Аргоново заваряване: оборудване и технология на работа

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Метод на заваряване с аргон (TIG система) се използва главно за работа с тънкостенни детайли с дебелина не повече от 6 мм. Според конфигурацията на изпълнение и видовете метал, налични за поддръжка, тази технология може да се нарече универсална. Ограниченията на обхвата на заваряването с аргон се определят само от ниската му ефективност при работа с големи обеми. Техниката се фокусира върху високата точност на операцията, но с големи ресурси.

Общи принципи на технологията

Това е вид ръчно дъгово заваряване, което използва волфрамов електрод в среда на защитен газ. Стопяването се извършва с помощта на дъга, възбудена между електрода и целевия детайл. По време на работа трябва да се осигури подаване на газ и правилната посока на волфрама. За да се получи висококачествена заварка, газовата смес трябва да тече постоянно и без прекъсване, но бавно. Един отОсновните принципи на аргоновото заваряване се състоят в ръчното извършване на работни манипулации, но в зависимост от технологичната поддръжка, например, процесът на насочване на пълнежния материал може да бъде автоматизиран. Газът се избира въз основа на характеристиките на метала, който се заварява. По-често се използват хелий и аргон, откъдето идва и името на метода. В случай на порести структури на детайли се използват защитни газови вани с подаване на кислород до 3-5%. Такава добавка повишава защитните свойства на заваръчния шев от появата на пукнатини и излагане на атмосферен въздух. В същото време чистият аргон като такъв не е в състояние да създаде бариера срещу преминаването на влага, мръсотия и други частици, които могат да имат пряк отрицателен ефект върху образуваната структура на заварката. Външните фактори на околната среда и лошо почистената повърхност на частите също могат да бъдат източници на чужди теми.

TIG заваръчна машина

Инверторите или трансформаторите се използват като източник на ток. По-често - първият, защото се различават по по-ергономично устройство и характеристики, оптимизирани за повечето типични задачи. Инверторите могат да работят в два режима - с DC или AC захранване. За поддръжка на твърди метали (например стомана) се използва постоянен ток, а за меки (алуминий и неговите сплави) се използва променлив ток. Модерно устройство за аргоново заваряване е снабдено с възможност за фина настройка на тока, има защита срещу прегряване и пренапрежение и в някои модификации дисплей, който отразява всички основнипараметри. Напоследък се търсят и модификации с улеснено запалване на дъгата и стабилизиране на параметрите на заваряване. Това са функциите Hot-Start и Arc-force, съответно.

Хардуерни спецификации

Изберете инвертори по напрежение, тегло, мощност, спектър на заваръчния ток, наличие на определени функции и размери. Средните диапазони на основните работни параметри на машина за заваряване с аргон могат да бъдат представени по следния начин:

• Мощност - от 3 до 8 kW.
• Текущи стойности - минимум 5-20 A, максимум 180-300 A.
• Напрежение - 220 V за домакински модели и 380 V за промишлени.
• Тегло - от 6 до 20 кг.

За извършване на прости операции се използват евтини модели с максимална сила на тока от около 180 A. Освен това в такова оборудване липсата на мощност обикновено се компенсира с висок коефициент на времетраене на включване - средно от 60-70%. Това означава, че операторът ще може да работи в продължение на 7 минути, без да спира процеса, за да охлади апарата и например да почива за 3-4 минути. Професионалистите, от друга страна, използват предимно мощни устройства, захранвани от трифазни мрежи 380 V. Предимствата на такива устройства включват възможността за заваряване със скокове на напрежение до 15%, плавно регулиране на силата на тока и ефективна охладителна система.

Допълнително оборудване

В допълнение към генератора на ток, работата ще изисква цилиндър с газова смес, горелка, електроди и тел за пълнене. Цилиндърът има редуктор в конструкцията с регулируем обем на подаването на гази маркуч, свързан към инструмента. За насочване на защитния газ се използва факла под формата на пистолет. Той се свързва към маркуча на цилиндъра и фиксира волфрамовия електрод в държача. На дръжката на горелката са предвидени бутони за включване на подаването на газ и тока. Параметрите на горелката за аргоново заваряване се избират според формата на електрода и изискванията за поддръжка на целевата част. Вземат се предвид размерите и конструктивните характеристики, пропускателната способност на дюзата и т. н. Що се отнася до пълнежната тел, тя не винаги се използва - обикновено в случаите на работа с дебели детайли, изработени от въглеродни метали. Това е метална пръчка, която също може да бъде заварена.

Условия за получаване на висококачествено заваряване

Успехът на операцията ще бъде подкрепен главно от уменията на изпълнителя. Опитен майстор се отличава със способността да държи горелката в правилната позиция за дълго време, както и да доставя правилно материали за пълнене, ако са необходими за решаване на конкретен проблем. В допълнение към уменията на майстора, качеството ще се определя от спазването на технологията на заваряване. Има много нюанси и тънкости както в организацията на процеса, така и в хода на физическото изпълнение на работата. Например, не всеки знае, че горелката трябва да се държи под ъгъл от 20-40 ° спрямо посоката на термично излагане. Пренебрегвайки това правило, можете да получите крехка и ненадеждна връзка. Също така, самата машина за заваряване с аргон е от голямо значение за получаването на висококачествен резултат. И дори не става въпрос за технически и експлоатационни параметри,но в надеждността на инструмента, ергономичността на неговия дизайн и ефективността на функционалността.

Подготовка на материал за заваряване

Преди заваряване почистете повърхността на целевата част. На първия етап се извършва физическа обработка и след това обезмасляване. Петната от масло и мазнини се отстраняват с ацетон или разтворители за метални повърхности. Има още един трик, свързан с подготовката на части с дебелина над 4 мм. Извършва се така нареченото изрязване на ръбове. Те са скосени, за да може по-късно заваръчната вана да бъде под повърхността на детайла. Това ще ви позволи по-ефективно да оформите свързващ шев. Преди работа с тънколистов материал се използва и техниката на фланциране, при която ръбът се огъва под прав ъгъл. За да може заваряването с аргон да остави след себе си минимум изгаряния и деформации, оксидният филм също се отстранява от детайла. За тази операция можете да използвате абразивни материали с инструменти. Например, ръчният процес често използва файл или шкурка.

Работен поток

Кабелът за маса е прикрепен към детайла, горелката е свързана към инвертора и газовия цилиндър. Майсторът взема горелката в едната ръка, а телта за пълнене в другата. След това преминете към настройка на работните параметри на оборудването. Необходимо е да се зададе оптималната сила на тока, въз основа на параметрите на детайла. Как да изберем оптималния режим? В случай на широкоформатни основни стомани и техните сплави, заваряването с аргон се извършва при постоянен токполярност. Ако говорим за цветни метали, тогава оптималните условия ще създадат променлив ток с обратна полярност. Преди незабавното начало на операцията е необходимо да включите подаването на газова смес за около 15-20 секунди. След това дюзата на горелката се извежда до повърхността на детайла, а разстоянието от електрода трябва да бъде 2-3 mm. В тази междина ще се образува електрическа дъга, която допълнително ще осигури топенето на ръба и пълнежния прът.

Характеристики на работа с титан

В случай на титан, трудностите се дължат на неговата химическа активност, която възниква при взаимодействие с газова смес. По-специално, по време на топенето настъпва окисляване, образува се твърд филм и водородът намалява качеството на заваръчния шев. Освен това, поради ниската топлопроводимост на титана, се налага повторно заваряване около съществуващото съединение, което се осигурява при първото преминаване чрез аргоново заваряване. Със собствените си ръце можете да извършите висококачествена обработка на този метал, като използвате комбинация от волфрамови електроди и пълнител, като поддържате ъгъл между тези елементи от 90 °. Поне тази препоръка може да се използва при работа с листове от 1,5 мм.

Характеристики на работа с мед

Проблемите при заваряването на този метал са донякъде подобни на тези, обсъдени по-горе. В хода на работа се наблюдава същото окисляване, което води до неравномерна заварка. Има и други характеристики, свързани с медния оксид поради реакция с водород. Образуват се двойки, които запълват структурата на кръстовището, коетологично води до запазване на въздушните мехурчета. Как да готвите мед с аргоново заваряване, за да премахнете подобни ефекти? Работете само с обратна полярност или променлив ток. Използваният газ е аргон, а електродите не са волфрам, а графит. За разлика от титановото заваряване, методът на топене на ръбовете се използва без пълнеж.

Характеристики на работа с алуминий

Може би това е най-капризният метал в заваряването, което може да се обясни с трудността да се задържи формата по време на топенето, високата окислимост, високата топлопроводимост и склонността към образуване на пукнатини, вдлъбнатини и други дефекти. Аргонова смес в този случай ще изпълнява не само ролята на защита срещу кислород, но и ще действа като активатор на електропроводимата плазма. По време на процеса на нагряване ще се образува огнеупорен слой, който ще трябва да бъде унищожен при условия на обратна полярност или променлив ток. В много отношения качеството на аргоново заваряване на алуминий също ще зависи от степента на интензивност на посоката на аргона. Така че, когато работите с алуминиев лист с дебелина 1 mm при сила на тока не повече от 50 A, консумацията на инертен газ ще бъде 4-5 l / min. Дебелите части до 4-5 mm се варят при ток от 150 A с подаване на аргон до 8-10 l/min.

Спазване на мерките за безопасност при заваряване

Дори при незначителна работа трябва да се осигури цял набор от защитни мерки, включително следното:

• За предотвратяване на термомеханични ефекти под формата на разпръскване на стопилката при контакт с кожата е необходимо да се използва специално оборудване– яке, панталон, ръкавици и ръкави от термоустойчива плътна материя.
• Намалете риска от пожар по време на заваряване с аргон, като почистите работното място от запалими вещества и предмети. Оборудването, неговите канали за свързване са внимателно проверени и газовите комуникации са предварително прочистени.
• Въпросът за електрическата безопасност също е важен. Оборудването трябва да е с диелектрично покритие и окабеляването трябва да бъде заземено и защитено от късо съединение.

Предимства и недостатъци на метода

Едно от основните предимства на технологията е нейната гъвкавост и възможността за работа с различни метали с висока скорост. Както вече споменахме, дори сплави, които се страхуват от взаимодействие с кислород, могат да бъдат успешно обслужвани при определени условия. Друг плюс се изразява в защитна газова среда, поради което се намалява рискът от образуване на пори и чужди включвания в структурата на заваръчния шев. В много ситуации се изисква работната зона да бъде затворена колкото е възможно повече, така че останалата част от повърхността да остане недокосната. И в този смисъл заваряването с аргон ще бъде най-доброто решение, тъй като нагряването се извършва локално и не деформира елементи и конструктивни части на трети страни. Ако говорим за недостатъците, тогава те са малко. Първо, това е сложността на физическото изпълнение на задачата, която изисква определени умения и знания. Второ, голямо натоварване на мрежата с високи разходи за електроенергия е неизбежно.

Заключение

Днес всеки може да приложи TIG заваряванежелаещи, набавяне на подходящата техника и консумативи. За домакински задачи във фермата, например, можете да получите устройството Resanta SAI 180 AD, което ще ви позволи да извършвате функционално и продуктивно заваряване с аргон. Оборудване от този тип с ток от 180 A струва около 18-20 хиляди рубли. Професионалистите се препоръчват модели като "Сварог" TIG 300S и FUBAG INTIG 200 AC/DC. Те се отличават с висока мощност от около 6-8 kW, сила на тока от 200 A, но също така струват най-малко 25 хиляди рубли. Такова оборудване за заваряване често се използва в строителството, специализираните автосервизи и големите индустрии.