защитой.

Оборудование для ручной сварки переменным током, кроме основных узлов, входящих в состав оборудования постоянного тока, включает в себя: устройство для стабилизации горения дуги (например, стабилизатор-возбудитель дуги ВСД-01); устройство для компенсации постоянной составляющей сварочного тока.

В состав оборудования для автоматической сварки входят: сварочная установка, сварочная головка, устройство для перемещения сварочной головки и изделия, аппаратура управления механизмами автомата. Универсальными автоматами тракторного типа являются автоматы АДСВ-6 и АДГ-506.

Автомат АДСВ-6 предназначен для сварки неплавящимся электродом в аргоне продольных швов изделий; комплектуется унифицированной горелкой АСГВ-4.

Автомат АДГ-506 предназначен для сварки прямолинейных швов во всех пространственных положениях; комплектуется выпрямителем ВДУ-506 и возбудителем дуги ВИС-01. Сварочный трактор перемещается по специальной направляющей ленте, входящей в комплект автомата.

Для сварки труб выпускается ряд специализированных автоматов.

Техника сварки. Сварку можно выполнять как с присадкой, так и без нее. Для качественной сварки металлов, особенно тонколистовых, следует обеспечить точную сборку и подгонку свариваемых кромок. При автоматической сварке допускаются зазоры (табл. 2.7).

Так, например, стыковые соединения стали толщиной до 3—4 мм, а алюминия до 5—6 мм свариваются без скоса кромок. Проплавление корня шва стыкового соединения с разделкой кромок обычно осуществляется без присадочной проволоки, затем разделка заполняется расплавленным металлом за необходимое число проходов с подачей присадочной проволоки.

При необходимости ведения процесса на вертикальной плоскости шов следует выполнять сверху вниз для толщин до 5 мм и снизу вверх для больших толщин. В этих случаях сварку рекомендуется выполнять одновременно с двух сторон. При использование такого приема можно сваривать встык элементы, например из алюминиевого сплава толщиной до 16 мм.

Сварка горизонтальных стыковых швов на вертикальной плоскости и потолочных стыковых швов затруднена из-за вероятности вытекания расплавленного металла из сварочной ванны, поэтому их следует избегать; там, где избежать таких швов нельзя, их выполняют с разделкой кромок в несколько проходов.

Для формирования корня шва можно использовать медные или стальные съемные подкладки, флюсовую подушку.

При сварке активных металлов необходимо не только получить хороший провар в корне шва, но и обеспечить защиту от воздуха с обратной стороны расплавленного и нагретого металла.

Это достигается использованием медных и других подкладок с канавками, в которых подается защитный инертный газ. При сварке труб и закрытых сосудов газ пропускают внутрь сосуда.

При соединении встык металла толщиной до 10 мм ручную сварку ведут справа налево. Присадочный пруток при ручной сварке тонколистового материала вводят не в столб дуги, а несколько сбоку возвратно-поступательными движениями.

В большинстве случаев присадочная проволока подается в головную часть сварочной ванны и находится впереди дуги по ходу сварки.

Вылет конца электрода из сопла не должен превышать 3— 5 мм, а при сварке угловых швов и стыковых с глубокой разделкой 5—7 мм. Длина дуги должна поддерживаться в пределах 1,5—3 мм.

Для предупреждения окисления вольфрама и защиты расплавленного металла в кратере после обрыва дуги подачу защитного газа прекращают через 5—10 с, а включают подачу газа за 15—20 с до возбуждения дуги (для продувки шлангов от воздуха).

Возбуждение дуги достигается либо с помощью осциллятора, либо путем касания электродом изделия при уменьшенном до 7—10 А токе зажигания. При ручной сварке алюминиевых сплавов в случае отсутствия осциллятора дуга должна возбуждаться на угольной или медной пластине.

Волченко В.Н. «Сварка и свариваемые материалы. том 2»

См. также:

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/1/svarka_neplavjashhimsja_ehlektrodom/3-1-0-360

Сварка в среде аргона

Аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка – дуговая сварка в среде инертного газа аргона. Может осуществляться плавящимся или неплавящимся электродом. В качестве неплавящегося электрода обычно используется вольфрамовый электрод.

Для обозначения аргонодуговой сварки могут применяться следующие названия

РАД – ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,

ААД – автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,

ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом.

Для обозначения аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом:

TIG – Tungsten Inert Gas (Welding) – сварка вольфрамом в среде инертных газов

GTAW – Gas Tungsten Arc Welding – газовая дуговая сварка вольфрамом

Общие характеристики аргонодуговой сварки

Аргон практически не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла. При крупнокапельном переносе процесс сварки неустойчивый, с большим разбрызгиванием.

Его технологические характеристики хуже, чем при полуавтоматической сварке в углекислом газе, так как вследствие меньшего давления в дуге капли вырастают до больших размеров.

Однако такие токи не всегда соответствуют технологическим требованиям. Поэтому более рационально для обеспечения стабильности процесса использовать импульсные источники питания дуги, которые обеспечивают переход к струйному переносу на токах около Iсв ≈ 100А.

Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (обычно из вольфрама). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ. Присадочный материал подается в зону дуги со стороны и в электрическую цепь не включен.

Рисунок. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом, схема процесса

Аргонная сварка может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.

При этом способе сварки зажигание дуги, в отличие от сварки плавящимся электродом, не может быть выполнено путем касания электродом изделия по двум причинам.

Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счет искры между изделием и электродом достаточно сложно (при аргонной сварке плавящимся электродом после того, как проволока коснется изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу). Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонной сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».

Если аргонная сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и подает импульсы на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.

При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла.

При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод.

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3–5%. При этом защита металла становится более активной.

Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла.

Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны. Это предотвращает пористость.

Область применения и преимущества аргонодуговой сварки

Основная область применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом – соединения из легированных сталей и цветных металлов. При малых толщинах аргонная сварка может выполняться без присадки.

Способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварных швов, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонкого металла при одностороннем доступе к поверхности изделия.

Он получил широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом виде сварку иногда называют орбитальной. Сварка неплавящимся электродом – один из основных способов соединения титановых и алюминиевых сплавов.

Аргоновая сварка плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объем ее применения относительно невелик.

Недостатки аргонодуговой сварки

Источник: http://metalist37.3dn.ru/publ/svarka_v_srede_argona/1-1-0-3