Выполнение сварки аргоном для начинающих сварщиков – инструкции, оборудование нюансы

Что такое аргонная сварка?

Аргонная сварка — это соединение металлических деталей путем нагревания в защитной газовой среде. Название технологии происходит от используемого газа — аргона. Он защищает рабочую зону от образования оксидной плёнки, что позволяет соединять сплавы, однородные металлы. Окисление начинается после взаимодействия обрабатываемой поверхности с воздухом. Аргон исключает поступление кислорода в рабочую зону. Благодаря этому можно эффективно соединять цветные металлы, разные виды стали.

Существует три вида сваривания, которые отличаются инструментом, используемыми исходниками:

  1. Ручной. При этом способе соединения деталей используются вольфрамовые электроды.
  2. Автоматический. Необходимо использование неплавящихся элементов.
  3. Полуавтоматический.

При создании швов могут использоваться плавящиеся электроды, вольфрамовые стержни, присадочная проволока.

Варианты исполнения

Возможно несколько подходов к изготовлению своими руками аргонового сварочного аппарата, отличающихся разным уровнем материальных затрат. Самый дешёвый вариант предполагает использование готовых модулей и запасных частей.

Такой подход позволяет получить простую в исполнении конструкцию инверторного агрегата, обладающего возможностью варить как постоянным, так и переменным током.

Вдобавок к этому потребуется комплект шлангов в сборе с заводской горелкой и специальный блок (осциллятор), значительно облегчающий розжиг дуги. И, наконец, нужно будет побеспокоиться о приобретении готового узла задержки токовой подачи.

Второй подход к реализации проекта аргоновой сварки состоит в изготовлении своими руками всех сборных модулей и электронных плат, что несколько снижает суммарные затраты. Однако в этом случае от исполнителя потребуется высокий профессионализм, а также достаточный запас свободного времени.

Независимо от выбранного способа сборки, при изготовлении своими руками инвертора для аргоновой сварки потребуется корпус, в котором будут размещены все элементы конструкции.

Перед набором запчастей и деталей следует внимательно изучить электрическую схему будущего устройства и составить чёткий план соединения электронных блоков.

Варианты принципиальных схем сварочного аппарата с осциллятором

За основу комплекта для аргоновой сварки всегда берётся типовой блок питания, собираемый на базе трансформаторного преобразователя и диодного мостика с ёмкостными фильтрующими элементами на выходе. С их помощью формируется пониженное напряжение (от 45 до 60 Вольт), которое после импульсного преобразования в инверторе вновь выпрямляется и обеспечивает на выходе требуемую величину сварочного тока.

Изготовление своими руками инверторного модуля сопряжено с большими трудностями профессионального характера. Проще всего использовать готовый импульсный блок от бытового прибора с подходящими характеристиками после его доработки и перенастройки.

Технология

Сварка аргоном — это технология, которая подразумевает соблюдение определенных правил:

  1. При сваривании деталей нужно удерживать вольфрамовый электрод как можно ближе к рабочей поверхности, но не касаться её. Если делать большую дугу, проварка будет неглубокой и шов расширится.
  2. При создании прочного шва глубокой проварки нужно делать только продольные движения. При поперечных отклонениях качество соединения будет ухудшаться.
  3. Используя плавящуюся присадочную проволоку или вольфрамовый электрод, нужно удерживать их в зоне покрытия газа.
  4. Необходимо равномерно подавать присадочную проволоку. При быстрой подаче металл будет разбрызгиваться, что осложнит сварочный процесс.
  5. Подавать присадочную проволоку нужно под углом.
  6. Начинать сваривание нужно спустя 20 секунд после открытия баллона с газом. Прекращать — за 15 секунд до перекрытия вентиля баллона с аргоном. Связано это с тем, что кислород может попасть на область расплавленного металла и ухудшить качество соединения.

Чтобы защитить поверхность от «кратеров», под конец шва нужно снижать силу тока. Делают это с помощью реостата. Если просто отвести горелку вверх или сторону, на соединение попадёт кислород и образуется оксидная плёнка.

Особенности аргонной сварки

Электросварка в защитной среде аргона, особенно в последнее время, становиться все более популярней как у опытных сварщиков, так и у простых обывателей, прежде всего из-за своей доступности. Если раньше наличие аппарата для сварки аргоном было уделом только специализированных производств, то сегодня приобрести такой сварочник и баллоны с аргоном к нему не составляет особого труда. Но при легкой доступности оборудования есть одна небольшая сложность в вопросе: как правильно варить аргоном на практике.

Стоит отметить, что главным критерием востребованности аргоновой сварки является область ее применения, а точнее, ее способность, в отличие от других видов сварки, производить соединение различных металлов. Таких, как:

  • нержавеющие и высоколегированные стали,
  • серый чугун,
  • алюминий,
  • титан,
  • медь и ее сплавы.

Причем это не полный перечень материалов, но и он во многом неосуществим для обычной электродуговой или газовой ацетиленовой сварки.

Ну и основным достоинством электродуговой сварки в среде аргона является качество сварного шва, которое также практически недостижимо при других видах сварки.

Режимы

Чтобы сварка аргоном была проведена правильно, необходимо учитывать режим работы оборудования. Правила настройки:

  1. Стальные конструкции следует соединять аргонно-дуговой сваркой с постоянным током прямой полярности. Для сваривания некоторых сплавов из цветных металлов используется ток обратной полярности.
  2. При выборе силы тока учитывают три показателя — вид металла, диаметр электрода, толщину заготовки. Таблицы в которых присутствует соотношение этих параметров, можно найти в интернете.
  3. Качество соединения зависит от длины дуги.
  4. Важно правильно рассчитывать поток аргона. При большом количестве газа производство становится более дорогим, а при недостатке аргона соединение будет окисляться.

Сначала могут возникать проблемы с выбором режимов и настройкой оборудования. В дальнейшем действия будут выполняться автоматически, без затруднений.

Элементы для сборки самодельного аппарата

Чтобы собрать оборудование для аргоновой сварки, потребуются следующие элементы:

  • сварочный аппарат постоянного тока или инверторного типа;
  • осциллятор;
  • блок защиты инвертора;
  • горелка;
  • баллон с аргоном;
  • газовый редуктор;
  • газовый шланг;
  • сварочные кабели.

Источник тока

В качестве источника тока для TIG сварки можно взять обычный сварочный трансформатор и на его выходе приспособить диодный мост для выпрямления тока. Также можно использовать сварочный выпрямитель. Но для обоих типов аппаратов потребуется добавить еще и осциллятор, который будет способствовать бесконтактному розжигу дуги.

На просторах интернета можно прочитать, что проще всего сделать аргонную сварку из инвертора. Но здесь имеется несколько нюансов. Существуют инверторы, в которых уже встроена возможность для TIG сварки. В таком случае достаточно подсоединить к аппарату рукав с горелкой для аргоновой сварки, подсоединить шланг к баллону с аргоном, и агрегат готов к работе. Но сначала нужно переключить его в режим TIG и выставить необходимую силу тока.

Следует заметить, что в таких инверторах уже встроен осциллятор и необходимая защита.

Инверторы без встроенной функции TIG сварки использовать для этой цели не получится. Даже если к нему подключить внешний осциллятор, то инвертор просто сгорит. Чтобы этого не произошло, понадобится небольшая переделка инвертора, которая заключается в добавлении в его схему блока защиты. Данный блок можно собрать вместе с осциллятором на одной плате и поместить ее в отдельный корпус. Получится небольшая приставка к инвертору.

Осциллятор и блок защиты

Как уже говорилось выше, для сварочного инвертора потребуется специальная приставка для TIG сварки. Ее можно собрать своими руками по схеме, предоставленной ниже.

Данная схема включает блок защиты (расположен слева) и осциллятор. Последний можно приобрести в Китае или собрать самостоятельно. Как собирается приведенная выше схема, можно узнать, посмотрев это видео.

Горелка

Для аргоновой сварки используется специальная горелка, состоящая из керамического сопла и держателя вольфрамового электрода.

Также на горелке расположены кнопка пуска и вентиль для подачи газа. Горелку можно собрать из комплектующих, которых достаточно на китайских сайтах, или там же купить уже готовую (собранную).

Баллон с аргоном

В целях безопасности все баллоны с газом принято окрашивать в разные цвета и наносить на них надписи тоже различных цветов. Ниже приведен рисунок, на котором показаны все разновидности газовых баллонов с соответствующей их содержимому маркировкой и цветом.

Как видно из рисунка, для аргона используют баллоны черного цвета (с белой полосой) либо серого цвета (с зеленой полосой и надписью). Для TIG сварки применяют очищенный аргон. Поэтому понадобится приобрести баллон серого цвета с зеленой надписью “Аргон чистый”.

Совет! Для профессионального использования используются баллоны емкостью около 50 литров, имеющие большой вес. Но для бытового использования будет достаточно баллона на 10 литров, который можно перемещать самостоятельно.

Редуктор

Поскольку газ в баллоне находится под большим давлением, то чтобы подать его на горелку, потребуется редуктор. Данный прибор показывает давление в баллоне и позволяет регулировать скорость потока газа по шлангу, ведущему к горелке.

Редуктор должен подбираться строго под определенный газ, то есть в данном случае – под аргон. Обычно прибор имеет такой же цвет, как и баллон с газом.

Шланг и сварочные кабели

Если собирать рукав для аргоновой сварки самостоятельно, то он получится толстым и плохо гнущимся, поскольку в него нужно поместить электрический кабель и газовый шланг. К тому же, потребуется отдельно приобретать разъемы для подключения к горелке и к инвертору (если использовать инвертор с возможностью TIG сварки). Готовый рукав для аргоновой сварки можно купить там же, где и горелку.

Преимущества и недостатки

У этой технологии есть ряд сильных и слабых сторон.

Преимущества:

  1. Невысокий температурный режим нагрева. Сваренные аргоновой сваркой детали не деформируются при рабочем процессе.
  2. Максимальная защита создаваемого соединения от появления оксидной плёнки. Аргон тяжелее кислорода и препятствует его проникновению в рабочую зону.
  3. Благодаря высокой мощности тепловой дуги увеличивается производительность труда.
  4. Возможность соединять разные металлы и сплавы.

Недостатки:

  1. При сильном ветре необходимо увеличивать силу потока газа. Это связано с тем, что газ улетучивается и соединение становится менее качественным. Сварочные работы лучше проводить в закрытых помещениях с хорошей системой вентиляции.
  2. Для качественного соединения нужно уметь подбирать размер дуги и правильно настраивать оборудование.

Если обрабатываются тугоплавкие металлы, следует создавать высокоамперную дугу. Она требует дополнительного охлаждения деталей.

Подготовка деталей к сварке

Прежде чем начинать сваривать детали их очищают от грязи и жира любым растворителем. Оксидную пленку удаляют щеткой с металлическим ворсом или напильником. Использование абразивного инструмента нежелательно. Крупинки, оставшиеся в царапинах, попадут внутрь шва, что не лучшим образом скажется на его качестве. С кромок толстого алюминия (больше 4 мм) снимают фаски под углом 45 — 65⁰.

Для удаления влаги заготовки подогреваются до 150⁰C. Для снижения риска прожога тонкого металла до нуля под заготовки подкладывают стальные или медные пластины. Они улучшают отвод тепла, что позволяет ускорить процесс, за счет чего экономится энергия и газ. Сварку в среде аргона проводят сразу после подготовки, чтобы алюминий не успел окислиться.

Какое оборудование необходимо?

Первоначально нужно выбрать оборудование и расходные материалы для соединения металлических заготовок. К ним относится аргон для сварки, который закачивается в газовые баллоны, аппарат вырабатывающий сварочный ток, вольфрамовые или плавящиеся электроды.

Газовый баллон для сварки аргоном

Виды сварочных аппаратов

Существует 4 вида оборудования для сварки:

  1. Автоматическое — технология, подразумевающая автоматическую подачу газа, присадочной проволоки или вольфрамового электрода. Оборудованием управляет оператор.
  2. Механизированное — подразумевает автоматическую подачу присадочной проволоки. Сварщику следует удерживать горелку в нужном положении.
  3. Роботизированное — современное оборудование, которое работает в автоматическом режиме. Требует начальной настройки программы и задания алгоритма.
  4. Ручное — классический инструмент, требующий участия сварщика.

Выбор оборудования для сварка аргоном зависит от наличия возможностей и необходимой производительности.

Сварочные аппараты

В магазинах можно найти ряд сварочных аппаратов, позволяющих варить аргоном на производстве или в частных мастерских. Покупное оборудование можно разделить на несколько групп:

  • специальные аппараты;
  • специальное;
  • универсальное.

Устройство и принцип действия

В тех случаях, когда предполагаются лишь разовые домашние операции – предпочтительнее собрать аппарат для аргонодуговой сварки своими руками. Реализацию этой затеи облегчит подход, при котором применяются готовые блоки, входящие в состав ряда бытовых устройств, а также подходящие подручные материалы.

Перед началом сборки аппарата своими руками желательно изучить его принцип функционирования и устройство.

При комплектации аппарата аргоновой сварки нужно исходить из того, что для работы в инертной среде в целях экономии применяется не чистый аргон, а его смесь с углекислотой.

Следствием этого является потребность в нескольких газовых баллонах. Впрочем, можно приобрести и готовую смесь в одном баллоне, что упростит аргоновую сварку.

Большое значение также имеет используемая в инверторном модуле схема формирования выходного тока. Она гарантирует получение дуги высокого качества без окисления шва.

Исходя из этих условий, полный комплект оборудования для работы в аргоновой среде должен содержать такие обязательные узлы, как:

  • источник сварочного тока, в качестве которого может использоваться любой импульсный инвертор подходящей мощности с возможностью смены полярности;
  • комплект из нескольких баллонов, оснащённых редукторами и датчиками давления, обеспечивающих подачу смеси газов в зону аргоновой сварки;
  • соединительные шланги со встроенными электрическими проводами и газовыми каналами, позволяющими доставлять к месту сваривания все необходимые компоненты и оснащённые разъёмом особой формы;
  • газовая горелка с соплом и специальным держателем, позволяющим фиксировать неплавящийся электрод;
  • встраиваемый в питающий модуль осциллятор со схемой задержки токового импульса.

Собирая своими руками поэтапно аппарат для аргоновой сварки, надо обязательно подготовить шланги, а также побеспокоиться о надёжности электрических соединений подводящих кабелей.

Как варить в аргоне

Что нужно для правильной сварки? Конечно, немного теории и много практики. Теорию мы вам расскажем, а вот практику придется выполнять самостоятельно. Чем больше вы будете практиковаться, тем быстрее сможете приступить к выполнению серьезной работы. А пока давайте узнаем, какова технология аргонодуговой сварки и что нужно учесть, чтобы не наделать ошибок.

Прежде всего, нужно тщательно очистить и обезжирить стыки свариваемых деталей. Даже если визуально нет никаких загрязнений или коррозии, нужно все равно очистить поверхность металла. Во время работы старайтесь сокращать длину сварочной дуги. Дело в том, что длинная дуга формирует широкий неглубокий шов. Качество такого соединения оставляет желать лучшего.

Поэтому при работе с неплавящимся электродом постарайтесь сделать дугу как можно короче, приближая стержень к поверхности металла. Но этого может быть недостаточно для того, чтобы шов получился узким и глубоким. Двигайте электрод продольно, не отклоняясь в сторону и не выполняя поперечные движения. Именно по этой причине у сварщика должна быть «твердая рука» при сварке аргоном, иначе малейшее отклонение может привести к ухудшению качества сварного соединения.

Присадочную проволоку и электрод следует располагать только в сварочной зоне. Если вы будете постоянно отводить стержень или проволоку в сторону, то нарушите защитные свойства аргона и в сварочную ванну проникнет кислород. Проволоку стоит подавать плавно и равномерно, избегая резкой подачи. В противном случае металл будет сильно разбрызгиваться и ухудшит качество сварки.

Многим мастерам (особенно начинающим) по началу трудно понять, с какой скоростью подавать проволоку. Увы, не существует какой-то единой нормы, которая решит эту проблему. Все познается с опытом, так что экспериментируйте. Проволока для присадки должна подаваться под углом и перед стержнем. Эти требования обязательны. Их несоблюдение приводит к формированию неровного шва и усложняет сварочный процесс.

Также не рекомендуется резко начинать или заканчивать процесс сварки, поскольку в сварочную зону гарантировано попадет ненужный кислород. Мы рекомендуем на протяжении 20 секунд подавать в сварочную зону газ для аргоновой сварки и только затем приступать к работе. Если вы планируете окончить сварку, то сначала уберите проволоку, затем выключите горелку. Этот процесс должен занимать около 10 секунд. Также при окончании сварки снизьте силу тока. Если вы этого не сделаете, а просто уберете проволоку и горелку, то кислород попадет в сварочную зону.

Как видите, сварка аргоном требует большого терпения и хотя бы минимального опыта. Вы можете оценить свою работу, пользуясь показателем проплавленности. Осмотрите шов, который вы сделали: он не должен иметь округлую выпуклую форму. Если шов выглядит так, то это значит, что он не проплавлен. Таким незамысловатым способом можно проверить качество шва и оценить его прочностные характеристики. Конечно, такой метод не заменить полноценный контроль качества с помощью приборов, но вы уже на начальном этапе сможете увидеть недостатки своей работы.

Используемые источники:

  • https://metalloy.ru/obrabotka/svarka/argonnaya
  • https://svaring.com/welding/apparaty/argonovaja-svarka-svoimi-rukami
  • https://wikimetall.ru/metalloobrabotka/kak-varit-argonom.html
  • http://tehnika.expert/dlya-remonta/svarochnyj-apparat/argonnaya-svarka-svoimi-rukami.html
  • https://svarkaprosto.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-argonom
  • https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/gazovaya-i-gazozashhitnaya-svarka/osobennosti_svarki_argonom.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *