Что такое аргонодуговая сварка: Особенности аргонодуговой сварки | Лига Сварки

Особенности, сфера применения, достоинства и недостатки аргонодуговой сварки


Аргонодуговой способ соединения металлов можно назвать своеобразной комбинацией электродуговой и газовой сварки. С первой его связывает использование электрической дуги для нагрева металлов, а со второй – применение газа для защиты сварочной ванны. Такой метод выполнения сварочных работ имеет свои особенности.

Особенности аргонодуговой сварки


Стали, а также большинство цветных металлов и их сплавав, в расплавленном состоянии способны взаимодействовать с газами, содержащимися в воздухе. Это отрицательно сказывается на качестве сварных швов: в них появляются дефекты, ослабляющие соединения. Оптимальное решение этой проблемы — аргонодуговая сварка. Она обозначается аббревиатурой TIG (Tungstren Inert Gas).

Процесс аргонодуговой сварки

Роль защитного газа


Одной из особенностей аргоновой сварки является применение защитного газа (в этом она похожа на полуавтоматическую). Чаще всего для этой цели используется аргон. Являясь инертным газом, он не вступает в реакции с другими веществами, содержащимися в воздухе или металлах. Кроме того, аргон примерно на 35 % тяжелее воздуха, поэтому легко вытесняет его из зоны сварки. В результате расплавленный металл тоже не может вступать в реакции с другими газами (в первую очередь имеются в виду кислород и азот). Таким образом резко уменьшается количество дефектов в швах.


Аргон может заменяться гелием (более дорогой газ). Иногда применяется аргон с примесью кислорода (не более 35 %). Последний приводит к выгоранию примесей в металлах или образованию с ними легких соединений, которые в сварочной ванне перемещаются к поверхности. Такие процессы приводят к предотвращению образования пор.

Защитный газ для аргоновой сварки


Название «аргон» имеет греческие корни и в переводе означает «ленивый» или «неактивный». Это самый распространенный инертный газ. В 1 м3 воздуха содержится более 9 л аргона, а в 1 л морской воды – около 0,3 см3. При высокой концентрации он способен оказывать на человека наркотическое воздействие и даже вызывать отравление.

Электроды


Аргонодуговая сварка может проводиться только неплавящимися электродами. Используются вольфрамовые стержни.

Процесс сварки


Для нагревания и плавления металлов применяется электрическая дуга. Она зажигается между вольфрамовым электродом и поверхностью металла. При этом касания электродом соединяемых поверхностей не происходит. Во-первых, таким образом предохраняется от загрязнения вольфрамовый стержень, во-вторых, зажигание дуги за счет возникновения искры в аргоновой среде затруднено, поскольку этот газ обладает высоким потенциалом ионизации. Для этой цели применяется специальный прибор – осциллятор. Он подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, за счет которых ионизируется дуговой промежуток, и после подачи тока зажигается дуга. Защитный газ способствует ее концентрации на ограниченной поверхности. Одновременно аргон надежно защищает сварочную ванну от азотирования и окисления.

Формирование швов


Образование швов при соединении элементов из тонких металлов возможно только за счет расплавления их кромок. Во всех остальных случаях дополнительно используется присадочная проволока. При этом ее химический состав должен соответствовать химическому составу металла в сварочной ванне.

Применение аргонодуговой сварки

Преимущества и недостатки аргоновой сварки


К преимуществам следует отнести:

  1. Минимизацию количества дефектов в сварных швах в результате действия защитного газа.

  2. Уменьшение деформации металла за счет небольшой зоны нагрева.

  3. Получение аккуратных швов.

  4. Исключение разбрызгивания металла ввиду отсутствия его капельного переноса.

  5. Возможность работы с любыми цветными металлами, включая алюминий.

  6. Отсутствие шлака. Соответственно, нет необходимости в механической доработки швов.


Недостатки:

  1. Для выполнения требуется приобретение дорогостоящего оборудования.

  2. Этот способ соединения металлов не относится к высокопроизводительным.

  3. Применение аргонодуговой сварки на практике требует сложных настроек оборудования и высокой квалификации сварщиков.

Результат применения аргонодуговой сварки

Применение аргоновой сварки


Сфера применения аргонодуговой сварки широка. Этот тип сварки выбирают везде, где к сварочным швам предъявляются повышенные требования. Такой способ особенно востребован для соединения тонкостенных изделий и трудносвариваемых металлов. Аргонодуговая сварка позволяет работать с любыми сталями, включая нержавеющие, оцинкованные или гальванизированные, с титаном, чугуном, медью и другими цветными металлами.


Аргонодуговую сварку используют в автомобиле-, авиа- и ракетостроение. С ее помощью изготавливаются ответственные узлы из алюминия и его сплавов.


Особый интерес аргонодуговая сварка представляет для соединения алюминиевых элементов. Этот металл относится к трудносвариваемым, склонен к образованию трещин, имеет большую усадку, а в расплавленном виде легко окисляется и покрывается тугоплавкой пленкой, препятствующей соединения отдельных капель в шов. Аргонодуговая сварка, несмотря на эти особенности материала, позволяет получить качественные сварочные швы.

Поделитесь с друзьями:

Аргонодуговая сварка

Контакты

Поиск по сайту

      

Россия, г. Петропавловск-Камчатский, проспект Победы, 2/5 

г. Елизово ул. Магистральная 8а к1. р-он Кольца

Телефон:

Петропавловск-Камчатский +7 (4152) 49-34-33

WhatsApp +79098904703

Елизово +7 (4152) 33-73-83

Сервисный Центр 8(9638) 315-063 

E-mail: sales@svarka41. pro

 

 

 

  •     

Дуговая сварка, при которой в качестве защитного газа используется аргон. Применяют аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым и плавящимся электродами. Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом может быть ручной и автоматической. Сварка возможна без подачи и с подачей присадочной проволоки. Этот процесс предназначен главным образом для металлов толщиной менее 3—4 мм. Большинство металлов сваривают на постоянном токе прямой полярности. Сварку алюминия, магния и бериллия ведут на переменном токе. При прямой полярности (плюс на изделии, минус на электроде) лучше условия термоэлектронной эмиссии, выше стойкость вольфрамового электрода и допускаемый предельный ток. Допускаемый ток при использовании вольфрамового электрода диаметром 3 мм составляет ориентировочно при прямой полярности 140″—280 А, обратной — только 2—4 А, при переменном токе — промежуточное значение lit—16 А. Дуга на прямой полярности легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10— 15 В в широком диапазоне плотностей тока.

При обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьшается устойчивость ее горения, резко уменьшается стойкость электрода, повышаются его нагрев и расход. Эти особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного применения в сварочном процессе. Однако дуга обратной полярности обладает важным технологическим свойством: при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются окислы и загрязнения. Это явление объясняется тем, что при обратной полярности поверхность металла бомбардируется тяжелыми положительными ионами аргона, которые, перемещаясь под действием электрического поля от плюса (электрод) к минусу (изделие), разрушают окисные пленки на свариваемом металле, а выходящие с катода (поверхности изделия) электроны способствуют удалению разрушенных окисных пленок. Этот процесс удаления окислов называется катодным распылением. Указанное свойство дуги обратной полярности используют при сварке Al, Mg, Be и их сплавов, имеющих прочные окисные пленки. Но так как при постоянном токе обратной полярности стойкость вольфрамового электрода низка, то для этой цели используют переменный ток. При этом удаление пленки, т. е. катодное распыление, происходит, когда свариваемое изделие является катодом. Таким образом, при сварке неплавящимся электродом на переменном токе в определенной степени реализуются преимущества дуги прямой и обратной полярности, т. е. при этом обеспечивается и устойчивость электрода и разрушение окисных пленок. Простейшие электрические и газовые схемы для аргонодуговой сварки приведены на рис. 60, с, б.

Технология аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом. Характерная циклограмма процесса аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом. На циклограмме показано изменение основных параметров процесса ручной сварки: сварочного тока /св, напряжения дуги f/a, скорости подачи присадочной проволоки, скорости сварки, расхода аргона Qr и дополнительного параметра — напряжения осциллятора в течение цикла сварки t. Газ подают за 10—15 с до начала горения дуги, давление газа составляет (1,1—1,3) «105? Па, средний расход газа для защиты зоны сварки — 10—15 л/мин, для обратной стороны шва — 30—50% от основного расхода. Дуга возбуждается замыканием электрода и металла угольным стержнем или кратковременным разрядом высокой частоты и напряжения с помощью осциллятора. Ручную сварку выполняют наклонной горелкой углом вперед, угол наклона к поверхности изделия составляет 70—80°. Присадочную проволоку подают под углом 10— 15° (рис. 62). По окончании сварки дугу постепенно обрывают для заварки кратера, при ручной сварке — ее постепенным растяжением, при автоматической — специальным устройством заварки кратера, обеспечивающим постепенное уменьшение сварочного тока. Для защиты охлаждающегося металла подачу газа прекращают через 10—15 с после выключения тока. Примерный режим ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом стыкового соединения из высоколегированной стали толщиной 3 мм: диаметр вольфрамового электрода 3—4 мм, диаметр присадочной проволоки 1,6— 2 мм, сварочный ток 120—160 А, напряжение на дуге 12— 16 В, расход аргона 6—7 л/мин. Аргонодуговой сваркой выполняют швы стыковых, тавровых и угловых соединений. При толщине листа до 2,5 мм целесообразно сваривать с отбортовкой кромок, при малой величине зазора (0,1—0,5 мм) можно сваривать тонколистовой металл толщиной от 0,4 до 4 мм без разделки кромок. Допустимый зазор тем меньше, чем меньше толщина свариваемого материала. Листы толщиной более 4 мм сваривают встык с разделкой, при этом допустимый зазор должен быть не более 1,0 мм. Разработано несколько разновидностей, аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, основанных на увеличении проплавляющей способности дуги за счет увеличения интенсивности теплового и силового воздействия дуги на свариваемый металл. К этим разновидностям относятся: сварка погруженной дугой, с применением флюса, при повышенном давлении защитной атмосферы, импульсно-дуговая, плазменная сварка. Сварка погруженной дугой. С увеличением диаметра электрода и силы тока увеличиваются давление дуги и удельное количество вводимой теплоты. Под давлением дуги происходит оттеснение под электродом жидкого металла. Дуга при этом погружается в сварочную ванну, а поддержание заданного напряжения (длины дуги) достигается опусканием электрода ниже поверхности свариваемого металла.

Глубина проплавления достигает 10— 12 мм и выше, расход аргона в сопло горелки составляет 15—20 л/мин, в приставку для защиты остывающего шва 15—30 л/мин и на обратную сторону шва 6—10 л/мин. Сварка с применением флюса. Нанесение на поверхность свариваемого металла слоя флюса не большой толщины (0,2—0,5 мм), состоящего из соединений фтора, хлора и некоторых окислов, способствует повышению сосредоточенности теплового потока в пятне нагрева и увеличению проплавляющей способности дуги. При этом благодаря концентрации тепловой энергии повышается эффективность проплавления и снижаются затраты погонной энергии при сварке. Сварка при повышенном давлении защитной атмосферы. Мощность дуги возрастает с увеличением давления защитной атмосферы при неизменном токе и длине дуги. Дуга при этом сжимается, благодаря чему увеличивается ее проплавляющая способность примерно на 25—60%. Этот способ можно использовать при сварке в камерах с контролируемой атмосферой. Импульсно-дуговая сварка вольфрамовым электродом заключается в применении в качестве источника теплоты импульсной (пульсирующей) дуги с целью концентрации во времени теплового и силового воздействия дуги на основной и электродный металл. При стесненном теплоотводе полнее используется теплота на расплавление основного металла, чем при сварке постоянной дугой. Дуга пульсирует с заданным соотношением импульса и паузы.

Сплошной шов получается расплавлением отдельных точек с определенным перекрытием. Повторные возбуждения и устойчивость дуги обеспечиваются благодаря горению маломощной дежурной дуги (10—15% от силы тока в импульсе). Наряду с силой тока, напряжением, скоростью сварки к основным параметрам импульсно-дуговой сварки относятся длительность импульса и паузы, длительность цикла сварки t=tCB+tn и шаг точек где vcb — скорость сварки. Отношение называется жесткостью режима. Жесткость режима при заданной энергии импульса и длительности цикла характеризует проплавляющую способность дуги. Изменяя параметры режима импульсно-дуговой сварки, можно в широких пределах изменять кристаллизацию металла и таким образом влиять на свойства сварных соединений. Технологические преимущества сварки импульсной дугой вольфрамовым электродом в наибольшей степени проявляются при сварке тонколистовых материалов: практически отсутствуют дефекты формирования шва, провисание и подрезы, улучшаются условия формирования шва в различных пространственных положениях, снижаются требования к квалификации сварщика при ручной сварке. Так как для сварки металла определенной толщины требуется значительно меньшая погонная энергия, существенно уменьшаются деформации и прожоги тонколистовых материалов. Таким образом, импульсно-дуговая сварка вольфрамовым электродом предназначена главным образом для регулирования проплавления основного металла и формирования шва при сварке тонколистового металла. Аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Область применения этого вида — сварка цветных металлов (А1, Mg, Си, Ti и их сплавов) и легированных сталей. Сварка происходит с капельным и струйным переносом, С увеличением тока капельный перенос металла электрода сменяется струйным и глубина проплавления увеличивается. Критическая величина тока, при которой капельный перенос сменяется струйным, составляет: при сварке сталей — от 60 до 120 А на 1 мм2 сечения электродной проволоки, при сварке алюминия — 70 А. Например, для проволоки марки Св-12Х18Н9Т разных диаметров при горении дуги в среде аргона критический ток имеет следующие значения: диаметр электрода, мм 1,0 2,0 3,0 критический ток, А , ISO 280 350 При аргонодуговой сварке плавящимся электродом предъявляются более жесткие требования к сборке, чем при сварке вольфрамовым электродом, перед сваркой необходима тщательная очистка кромок свариваемых материалов и проволоки.

  • EWM
  • ESAB
  • BLUEWELD
  • FUBAG

Аргонно-дуговая сварка (со схемой)

Статьей поделились:

РЕКЛАМА:

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

Процессы дуговой сварки в среде защитного газа (TIG/MIG/MAG) — OpenLearn

Наука, математика и технологии

Обновлено в четверг, 8 марта 2018 г.

Сварка начинается с подачи электрической дуги между вольфрамовым электродом и соединяемым металлом. Дуга плавит металл, покрывая его облаком аргона, гелия или углекислого газа, чтобы защитить сварной шов от загрязняющих веществ в атмосфере. Дополнительный присадочный металл может быть добавлен с помощью отдельного присадочного стержня.

Этот контент связан с научными курсами и квалификациями Открытого университета

Принципы работы сварочной горелки TIG

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) – это процесс дуговой сварки, в котором используется неплавящийся вольфрамовый электрод, окруженный защитной атмосферой инертного газа, такого как аргон или гелий. Дополнительный металл сварного шва может быть обеспечен отдельным присадочным стержнем, если это необходимо. Используется постоянный ток с отрицательным электродом, чтобы избежать перегрева и чрезмерной эрозии вольфрамового электрода.

Принцип работы сварочного пистолета MIG

В процессе металлического инертного газа (MIG) используется расходуемый электрод, который обычно представляет собой спиральную проволоку с медным покрытием. Аргон используется для защиты сварного шва, а постоянный ток с положительным электродом для выделения большего количества тепла для плавления.

Производство:

Сварка ВИГ

  1. Используется неплавящийся электрод из вольфрама с добавлением 1% тория (ThO 2 ).

    2. Процесс

  2. особенно полезен при сварке тонколистового металла без необходимости использования присадочного металла.
  3. Газ аргон высокой чистоты обеспечивает сварку без окисления, что позволяет успешно сваривать химически активные металлы, такие как титан и цирконий.
  4. Отсутствие образования шлака исключает операции по доочистке.
  5. Минимальное разбрызгивание при сварке.
  6. Медленнее, чем процессы MMA или MIG.
  7. Хороший контроль сварочного тока, длины дуги и добавок присадочного металла.
  8. Поддается механизации.
  9. Блок питания до 300 А переменного тока. или постоянный ток

Сварка MIG

  1. Процесс может быть полуавтоматическим или автоматическим.
  2. Диаметр проволоки подачи варьируется от 0,75 до 2,25 мм.

    3. Провода

  3. обычно покрыты медью для улучшения проводимости.

    4. Для защиты можно использовать смеси аргона и гелия

  4. .
  5. Обеспечивает высокое качество сварных швов на высоких скоростях без удаления флюса (скорость наплавки 1,25–7,5 кг ч -1 ).
  6. Источник питания 60–500 А, 16–40 В пост.

Металлоактивный газ (MAG) и CO

2 сварка

  1. Аргон или гелий заменяются в процессе MIG диоксидом углерода (с добавками или без них) по более низкой цене.
  2. CO 2 используется в основном для сварки стали.
  3. Добавление до 10% кислорода в основу CO 2 дает следующие преимущества: обеспечивает более плавный перенос металла шва, увеличивает текучесть сварочной ванны и повышает смачиваемость металла шва.

Материалы:

Сварка ВИГ

  1. сварка углеродистых и легированных сталей, жаропрочных и нержавеющих сталей, меди и ее сплавов, никеля и его сплавов.
  2. а.с. сварка TIG требуется для сварки TIG сплавов алюминия, магния и алюминий-бронзы, чтобы разрушить стойкие поверхностные оксиды на поверхности металла.
  3. Использование аргона высокой чистоты позволяет сваривать химически активные металлы, такие как титан и цирконий, с аргоновыми кожухами и электродами постоянного тока. Текущий.
  4. Тонкостенные (1,6 мм и меньше) трубы из нержавеющей стали можно сваривать методом ВИГ, вращая сварочную головку и фиксируя трубу. Это называется орбитальной сваркой труб.

Сварка МИГ

  1. Процесс МИГ подходит для сварки алюминия, магниевых сплавов, простых и низколегированных сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей, а также меди и бронзы.
  2. Различия заключаются в составе присадочной проволоки, токе и напряжении, а также в защитном газе.

MAG и CO

2  сварка

  1. CO 2  сварка в основном используется для сварки мягких и низколегированных сталей (дешевле аргона).
  2. CO 2  действительно эффективен в качестве защитного газа, если электродная проволока содержит до 1,8 % марганца, 0,5 % кремния, 0,15 % титана и 0,15 % циркония, которые действуют как раскислители.

    3. Нержавеющая сталь

  3. сваривается в среде аргона с 1% кислорода.

Дизайн:

Сварка ВИГ

  1. Позволяет успешно сваривать тонколистовые материалы с минимальной деформацией (толщиной < 0,5 мм).

    2. Алюминиевые сплавы

  2. с толщиной листа 2–6,4 мм можно сваривать в виде плоских стыковых соединений.