Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом: Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Содержание

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимися электродами: технология, принципы работы, рекомендации

Аргонодуговая сварка — это современная технология, которая не только позволяет повысить качество выполняемого соединения металлов, но и существенно упрощает работу с такими тугоплавкими металлами, как титан, медь и алюминий. Поговорим подробнее, что такое аргонная сварка, расскажем о ее преимуществах и недостатках.

Описание технологии
Принцип работы сварочного оборудования
Классификация режимов аргонодуговой сварки
Как правильно выбрать режим
Рекомендации
Преимущества и недостатки этой технологии

Описание технологии

Особенностью данной технологии является то, что сварка происходит в среде защитного инертного газа аргона. Это позволяет повысить качество соединения металлов и обеспечивает максимально возможную защиту от окисления. Аргон подается к горелке под высоким давлением и, полностью перекрывая рабочую зону, не позволяет кислороду проникать в соединяемые металлы, предотвращая появление ржавчины.

Если ранее эта технология была доступны лишь профессионалам, то сегодня с появлением относительно простых и универсальных в использовании сварочных аппаратов, выполнять такую работу может каждый.

В зависимости от характеристик соединяемых металлов и оборудования используются два типа электродов: неплавящиеся и плавящиеся.

Из неплавящихся наибольшее распространение получила технология с применением вольфрамовой проволоки, что позволяет получать прочные соединения двух разнородных металлов. А вот плавящиеся электроды могут использоваться при ручной и полуавтоматической сварке, когда соединяются одинаковые или близкие по характеристикам тугоплавкости металлы.

Принцип работы сварочного оборудования

Сварочное оборудование состоит из следующих элементов:

самого сварочного аппарата, у которого напряжение холостого хода составляет не менее 60 вольт;
осциллятора, который повышает сетевое напряжение до уровня в 6 000 вольт;
силового контрактора, отвечающего за подачу напряжения от сварочного аппарата на горелку;
керамической горелки;
устройства для обдува сварочной зоны;

баллона с аргоном или другим инертным газом;
присадочной проволоки и неплавящихся электродов.

Ручная аргонодуговая сварка не представляет особой сложности. Выполняется очистка и подготовка соединяемых металлов, осуществляется настройка и выбор режима работы. Далее сварщик зажигает горелку, после чего начинается подача газа к непосредственному участку сварки. Газовой горелкой расплавляют соединяемые элементы и аккуратно падают в зону соединения электрод или же сварочную проволоку. Единственный нюанс состоит в том, что отключать подачу защитного газа следует приблизительно через 10−15 секунд после выключения горелки.

Классификация режимов аргонодуговой сварки

Приведенная ниже классификация режимов аргонодуговой сварки позволит правильно подобрать электроды и оборудование.

Автоматическая, с использованием неплавящихся электродов ААД.
РАД сварка электродами с маркировкой для ручной работы.
Дугово-аргоновая автоматическая, с применением плавящихся электродов ААДП.

Как правильно выбрать режим

Именно от правильности выбора толщины электрода и силы тока зависит качество выполненных вами работ. Помните: чем толще соединяемый металл, тем больше диаметр должен быть у используемых вольфрамовых электродов, соответственно, тем выше сила тока. В инструкции по эксплуатации, которая прилагается к аппарату, вы можете найти все данные по силе тока и диаметру электродов в зависимости от толщины соединяемых деталей.

Наибольшей популярностью сегодня пользуются ААД и РАД сварка. А вот профессионалы, которым нужно выполнять большой объем работ, используют мощные полностью автоматические установки.

Преимущества и недостатки этой технологии

К преимуществам РАД технологии можно отнести следующее:

Аргон обеспечивает качественную защиту шва от окисления.
Вся работа выполняется при относительно невысокой температуре, поэтому свариваемые изделия сохраняют свою форму и размеры.
Тепловая мощность дуги находится на высоком уровне, что позволяет существенно сократить время работы.
Сама процедура несложная, поэтому обучиться ей может каждый.
Есть возможность соединения различных по своим характеристикам металлов.

Из недостатков выделим следующие:

Такую работу рекомендуется выполнять в закрытых помещениях.
Могут появиться определённые сложности с правильной настройкой оборудования.

Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Использование аргонодуговой сварки в промышленности во многом расширило использование различных видов металла, а также обеспечило сварке более прочные позиции. Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом является одним из примеров пика развития данной технологии. Аргон обеспечивает надежную защиту сварочной ванны от влияния внешних факторов, благодаря чему существенно снижается вероятность появления брака и даже мелких дефектов. Он не вступает в реакцию с металлами и воздухом, так что на данный момент является одним из лучших материалов в соотношении цены и качества. Возможность использования данной технологии в автоматических машинах позволяет сделать процесс производства более дешевым, исключить человеческие ошибки и наладить серийный выпуск металлических изделий.

Автоматическая аргонодуговая сварка

Область применения

Данная технология применяется только на различных предприятиях по выпуску металлоконструкций. Это обусловлено дороговизной используемого оборудования, сложностью настройки и прочими нюансами. Вручную сварить одну-две детали намного проще, чем настраивать автоматические машины. Это целесообразно только при достаточно больших загрузках. Системы являются универсальными и могут перестраиваться под заданный предел параметров. Автоматическая аргонодуговая сварка используется для высоколегированных металлов, цветных, а также для разнородных, с чем не может справиться какой-либо другой вид. Если ручная разновидность применяется для ремонта, то эта служит преимущественно для сваривания новых деталей.

Преимущества

Автоматическая сварка обладает следующим рядом преимуществ:

Процесс соединения происходит быстро, особенно, если речь идет о нескольких одинаковых операциях;
Швы получаются высокого качества, так как аргон дает надежную защиту;
Есть возможность соединять разнородные металлы, с которыми не может справиться другая технология;
Исключается фактор человеческих ошибок;
На обслуживание установки требуется минимальное количество людей.

Недостатки

Здесь также имеется ряд существенных недостатков, ограничивающих сферу применения автомата:

Невозможно сварить любой шов, так как для этого нужно перестраивать всю систему, а некоторые из вариантов могут не подойти по параметрам, тогда как вручную это не составит труда сделать;
Высокая дороговизна техники, так что даже не каждое производство может позволить себе подобное оборудование;
Ограниченность параметров настроек в определенных пределах;
Если во время работы произойдет сбой, то бракованной может оказаться вся партия изделий.

Режимы сварки

Толщина основного металла, мм	Величина зазора, мм	Диаметр присадочного материала, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость наплавки шва, м/ч	Расход газа, литры/мин	Как проводится сварка
0,8	0-0,5	0,8	110	17,5-19	40-85	6-7	На прокладке из меди
1		1	125	18-20	30-55	7-8	На прокладке из меди
1		1,2	135	18-20	40-85	7-8	На весу или на прокладке из меди
1,2	0-0,5	1,2	135	18-20	30-55	6-8	На прокладке из меди
1,2	0-0,5	1,2	150	18-20	40-80	7-8	На весу или на прокладке из меди
2	0-0,5	1,4	200	19-22	30-70	8-9	На весу
5	0-1	2	350	21-35	30-45	9-15	На весу

Принцип работы и технология

Автоматическое оборудование для аргонодуговой сварки работает по той же технологии, что и ручное. Здесь металл расплавляется при помощи дуги, которая защищена аргоном от негативного воздействия внешней среды. Но здесь все управляется при помощи автоматов. Человек задает нужную программу и техника выполняет все самостоятельно на заданных параметрах.

Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Тут проводится одно соединение металлических изделий одинаковой формы, идущих одно за другим. Этот процесс может осуществляться беспрерывно, пока идет снабжение расходными материалами.

При выборе режимов нужно учитывать не только те параметры, которые будут задействованы во время работы, чтобы не пропалить металл и проварить его на нужную глубину. Здесь также нужно учесть особенности пространственного положения и прочее. Основная работа сварщика заключается в правильной подготовке и проверке материалов, выбора нужного режима, а также контроль процесса.

«Важно!
Для работы на каждой модели установки потребуется свое обучение специалиста.»

Сварочные материалы и оборудования

В качестве основных сварочных материалов и используемого оборудования применяются следующие вещи:

Сварочная проволока – основной расходный материал, который применяется для наплавки металла шва;
Неплавкий электрод – инструмент для создания и поддерживания электрической дуги;
Горелка – служит для подачи газа;
Аргон – основной защитный газ;
Автоматическая система для подачи заготовок и управления сварочными инструментами.

Техника безопасности

Практически все правила техники безопасности касаются здесь предварительной подготовки. Ведь если все будет хорошо подобрано, то вероятность возникновения опасной ситуации становится минимальной. Специалист не должен проводить процедуры настройки и ремонта при включенном аппарате. Источник газа должен находиться на расстоянии от 10 метров от источника огня. Во время автоматического процесса сваривания не разрешается проводить ни каких манипуляций, так как это может не только помешать технологии сваривания, но и навредить здоровью.

Заключение

Среди всех разновидностей, которые используются в современной промышленности, автоматы являются одними из наиболее сложных и высокотехнологичных изделий. В свою очередь, аргонодуговая сварка является лучшим решением для сложно свариваемых металлов. Объединение данных вещей позволило создать высококачественное оборудование для сварки сложных деталей. Для промышленности это стало настоящим прорывом, так как работа, выполняемая большим количеством людей, теперь может проводиться одной машиной и намного быстрее.

Аргонно-дуговая сварка (со схемой)

Статьей поделились:

В любой отрасли современного стального века обязательно наличие сварочной техники. А MMAW (ручная дуговая сварка металлическим электродом), SM AW (дуговая сварка металлическим электродом) и GTAW (дуговая сварка вольфрамовым электродом) прочно зарекомендовали себя. Это связано с их гибкостью, полезностью во всех положениях и положениях и легкой доступностью расходных материалов, необходимых для различных типов сварки.

В большинстве наших отраслей сварка выполняется с использованием различных типов стержневых или покрытых электродов.

Но современные промышленники повышают свою производительность с целью борьбы с конкуренцией — как на внутреннем, так и на международном рынке — особенно когда отрасль во всем мире становится все более и более конкурентоспособной, а промышленное руководство постоянно ищет новые пути и средства для снижения затрат. и улучшить контроль качества.

ОБЪЯВЛЕНИЙ:

В сложившейся ситуации пользователи хотят модернизировать свои машины, чтобы они работали быстрее, дольше и эффективнее. И они ищут различные преимущества автоматических и полуавтоматических сварочных процессов — MIG/MAG, TIG, GTAW или дуговой сварки в среде защитного газа — которые являются наиболее модернизированными станками технологии сварки. Среди них наибольшей популярностью пользуется аргонодуговая или дуговая сварка в среде защитных газов.

Теперь рассмотрим инертные газы и их применение в сварочной технике. Инертный газ, как следует из его названия, является неактивным газом. Он используется для защиты расплавленной ванны от атмосферного воздуха во время сварки. Важными инертными газами являются гелий и аргон. Они используются с другими защитными газами.

Защитные газы можно разделить на две группы:

(1) Газы, растворимые в металлах или реагирующие с ними. Это водород, углекислый газ, азот и т. д.

ОБЪЯВЛЕНИЯ:

(2) Инертный газ, такой как гелий и аргон.

Наиболее широко используются аргон

и углекислый газ. Аргон получают как побочный продукт при разделении воздуха для получения кислорода. Аргон поставляется в стальных баллонах под давлением 150 атмосфер. Очищенный аргон содержит 97-98% аргона, а технический аргон содержит 13-14% азота.

Удобно учитывать, что применение газов, предполагающих защиту дуги аргоном, гелием и двуокисью углерода (СО

2 ) и смесями аргона с кислородом и СО ₂ , гелием, необходимо.

Аргон используется в качестве защитного газа, поскольку он химически инертен и не образует соединений. Аргон товарный чистотой около 99,996% и получен фракционной перегонкой жидкого воздуха из атмосферы. Он дешевле и поэтому используется в коммерческих целях.

ОБЪЯВЛЕНИЯ:

Аргон

технической чистоты применяется для сварки металлов. Аргон с 5% водорода дает повышенную скорость сварки и проплавление при сварке нержавеющих сталей и никелевых сплавов.

Гелий можно использовать для алюминия и его сплавов и меди. Но гелий дороже аргона и из-за его меньшей плотности для обеспечения экранирования требуется больший объем, чем у аргона. Небольшое изменение длины дуги приводит к большим изменениям условий сварки.

Смесь 30 % гелия и 70 % аргона обеспечивает высокую скорость сварки. Механизированная сварка алюминия постоянным током с гелием дает глубокий провар и высокие скорости.

Автоматическая аргонно-дуговая сварка успешно применяется для сварки тонкостенных нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов. В аргонодуговом процессе могут использоваться как нерасходуемые, так и расходуемые электроды. При использовании неплавящегося электрода дуга поддерживается между вольфрамовым электродом и «Рабочим». Вокруг электрода проецируется экран из аргона.

ОБЪЯВЛЕНИЯ:

Дуга горит между вольфрамовым электродом и заготовкой в среде инертного газа аргона, что исключает попадание атмосферы и предотвращает загрязнение электрода и расплавленного металла. Горячая вольфрамовая дуга ионизирует атомы аргона внутри экрана, образуя газовую плазму, состоящую из почти одинакового количества свободных электронов.

В отличие от электрода в ручном дуговом процессе, вольфрам не переносится на «Работу».

На рис. 14.1 показано, что источником тепла в процессе дуговой сварки в среде инертного газа является электрическая дуга между вольфрамовым электродом и основным металлом. Электрод экранируется потоком инертного газа — аргона или гелия, что устраняет необходимость добавления флюса.

Переменный ток обычно используется с вольфрамовыми электродами, а постоянный ток — с расходуемым металлическим дуговым электродом. Этот процесс применяют для сварки легких сплавов, некоторых цветных металлов, особенно алюминия, меди и их сплавов, а также нержавеющей стали.

С плавящимся электродом дуга поддерживается между металлическим электродом и «Рабочим». Сталь широко сваривается полуавтоматическим процессом с экранированной дугой C0 ₂. В авиастроении аргонодуговая сварка используется в больших масштабах, несмотря на то, что это дорогостоящая сварка. Перед использованием аргон необходимо высушить, пропуская через едкий натр или силикагель.

Он успешно используется для сварки тонкой нержавеющей стали, алюминия и его сплавов, меди и его сплавов, никеля и его сплавов, титана, циркония, серебра и т. д. Дуговой процесс вольфрамовой дуги в среде защитного газа позволяет сваривать эти металлы и широкий спектр ферросплавы сваривать без использования флюса. Это большое преимущество во всех подобных сварках.

ТОП-10 цеховых заданий по дуговой сварке (со схемой)

ТОП-10 цеховых заданий по сварке трубопроводов дугой

Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA, SMAW или сварка электродом)

Ручная дуговая сварка металлическим электродом была впервые изобретена в России в 1888 году. Она включала стержень из чистого металла без флюсового покрытия для создания защитной газовой защиты. Электроды с покрытием не разрабатывались до начала 1900-х годов, когда в Швеции был изобретен процесс Кьельберга, а в Великобритании был введен квазидуговой метод. Стоит отметить, что электроды с покрытием медленно внедрялись из-за их высокой стоимости. Однако было неизбежно, что по мере роста спроса на качественные сварные швы ручная дуга по металлу стала синонимом электродов с покрытием. Когда дуга зажигается между металлическим стержнем (электродом) и заготовкой, и стержень, и поверхность заготовки плавятся, образуя сварочную ванну из расплавленного металла. Одновременное расплавление флюсового покрытия на стержне приводит к образованию газа и шлака, которые защищают сварочную ванну от окружающей атмосферы. Шлак затвердеет и остынет, и его необходимо срезать с валика сварного шва после завершения сварки (или перед наплавкой следующего прохода).

Этот процесс позволяет производить только короткие сварные швы, прежде чем потребуется вставить новый электрод в держатель сварочного электрода. Проплавление низкое, а качество готового наплавленного металла в значительной степени зависит от навыков сварщика.

Типы флюсов/электродов

Чтобы зажечь дугу между электродом и основным металлом, например, углеродистой сталью, и получить качественный сварной шов, сварщики должны убедиться, что их сварочные аппараты оснащены подходящими электродами. Стабильность дуги, глубина проплавления, скорость осаждения металла и позиционные возможности в значительной степени зависят от химического состава флюсового покрытия на электроде. Электроды можно разделить на три основные группы:

Целлюлозный
Рутил
Базовый

Целлюлозные электроды содержат большое количество целлюлозы в покрытии и характеризуются глубоко проникающей дугой и высокой скоростью выгорания, что обеспечивает высокую скорость сварки. Сварочный нагар может быть грубым, а с жидким шлаком удаление шлака может быть затруднено. Эти электроды просты в использовании в любом положении и известны тем, что используются в технике сварки «дымоход».

Характеристики:

глубокое проникновение во всех положениях

пригодность для вертикальной сварки вниз
достаточно хорошие механические свойства
высокий уровень образования водорода — риск растрескивания в зоне термического влияния (ЗТВ)

Рутиловые электроды содержат большое количество оксида титана (рутила) в покрытии. Оксид титана способствует легкому зажиганию дуги, плавной работе дуги и малому разбрызгиванию. Эти электроды являются электродами общего назначения с хорошими сварочными свойствами. Их можно использовать с источниками переменного и постоянного тока и во всех положениях. Электроды особенно подходят для сварки угловых соединений в горизонтальном/вертикальном (Г/В) положении.

Особенности:

умеренные механические свойства металла сварного шва, такие как предел прочности при растяжении
хороший профиль борта из вязкого шлака
Возможна позиционная сварка с жидким шлаком (содержащим фторид)
легко удаляемый шлак

Основные электроды содержат большое количество карбоната кальция (известняк) и фторида кальция (плавиковый шпат) в покрытии. Это делает их шлаковое покрытие более текучим, чем рутиловое покрытие — оно также является быстрозастывающим, что облегчает сварку в вертикальном и потолочном положении. Эти электроды используются для сварки изделий среднего и большого сечения, где требуется более высокое качество сварного шва, хорошие механические свойства и устойчивость к растрескиванию (за счет высокой жесткости).

Характеристики:

металл с низким содержанием водорода
требует высоких сварочных токов/скоростей
плохой профиль борта (выпуклый и грубый профиль поверхности)
удаление шлака затруднено

Металлические порошковые электроды содержат добавку металлического порошка к флюсовому покрытию для увеличения максимально допустимого уровня сварочного тока. Таким образом, для данного размера электрода скорость осаждения металла и эффективность (процент осажденного металла) увеличиваются по сравнению с электродом, не содержащим порошка железа в покрытии. Шлак обычно легко удаляется. Электроды из железного порошка в основном используются в плоском и вертикальном положениях, чтобы воспользоваться преимуществами более высокой скорости осаждения. Эффективность от 130 до 140% может быть достигнута для рутиловых и основных электродов без заметного ухудшения характеристик дуги, но дуга имеет тенденцию быть менее сильной, что снижает проникновение валика.

Источник питания

Электроды могут работать от источников переменного и постоянного тока. Не все электроды постоянного тока могут работать от источников переменного тока, однако электроды переменного тока могут использоваться как от переменного, так и от постоянного тока.

Сварочный ток

Уровень сварочного тока определяется размером электрода — производители рекомендуют нормальный рабочий диапазон и силу тока. Типичные рабочие диапазоны для выбора размеров электродов показаны в таблице. Как правило, при выборе подходящего уровня тока электроду требуется около 40 А на миллиметр (диаметр). Таким образом, предпочтительный уровень тока для электрода диаметром 4 мм составляет 160 А, но допустимый рабочий диапазон составляет от 140 до 180 А.

Что нового

Транзисторная (инверторная) технология теперь позволяет производить очень маленькие и сравнительно легкие источники питания. Эти источники питания находят все более широкое применение для сварки на стройплощадке, где их можно легко транспортировать с работы на работу. Поскольку они имеют электронное управление, для сварки TIG и MIG доступны дополнительные устройства, которые повышают гибкость. Электроды теперь доступны в герметичных контейнерах. Эти вакуумные пакеты избавляют от необходимости запекать электроды непосредственно перед использованием. Однако, если контейнер был открыт или поврежден, важно, чтобы электроды были повторно высушены в соответствии с инструкциями производителя.

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом: Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом