8. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб из углеродистых и низколегированных сталей*. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Сварка неплавящимся электродом: основы аргонно-дуговой сварки

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.

Содержание статьи

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. Газ из аппарата в рабочую среду подается еще до поджога и возбуждения дуги и продолжает удерживаться еще некоторое время по заверению процесса.

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:

TIG – ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
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. Наконечник горелки (сопло) отвечает за ряд параметров, основной из которых подача защитного газа в процессе пайки. Ее скорость зависит от диаметра сопла, чем он меньше, тем подача сильнее. 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.

Что касается режима подачи газа – эта величина неизменная. Она прописана в таблицах ГОСТа о применении различных газов для автоматической и ручной технологии сваривания металлов.

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.

Новичку важно учесть, что настройки для разных типов сварочных работ и материалов будут разными.

Как правильно варить аргонодуговой сваркой

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

Правильные настройки, от которых напрямую зависит весь процесс. То есть нужно отрегулировать подачу прута, газа, тока, чтобы удерживать нужную дугу.
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.
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.

[Всего голосов: 0 Средний: 0/5]

svarkaed.ru

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Апрель 17, 2017

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:

Плавящиеся представляют собой припой и одновременно они нужны для вызова розжига дуги;
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:

Автоматизированная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
Роботизированная;
Механизированная
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.

Механическая означает то, что горелку будет перемещаться вручную, но присадочный материал будет подаваться с помощью механики. В роботизированном случае, абсолютно все процессы автономны и обходятся без вмешательства оператора.

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. Это привело к тому, что наибольшую популярность получили универсальные сварочные наборы. 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?

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

Автоматический набор имеет схожесть по составу используемого оборудование, в его состав также входят агрегат и генератор напряжения. Характеристики автоматического устройства определяются уровнем сварного тока, скоростью сварки, диаметрами электродов, расходом газа и скоростью подачи присадок.

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.

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.

electrod.biz

8. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб из углеродистых и низколегированных сталей*(7)

8.1. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров

8.2. Аргонодуговая сварка корневого слоя шва стыков толстостенных

трубопроводов

8.3. Приварка подкладного кольца к трубе аргонодуговой сваркой

8.1. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров

8.1.1. Требования данного подраздела распространяются на сборку и сварку неповоротных стыков труб наружным диаметром 100 мм и менее, при этом предусматривается два технологических варианта сварки:

сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой слой - ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, последующие слои - ручной дуговой сваркой покрытыми электродами;

сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.

Для стыков труб при толщине стенки 4 мм и более предпочтение следует отдавать комбинированному способу; при меньшей толщине нужно сваривать стык полностью ручной аргонодуговой сваркой.

8.1.2. Для ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом рекомендуется использовать однопостовый источник постоянного тока, оснащенный устройством бесконтактного или контактного возбуждения дуги на малых токах и плавного снижения сварочного тока при заварке кратера шва (в частности, ТИР-300ДМ1, УДГ-350, УПС-301), или многопостовый источник с балластным реостатом для регулирования сварочного тока и обеспечения стабильного горения сварочной дуги.

Аргон из баллона должен поступать в горелку через редуктор с дозирующим устройством; могут быть также применены редукторы-расходомеры АР-10, АР-40 или любой кислородный редуктор с ротаметром типа РМ.

Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона стыков труб в монтажных и ремонтных условиях рекомендуется применять малогабаритные горелки МАГ-3, АГМ-2 и др.

8.1.3. Конструкция сварных соединений должна соответствовать требованиям, приведенным втабл.6.2(разделки Тр-1 или Тр-2).

8.1.4. Собранные стыки прихватывают в одном или двух местах ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки или без нее. Исключение составляют стыки труб из углеродистой стали, которые всегда следует прихватывать с применением присадочной проволоки, а также стыки труб из стали других марок при зазоре между трубами более 0,5 мм. Используется присадочная проволока той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка. Размеры прихваток и их число должны отвечать требованиямподраздела 6.3.

Подогрев стыков при выполнении прихватки регламентирован требованиями, приведенными в подразделе 6.4.

8.1.5. Ручную аргонодуговую сварку производят сразу после выполнения прихватки. При комбинированной сварке стыки, в которых заварен корневой слой, должны быть полностью сварены во время той же рабочей смены.

8.1.6. Прихваченный стык по возможности следует полностью сваривать в приспособлении.

Корневой слой (первый проход) выполняется ручной аргонодуговой сваркой с использованием присадочной проволоки или без нее. Корневые слои стыков труб из углеродистой стали, а также стыки труб из стали других марок при зазоре более 0,5 мм должны свариваться с присадкой. Последующие слои шва выполняются с применением присадочной проволоки диаметром 1,6-3 мм. Марка проволоки выбирается по данным табл.4.4.

8.1.7. Ручную аргонодуговую сварку нужно выполнять возможно короткой дугой на постоянном токе (70-100 А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2-4 мм. Значение тока сварки уточняют при выполнении пробных стыков.

8.1.8. Зажигание и гашение дуги следует производить в разделке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от его конца.

Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5-8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты металла шва от воздействия воздуха.

8.1.9. Высота слоя (валика), выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть 2-4 мм. Примерное расположение слоев и валиков в сечении шва показано втабл.8.1. Порядок наложения слоев (валиков) такой же, как при ручной дуговой сварке стыков труб аналогичного диаметра (см.рис.7.3, а;7.5, а;7.13-7.14).

Предпочтительно, чтобы сварку стыков труб поверхностей нагрева котлов, собранных в блоки, выполняли одновременно два сварщика одним из способов, приведенных в п.7.2.5.

8.1.10. При комбинированной сварке основную часть разделки (после наложения корневого слоя ручной аргонодуговой сваркой) следует заполнять дуговой сваркой в соответствии с требованиями, изложенными вподразделе 7.2.

8.1.11. Размеры выпуклости швов (независимо от метода сварки) должны соответствовать приведеннымв п.6.5.7.

studfiles.net

8. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб из углеродистых и низколегированных сталей*

8.1. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров

____________

* Раздел 8 распространяется на все марки углеродистых и низколегированных сталей, перечисленные в табл. П28.1 приложения 28, независимо от назначения трубопровода.

сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой слой — ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, последующие слои — ручной дуговой сваркой покрытыми электродами;

сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.

8.1.3. Конструкция сварных соединений должна соответствовать требованиям, приведенным в табл. 6.2 (разделки Тр-1 или Тр-2).

Подогрев стыков при выполнении прихватки регламентирован требованиями, приведенными в подразделе 6.4.

8.1.6. Прихваченный стык по возможности следует полностью сваривать в приспособлении.

Корневой слой (первый проход) выполняется ручной аргонодуговой сваркой с использованием присадочной проволоки или без нее. Корневые слои стыков труб из углеродистой стали, а также стыки труб из стали других марок при зазоре более 0,5 мм должны свариваться с присадкой. Последующие слои шва выполняются с применением присадочной проволоки диаметром 1,6—3 мм. Марка проволоки выбирается по данным табл. 4.4.

8.1.7. Ручную аргонодуговую сварку нужно выполнять возможно короткой дугой на постоянном токе (70—100 А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2—4 мм. Значение тока сварки уточняют при выполнении пробных стыков.

8.1.8. Зажигание и гашение дуги следует производить в разделке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20—25 мм от его конца.

Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5—8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты металла шва от воздействия воздуха.

8.1.9. Высота слоя (валика), выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть 2—4 мм. Примерное расположение слоев и валиков в сечении шва показано в табл. 8.1. Порядок наложения слоев (валиков) такой же, как при ручной дуговой сварке стыков труб аналогичного диаметра (см. рис. 7.3, а;7.5,а; 7.13-7.14).

8.1.11. Размеры выпуклости швов (независимо от метода сварки) должны соответствовать приведенным в п. 6.5.7.

studfiles.net

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.

svarkaipayka.ru

Аргонодуговая сварка - Svarcom

Описание метода

Аргонодуговая сварка (иначе называемая сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов) представляет собой мощную дугу, которая горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и свариваемой заготовкой. Сварочная ванна и электрод находятся внутри инертного газа, как правило, аргона, подаваемого через газовое сопло в конце сварочной горелки, в центре которого находится электрод.

Аргонодуговая сварка также может быть использована для сварки с использованием присадочного материала, который подается в виде прутка вручную подобно газовой сварке. Приспособления для механизированной аргонодуговой сварки используются для решения разных задач, таких, например, как соединение труб и сварка труб в трубной доске теплообменника. Подобные автоматические системы могут включать многие дополнительные функции, такие как механизированная подача присадочной проволоки.

Характерными для данного метода являются:

— стабильная дуга.

— отличный контроль результата сварки.

В основном аргонодуговую сварку применяют для сварки: нержавеющих сталей; лёгких металлов, например алюминиевых и магниевых сплавов, и сварки меди и медных сплавов. Она также применима для сварки всех свариваемых материалов, помимо свинца и цинка, для всех типов соединений и во всех позициях. Однако, аргонодуговая сварка больше всего подходит для сварки тонких материалов, начиная от толщины 0,5 мм и заканчивая 3 мм . С точки зрения производительности, аргонодуговая сварка не может конкурировать с другими методами сварки, такими как сварка короткой дугой.

Оборудование

Следующее оборудование необходимо для ведения аргонодуговой сварки:

— сварочная горелка

— высокочастотный генератор для возбуждения дуги

— источник питания

— защитный газ

— контролирующее оборудование

Сварочная горелка

Основные требования, которым должна соответствовать горелка, это малый вес и хорошая изоляция. Эти требования в основном применяются для ручной сварки и менее важны для сварки механизированной. Существуют два основных типа горелок: с водяным охлаждением и с воздушным охлаждением. В настоящее время сварочные горелки могут нести такой ток:

— с водяным охлаждением: максимум до 400 А.

— с воздушным охлаждением: максимум до 200 А.

Рис .1 Разновидности сварочных горелок

Мощная дуга

В аргонодуговой сварке сварочная дуга в основном возбуждается с помощью высокочастотных генераторов, которые нужны для того, чтобы выпустить искру, которая обеспечивает первичный путь через воздух для сварочного тока низкого напряжения. Частота первоначального возбуждающего импульса может достигать нескольких МГц, в сочетании с напряжением в несколько кВт. Однако, это вызывает сильные электрические помехи, что является основным недостатком данного метода.

Это метод не многим лучше возбуждения дуги путем контакта электрода с заготовкой: это не только грозит появлением вольфрамовых включений в сварочном шве, но и ухудшает качество электрода в результате налипания на него брызг с обрабатываемой заготовки.

Другой метод возбуждения дуги – это метод «дежурной дуги», но он требует использования контролируемого источника питания. Дуга возбуждается, когда электрод контактирует с заготовкой, но в данном случае специальный источник питания который поддерживает достаточно низкий уровень колебаний мощности для предотвращения каких — либо неприятных эффектов. Отнятие электрода от заготовки инициирует возбуждение дуги и повышение тока до нормального уровня.

Источник питания

Для нормального выполнения аргонодуговой сварки обычно используют источники постоянного тока прямой полярности (- на электроде, +на заготовке), что значит что все тепло переходит в заготовку. Однако, при сварке алюминия, оксидная плёнка разрушается только при сварке на обратной полярности (+ на электроде, — на заготовке), что приводит к чрезмерному перегреванию электрода. Как компромисс, алюминиевые и магниевые сплавы, как правило, варят на переменном токе. Источники тока для аргонодуговой сварки, как правило, имеют электронное управление, это может быть преобразователь или тиристорный выпрямитель. Напряжение холостого хода при постоянном токе должно равняться приблизительно 80 В.

При сварке переменным током (синусоидальной), высокочастотный генератор работает постоянно, иначе дуга постоянно гасла бы на переходах через ноль.

Синусоида при переменном токе

В 1970-е годы были сконструированы новые источники питания на основе новых технологий, которые дали возможность получить сигнал квадратной формы. Это позволило сильно ускорить переход через ноль, что в свою очередь дало такие эффекты:

— отсутствие необходимости в постоянной работе ВЧ при аргонодуговой сварке на переменном токе;

— возможность пропорционально изменять токи прямой и обратной полярностей;

— возможность регулировать глубину проплавления и разрушение оксидной плёнки, что полезно при сварке алюминия.

На рисунке 2 показана форма тока при питании прямоугольным импульсом. Сбалансированная кривая (слева) имеет быстрый переход через ноль, в отличие от обычной синусоидальной волны. Возможность смещения баланса двух полярностей означает, что, в отдельных случаях скорость сварки может возрасти на 50-75%. При нормальных условиях сбалансированной волны 50% отрицательной полярности имеет электрод. На двух кривых справа показаны 70% отрицательной, 130% положительной полярности (для большего провара или скорости) и 45 % отрицательной, 155% положительной полярности (для быстрейшего разрушения оксидной пленки).

Тепловая пульсация

Используется для того, чтобы обеспечить лучший контроль над сварочной ванной и процессом застывания. Использование пульсирующего подвода тепла даёт несколько преимуществ:

— меньшая чувствительность к изменению ширины зазора;

— улучшение контроля сварочной ванны при разных позициях сварки

— улучшение контроля проникновения и формы шва

— уменьшение чувствительности к неравномерности теплопроводности и длины дуги.

Контролирующее оборудование

Необходимость использования контролирующего оборудования зависит от степени механизации. Однако, оно обычно используется для предварительной и последующей подачи защитных газов и для автоматического управления ВЧ-генератором. Также часто используется возможность заварки кратера на пониженном токе и импульсный ток. Предварительная и последующая подача газа защищают электрод и сварочную ванну от окисления.

Электроды

Материал сварочных электродов должен удовлетворять совокупности следующих характеристик:

— малое электрическое сопротивление;

— высокая температура плавления;

— высокая эмиссия электронов;

— высокая теплопроводность.

Лучше всего этим требованиям отвечает вольфрам.

Таблица 1. Примеры электродов для аргонодуговой сварки согласно IS0 6848

Добавка	Пропорция,%	Кодовый цвет	Маркировка	Тип тока
	0	Зелёный	WP	AC
Торий	2	Красный	WT20	DC
Цирконий	0,8	Коричневый	WZ8	AC
Лантан	1	Черный	WL10	AC,DC
Церий	2	Серый	WC20	AC,DC

Вольфрамовые электроды без добавок используют при сварке легких металлов при переменном токе. Для других типов сварки часто применяют электроды, содержащие 2% оксида тория, что позволяет стабилизировать дугу и облегчить её поджиг. Торий радиоактивен, но он не настолько опасен, чтобы требовались специальные меры предосторожности, разве что нужно избегать вдыхания пыли при заточке (шлифовке) электрода. Альтернативными нерадиоактивным оксидными добавками являются используемые цирконий, цезий и лантан, как показано в таблице 1

Диаметр электрода является важной переменной. Самая стабильная дуга получается при высоких нагрузочных токах, что означает, что диаметры должны быть подобраны таким образом, чтобы электрод не перегревался и не переохлаждался.

На рис.4 показан рабочий вольфрамовый электрод диаметром 3,2 мм. Следует обратить внимание на форму конца электрода.

Электрод А имеет сферический конец. Этот чисто вольфрамовый электрод использовался для сварки на переменном синусоидальном токе алюминия. Сферическая поверхность торца электрода светлая и блестящая.

Электрод В. Вольфрамовый электрод с содержанием 2% тория имеет конусообразную заточку и использовался для сварки на постоянном токе прямой полярности.

Электрод С. Вольфрамовый электрод с содержанием 2% тория использовался для сварки на переменном синусоидальном токе алюминия. На изображении видно, что, в отличие от сферической поверхности конца вольфрамового электрода, на торце торированного электрода имеется небольшая выпуклость в форме шара.

Электрод D. Чисто вольфрамовый электрод, использовавшийся для сварки на переменном синусоидальном токе алюминия (при сварке от источника с прямоугольной формой импульса был установлен баланс на чрезмерное очищающее действие). Этот электрод был подвергнут действию сварочного тока, превышающему допустимый. Из рисунка видно, что начал свисать на одну сторону. Это было вызвано расплавлением вольфрама. Если бы сварка была продолжена, расплавленный конец упал бы в сварочную ванну.

Электрод Е. Чисто вольфрамовый электрод, который имел заточку без притупления и использовался для сварки на постоянном токе прямой полярности. На рисунке видно, что конус завершается сферической поверхностью, имеющей светлую блестящую поверхность. Чисто вольфрамовые электроды не рекомендуется затачивать без притупления. При установившейся дуге происходит сильный разогрев острия электрода, и расплавленный конец электрода падает в сварочную ванну.

Электрод F. Поверхность вольфрамового электрода сильно загрязнена. Загрязнение вызвано прикасанием электрода к сварочной проволоке. В этом случае загрязненная область должна отрезаться и затем восстанавливаться форма электрода.

Электрод G. Поверхность электрода темная. Причина — недостаточный поток защитного газа. Дальнейшее использование этого электрода приведет к загрязнению металла сварного шва.

Для сварки на постоянном токе конец электрода затачивают под углом примерно 45°.

примерно 45″. Использование специальной машины для заточки электродов гарантирует, что угол заточки всегда будет одинаковым, а это сильно влияет на дугу и её проникновение в свариваемый материал. Электрод предназначен для сварки переменным током без заточки: вместо этого ток повышают до тех пор, пока наконечник не оплавится и не приобретёт плавную округлую форму.

Если вылет электрода (расстояние между кончиком электрода и газовым соплом) слишком большой, то защита газом становится менее эффективной. Газовая линза представляет собой проволочную сетку, встроенную в газовое сопло, которая уменьшает завихрения в газовом потоке увеличевая продолжительность существования ламинарного течения газового потока.

Расходные материалы

Присадка для аргонодуговой сварки имеет вид проволоки, которую подают вручную или механизировано. Производительность сварки может быть повышена с помощью системы горячей проволоки, которая подает проволоку с повышенной температурой. Тонкие материалы (до 3-4 мм) могут свариваться встык с одной стороны, и металл шва будет состоять только из материала свариваемых деталей. Большие толщины требуют той или иной подготовки кромок к сварке, и для них используется присадочный материал, чтобы сформировать шов. При сварке низкоуглеродистых сталей всегда рекомендуют использовать присадочную проволоку, чтобы уменьшить риск возникновения пор.

Защитные газы для разных материалов заготовок

Сталь

Аргон в основном используют для TIG сварки низкоуглеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Для механизированной сварки всех этих металлов защитным газом может быть аргон с примесью водорода или гелия.

Небольшая примесь азота может использоваться при двусторонней сварке нержавеющих сталей для обеспечения правильного соотношения феррит/аустенит.

Для обеспечения качества сварного шва при аргонодуговой сварке часто используется газ для защиты корня шва, который подаётся с обратной стороны и защищает корень шва от окисления. Это особенно важно при сварке емкостей из нержавеющей стали или легкоокисляющихся материалов. Газ для защиты корня шва обычно представляет собой смесь аргон – водород или чистый аргон.

Алюминий и его сплавы

В качестве защитного газа для алюминия и его сплавов обычно используют аргон, иногда с примесью гелия. Гелий улучшает теплообмен и используется при сварке больших толщин. Обычно используется переменный сварочный ток или, для малых величин тока, постоянный ток с обратной полярностью.

При определённых условиях, для сварки горизонтальных и горизонтально-вертикальных швов может быть использована сварка на постоянном токе прямой полярности в среде чистого гелия. Использование чистого гелия при повышении напряжения даёт возможность вводить больше тепла в материал заготовки и повышать скорость сварки. Это в свою очередь означает, что можно выполнять сварку встык для больших толщин. Напряжение холостого хода в источнике должно быть достаточно высоким, чтобы предотвратить затухание дуги при наименьшем значении сварочного напряжения при сварке в чистом гелии.

Использование аргона в качестве защитного газа повышает эффективность разрушения оксидной плёнки, производительность, стабильность дуги и качество сварки.

Медь и её сплавы

Аргон подходит для сварки меди во всех позициях и даёт отличные результаты при сварке толщин до 6 мм. Высокая теплопроводность меди как правило требует предварительного подогрева металла. Для сварки толщин более 6 мм лучше использовать гелий или смесь гелия с 35% аргона.

Титан

Качественная сварка титана требует очень высокой чистоты газа, не меньше 99,99%. Дополнительных защитных газов не требуется. Могут использоваться либо аргон, либо гелий, хотя аргон предпочтительнее для сварки толщин до 3 мм, благодаря высокой плотности и хорошему экранированию. Использование гелия рекомендуется для больших толщин для повышения тепла, вносимого дугой.

blog.svarcom.net

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

7.38. Данным подраздел распространяется на сборку и сварку неповоротных стыков труб диаметром менее 100 мм при толщине стенки не более 10 мм и корневого слоя шва труб при толщине стенки более 10 мм из сталей марок 10, 20, 15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, при этом предусматривается два технологических варианта сварки:

а) сварной шов полностью выполняют аргонодуговой сваркой (при толщине стенки менее 4 мм;

б) сварной шов выполняют комбинированным способом (при толщине стенки 4 мм и более) при котором корневой слой сваривают ручной аргонодуговой сваркой, последующие слои – ручной электродуговой сваркой.

7.39. Схема поста ручной аргонодуговой сварки представлена на рис. 21.

7.40. Концы труб должны быть обработаны и собраны встык в соответствии с конструкциями разделок С2, С17, С19, С52 (приложение 8).

7.41. Собранные стыки прихватывают в одном или двух местах ручной аргонодуговой сваркой. Прихватку нужно выполнять с применением присадочной проволоки диаметром 1,6-2 мм той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка (табл. 3). При зазоре в стыке не более 0,5 мм прихватки можно выполнять без присадочной проволоки; стыки труб из сталей 10 и 20 всегда следует прихватывать с использованием присадочной проволоки. Размеры прихваточных швов и подогрев стыков при прихватке должны соответствовать требованиям п.п.6.26-6.29.

7.42. Ручную аргонодуговую сварку производят сразу после прихватки. При комбинированной сварке стыки, в которых заварен корневой слой, должны быть заварены полностью в течение этой же смены.

7.43. Сварку следует выполнять наиболее короткой дугой на постоянном токе (70-100А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2-3 мм.

7.44. Зажигание и гашение дуги следует производить на кромке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от конца шва. Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5-8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты ванны от воздействия воздуха.

Рис. 21. Схема поста ручной аргонодуговой сварки при постоянном токе

1 – источник постоянного тока; 2 – реостат балластный; 3 – вольтметрпостоянного тока; 4 – амперметр постоянного тока; 5 – горелка;6 – свариваемые трубы; 7 – расходомер; 8 – редуктор;9 – баллон с аргоном

7.45. Высота слоя (валика) должна быть 2-3 мм. Примерное расположение слоев (валиков) по сечению шва показано в табл. 13.

Порядок наложения слоев (валиков) такой же, как при ручной дуговой сварке стыков труб аналогичного диаметра (рис. 10-15). Предпочтительно, чтобы сварку стыков труб поверхностей нагрева котла, собранных в блоки, выполняли одновременно два сварщика одним из способов, приведенных в п.7.26.

7.46. При комбинированном способе заполнения основной части разделки (после наложения корневого слоя ручной аргонодуговой сварки) производят электродуговой сваркой в соответствии с требованиями, изложенными в подразделе "Сварка труб поверхностей нагрева" (7.22-7.27).

Таблица 13

* При толщине стенки до 2 мм следует сваривать аргонодуговой сваркой в один слой

Примечание.

а – комбинированная сварка; б – ручная аргонодуговая сварка всего сечения

7.47. Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке корневого слоя вертикального и горизонтального стыков показано на рис. 22. Проволока движется перед горелкой, которой одновременно с перемещением вдоль шва сообщают поперечные колебания амплитудой 3-4 мм. Присадочную проволоку вводят в ванну равномерно, перемещая ее впереди дуги. Конец проволоки подают в ванну равномерно, перемещая ее впереди дуги. Конец проволоки должен постоянно находиться в ванне расплавленного металла.

7.48. Направление и порядок сварки корневого слоя шва вертикального и горизонтального неповоротных стыков показаны на рис. 23. Последующий участок должен перекрывать предыдущий на 10-20 мм. Сварку следует вести обратноступенчатым способом при длине участка не более 250 мм.

Рис. 22.Взаимное расположение горелки и присадочной проволоки при ручнойаргонодуговой сварке корневого слоя шва толстостенных труб

1 – присадочная проволока; 2 – направление сварки

Рис. 23. Направление и порядок ручной аргонодуговой сварки корневого слоявертикального и горизонтального стыка

а – вертикальный стык; б – горизонтальный стык

7.49. Корневой слой, выполненный ручной аргонодуговой сваркой в стыке труб при толщине стенки более 10 мм, должен иметь высоту не менее 3 мм и плавные переходы к поверхности и к кромкам разделки.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

8. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб из углеродистых и низколегированных сталей*. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Сварка неплавящимся электродом: основы аргонно-дуговой сварки

Что такое аргонная сварка

Сварочный аппарат

Дополнительные материалы

Настройка параметров для сварки

Как правильно варить аргонодуговой сваркой

Советы от специалистов

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Что означает аргонодуговой способ сварки

Виды сварки с использованием аргона

Какое используется оборудование и материалы

Что включает в себя сварочный набор с неплавким электродом?

Принципы работы аргонодугового способа сварки

Рекомендации

Преимущества и недостатки

Вывод

8. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб из углеродистых и низколегированных сталей*(7)

8. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб из углеродистых и низколегированных сталей*

8.1. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров

Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Область применения

Преимущества

Недостатки

Режимы сварки

Принцип работы и технология

Сварочные материалы и оборудования

Техника безопасности

Заключение

Аргонодуговая сварка - Svarcom

Описание метода

Оборудование

Сварочная горелка

Мощная дуга

Источник питания

Синусоида при переменном токе

Тепловая пульсация

Контролирующее оборудование

Электроды

Расходные материалы

Защитные газы для разных материалов заготовок

Сталь

Алюминий и его сплавы

Медь и её сплавы

Титан

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом