Технология аргоновой сварки

Аргонодуговая сварка относится к высококачественным способам сваривания металлов. Чаще всего для сварки в защитной аргоновой среде применяются неплавящиеся электроды из вольфрама. Они подходят для работы с различными видами черных металлов (легированными, углеродистыми сталями и др.) и цветными металлами (в частности – с титановыми и алюминиевыми сплавами).

Технология

Сварочный ток полается на электродный стержень, аргон – к газовой горелке, в которой и закреплен электрод. Плюсовая клемма фиксируется на свариваемой конструкции. Между металлом и электродом образуется электродуга. В рабочую зону сварки подается специальная присадочная проволока, так как сам электрод не плавится, а используется только для создания дуги. При ручном способе сваривания конец электродного стержня затачивается на конус.

Зажигание электрической дуги происходит на угольной пластине. Дугу не зажигают непосредственно на свариваемой металлической поверхности, так как это может стать причиной ее загрязнения и привести к оплавлению и «выгоранию» электрода. Для образования электродуги применяют осцилляторы или источники тока, обладающие повышенными характеристиками напряжения холостого хода – по причине высокого потенциала ионизации аргона.

Если сравнивать с традиционной дуговой сваркой, то электрод, установленный в аргоновой горелке, можно вести исключительно вдоль оси сварочного соединения. Движение поперек шва приведет к ухудшению или разрушению защиты ванны расплава газовым облаком.

Сварочные полуавтоматические аппараты для аргонодуговой сварки отличаются высокой производительностью и позволяют добиваться отличного качества шва при непрерывном проваривании соединений значительной длины. Кроме того, непрерывная автоматическая подача присадочной проволоки обеспечивает более качественное сваривание металлов, которые обладают большой окислительной способностью.

Ниже приведены основные параметры сварочного оборудования, которые необходимо настроить для осуществления процесса аргонодуговой сварки:

Тип тока и его полярность. Аргонодуговое сваривание производят как на постоянном, так и на переменном токе. Последний применяется лишь в некоторых случаях – при работе с алюминием, бериллием, магнием и их сплавами. Ток в большинстве случаев используется с прямой полярностью. Изменение полярности ухудшает характеристики электродуги и приводит к быстрому сгоранию электродного стержня.
Сила тока сварки зависит от нескольких моментов – полярности и типа сварочного тока, вида свариваемого металла, вида и диаметра неплавящегося электрода.
Скорость движения горелки сварщик задает и корректирует в зависимости от размеров и конфигурации сварочного соединения.
Напряжение электрической дуги зависит в первую очередь от ее длины. Оптимальной принято считать дугу, имеющую длину 1,5/3 мм. В этом случае ее напряжение составит 11/14 В.
Что касается расстояния между концом присадочной проволоки и соплом горелки, то оно подбирается в соответствии в разновидностью сварного шва. При тавровом соединении зазор составляет 5/8 мм, при сваривании встык – 3/5 мм.
Расход аргона напрямую зависит от вида металла, его толщины и диаметра неплавящегося электрода. Количество газа следует рассчитывать таким образом, чтобы его струя обеспечивала надежную защиту сварной ванны. Для точных расчетов можно воспользоваться специальной таблицей.

Вольфрамовые неплавящиеся электроды

Данный вид неплавящихся электродов для аргонодуговой сварки является самым распространенным. Вольфрам относится к одним из самых тугоплавких металлов. Он сохраняет целостность своей структуры при очень высоких температурах. В чистом виде для изготовления неплавящихся электродов вольфрам применяют редко – добавление специальных присадок позволяет добиться большей стабильности электрической дуги. Эти добавки представляют собой окислы некоторых редкоземельных металлов.

Все вольфрамовые электроды разделяются на три большие группы: для сварки переменным током (WP, WZ), постоянным током (WT, WY) и универсальные (WC, WL). Для удобства электроды маркируются соответствующим цветом:

WZ (маркируются белым цветом). Производятся из вольфрама с добавлением циркония. Сфера применения: сварка никеля, бронзы (латуни) и сплавов алюминия посредством переменного тока. Отличаются повышенной стабильностью электрической дуги.
WP (маркируются зеленым цветом). Производятся из чистого вольфрама. Сфера применения: сварка алюминиевых сплавов и магния посредством переменного тока.
WY (маркируются темно-синим цветом). Производятся с добавлением оксида иттрия. Сфера применения: для сварки конструкций с высокой ответственностью. Виды металлов: тантал, молибден, «нержавейка», никель, титан, медь, ниобий и бронза. Ток используется постоянный.
WT (маркируются красным цветом). Производятся с добавлением тория. Этот металл относится к низкорадиоактивным металлам. Поэтому при работе с такими неплавящимися электродами необходимо соблюдать определенные правила, чтобы минимизировать негативное воздействие тория на организм сварщика. Рабочее место должно обязательно хорошо вентилироваться. Если такой возможности нет, но сварщик должен работать в специальной маске – с подведенным кислородным шлангом. Сфера применения: сварка алюминиевых сплавов, молибдена, тантала и «нержавейки» посредством постоянного тока.
WC (маркируются серым цветом). Производятся с добавлением оксида церия. Сварочный ток: переменный/постоянный. Сфера применения: сварка низкоуглеродистых сталей, меди, никеля, бронзы, титана, ниобия тантала и молибдена. Это отличная альтернатива неплавящимся электродам WT.
WL (маркируются черным, синим и золотистым цветом – в зависимости от разновидности). Производятся с добавлением оксида лантала. Тип тока: постоянный/переменный. Предназначены для всех металлов и сплавов, которые можно сваривать неплавящимися вольфрамовыми электродами. Отличаются легкостью зажигания дуги. Имеют низкую склонность к прожиганию тонкостенного металла. Если сравнивать с ториевыми и цериевыми электродами, то ланталовые изнашиваются не так быстро. Это дает возможность дольше сохранять заводскую заточку конца электрода, что обеспечивает более качественный провар. Кроме того, ланталовые стержни гораздо меньше загрязняют сварное соединение. Данный вид универсальных вольфрамовых электродов пользуется наибольшим спросом.