Аргонно-дугове зварювання (TIG)

Аргонно дугова зварка є головним способом нерухомого з’єднання різних деталей, зроблених з високолегованих сталей і кольорових металів, в першу чергу алюмінієвих сплавів і титану. Аргон є інертний газ, який важчий за повітря. У момент зварювання він подається в зону зварного з’єднання і витісняє з неї повітря, що містить кисень, що перешкоджає загорянню з’єднуються під впливом електричної дуги. При цьому сам він ні в які хімічні реакції не вступає за визначенням, тому під впливом високої температури матеріал плавиться, але не горить. Таким чином, аргонно дугова зварка виступає як свого роду зварювальний гібрид, в якому застосовується одночасно і електрику, і газ.

Принципова схема аргонодугового зварювання.

Пристрій і принцип роботи

Найбільш поширеним є метод аргонно дугового зварювання із застосуванням плавиться. Такий електрод виготовляється з вольфраму, який традиційно вважається виключно тугоплавким металом. Його вставляють в сопло, зроблене з міцної кераміки, через яке в робочу зону подається струмінь аргону. На електрод подається електричний струм великої сили, який утворює між кінцем електрода і з’єднуються матеріалом електричну дугу. Для посилення зварного шва його поверхню додатково покривається шаром розплавленого металу з того ж матеріалу. З цією метою в зону зварювання подається присадний дріт, яка при цьому не входить в електричний ланцюг.

Пристрій пальника для аргоновой зварювання.

Цей процес носить технічний позначення tig, що означає зварювання за допомогою вольфраму в інертному газовому середовищі. Він дещо відрізняється від газової дугового зварювання вольфрамом, іменованої gtaw. Процес наплавлення матеріалу присадного дроту при цьому може носити як струменевий, так і крапельний характер. В останньому випадку він менш стійкий і при ньому відбувається значне розбризкування електродного матеріалу. Оскільки тиск в дузі порівняно невелика, краплі набувають досить великі розміри.

Діапазон сили струму для краплинного переносу досить широкий і може варіюватися практично двократно, від 120 до 240 А. Якщо ж сила починає перевищувати позначку в 260 А, то відбувається перехід до струменевого нанесення матеріалу, при цьому зростає стійкість процесу і різко зменшується розбризкування. Однак така сила струму допустима далеко не завжди, і для посилення стабільності процесу застосовують джерело, що випускає електричний струм у вигляді імпульсів. Він може забезпечити перехід до струменевого процесу нанесення розплавленого металу вже при токах в 100 А. Це значно збільшує якість з’єднання.

Технологія аргонно дугового зварювання

Таблиця характеристик аргону.

При проведенні зварювання відповідно до технології tig необхідно однією рукою тримати пальник, а інший подавати в робочу зону присадні дріт. Існує і автоматична аргонодуговая зварювання, коли і переміщення пальника, і подачу дроту здійснює спеціальний пристрій. При ручному способі на пальнику потрібно натиснути кнопку, яка включає струм і одночасно подачу аргону. Між кінцем вольфрамового електрода і робочою поверхнею спалахує електрична дуга, яка і плавить з’єднуються кромки і присадні дріт.

При цьому торкатися поверхні електродом можна ні в якому разі. Іонізаційний потенціал аргону дуже високий, тому іскра між виробом і електродом запалюється дуже погано. До того ж при дотику до виробу сам електрод починає оплавлятися і сильно забруднюється. Саме тому паралельно з джерелом живлення для зварювального апарату для запалювання дуги підключається пристрій, іменоване «осциллятором». З його допомогою на електрод можна подавати потік високовольтних імпульсів високої частоти, які допомагають підняти рівень іонізації проміжку, в якому утворюється електрична дуга, що дозволяє їй запалитися в момент включення струму.

Сам процес зварювання в аргонової середовищі може відбуватися як на постійному, так і на змінному струмі. У першому випадку кількість тепла на анод і катод виділяється в пропорції 7 до 3. Тому для того щоб не сильно нагрівати електрод і в той же час добре проплавити зварюються межі, застосовують пряму полярність. Саме тому всі види сталей, як нержавіючих, так і легованих, а також титан і більшість інших матеріалів зварюються таким способом. Виняток становить алюміній, його варять на змінному струмі, який допомагає руйнувати тугоплавкий шар оксиду.

Щоб розплавлений метал, що покриває шов, був менш пористим, до аргону додають зовсім невелика кількість кисню. Якщо його кількість буде значним, метал почне просто горіти. А при невеликій кількості кисню тільки вигорають шкідливі домішки, що потрапили в робочу зону. Зварювання в середовищі аргону можна виробляти і плавиться, на зразок звичайної електрозварювання. Так варять нержавіючу сталь і алюмінієві сплави.

Практичні операції з аргонно дугового зварювання

На відміну від більшої частини інших видів зварних робіт в цьому випадку пальник рухається тільки по прямій, по лінії уздовж шва. Ніяких поперечних рухів робити не треба, тому сам шов виходить більш вузьким і акуратним. Потрібно тільки уважно стежити, щоб кінці вольфрамового електрода і присадочного дроту перебували в хмарі аргону. Дріт потрібно подавати при цьому якомога більш плавно, щоб бризки металу не розліталися на всі боки.

Те, наскільки успішно метал в робочій зоні проплавити, візуально можна визначити за формою утворюється ванночки розплавленого металу. Якщо ступінь розплавлення достатня, вона має каплевидную форму, вузька частина якої спрямована по ходу ведення зварювання. У разі якщо ступінь прогріву занадто мала, форма ванночки приймає овальну або навіть круглу форму.

Напрямок проведення зварювання зазвичай має орієнтацію справа наліво, оскільки пальник тримають правою рукою, а присадні дріт лівої. Бувають варіанти, коли застосування такого дроту є зайвим. Тоді електрод можна тримати перпендикулярно до зварюваної поверхні. В іншому ж випадку його тримають під кутом, подаючи дріт перед ним і не смикаючи її вправо-вліво. При завершенні операції зварювання не варто відводити пальник в сторону, збільшуючи довжину дуги. При цьому йде газовий струмінь, і розплавлений метал не встигає застигнути під її захистом, що серйозно може знизити якість зварювання. Потрібно плавно зменшувати силу струму за допомогою реостата, включеного в електричний ланцюг.

Слід пам’ятати, що головне при аргонно дугового зварювання в ручному режимі – це кваліфікація зварника.

Рука повинна рухатися вивірено і точно. Адже автоматичне зварювання не застосовують за накладення коротких і швів і швів зігнутої форми. Тому навчання такої зварюванні займає більше часу і вимагає більшої кількості знань, ніж той же процес для звичайної електро- або газозварювання. Це при тому, що існує багато нюансів, які можна освоїти тільки на практиці.

Ссылка на основную публикацию