Ручная аргонодуговая сварка неплавящимися электродами: технология, принципы работы

Описание технологии

Особенностью данной технологии является то, что сварка происходит в инертном защитном газе аргоне. Это улучшает качество сцепления металла и обеспечивает максимальную защиту от окисления. Аргон подается в горелку под высоким давлением и, полностью покрывая рабочую зону, не позволяет кислороду проникать в соединяемые металлы, предотвращая появление ржавчины.

Если раньше эта технология была доступна только профессионалам, то сегодня, с появлением относительно простых и универсальных в использовании сварочных аппаратов, любой может выполнять этот вид работы.

В зависимости от характеристик металлов и соединяемого оборудования используются два типа электродов: одноразовые и расходные.

Среди неплавящихся материалов наиболее распространенной технологией является использование вольфрамовой проволоки, позволяющей получить прочное соединение двух разнородных металлов. Но плавящиеся электроды можно использовать при ручной и полуавтоматической сварке, когда соединяются металлы с одинаковыми или близкими огнеупорными характеристиками.

Влияние полярности тока на процесс сварки тиг

Полярность сварочного тока существенно влияет на характер процесса дуговой сварки в инертном газе с вольфрамовым электродом. В отличие от сварки плавящимся электродом (которая включает сварку MMA и MIG / MAG), при сварке неплавящимся электродом в среде защитного инертного газа различия в характере процесса сварки при обратной и прямой полярности имеют противоположный характер.

Итак, при использовании обратной полярности процесс сварки TIG характеризуется следующими особенностями:

— меньшее тепловложение в изделие и большее тепловложение в электрод (поэтому при сварке с обратной полярностью неплавящийся электрод должен иметь больший диаметр при том же токе, иначе он будет перегреваться и быстро разрушиться); — зона плавления основного металла широкая, но не очень глубокая; — наблюдается эффект катодной очистки поверхности основного металла, когда под действием потока положительных ионов происходит разрушение оксидных и нитридных пленок (так называемое катодное распыление), что улучшает плавление металла края и формирование шва.

Соблюдая прямую полярность сварки:

— повышенное тепловложение в продукт и пониженное тепловложение в электрод; — зона плавления основного металла узкая, но глубокая.

Как и при сварке MMA и MIG / MAG, различия в свойствах дуги прямой и обратной полярности при сварке TIG связаны с асимметрией выделения энергии на катоде и аноде. Эта асимметрия, в свою очередь, определяется различием значений падения напряжения в анодной и катодной областях дуги. В условиях сварки неплавящимся электродом падение напряжения на катоде намного меньше, чем падение напряжения на аноде, поэтому на катоде выделяется меньше тепла, чем на аноде.

Ниже приведено приблизительное количество тепла, выделяемого в различных частях дуги для сварки TIG со сварочным током 100 А и при использовании прямой полярности (как произведение падения напряжения в соответствующей области дуги для сварочного тока):

— в катодной области: 4 В x 100 А = 0,4 кВт при длине 0,0001 мм — в столбе дуги: 5 В x 100 А = 0,5 кВт при длине ≈ 5 мм — в аноде: 10 В x 100 A = 1,0 кВт при длине 0,001 мм.

В связи с тем, что при сварке на прямой полярности увеличивается подвод тепла в изделие, а в электроде снижается, при сварке на постоянном токе используется прямая полярность. В этом случае из-за того, что тепло выделяется в основном в области анода, плавятся только те части основного металла, на которые направлена ​​дуга, т.е там, где находится анод.

Принцип работы сварочного оборудования

Сварочное оборудование состоит из следующих элементов:

• сам сварочный аппарат, в котором напряжение холостого хода не менее 60 вольт;
• генератор, поднимающий сетевое напряжение до уровня 6000 вольт;
• подрядчик, ответственный за подачу напряжения от сварщика к горелке;
• керамическая горелка;
• устройства для обдува зоны сварки;
• баллон с аргоном или другим инертным газом;
• присадочная проволока и неплавящиеся электроды.

Ручная аргонодуговая сварка не представляет особой сложности. Осуществляется очистка и подготовка соединяемых металлов, выполняется установка и выбор режима работы. Далее сварщик включает горелку, после чего в непосредственную зону сварки подается газ. Соединяемые элементы плавятся с помощью газовой горелки, и электрод или сварочная проволока аккуратно опускаются в зону соединения. Единственное предостережение — подача защитного газа должна быть отключена примерно через 10-15 секунд после отключения горелки.

Оборудование и расходные материалы

Чтобы получить удовольствие от работы и вида готового продукта, необходимо сделать два безошибочных шага. Первый шаг — это подбор оборудования в полном соответствии с перечнем работ, которые будут выполняться на этом оборудовании. Второй шаг — покупка оборудования известного и надежного производителя, что обеспечит долгие годы безотказной работы и сэкономит деньги. Преодолеть это расстояние можно за два небольших, но очень важных шага на сайте производителя сварочного оборудования «Кедр».

Здесь вы можете купить надежный сварочный аппарат TIG серии Prime или Pro.При этом такие устройства могут быть разделены, предназначены только для аргонодуговой сварки или совмещены с дополнительными функциями ручной дуговой сварки или сварки сопротивлением. Кроме того, в каталоге вы найдете множество принадлежностей, запасных частей и расходных материалов для аргонодуговой сварки: генераторы, горелки, защитные очки и сварочные маски, вольфрамовые электроды и многое другое.

Как правильно выбрать режим

Качество вашей работы зависит от правильного выбора толщины электрода и силы тока. Помните: чем толще соединяемый металл, тем больше диаметр используемых вольфрамовых электродов, соответственно, тем выше ток. В прилагаемой к прибору инструкции по эксплуатации можно найти все данные о силе тока и диаметре электродов в зависимости от толщины соединяемых деталей.

Самыми популярными сегодня являются сварка AAD и AAD. Но профессионалы, которым приходится выполнять большой объем работы, используют мощные полностью автоматические установки.

Особенности розжига дуги

Устойчивый запуск зажигания обеспечивается постоянным током прямой полярности. Токи высокой плотности при минимальной силе тока не способствуют перегреву и выходу электродов из строя.

Смена полярности чревата повышением напряжения электрической дуги. Электрод теряет термостойкость, а сама дуга теряет устойчивость. Положительный момент обратной полярности: бомбардировка частицами аргона положительными зарядами разрушает окисление свариваемой поверхности.

Поток электронов переводит наэлектризованный газ в состояние проводящей плазмы. Для сварки алюминия это важно. Низкая температура плавления и текучесть превышаются за счет более низких токов, чем при сварке стали.

Пайка меди осложняется необходимостью нагрева, введения раскисляющих добавок, флюсов для ответственных соединений. В случае неплавящегося электрода применяется прямая полярность.

Подача проволоки малого диаметра с раскислителями осуществляется высокоскоростным полуавтоматом. Обратная полярность обеспечивает высокую производительность со стабильной дугой и достаточным проваром.

Плавление проволоки с увеличением скорости подачи из мелкой капли переходит в струйную форму. Герметичность швов удовлетворительная, брызги минимальны.

Выбор и заточка вольфрамовых прутков

Электроды TIG состоят из вольфрама 97-99,5%. Различные добавки улучшают сварку в определенных условиях.

Чистота вольфрамовых стержней составляет 99,5%. Они имеют маркировку WP и имеют большое количество электронов, поэтому зажигать и поддерживать дугу труднее, чем электроды с легирующими добавками.

Они используются при работе с переменным током. Повышение температуры на кончике паяльной иглы по сравнению с другими типами электродов приводит к быстрому износу.

Электроды марки WT-20 имеют добавку оксида тория с повышенной радиоактивностью, поэтому в последнее время от нее начали отказываться. Такой электрод более опасен при заточке, когда он попадает в легкие в виде пыли. Практически безопасен для сварщиков, работает на постоянном токе.

Прутки для сварки TIG WC-20 дополнены оксидом церия. Они работают на постоянном токе на малых уровнях. Дуга легко воспламеняется, применяется при сварке мелких деталей.

Электроды WL-20 с оксидом лантана меньше нагреваются и имеют наибольший срок службы.

Вольфрам-циркониевые стержни WZ-8 работают только с переменным током, дуга более стабильна, чем у WP.

Стики из оксида иттрия WY-20 устойчивы к высоким токам. Они используются для сварки особо ответственных стыков постоянным током.

Качество сварного шва также зависит от остроты прутка. При использовании постоянного тока используется конусообразная заточка с плоским наконечником. Если используется переменный ток, кончик стержня должен быть скругленным.

Со временем электроды меняют форму и требуют повторной заточки. При постоянном токе применяется заточка конусом с плоским концом. С одной переменной: закругленный кончик. Царапины при заточке также влияют на качество соединения TIG. Поэтому рекомендуется отполировать конус прутка.

Высота конуса влияет на глубину проплавления и ширину сварного шва. Чем больше длина заточки, тем меньше ширина шва. При небольшой заточке глубина проплавления меньше. Оптимальной считается заточка 2,0-2,5 диаметра стержня.

Электроды

Неплавящиеся вольфрамовые электроды для дуговой сварки в защитных газах выпускаются 4-х видов (по ГОСТ 23949-80):

EHF — чистый вольфрам без специальных добавок; ЭВЛ — вольфрам с добавкой оксида лантана (1,1 — 1,4%); ЭВИ — вольфрам с добавкой оксида иттрия (1,5 — 3,5%); EWT — вольфрам с добавкой диоксида тория (1,5 — 2%).

Диаметр вольфрамового электрода выбирается исходя из марки, величины и вида сварочного тока. Электроды КВЧ используются для сварки на переменном токе, другие — для сварки на переменном и постоянном токе постоянной и обратной полярности.

Диаметр электрода, мм	Постоянный ток, полярность	Переменный ток, А
прямой	инверсия
EVL	КАНУН	EWT	EVL	КАНУН	EWT	EVL	КАНУН	EWT
2	80	180	120	ветры	25	25	—	—	—
3	230	380	300	35 год	50	тридцать	—	150	180
4	500	620	590	60	70	60	180	170	220
5	720	920	810	—	—	70	—	210	270
6	900	1500	1000	100	120	110	250	250	340

Тип тока и полярность в первую очередь влияют на форму проходки.

В процессе сварки электрод затупляется и, как следствие, уменьшается глубина проплавления. Рекомендуется заточить конец электрода для сварки на переменном токе в форме шара, а для сварки на постоянном токе — в форме конуса. Угол конуса должен составлять 28 — 30 °, длина конической части — 2 — 3 диаметра электрода. Конус после заточки должен быть тупым, диаметр затупления должен быть от 0,2 до 0,5 мм.

Процесс заточки электродов показан на рисунке ниже. При заточке электрода можно использовать портативные или стационарные устройства со специальными направляющими для электродов или без них.

Заточка электродов W

Расход электродов диаметром 8-10 мм при непрерывной работе 5 часов:

EHF — 8,4 г / ч, EVL — 1,2 г / ч, EVI — 0,18 г / ч, EWT — 1,4 г / ч. Чтобы снизить расход электрода, подачу инертного газа необходимо начинать до включения сварочного тока и прекращать после его отключения и охлаждения электрода.

Циркониевые и гафниевые электроды используются в горелках для плазменной сварки. Сварка графитовым электродом применяется очень редко, в основном для изготовления некритичных сварных соединений при производстве изделий из низкоуглеродистой стали, сварки дефектов на чугуне и сварки меди в азоте постоянным током прямой полярности.

Виды тугоплавких электродов и сферы их применения

Есть три типа неплавких стержней: угольные, вольфрамовые и графитовые. Каждый вид имеет свои особенности и предназначение. Так, например, угольные стержни часто используются для мелкого ремонта или для воздушно-дуговой резки. Также они используются для сварки тонких металлических конструкций из цветных металлов или нержавеющей стали. Опытные мастера используют угольные электроды в сочетании с добавками. Добавки подаются в сварочную ванну или размещаются по линии будущего шва.

Воздушно-дуговая резка (сокращенно ВДК) — это метод резки металла электрической дугой, который заключается в непрерывной подаче сжатого воздуха в зону сварки в течение всего процесса обработки. Благодаря сжатому воздуху расплавленный металл быстро удаляется с поверхности заготовки, что приводит к равномерному и качественному резу.

Угольные стержни используются при силе тока 580 А. Сами стержни бывают трех типов: круглые для воздушно-дуговой резки (ВДК), плоские для воздушно-дуговой сварки (ВАР), круглые для традиционной сварки (СК).

Как и другие типы огнеупорных стержней, графитовые стержни также могут использоваться для обжига и резки цветных металлов, но они дешевле, чем стержни для сжигания угля. Поэтому графитовые стержни популярны среди начинающих сварщиков, работающих на производстве. Кроме того, графитовые стержни лучше сопротивляются перепадам температуры и влажности, могут использоваться многократно, менее подвержены износу. А о вольфрамовых стержнях поговорим отдельно.

Строение

 

Строение покрытых металлических сварочных электродов

Электроды с покрытием MMA представляют собой стержни длиной от 250 до 450 мм. Изготовлен из сварочной проволоки с покрытием. Один конец электрода длиной 20-30 мм очищается от гипса для фиксации в электрододержателе.

Покрытая структура сварочного электрода

Основная классификация электродных покрытий:

• Стабилизирующие покрытия — это материалы, содержащие элементы, которые легко ионизируют сварочную дугу. Их наносят тонким слоем на электродные стержни (электроды с тонким покрытием), предназначенные для ручной дуговой сварки.
• Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенную для защиты расплавленного металла от воздействия воздуха, стабилизации дуги, связывания и улучшения качества металла сварного шва.
• Также используются магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку во время процесса сварки из-за электромагнитных сил, возникающих между текущей электродной проволокой и ферромагнитным порошком в бункере, через который электродная проволока проходит во время сварки, полуавтоматическом или автоматическом.

ГОСТ

На стержни с покрытием, с помощью которых осуществляется дуговая сварка, разработан ГОСТ 9466-75.

Кроме того, к электродам применяются стандарты в зависимости от их назначения.

Например, это ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 1051-75.

Маркировка сварочных электродов

Маркировка электродов может быть простой, например, буквально трехзначной, и очень сложной.

В качестве примера можно упомянуть продукцию E50A и, например, E42A, где:

• Первая буква Е буквально означает «электрод».
• Следующее число указывает минимальное время, чтобы сломать сопротивление.
• Последующие буквы обозначают назначение изделия (A — допустимо использование наплавленного пластичного металла с повышенной вязкостью, H — изделия для поверхности на поверхности, Y — для углеродистых сталей, T — для жаропрочных легированных сталей).

Поверхность также содержит множество химических элементов, обозначенных буквами X, M, B и F, которые соответствуют хрому, молибдену, ниобию и ванадию.

Что касается самого ядра, то оно помечено (по порядку) следующим образом):

• Св — буквенное обозначение типа сварочной проволоки.
• Число, указывающее процентное содержание углерода.
• Буквы, в которых зашифрован код содержащихся в нем легирующих веществ.
• Число, указывающее процент связующих веществ.

Критерии выбора электрода из вольфрама

Выбирая вольфрамовые прутки, нужно ориентироваться на их параметры, такие как:

• тип, химический состав и наличие легирующих добавок;
• диаметр, влияющий на толщину формируемого шва;
• геометрия наконечника, определяющая многие характеристики сварочного процесса;
• качество заточки.

Конечно, на выбор электрода той или иной марки также существенно влияют характеристики соединяемых деталей: размер, состав материала и т.д. При выборе вольфрамовых стержней вы можете руководствоваться справочными таблицами или собственным опытом.

Где применяются неплавящиеся электроды?

Сварка неплавящимся электродом осуществляется везде, где к изделиям предъявляются высокие требования к надежности и прочности шва. Например, аргонодуговая сварка очень востребована при работе с тонкими изделиями и деталями, обладающими повышенной устойчивостью к температурным нагрузкам.

Аргонодуговая сварка используется в серьезных отраслях промышленности: в автомобилях, самолетах и ​​автомобилях.

Неплавящиеся электроды часто используются для сварки меди и алюминия, двух материалов, которые сложнее всего сваривать.

Посмотреть, как происходит пайка медных проводов, вы можете в этом видео:

Вольфрамовые электроды

Особого внимания заслуживают вольфрамовые электроды. Их широко используют все: и мастера гаража, и мастера на заводах. Их популярность объясняется универсальностью. Готовить и резать можно любой металл: алюминий, нержавеющую сталь и цветные металлы. Углеродные и графитовые электроды не получили такого широкого распространения, поскольку их неудобно использовать при домашней сварке.

Вы, наверное, уже знаете, что режим сварки в защитном газе устанавливается на основе многих параметров, таких как толщина детали, металл, из которого она изготовлена, тип используемого газа и многое другое. По такому же принципу подбираются вольфрамовые электроды. В зависимости от назначения электроды могут иметь свою маркировку.

Особенности тугоплавких стержней

Огнеупорные стержни производства России и стран СНГ имеют маркировку: ЭВЛ (лантинат), ЭВИ (иттрий), КВЧ (для сварки переменным током). Это самые распространенные типы электродов, все они относятся к вольфрамовым, но имеют свои особенности.

Электроды марок ЭВЛ и ЭВИ можно использовать с постоянным и переменным током, а также задавать нужную полярность. В зависимости от назначения они окрашены в разные цвета, поэтому со временем вы научитесь различать электроды, не читая обозначений на упаковке или на самом стержне. С помощью EVL и EVI медь и нержавеющая сталь варят на постоянном токе. Переменный ток используется для сварки алюминия.

Также обратите внимание, что вольфрамовые электроды часто затупляются в процессе сварки. Они должны быть острыми. Заточка производится под углом 30 градусов, а после заточки конец стержня слегка притупляется. Кроме того, вольфрамовые электроды быстро изнашиваются. Во избежание этого рекомендуется сначала подать защитный газ на место сварки, а только потом зажигать дугу. Не ударяйте кончиком электрода по металлу. Зажигайте дугу отдельно, а затем переносите ее в зону сварки. Как и при любом сварочном процессе, при работе с неплавящимся электродом необходимо правильно настроить полярность. Может использоваться как прямая, так и обратная полярность. Для работы с обратной полярностью масса установлена ​​на минус, а держатель — на плюс. В случае прямой полярности все наоборот. Качество и форма полученного сварного шва зависят от установленной полярности. Если выставить прямую полярность и постоянный ток, шов будет глубоким и плотным. А если изменить настройки и поставить обратную полярность с постоянным током, шов наоборот получится широким. Учтите эту особенность.

Достоинства и недостатки

Неплавящиеся электроды часто являются предметом обсуждения как среди начинающих, так и среди опытных сварщиков. Это связано с их неоднозначными преимуществами и недостатками, которые делятся практически поровну.

Можно выделить следующие преимущества:

• Металл практически не деформируется при сварке и резке.
• Сварной шов качественный и прочный.
• Работа выполняется быстро и не требует высокой квалификации.

И недостатки:

• Защитный газ легко удаляется из зоны сварки, что затрудняет работу на открытом воздухе или в полуоткрытых цехах.
• Перед сваркой необходимо тщательно подготовить металл, иначе качество шва будет неудовлетворительным.
• Детали необходимо очистить, если зажигание происходит за пределами зоны сварки.

Мы считаем, что недостатки таких электродов несущественны: неплавящиеся электроды для дуговой сварки необходимо испытать на практике, хотя бы для получения нового опыта. Они не требуют с вашей стороны особых сварочных навыков, нужно лишь тщательно подготовить металл.

Сварка неплавящимся электродом в защитных газах

При сварке неплавящимся электродом в защитном газе (рис.1) в зону горящей дуги между неплавящимся электродом и деталью через сопло подается защитный газ, который защищает неплавящийся электрод. -плавящийся электрод и расплав основного металла от действия активных газов атмосферы. Тепло от дуги плавит края свариваемого изделия. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизовавшись, образует сварной шов.

Неплавящийся электрод изготавливают из графита, вольфрама, меди, меди с вставкой из тугоплавкого металла: вольфрама, циркония, гафния.

Защитный газ должен быть инертным по отношению к металлу электрода и к свариваемому металлу. Аргон, гелий, смесь аргона и гелия используются в качестве защитных газов при сварке вольфрамовыми электродами; для сварки меди медным электродом или медного электрода с гафниевой (циркониевой) вставкой можно использовать азот.

Для рационального использования дорогих инертных газов (Ar, He) при сварке сталей создается комбинированная защита.

При сварке металла большой толщины для обеспечения проплавления основного металла и получения требуемых геометрических параметров сварного шва сварку проводят по площади или режущими кромками с добавлением присадочного металла (в большинстве случаев в виде нити

Преимущества метода сварки неплавящимся электродом:

• Высокая стабильность дуги независимо от типа (полярности) тока;
• возможно получение металла шва с процентным содержанием основного металла от 0 до 100%;
• Изменяя скорость подачи и угол наклона, профиль, марку присадочной проволоки, можно регулировать химический состав металла шва и геометрические параметры сварного шва.

Недостатки метода сварки неплавящимся электродом:

• Низкая эффективность использования электроэнергии (КПД от 0,40 до 0,55);
• Необходимость в устройствах, обеспечивающих первоначальное возбуждение дуги;
• Высокая скорость остывания сварного шва.

Сферы применения метода сварки неплавящимся электродом:

• Сварка листового металла;
• Сварка сталей всех классов, цветных металлов и их сплавов;
• высокое качество сварных соединений достигается при сварке разнородных металлов.

Сварка может производиться с добавками или без них. Для качественной сварки металлов, особенно тонких листов, необходимо обеспечить точный монтаж и подгонку свариваемых кромок.

Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом применяется для стыковых, угловых и стыковых соединений в различных пространственных положениях. Форма подготовки кромки зависит от толщины соединяемых элементов и возможности сварки с одной или двух сторон.

Например, стыковые соединения из стали толщиной до 3-4 мм и алюминия толщиной до 5-6 мм свариваются без снятия фаски с краев. Проникновение стыкового соединения с пазами обычно выполняется без присадочной проволоки, затем паз заполняется расплавленным металлом за необходимое количество проходов с подачей присадочной проволоки.

Если необходимо провести процесс в вертикальной плоскости, шов следует выполнять сверху вниз для толщины до 5 мм и снизу вверх для больших толщин. В этих случаях рекомендуется производить сварку с двух сторон одновременно. При использовании этой техники можно сваривать встык элементы, например, из алюминиевого сплава толщиной до 16 мм.

Сварка горизонтальных головок в вертикальной плоскости и накладных стыковых швов затруднена из-за вероятности выхода расплавленного металла из сварочной ванны, поэтому их следует избегать; там, где таких швов не избежать, их выполняют обрезными кромками в несколько приемов.

Для формирования корня шва можно использовать съемные вкладыши из меди или стали, проточные подушки. При сварке активных металлов необходимо не только добиться хорошего проплавления в корне сварного шва, но и обеспечить защиту от воздуха с обратной стороны расплавленного и нагретого металла. Это достигается за счет использования рифленой меди и других прокладок, в которые подается защитный инертный газ. При сварке труб и закрытых сосудов газ пропускается внутри сосуда.

При соединении металлов толщиной до 10 мм ручная сварка выполняется справа налево. Заполняющий стержень для ручной сварки тонколистового материала вводится не в столб дуги, а попеременно попеременными движениями. При автоматической и полуавтоматической сварке электрод располагается перпендикулярно поверхности изделия. Угол между ним и присадочной проволокой (обычно f 2-4 мм) должен быть близок к 90 °. В большинстве случаев присадочная проволока подается в головку сварочной ванны и находится перед дугой во время цикла сварки.

Выступ конца электрода из сопла не должен превышать 3-5 мм, а при сварке резьбы и стыковых швов с проточкой глубиной 5-7 мм. Длину арки нужно выдерживать в пределах 1,5-3 мм. Для предотвращения окисления вольфрама и защиты расплавленного металла в кратере после разрыва дуги подача защитного газа прекращается через 5-10 с и подача газа включается за 15-20 с до зажигания дуги (выдувать трубки из воздуха). Возбуждение дуги достигается с помощью осциллятора или прикосновением к детали электродом с током зажигания, уменьшенным до 7-10 А. При ручной сварке алюминиевых сплавов при отсутствии осциллятора дуга должна быть привитым на угольную или медную пластину.

Плюсы процесса

Сварка TIG неплавящимся электродом незаменима при работе со многими сплавами из-за ее очевидных преимуществ. Аргонная среда рабочей зоны обеспечивает формирование качественного шва без включения посторонних примесей.

Оборудование позволяет поддерживать аргонную сварочную дугу с малой силой тока, всего несколько ампер, и очень высокими значениями силы тока, до нескольких сотен ампер.

Функции неплавящегося электрода сводятся к созданию электрического разряда. Добавка используется отдельно, что упрощает контроль процесса. Хорошо видны рабочая ванна и арка.

Отсутствие необходимости во флюсе при аргонодуговой сварке снижает или устраняет образование дыма. Вкраплений нет, поэтому шов получается гладким и красивым.

Ручная и автоматизированная работа

Для достижения положительного результата следует ответственно выбирать электроды для аргонодуговой сварки. Используются стандартные электроды, как плавящиеся, так и оставшиеся в твердом состоянии. Непотребляемые продукты изготавливаются из вольфрама, металла, известного своей тугоплавкостью.

Неплавящийся вольфрамовый стержень под действием импульса запускает зажигание дуги, гарантирует ее устойчивость. Зажигание стимулируется высоковольтным высокочастотным импульсом генератора.

В результате инертная среда ионизируется, и после включения сварочного тока дуга зажигается. При сварке TIG на переменном токе генератор после включения действует как стабилизатор. При смене полярности он пульсирует для поддержания стабильной дуги.

Неплавящийся электрод не участвует в формировании шва. При необходимости используйте для этого наполнители.

Выделяют следующие основные виды сварки в атмосфере аргона:

• полностью ручная технология (сокращенно TIG);
• процесс с автоматической подачей расходных материалов (сокращенно MIG, на немецком WIG).

Отечественные производители используют ГОСТ для обозначения электродной продукции. В международной практике используются английские сокращения.

Добавки к вольфраму

Буквенное сочетание EHF обозначает неплавящиеся электроды из чистого вольфрама. Их международное обозначение — WP. Они отмечены зелеными полосами. Изделия WP абсолютно безвредны в использовании, но плохо заводят зажигание и несут большие токи; у него короткая жизнь.

Электроды из чистого вольфрама используются для выполнения стыковых соединений в один или несколько этапов. С помощью аргонодуговой сварки на переменном токе кипятят сплавы алюминия, никеля, бронзы и магния.

Вольфрамовые прутки с добавкой оксида лантана, используемые при аргонодуговой сварке, имеют отечественное обозначение — ЭВЛ, международное — WL.

Массовая доля оксида лантана варьируется в пределах от 1,1% до 1,4%. Для удобства визуальной идентификации они имеют цветную полосу. Наиболее популярные неплавящиеся электроды имеют следующую цветовую маркировку: с содержанием добавки 1,5% — золотистое покрытие; 2% — нормальный синий.

Вся серия неплавких электродов WL безвредна для сварщика, удовлетворительно зажигает дугу, хорошо выдерживает любой ток и долго работает.

Неплавящиеся электроды с оксидом иттрия маркируются аббревиатурой EVI или WY. У них темно-синий наконечник. Допустимая концентрация оксида иттрия составляет от 1,5% до 3,5%. Электроды хорошо выдерживают все значения тока и рекомендуются для изготовления особо ответственных изделий.

Неплавящиеся электроды с добавлением оксида тория обозначаются как EWT или WT. Содержание добавки может варьироваться от 1% до 3%. Электроды маркируются следующими цветными полосами: при концентрации оксида 1% — желтого цвета; 2% — красный; 3% — фиолетовый; 4% — оранжевый.

Серия WT требует особых условий для обеспечения безопасности, хорошо зажигает дугу при аргонодуговой сварке и передает все значения тока; подходит для длительного использования.

Электроды с оксидом церия в количестве 2% обозначаются WС, имеют серую полоску. Продукция универсальна, предназначена для аргонодуговой сварки прямой полярностью любого усилия.

Важность заточки

Для обеспечения успеха электроды, используемые для аргонной сварки, перед сваркой необходимо заточить. Угол может принимать значения от 20 ° до 90 °.

При работе с постоянным током угол стержня должен быть острым. Тогда дуга будет сосредоточена на сварочной ванне, имеющей небольшую площадь.

При неправильной заточке диаметр стержня будет большим, и в результате размер дуги станет чрезмерным. В результате уменьшается вложение тепловой энергии в требуемую зону плавления.

Стержень электрода также необходимо заточить перед работой с переменным током. Концовка должна быть тупой.

Исходный диаметр электродов варьируется от 0,5 мм до 10 мм. Длина наиболее распространенных неплавких материалов для сварки TIG составляет 175 мм. Также выпускаются электроды следующих длин: 50 мм, 75 мм, 150 мм. Ассортимент облегчает поиск необходимого товара.

Возможности

Аргонодуговая сварка неплавящимся стержнем позволяет выполнять стыковые соединения, угловые соединения, перекрытия любого пространственного положения. Кромки для соединений выполняются различной формы, в зависимости от толщины деталей, возможность обработки с одной или двух сторон. При сварке стали толщиной до 4 мм и алюминия до 6 мм можно не делать подготовительные фаски на концах деталей.

Если шов должен быть вертикальным, то детали толщиной до 5 мм кипятят сверху вниз, а более толстые, наоборот, снизу вверх. В этом случае сварку следует производить с двух сторон. Таким образом можно соединять алюминиевые детали толщиной до 16 мм.

Строго горизонтальные и потолочные швы готовить немного сложнее. Расплав может вытекать из ванны. Если в таких стыках есть острая необходимость, края обрезаются в несколько проходов.

При сварке аргонной дугой в прикорневых зонах шва для исключения попадания воздуха с тыльной стороны используются специальные прокладки и подушки. Если трубы кипятить в замкнутом объеме, полость заполняется газом.

Выступ неплавящегося электрода при обычной сварке не должен превышать 3-5 мм. Если шов филейный или стыковой с глубоким краем, вылет составляет 5-7 мм.

Длина арки составляет от 1,5 мм до 3 мм. Подача газа начинается за 15-20 с до зажигания дуги и прекращается через 5-10 с после завершения сварки.

Важным моментом является необходимость контролировать состав воздуха в помещении для аргонной сварки. Концентрация кислорода не должна быть менее 19 %.

Инертный газ может накапливаться в атмосфере, концентрироваться на дне и вызывать кислородное голодание в сварочном аппарате. Поэтому рабочее место должно хорошо проветриваться, нужно следить за составом воздуха.

Преимущества и недостатки этой технологии

Преимущества технологии AHR включают следующее:

• Аргон обеспечивает качественную защиту шва от окисления.
• Все работы проводятся при относительно невысокой температуре, поэтому свариваемые изделия сохраняют форму и размер.
• Тепловая мощность дуги находится на высоком уровне, что значительно сокращает время работы.
• Сама процедура проста, поэтому освоить ее может каждый.
• возможно соединение металлов разных характеристик.

Среди недостатков можно выделить следующие:

• Эту работу рекомендуется проводить в помещении.
• Некоторые сложности могут возникнуть с правильной настройкой оборудования.

Рекомендации

При длинном луке образуется широкий шов с небольшой глубиной проплавления. Это может привести к ухудшению выполненного соединения. В этом случае рекомендуется держать используемый неплавящийся электрод как можно ближе к стыкам свариваемых деталей.

Для глубоких и узких стыков необходимо поддерживать продольное перемещение горелки и электрода. В этом случае следует избегать боковых движений.

Неплавящийся электрод и присадочная проволока должны находиться в зоне сварки и полностью залиты аргоном. Это защитит сварной шов от воздействия азота и кислорода.

Присадочная проволока подается равномерно и плавно, так как быстрая и жесткая подача проволоки приведет к разбрызгиванию металла и ухудшению качества сварного шва.

Если сварной шов имеет выпуклую или округлую форму, это говорит о том, что соединение было выполнено неправильно. В этом случае необходимо расплавить поверхность.

Присадочную проволоку необходимо подавать перед горелкой и держать под небольшим наклоном, чтобы обеспечить минимальную ширину сварного шва и отличное проплавление.

Не рекомендуется отключать подачу инертного газа сразу после завершения сварки, так как это может повлиять на защиту стыка от коррозии.

Стыки соединяемых деталей перед началом работ необходимо обезжирить и очистить.

Вместо заключения

Это все, что вам нужно знать об огнеупорных стержнях для работы с ними. Если вы давно хотели попробовать неплавящиеся электроды для дуговой сварки, но думали, что они подойдут только для работы в крупном промышленном производстве, то спешим вас отговорить. Покупайте вольфрамовые электроды отечественных или зарубежных производителей и опробуйте их на практике.