Аргонная сварка – уникальный и единственный способ соединения деталей из цветных металлов, отличающийся безупречным качеством и скоростью. Для этого вида сварки применяется особая аргоновая горелка (АГ), выполненная с керамическим соплом и держателем вольфрамового электрода. Устройство достаточно качественное и надежное, чтобы работать в средах с высокими температурами. Головка горелки должна проворачиваться на 180 градусов, чтобы ее можно было направить ко шву, защитив при этом рукоятку от перегрева температур.
Устройство и принцип работы
Аргоновая сварка похожа на обыкновенную дуговую, только сварочная ванна заполняется аргоном, который на 38.0 % тяжелее атмосферного воздуха, он опускается в сварочную ванну, вытесняя воздух и изолирует ее от атмосферного О2. В связи с такой обработкой сварочный шов выходит без оксидной пленки, а качество сварки улучшается. Аргон не является дорогостоящим газом, он имеется в воздухе и является побочным газом, в процессе выработке О2 и N2.
Основной элемент устройства – горелка. На электрод поступает рабочий ток, а сварочная площадка защищается аргоном от контакта с О2 из атмосферы, тем самым предотвращает окисление поверхности. В комплект устройства входит шлейф, шланг для газоподачи и силовой кабель. Иногда в комплекте отсутствует шлейф, поэтому потребуется обратить на это внимание, оформляя покупку. Сварка АГ может выполняться вручную, в режиме полуавтомата и 100% автоматический способ. От этого будет зависеть исполнение агрегата, чем больше процент автоматизации, тем сложнее конструкция и выше стоимость.
В конструкции АГ имеется резервуар для циркуляции воды с 2-мя штуцерами для входа и выхода. В центре сосуда на диэлектрических упорах размещен электрод, имеющий провод и точку для присоединения кабеля. Газ из баллона подается к соплу в свободное пространство рядом с электродом.
Порядок подключения аргоновой горелки:
- Сварщик запускает циркуляционную охлаждающую систему и сварочный аппарат.
- Открывают подачу аргона на АГ.
- После создания защитного слоя зажигают дугу.
- Начинается нагрев, при Т плавления образуется ванночка из металла на границе соединения, в которую подается присадочный материал в виде проволоки.
- После образования хорошего соединения, сварщик перемещает горелку дальше по шву.
Разновидности аргоновых горелок
Аргоновые горелки подразделяются по виду охлаждения: воздух или вода. Во многих моделях TIG устроено воздушное, так как водяной метод потребует сложного оборудования. По методу подачи инертной среды бывают АТ с вентилем или кнопкой. Многие современные устройства снабжены и тем, и другим. По типу соединительного разъема со сварочным аппаратом, АТ не классифицируют из-за многообразия вариантов. Обычно производитель комплектует их под конкретные виды инверторов, единственное условие – разъем обязан соответствовать гнезду аппарата. С этим возникают проблемы, особенно при покупке в интернете, так как многие изготовители забывают указывать тип разъема. Также в комплекте должна быть указана длина шлейфа 4 или 8 метров.
Характеристику горелки можно определить от маркировки названия, например, TIG 26, что означает большую горелку с водяным охлаждением. АГ делятся на две группы: маленькие и большие. К первым относятся маркировка 9 (воздушное охлаждение) и 20 (водяное). Расходники и запчасти для них – взаимозаменяемы.
По типу конструкции
АГ подразделяют на вентильные и кнопочные. Первая конструкция — самая простая, для начала процесса просто открывают вентиль на баллоне. Часто такие горелки соединяются только к инвертору. Процесс розжига дуги заключается в постукивании проволокой по свариваемой поверхности. Такая конструкция АГ не применяется для соединения деталей из алюминия.
Кнопочная модель — более усовершенствованный тип. Кнопка довольна, функциональна и имеет несколько положений режима: газоподача, настройка сварочного тока, розжиг, образование дуги и другие. Подобные горелки просты в эксплуатации и обеспечивают достойное качество швов.
Комбинированные горелки с вентилем и кнопкой встречаются редко, их не рекомендуют использовать новичкам в аргоновой сварке, поскольку они сложные в процессах настройки, а вот опытные специалисты выбирают этот вариант горелок, так как они имеют больше функционала для создания разных сварочных режимов.
По типу охлаждения
Варианты охлаждения в АГ, существуют воздушное, работающее на естественном принципе циркуляции и водяное с принудительной подачей охлаждающей жидкости.
Первый метод конструкционно прост, детали охлаждаются воздухом под действием О2. Такая система применяется при сварке небольших швов и с током до 200 А, иначе устройство аргоновой горелки будет перегреваться.
Водяное охлаждение — процесс выполняется за счет особых конструкционных элементов, для подачи к корпусу холодной воды.
Критерии выбора
Сварка TIG больше всего применима там, где имеет значение вид выполняемого шва либо где свариваемые детали тонкие, и потребуется контролировать параметры дуги. Аппаратами TIG сваривают тонкие нержавеющие, детали из цветных деталей, требующих точного режима дуги, поскольку при перегреве узлы будут деформированы.
При подборе АГ применяют такие критерии:
- Режим тока от 5.0 до 230.0 А, сваривает нержавейку 0.5 мм и алюминиевые узлы 6.3 мм.
- Стабильность сварочного режима — важный параметр качественного процесса, особенно при окончании процесса.
- Режим тока — переменный или постоянный.Если планируется сваривать не только нержавеющую сталь, но и цветные металлы, то агрегат должен быть двух-режимным.
- При соединении переменным током, направление его меняется. Когда сваривают алюминиевые детали, при «+» направлении поверхность освобождается от оксидов, а при противоположном – выполняется процесс плавления. Важен также баланс между направлениями, поэтому допустимо менять продолжительность сварки электротоком определенной направленности.
- Простота использования. Этот вид аргонной сварки может выполнять мастер с высокой квалификацией. Поэтому для начинающих пользователей потребуется простой аппарат с понятными функциями управления.
- Наличие вентилятора для воздушного охлаждения. Он может включаться автоматически по температурному датчику или функционировать в постоянном режиме.
- Рентабельность и производительность — важные факторы при выборе АГ, на них влияют конструкция и расходники. При приобретении последних, нужно обращать внимание не только на цену, но и срок использования.
Плюсы и минусы
Сварка аргоном, в общем, сложное оборудование для новичков, нужно готовиться к тому, что в этом случае скорость работы будет низкая. Тем не менее, зачастую этим устройствам альтернативы нет.
Основные преимущества аргонодуговой сварки:
- Создание защитного шва от губительного воздействия атмосферы.
- Отсутствие перегрева металла при определенном опыте работ.
- Нет повреждения кристаллической решетки в местах соединения.
- Широкая сфера применения для любых видов сплавов.
- Редкая смена электродов.
- Доступность на рынке комплектующих для аргоновой горелки.
Недостатки АГ:
- Защита от окружающего воздуха легко может быть нарушена, если сварщик будет работать на сквозняке, поскольку защитный газ будет просто «сдуватся»;
- при режиме с большой силой тока потребуется периодическое охлаждение сварки;
- мощное излучение ультрафиолета при применении гелия;
- достаточно сложное оборудование, чтобы подключить и использовать, необходимо выполнить его настройки;
- необходима квалификация и опыт у сварщика.
Нюансы подключения
Аргоновый аппарат отличается от обычной дуговой, поэтому сварщику нужно соблюдать определенные правила:
- Шов должен накладываться исключительно по направлению обрабатываемой кромки, любые колебательные движения будут утолщать шов, и снижать его прочностные характеристики.
- При выполнении работ потребуется следить за режимной скоростью движения дуги и глубиной провара металла.
- Лучше выполнять ручную сварку с применением инверторного оборудования оборудованного механической подачей присадочного материала.
- Для того чтобы создать защитное аргоновое облако, подают газ за 20 сек до начала сварки и заканчивают после 5 сек. Газ защищает полученный шов микротрещин, тем самым обеспечивая его прочность.
- Заканчивают выполнения шва с помощью реостата, медленно снижая напряжение дуги.
- Зажигают дугу с использованием осциллятора с источником питания. Тогда можно создавать высокочастотные импульсы для ионизации зазора дуги, например, при частоте в сети 55 Гц и напряжении 220 В, осциллятор может подать напряжение в 5000 В счастотой до 450 Гц, что позволит легко зажечь электрод.
- В противоположность обычной дуговой, АГ нельзя начинать с касания электродом свариваемых деталей.
- Сначала на них подают газ в течении 20 сек, затем плавно подносят сопло аргоновой горелки к металлу на 2 мм, дугу медленно и ровно ведут вдоль шва, не допуская колебательных движений, при этом присадочную проволоку располагают перед соплом и подают также плавно.
Краткий обзор популярных производителей
Наиболее популярны модели АГ по рейтингу 2019:
- AURORA TIG 9V 110A – отечественная горелка работает со сварочными агрегатами марки СВАРОГ, имеет хорошую доступность в торговой сети и по расходникам и по запасным частям
- Стоимость зависит от модификации, и колеблется в пределах от 2.5 до 4.5 тыс. руб.
- СварогTS 26V (M12-1) – сварочный агрегат с воздушным охлаждением максимальным рабочим током — 180 А для постоянного и 130 А для переменного, допустимые электроды — от 0.5 до 4 мм, цена в Москве — от 4 до 6 тыс. руб.
- Барс TIG-17V – для режима с постоянным током 140 А и воздушным охлаждением, шлейф, длиной 4 м, большой набор комплектующих, цена 3.5 тыс. руб.
- Горелки TORCH для переменного и постоянного тока, цена до 3.0 тыс. руб.
BlueWeld No 9 от 9.0 тыс. руб. тысяч, а No 26 — от 15.0 тыс. руб.
Таким образом, можно подвести итог, что аргонодуговая горелка — основной элемент для аппарата сварки (WIG/TIG), позволяет работать с материалами разной толщины, в том числе с разнородными металлами, что делает ее незаменимой для таких видов работ. В руках опытного мастера она выполняет аккуратный шов, при этом металл практически не разбрызгивается.