Аргоновый сварочный аппарат

Термин — сварка подразумевает неразъемное соединение двух или более деталей между собой с расплавом металла в зоне соединения — это могут быть как металлические изделия, так и полимерные. Металлические изделия соединяются несколькими способами — газовая сварка, электродуговая и диффузионная под давлением (как разновидность диффузионной — кузнечная). Для аргоновй сварки используются почти одинаковое оборудование как для ручной электро сварки.

Электродуговая сварка в среде защитных газов

Для получения более качественной сварки металлических изделий из разных сплавов: сталь, цветных металлов, алюминия, и даже жаропрочных сплавов, отлично себя показала дуговая сварка с применением инертного газа аргона (далее аргоновая сварка).

Необходимость применения инертных газов возникла для исключения влияние активного кислорода воздушной атмосферы на свойства шва свариваемых деталей.

Наибольшую популярность инертный газ Аргон (Ar). получил по своим свойствам: он тяжелее воздуха в 1,6 раза; соответствует всем требуемым критериям по безопасности; доступный и один самых дешевых. Учитывая популярность Ar для индивидуального и промышленных производства, конструктора разработали и выпустили на рынок оборудование в состав которого входят аргоновые сварочные аппараты, держатель и подводящая арматура.

Прежде чем приступить теоретическим основам теории, давайте посмотрим, как все это работает.

TIG горелка

Непосредственно в зоне сварки находится горелка, которая называется TIG — расшифровка аббревиатуры — Tungsten (вольфрам), Inert (инертный), Gas (газ). Понять устройство горелки можно из ее расшифровки аббревиатуры: цанга, в которую вставляется вольфрамовый электрод; держатель находится внутри керамического сопла. К держаку электрода подводится электрокабель, к соплу шланг для подачи газа.

Острый конец электрода закрывает тыльный колпачок, который может иметь различную длину для более удобного доступа горелки к ограниченному пространству: чем короче длина колпачка, тем доступнее ограниченное в размерах пространство.
TIG горелка является только составной частью сварочного аппарата для аргоновой сварки.

Сварочные вольфрамовые электроды

Понятно без доставки токовой нагрузки в зону расплава без специальных устройств не получится. Для этой цели предназначены электроды. Они выпускается различных диаметров в зависимости от силы тока от для работы с различной толщины свариваемых деталей. Синяя маркировка для сварки на постоянном токе. Зеленая — для сварки на переменным напряжением.

Также различие введенными в вольфрам примесями, изменяющие свойства самого вольфрама и соответственно свойства шва. Маркировка основных сварочных электродов приведена в таблице. WP — цвет зеленый применяется для сварки алюминия, магния и их сплавов работает на переменном напряжении — это самый чистый с содержанием 99% вольфрама.

WP-20 — красный, содержит 2% диоксида тория. Применяется для высококачественной сварки низкоуглеродистых сталей низколегированные нержавеющих сталей, сплавов титана, меди предназначен для работы на постоянном токе.

Таблица расшифровки обозначения электродов.

Это наиболее распространенные стержни легированного вольфрама, так как имеют существенное преимущество перед чистым вольфрамом. Но, торий является слабоактивным радиоактивным элементом. Поэтому при работе с этими электродами, а особенно, при заточке необходимо обязательно применять средства индивидуальной защиты.

WC 20 — серые, содержит 2% диоксида церия, применяется для всех видов стали и их сплавов на постоянном и переменном токе. Добавление диоксида церия улучшает пусковые свойства и устойчивость горения дуги, а также уменьшает собственное сопротивление чистого вольфрама, что увеличивает пропускную способность токовой нагрузки по электроду. Церий среди редкоземельных металлов является самым распространенным нерадиоактивным материалом. WC 20 универсален и работает одновременно хорошо на постоянном и переменном токе с прямой обратной полярностью.

WY20 — темно синие, содержат 2% диоксида иттрия, применяется для сварки особо ответственных конструкций из низколегированных сталей, нержавеющей стали сплавов из титана, меди. Работает на постоянном токе. Дополнение иттрия в электрод увеличивает температуру плавления электрода. С этой добавкой вольфрам является самым тугоплавким из всех имеющихся в продаже.

WZ8 — белые, содержит 0, 8 % оксида циркония, применяется для сварки алюминия магния и их сплавов. Требует особой чистоты сварочной ванны, работает только с переменным токами. Электроды с добавлением лантана WL-15 — золотистые содержит 1,5% диоксида лантана. Они универсальны, применяются для всех видов сварки на постоянном и переменном токе, имеют очень легкий запуск и самую устойчивое характеристику горения дуги, также эта добавка увеличивает значения максимального тока на 40% в сравнении с вольфрамом без добавок. При покупке аргонового сварочного аппарата в цену входит комплект электродов с описанием их применения.

Сварочные токи

При работе с различной толщиной деталей для получения оптимального нагрева и расплава металла в сварочной ванне экспериментальным путем получены токовые режимы. В особых случаях можно использовать более тонкие электроды для сварки толстого металла, но тогда шов будет недостаточно качественным или электроды будут перегреваться и сгорать. При использовании превышающих диаметров от рекомендуемых режимов, можно легко прожечь тонколистовой материал повредив заготовку.

Ниже приведена таблица зависимости необходимой силы тока от диаметра электрода и толщины свариваемого металла.

Толщина металла, мм Диаметр вольфрамового электрода, мм Сила тока, А
3-0,7 1 — 1,6 40
3 — 4 1,6 — 2 50-90
4 — 5 2 — 2,5 60-120
5 — 6 2,5 — 3, 1 80 — 120
6-8 3,2 — 3, 9 120 -155
8-11 4 — 4,9 140 -180
12-15 5 — 5,9 180 -220
15-18 6 — и более 220 -300

Заточка электродов

Наконечник для сварки должны иметь заточку на конус. Заточка необходима для получения электродуги устойчивого и определенного направления. При конусной заточки направление дуги не меняется в зависимости от наклона стержня. Это явление объясняется физическим свойством движения электронов: максимальная концентрация при движении тока происходит на самой узкой части проводника.
Высота конуса должна быть равна одному — двум диаметрам стержня.

Для сварки переменным током заточка производится на конус, а затем острый кончик затачивается под полукруг, таким образом, окончание конуса электрода должно быть сферическим. В связи с очень большой жесткостью вольфрама заточка на абразивных кругах происходит медленно, для этих целей лучше использовать шлифовальную наждачную бумагу зернистостью 60-100 мкм в виде шлифовальных кругов на болгарке. Еще одно необходимое условие для заточки — направление борозд должно быть вдоль длины электрода по направлению к конусу, именно вдоль, а не поперёк или под углом. Заточка электродов может зависеть от типа аппарата и имеющихся на нем режимов, на что указано в инструкции к эксплуатации, конечно, если аргоновый сварочный аппарат купить в специализированных дилерских центрах или магазинах

Немного теории

При рассмотрении марки электродов было указана работа при переменном или постоянном токах, в чём же различие? Из того же курса физики нам известно — при прямой полярности электроны по проводнику движутся от минуса к плюсу — это так называемая прямая полярность соединения электрической цепи.

Прямая полярность

при сварке прямой полярности минус подключается к электроду плюс к заготовке. Электрическая дуга между электродом и заготовкой и есть участок который замыкает цепь между сварочным аппаратом и деталью. Поскольку воздушный зазор имеет большое сопротивление, для преодоления которого электроны тратят большую энергию, этот участок сильно нагревается, причем принимающая часть цепи (в данном случае деталь) разогревается сильнее.

Материал электрода — вольфрам имеет температуру плавления 3300° С, а температура плавления большинства сталей 1500° С, плавления металла происходит в зоне горения дуги на заготовке. При правильном выборе режима сварки электрод не подвергается оплавлению и работает длительное время.

Но это только при условии устойчивого положение электрода относительно шва. Стоит только хотя бы на мгновение коснуться кончиком электрода, расплава в ванной, как сразу же начинается прямое перетекание электронов с электрода в ванную, что разрушительно действует электрод и его заточка оплавляется. В итоге конус стержня приходит в негодность для дальнейшего применения.

Обратная полярность

при обратной полярности ток уже из расплавленного металла перетекает на электрод разогревая его более интенсивно. Именно здесь больше всего необходимо соблюдение режимов сварки и правильная заточка электрода т.к. конус имеет большую площадь охвата дугой и более интенсивно отводит тепло в тело электрода.

Тогда возникает вопрос зачем же нужен режим переменного тока при сварке?
Все дело в том, что некоторые металлы, например, алюминий, имеют интенсивные окислительные процессы быстро вступая в реакцию с кислородом воздуха. Быстро окисляясь уже в расплавленном виде на нем образуется окисная пленка, которая поверхностным натяжением препятствует соединению расплава. Кроме того, алюминий имеет очень большую теплопроводность, что вызывает необходимость большего прогрева зоны контакта свариваемых деталей.

Переменный режим

Именно эта ситуация и стала поводом для разработки режима переменного тока при сварке деталей из подобных металлов.

В режиме обратной полярности происходит отделение атомов окисной пленки из сварочной ванны разрушая ее структуру. Поскольку пленка имеет толщину всего несколько атомов длительное применение обратной полярности не имеет смысла. В итоге получается во время работы сварки прямой полярности происходит интенсивный нагрев зоны контакта, во время обратной полярности происходит разрушение поверхностной окислительной пленки, следующая смена полярности способствует быстрому соединению расплавленного металла, образуя качественный шов.

Здесь следует заметить, что при сварке аргоном вообще, а алюминиевых сплавов особенно, необходима тщательная зачистка места сварки наждачной бумагой.
Регулируемые режимы переменного сварочного тока имеют не все аппараты, поэтому прежде чем купить сварочный аппарат для аргоновой сварки необходимо точно определиться с необходимостью и наличием этой функции на агрегате.

Выбираем агрегат

Для сварки в среде аргона необходим соответствующий аппарат, таких аппаратов существует много, они отличаются по многим параметрам: цена, количество режимов, мощность. Поэтому для выбора аппарата прежде всего необходимо определиться для чего он будет использоваться и какая мощность необходима. При выборе аппарата необходимо учитывать функции: сварка для всех видов цветных металлов; диапазон регулировки тока от 10 до 200 А.; устойчивая работа при входном напряжении фазы до 190 В.

Аппарат должен варить постоянным током и переменным. Также режим ПВ (продолжительности включения) должен быть не менее 50%. Режим ПВ — это продолжительность устойчивой работе на каком-то заданном токе, например, 120 А.
Полностью всем подобным критериям обладает аргоновый сварочный аппарат сварог.

Диапазон инверторов этой марки различны по функционалу и мощности. Инвертор может удовлетворить любого потребителя, как промышленного, так и частного, например, промышленный универсальный аппарат TECH TIG 200 P AC/DC (E101) – инвертор с помощью которого можно выполнять профессиональную аргонодуговую сварку TIG на постоянном и переменном токе (AC/DC), импульсную сварку (TIG Pulse AC/DC), сварку изделий из титана, алюминия, нержавеющей и оцинкованной стали и сплавов на их основе. На аргоновый сварочный аппарат цену можно узнать, зайдя на интернет ресурс и проконсультироваться у квалифицированного менеджера.

Аргоновый сварочный аппарат сварог т16 p

Переносной аппарат, адаптирован для индивидуальной работы в переносном режиме.
Напряжение на входе 187-253 В, Количество фаз питания — 1.
Напряжение холостого хода -45 В, Тип выходного тока: постоянный и переменный.

  • Мощность — 3.30 кВ·А.
  • Продолжительность включения при максимальном токе 60 %
  • Макс. сварочный ток при непрерывной работе 120 А.
  • Толщина металла 0.50-8 мм.
  • Тип поджига дуги — высокая частота.
  • Горячий старт — есть.
  • Габариты, ДхШхВ 480х240х330 мм, Масса 19 кг.
  • Комплектация: горелка TS 26 (4 м); комплект ЗИП; кабель сварочный 1×10 кв. мм, 3 метра; клемма заземления 200 А; клемма ОКС 35­50; ключ шестигранный; электрод 2×150 (IGB0008­20).

Приобрести аппарат можно также у менеджера интернет — ресурса перейдя на основной сайт по ссылке. Там же можно найти ответ на все интересующие вас вопросы.