Электродуговая сварка в аргоне

Соединение металлических деталей при помощи сварки является самым распространённым. Свариваются как чёрные, так и цветные металлы, включая разнообразные сплавы. Многие, находясь в расплавленном состоянии в процессе сварки, вступают в реакции, с кислородом и азотом из воздуха. Это приводит либо к невозможности соединения, либо к снижению качества сварного шва. Решается эта проблема вытеснением атмосферного воздуха из зоны плавления путём подачи в неё инертного газа. Чаще всего для этих целей применяется аргон.

Технология

В качестве источника тепла для плавления металла используется электрическая дуга, возникающая между электродом и деталью. Одновременно в рабочую зону подаётся аргон. Поэтому правильное название такого процесса – аргонодуговая сварка.

Существует несколько технологий аргонодуговой сварки, отличающихся степенью автоматизации, применяемым оборудованием и назначением. Сварка с неплавящимся (вольфрамовым) электродом наиболее распространена. Выбор вольфрама объясняется его тугоплавкостью, и способностью сохранять твёрдость при нагревании до 3500 °C.

Электрод располагается внутри горелки с керамическим соплом, через которое подаётся струя аргона, вытесняющая из зоны расплава атмосферный воздух.

Формируется сварной шов за счёт расплавляемого металла самих деталей либо добавлением присадочной проволоки, вводимой в дуговую зону без включения в электрическую цепь.

Для зажигания дуги не рекомендуется использовать касание электрода к основному металлу, из-за загрязнения и оплавления заострённого конца. Дугу зажигают на специальной угольной пластине.

Высокий потенциал ионизации аргона затрудняет зажигание, что требует подключения высокочастотного осциллятора. Через него на электрод подаются высоковольтные импульсы для ионизации дугового промежутка. Для поддержания дуги при сварке переменным током включается режим стабилизации (осциллятор подаёт импульсы с частотой тока).

Аргонодуговая сварка на постоянном токе производится только на прямой полярности (за исключением алюминия), из-за неравномерного выделения тепла на аноде (70%) и катоде (30%).

Особенности и преимущества

Кроме различия в методике зажигания дуги, аргонодуговая сварка отличается от обычной следующим:

· при обычной электросварке электрод перемещается не только вдоль шва, но и поперёк, и вдоль своей оси по мере плавления. В аргоновой сварке движение электрода происходит исключительно по шву;

· отсутствуют флюсы и необходимость удалять шлак;

· нет подрезов на шве;

· плавная подача, и прямолинейное движение электрода исключают разбрызгивание металла;

· аргон в зоне расплава обеспечивает химическую чистоту шва;

· малым током можно сваривать листы металла от 0,5 мм.

В результате сварной шов получается намного тоньше и ровнее, при более равномерном проплавлении металла и прочности соединения.

Ещё одно отличие и преимущество – это возможность наращивать или восстанавливать объём детали путём наплавления слоёв металла.

Области применения

Сварка в аргоне может применяться для чёрных металлов (сталь и различные сплавы). Но наиболее востребована она при сварке металлов, для которых обычные методы не годятся. Аргоном варят чугун, медь, нержавеющую и оцинкованную сталь, титан, алюминий и его сплавы.

Аргонодуговая сварка применяется в авиастроении, космической отрасли, энергетике, судостроении и многих других областях индустрии.

При строительстве высотных каркасных зданий сварные швы несут высокие статические и динамические нагрузки. Аргоновая сварка даёт требуемую прочность.

Для стыкового соединения неповоротных труб разработана автоматическая орбитальная сварка.

В автомобилестроении объёмы работ, где требуется сварка в аргоне, чтобы соединять детали из цветных металлов и сплавов наиболее велики:

· детали кузова;

· радиаторы и патрубки;

· двигательные блоки;

· литые колёсные диски;

· климатическое оборудование.

Широкое распространение аргонодуговой технологии позволяет осуществлять ремонтные работы бытовой техники и автомобилей в случаях, которые иначе потребовали бы замены целых узлов и агрегатов.