Аргон сварка: Особенности аргонодуговой сварки

Содержание

Чем отличается аргоновая сварка от обычной: преимущества и недостатки технологий

Главная >
Блог >
Чем отличается аргоновая сварка от обычной: преимущества и недостатки технологий

13.09.2022

Сварка

Время чтения: 10 минут

Редакция сайта VT-Metall

Сохранить статью:

Вопросы, рассмотренные в материале:

Суть аргоновой сварки
Виды аргоновой сварки
Нюансы работы с аргоновой сваркой
Суть электродуговой (обычной) сварки
Виды и нюансы электродуговой сварки

Чем отличается аргоновая сварка от обычной, знает далеко не каждый начинающий сварщик. Прежде всего необходимо разобраться в точной и вольной терминологии. Под «обычной» чаще всего подразумевают самый распространенный способ сварки черных металлов – электродуговой. Аргоновая, она же аргоно-дуговая сварка, чаще всего используется при работе с цветметом.

Помимо рабочих материалов, оба вида сварки кардинально отличаются и технологическими процессами. Из нашего материала вы узнаете о слабых и сильных сторонах технологий, их главных отличиях, особенностях работы.

Суть аргоновой сварки

Довольно сложно получить качественный сварной шов при работе с заготовками из таких материалов, как алюминий, медь или цветные металлы. Сложности обусловлены их физико-химическими свойствами. Поэтому при необходимости соединения этих материалов, специалисты используют сварку в защитной аргоновой среде.

Разберемся, чем отличается аргоновая сварка от обычной и как она работает. Разница между ними заключается в том, что аргоновая сварка выполняется с использованием защитной среды инертного газа – аргона.

Эта среда представляет собой поток газа, направленного в рабочую зону и предохраняющую ее от негативного воздействия окружающей среды. Аргон не дает металлу окисляться, повышает качество сварного соединения, ускоряет время работы. Попадая в зону сварки, газ вытесняет из нее кислород, вызывающий появление окислов на металле.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Марки сталей: классификация и расшифровка
Марки алюминия и области их применения
Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

В отличие от обычной, аргоновая сварка подходит для работы с титановыми заготовками, при этом можно пользоваться плавящимися и неплавящимися электродами, вольфрамовой проволокой. Последняя подходит для работы с разнородными металлами. Аргоновую сварку, как и обычную, можно выполнять вручную и в автоматическом режиме.

Виды аргоновой сварки

Сегодня для соединения заготовок в защитной среде аргона используют ручную, механизированную, автоматическую и роботизированную технологии.

Ручная
Отличается ли ручная аргоновая сварка от обычной? Кроме той разницы, о которой говорилось выше, нет. И в том, и в другом случае процесс соединения заготовок (перемещение горелки и подача присадочной проволоки) выполняется вручную. Используют технологию как для сваривания простейших деталей, так и для работы со сложными конструкциями. Недостаток ручной сварки (как аргонной, так и обычной) заключается в низкой производительности труда. Кроме того, сварщику требуется достаточно большой опыт для качественного выполнения работы.
Механизированная

Иначе эта технология называется полуавтоматической, или сваркой полуавтоматом. Сварщик управляет горелкой вручную, а присадочная проволока подается автоматически. Производительность этой технологии в три раза выше, чем у ручной, к тому же специалисту достаточно невысокой квалификации, чтобы справиться с работой. Этот вид соединения заготовок широко используется в судостроении.
Автоматическая
Автоматическая аргоновая сварка схожа с обычной тем, что в обоих случаях детали соединяются без участия сварщика. Для сваривания заготовок используется специальное оборудование. Его специфика напрямую влияет на сложность выполняемой работы, качество и конфигурацию шва. Самыми простыми швами соединяют трубопроводы, именно для их монтажа применяют сварочные автоматы. Это наиболее производительная технология, с помощью которой можно проложить трубопровод даже по дну моря.

Несмотря на то, что непосредственно в процессе соединения деталей сварщики не участвуют, однако настраивают оборудование, готовят его к работе, обслуживают и ремонтируют высококвалифицированные специалисты.
Роботизированная
Некоторое время назад появилась еще одна технология аргоновой сварки – роботизированная, при которой соединение заготовок на конвейерах выполняется роботами. К ее достоинствам относятся высокая производительность работ, а также их низкая себестоимость.

Недостатки технологии заключаются в высокой стоимости оборудования, необходимости найма высококвалифицированных специалистов для настройки и обслуживания роботов. Созданием установок занимаются конструкторы, разработкой программного обеспечения – программисты. И те, и другие должны обладать высочайшей квалификацией. Роботизированная аргоновая сварка используется в автомобилестроении. Экономически эта технология оправдана при больших объемах работы.

Два способа аргоновой сварки

Электродуговая сварка с использованием плавящихся электродов в защитной среде инертного газа (MIG)

Чем отличается аргоновая сварка с плавящимся электродом от обычной? В этом случае сварщик, помимо силы тока и электрода, выбирает скорость подачи присадки и вид инертного газа.

Использование защитных газов, подаваемых в рабочую зону из баллонов высокого давления, повышает стоимость работ. Защитный газ чаще всего представляет собой смесь из 75 % аргона и 25 % углекислого газа. В роли плавящегося электрода выступает намотанная на катушку проволока.

Несмотря на сложности, которые заключаются в необходимости одновременного управления подачей проволоки, газа, силой тока, получаемые в этом случае сварные швы характеризуются высоким качеством. Кроме того, скорость работы выше, чем при использовании ММА.

Начинающим сварщикам легко работать с полуавтоматическими инверторами MIG, поскольку в процессе сварки практически полностью отсутствуют брызги расплавленного металла, в сварном шве не образуются шлаки, вырабатывается небольшое количество дыма. Технология MIG проще ММА, если сравнивать трудозатраты и качество получаемых сварных швов.

Благодаря конструкции пистолета для подачи присадки работа выполняется быстрее. MIG оптимально подходит для сварки тонколистовых металлов. Следует иметь в виду, что поверхность заготовок должна быть тщательно очищена, этим аргоновая сварка отличается от обычной и ММА.

Аргоновая сварка отличается от обычной тем, что ее сложно использовать в условиях открытых площадок. Это связано с риском выдувания ветром из рабочей зоны защитного газа, что отрицательно скажется на качестве шва. Справиться с этим недостатком позволяет специальная сварочная проволока с сердечником из флюса. Ее свойства аналогичны плавящемуся электроду в обмазке. Такую проволоку можно использовать вместо сжиженного газа.

Электродуговая сварка в среде инертного газа с использованием неплавящихся электродов (TIG)

Аргоновая сварка TIG отличается от обычной, ММА и MIG большим числом условий и используемых элементов. Это универсальная технология, позволяющая работать практически с любыми металлами, включая алюминий. Однако она требует от сварщика более высокой квалификации. Кроме того, стоимость работ также выше, чем при других видах. Аргоновая сварка TIG оптимальна для кузовных работ, также с ее помощью соединяют элементы художественной ковки, используют там, где после окончания сварных работ швы не должны быть видны.

Получаемые при TIG швы отличаются внешней привлекательностью, особенно для поклонников стиля дизельпанк.

Аргоновую сварку с неплавящимся электродом выполняют как на переменном, так и на постоянном токе, сам электрод при этом не сгорает. Это обусловлено входящим в его состав вольфрамом. Так как размер электрода в процессе работы не меняется, сварщику проще контролировать положение руки. Регулировка силы тока осуществляется ножной педалью, поэтому специалисту необходимо точно координировать свои движения.

Эта технология позволяет работать с низкими значениями силы тока, что гарантирует сохранность даже очень тонких заготовок. При выборе низких параметров силы тока необходимо тщательно очистить поверхности свариваемых деталей, а также быть готовым к тому, что сама работа займет больше времени. Аргоновая сварка TIG подходит для соединения изделий из алюминия, который не поддается свариванию с помощью других технологий.

Нюансы работы с аргоновой сваркой

Аргоновая сварка схожа с обычной в том, что для обеих технологий, помимо теоретических знаний, нужны практические навыки. И прежде чем приступать к практике, стоит узнать о нюансах работы в защитной среде инертных газов, чтобы в процессе сварки не допускать ошибок, отрицательно сказывающихся на качестве сварного соединения.

В первую очередь необходимо тщательно очистить и обезжирить края соединяемых заготовок. В этом аргоновая сварка также не отличается от обычной. Очистка нужна даже в том случае, когда визуально поверхность металла не содержит следов загрязнений и коррозии. Саму сварку лучше выполнять на короткой дуге, поскольку при длинной сварной шов будет широким и неглубоким и, как следствие, низкокачественным.

Дуга при использовании аргоновой сварки должна быть короткой, стержень электрода максимально возможно приближен к поверхности металла. Для получения узкого глубокого шва электрод следует перемещать продольно без отклонений в стороны и без поперечных движений. В противном случае качество шва будет хуже.

И присадочная проволока, и электрод должны размещаться исключительно в рабочей зоне, иначе защитные свойства аргона будут нарушены, вследствие чего в сварочную ванну попадет кислород. Подача присадки должна выполняться плавно и равномерно, без рывков. Нарушение этого требования приведет к сильному разбрызгиванию металла и снижению качества сварного шва.

Начинающие сварщики испытывают некоторые трудности при определении скорости подачи присадочной проволоки. Единого стандарта скорости не существует, поэтому мастерам придется экспериментировать. Главное правило – присадка должна быть под углом и перед стержнем. При несоблюдении этого требования шов будет неровным, а сам процесс сварки усложнится.

Так как аргоновая сварка от обычной отличается использованием защитного газа, вытесняющего из сварочной ванны кислород, то начало и окончание процесса должно быть плавным, чтобы в рабочую зону не попал воздух. Прежде чем начать работу, следует подавать аргон в область соединения заготовок в течение 20 секунд. Перед окончанием сварки необходимо сначала убрать присадку, а затем, спустя примерно 10 секунд, выключить горелку. В конце работы силу тока нужно уменьшить. Если пренебречь перечисленными требованиями, то в сварочную ванну попадет кислород, снизив качество шва.

Итак, аргоновая сварка отличается от обычной тем, что требует от сварщика больше опыта и терпения. Для оценки готового шва используют такой показатель, как проплавленность. Форма сварного соединения не должна быть выпуклой и округлой, это свидетельствует о недостаточной проплавленности металла. Визуально, конечно, нельзя полноценно оценить качество сварного шва, однако предварительные выводы о результатах работы сварщика сделать можно.

Суть электродуговой (обычной) сварки

Чтобы научиться правильно выполнять аргоновую сварку, потребуется время. Сварщику придется не только изучить суть сварочного процесса, но и ознакомиться с его особенностями и, разумеется, наработать практические навыки. Важно понимать разницу в свойствах различных металлов, разбираться в сварочных аппаратах, выбирая тот, который наилучшим образом удовлетворит потребности специалиста, соответствующим образом оборудовать мастерскую для производства работ, установить и обосновать их стоимость. Ведь независимо от того, отличается ли аргоновая сварка от обычной, и та, и другая могут приносить сварщику прибыль. Конечно, если он решит заниматься этим профессионально.

Остановимся подробнее на нюансах технологий TIG, MIG и STICK – зная особенности, достоинства и недостатки каждой из них, проще выбрать наиболее подходящий вариант.

Аргоновая сварка отличается от обычной тем, что в ней в любом случае используют электрод, присадочную проволоку и инертный газ, выполняющий защитную функцию и повышающий качество сварного шва. Но эти элементы будут различаться в зависимости от применяемой технологии. Так, в разных вариантах аргоновой сварки используют плавящиеся и неплавящиеся электроды, присадочная проволока изготавливается из различных материалов, кроме того, различаются и используемые инертные газы.

Виды и нюансы электродуговой сварки

Наиболее несложной разновидностью является сварка с применением плавящегося электрода. Помимо простоты, это еще и наиболее доступный вариант с финансовой точки зрения.

Несложность процесса заключается в том, что он требует от сварщика только выбора подходящего электрода и нужной силы тока. Электрическая дуга расплавляет металл электрода, а защитная газовая среда предохраняет сварную ванну от проникновения кислорода, образующегося при сгорании флюса, который покрывает электрод. Защита необходима, так как кислород, вступая в реакцию с металлом заготовки, вызывает его окисление, что негативно отражается на качестве шва.

При наработке определенных навыков сварщик может выполнять различные виды сварочных работ с помощью плавящегося электрода в обмазке. Он подходит даже для неочищенных поверхностей или металлов с признаками окисления. Главное, что должен сделать специалист, – правильно подобрать электрод. В процессе сварки может использоваться как переменный, так и постоянный ток.

Аргоновая сварка отличается от обычной тем, что управлять процессом в данном случае сложнее. При работе образуются искры, шов забивается шлаком, снижающим прочность сварного соединения. Чтобы выполнить сварку хорошо, потребуются значительные усилия. Также эта технология неприменима при работе с алюминием, листовыми металлами и толстыми массивными заготовками.

Что лучше для сварки полуавтоматом — углекислота или аргон

При выполнении сварки полуавтоматом (сварка MIG/MAG) дуга горит между изделием и проволокой. Проволока подается непрерывно с катушки, а сварщик манипулирует горелкой. Непрерывная подача проволоки позволяет прокладывать швы большой длины. На проволоку через токосъемный наконечник подается напряжение. Из сопла горелки параллельно на сварочную ванну подается защитный газ. Полуавтоматическая сварка характеризуется удобством и повышенной производительностью — одна из рук сварщика свободна, поскольку не нужно периодически менять электроды.

Защитный газ, применяемый при сварке, обеспечивает защиту сварочной ванны и дуги от атмосферных газов. Это повышает качество шва, увеличивая его плотность, глубину провара и улучшает микроструктуру металла. Дополнительно защитный газ охлаждает шов после сварки.

В качестве защитных газов при сварке полуавтоматом может использоваться углекислый газ или газ аргон. Углекислый газ — более дешевый вариант, поэтому у сварщиков с небольшим опытом работы может возникнуть вопрос: что лучше для полуавтоматической сварки и можно ли заменить один из этих газов другим.

Углекислота (CO

₂

Углекислота (двуокись углерода) — бесцветный активный газ, растворимый в воде, не ядовит, взаимодействует с кислородом. Углекислый газ тяжелее воздуха, благодаря чему он надежно изолирует расплавленный металл от контакта с ним. Это единственный активный газ, который используют при сварке как защитный в чистом виде, то есть не добавляя к нему инертный газ.

Углекислота широко применяется при полуавтоматической cварке методом MAG. Этот вариант защиты привлекателен невысокой ценой, но для него характерна не особо высокая стабильность дуги и повышенное разбрызгивание металла.

Углекислоту применяют при сварке деталей из углеродистых и низколегированных сталей. Использование углекислоты позволяет получить хороший тепловой эффект, который необходим при работе с заготовками из металла большой толщины. Из-за невысокой стабильности дуги использовать углекислоту рекомендуется только при сварке на короткой дуге.

Чаще всего углекислоту в чистом виде применяют в строительстве, в машиностроении при кузовном ремонте, холодной посадке деталей машины, и т. п.

Аргон (Ar) — область применения

Инертный газ аргон остается пассивным ко всем веществам. Не имеет цвета и запаха. Аргон тяжелее воздуха, поэтому аналогично углекислоте эффективно вытесняет его из сварочной ванны, обеспечивая надежную защиту. Он существенно дороже углекислоты.

Ar в чистом виде применяется в качестве защитного газа в процессе аргонодуговой TIG сварки. При полуавтоматической MIG/MAG сварке аргон используется для защиты при работе с легированными сталями, медью, алюминием, тугоплавкими металлами или входит в состав защитных газовых смесей.

Аргон как защитный газ применяется в машиностроении и в строительстве для сварки деталей из высоколегированной стали, для оперативной резки металлов, в том числе и толстых листов тугоплавких металлов.

Таким образом, на вопрос, поставленный в заголовке статьи, нельзя дать однозначного ответа. Все зависит от поставленной задачи, однако при полуавтоматической сварке использование углекислого газа можно назвать предпочтительным с точки зрения себестоимости при работе с определенными материалами.

Аргонодуговая (TIG) сварка выполняется инверторным сварочным аппаратом. Дуга образуется между изделием и вольфрамовым электродом. Аргонодуговая сварка медленнее полуавтоматической, но ее можно применять для сварки очень тонких металлов и получать аккуратные швы. Если при MAG сварке можно использовать и углекислоту, и аргон, то TIG сварка требует применения аргона. Это связано с тем, что углекислота — активный газ и под действием высокой температуры распадается на кислород и оксид углерода. Кислород насыщает сварочную ванну. При полуавтоматической сварке этот эффект нейтрализуется добавлением в сварочную проволоку раскислителей.

Защитные газы для сварки TIG и MIG: какой газ лучше всего

Итак, вы взялись за сварку и почти готовы к работе. Однако вы не совсем знакомы с защитными газами и их значением. Мы в nexAir считаем, что понимание основ перед началом проекта — это то, что помогает нам продвигаться вперед. Выявление сходств и различий является ключом к успешному сеансу сварки. Ниже приведено краткое руководство, которое поможет вам лучше понять сварку TIG и MIG, а также лучший газ для каждого сценария.

Какие газы следует использовать для сварки TIG?

Чистый аргон
Гелий
Водород

Какие газы следует использовать для сварки MIG?

Кислород
Углекислый газ
Гелий
Аргон

Давайте разберемся.

Сварка ВИГ, сокращение от Вольфрамовая сварка в среде инертного газа, представляет собой процесс дуговой сварки, при котором сварка производится неплавящимся вольфрамовым электродом. Этот тип сварки является универсальным, позволяя профессионалам соединять широкий спектр материалов. Однако это гораздо более медленный процесс по сравнению со сваркой MIG, что приводит к увеличению затрат и увеличению времени выполнения заказа. Важно отметить, что эта форма сварки требует высокоспециализированного обучения, чтобы обеспечить точный и точный результат. Как упоминалось выше, газы, используемые для сварки TIG, включают чистый аргон, гелий и водород.

Чистый аргон
Аргон — наиболее часто используемый инертный газ для процесса сварки TIG. Это лучший выбор среди сварщиков, потому что его можно использовать на таких металлах, как мягкая сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Универсальность является ключевым фактором в этой отрасли.

Гелий
Смесь аргона и гелия можно использовать как для сварки TIG, так и для сварки MIG.

Водород
Для увеличения тепловложения и защиты от окисления рекомендуется сочетать максимум 5% водорода и аргона.

Теперь, когда вы знаете основы сварки TIG, давайте познакомимся со сваркой MIG и предпочтительными газами.

Сварка МИГ, также известная как сварка металлом в среде инертного газа, представляет собой метод сварки, при котором присадочный металл подает электрический ток для поддержания дуги. Сварка MIG, обычно используемая для более толстых материалов, является быстрой и экономичной. Хотя этот метод легче освоить, его сварные швы не такие точные, как сварка TIG. Газы, используемые для сварки MIG, включают кислород, углекислый газ, гелий и аргон.

Кислород
Кислород можно комбинировать с аргоном для улучшения стабильности аргоновой дуги. Будьте осторожны с количеством кислорода, которое вы используете, так как слишком много может привести к захваченным пузырькам воздуха, что приведет к более хрупкому сварному шву. Рекомендуется использовать около 2-5% кислорода, в зависимости от обстоятельств.

Углекислый газ
Смешанный с аргоном углекислый газ обеспечивает более глубокую сварку, но делает дугу более нестабильной, а также производит нежелательные пары.

Гелий
Газообразный гелий легче воздуха, поэтому требуется большая скорость потока, чем у аргона. Поскольку вы используете большее количество газа, этот газ менее рентабелен.

Аргон
Как и сварка TIG, аргон также является отличным выбором благодаря низкой скорости потока, хорошей ионизации и более точному сварному шву. Чистый аргон является распространенным выбором для большинства сварочных процессов, но добавление других веществ, таких как кислород и гелий, может изменить правила игры и повысить эффективность сварки.

—

Независимо от того, занимаетесь ли вы сваркой в качестве хобби или зарабатываете на жизнь, важно понимать основы работы с каждым газом. Хороший вывод — всегда знать, какие металлы вы свариваете, чтобы убедиться, что вы получаете наилучший поток газа для этого проекта. Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения, nexAir здесь, чтобы помочь нашим клиентам продвигаться вперед.

Блог The Welders Warehouse

Сварочный газ Mig требуется, потому что важно не допустить попадания кислорода в сварочную ванну.

Защитный газ делает это, заменяя кислородсодержащий воздух вокруг сварочной ванны.

Категории сварочного газа MIG

Сварочный газ MIG делится на две основные категории: «Инертный» и «Активный».

Инертный газ не влияет на процесс сварки.

Активный означает, что газ оказывает некоторое влияние на процесс сварки (подробнее об этом позже!)

Типы инертного и активного сварочного газа MIG

Наиболее часто используемый инертный газ — аргон. Аргон является основным защитным газом, используемым для сварки TIG, а также для сварки MIG алюминия или пайки MIG.

Наиболее часто используемый активный сварочный газ MIG представляет собой смесь аргона и Co2, хотя чистый Co2 также все еще используется.

Активные газы используются для MIG-сварки большинства металлов (кроме алюминия и MIG-пайки, где используется чистый аргон).

Co2 — самый дешевый активный газ, но далеко не самый лучший.

Co2 дает более холодную, грубую, более разбрызгиваемую дугу и чуть более твердый сварной шов. Co2 является более сложным газом для использования на тонком материале, и не все сварочные аппараты Mig хорошо работают со 100% Co2 в качестве защитного газа!

Смесь аргона и углекислого газа дает превосходные результаты, поскольку дуга более мягкая и гладкая, а полученный наплавленный металл более мягкий и податливый, чем при использовании чистого углекислого газа.

На рынке представлено несколько различных смесей аргона/углекислого газа, как правило:

95 % аргона + 5 % СО2, идеально подходит для сварки MIG толщиной до 10 мм стали
90 % аргона + 10 % СО2, идеально подходит для сварки MIG Сварка 8–25 мм Сталь
80 % аргона + 20 % Co2, идеально подходит для сварки MIG 20 мм плюс сталь

Что делает инертный и активный сварочный газ MIG

Инертный газ, такой как аргон, не оказывает никакого влияния или реакции на процесс сварки или с ним, он просто выполняет основную задачу замены воздуха/кислорода вокруг сварочной ванны.

Активные газы влияют на процесс сварки. Воздействие активного газа на Mig Welding двоякое:

Во-первых, содержание Co2 в смеси аргона/Co2 делает газ слабо электропроводным, что, в свою очередь, повышает напряжение дуги, что увеличивает проплавление.

Второй эффект заключается в том, что содержание Co2 снижает поверхностное натяжение расплавленной сварочной ванны (это тот же тип поверхностного натяжения, который позволяет воде образовывать капли).

Использование Co2 для снижения поверхностного натяжения расплавленной сварочной ванны позволяет сварному шву течь и слегка сглаживаться для получения правильного профиля сварного шва.

Если для сварки Mig используется инертный газ (за исключением алюминия и пайки Mig Braze), для достижения проплавления потребуется более высокая мощность аппарата, а готовый шов будет выглядеть слишком высоким, поскольку поверхностное натяжение не нарушено.

Mig Welding & Mag Welding

Использование активных газов для большинства операций сварки MIG означает, что большинство операторов на самом деле сваривают MAG (металл в активном газе), а не MIG (металл в инертном газе), однако MIG стал общим термином , несмотря на то, что на самом деле неточное

Сварочные газовые баллоны Mig

Сварочные газовые баллоны Mig в Великобритании можно получить тремя способами:

Одноразовые баллоны, недорогие для начала и легко переносимые поскольку требуется залог, но дешевле в долгосрочной перспективе, поскольку заправка газом дешевле, чем использование одноразовых баллонов.

Аргон сварка: Особенности аргонодуговой сварки | Лига Сварки