Как выполняется самодельная аргоновая сварка?

Время от времени возникают такие ситуации, когда нужно сварить трубы из нержавеющей стали. Следует знать, что данный металл сваривать очень сложно. В этом случае нужно использовать аргонодуговую сварку. У специалистов подобные работы стоят очень дорого, потому есть смысл задуматься над тем, как сваривать самодельной аргоновой сваркой. Если нет опыта работы в сварке, то не рекомендуется начинать с соединения цветного металла, так как это непростой процесс, который требует особых навыков. Однако если опыт обыкновенной дуговой сварки имеется, то аргоновая сварка может быть произведена без проблем.

Аргонодуговая сварка является гибридом электрической и газовой сварки. С технологией электрической сварки она схожа тем, что применяется дуга, а с газовой — применением газа.

Дуга будет использоваться в качестве источника нагрева. С ее помощью будут расплавляться кромки металла и производиться сваривание.

В процессе сварки цветные будут окисляться при взаимодействии с кислородом. Кроме того, на них могут негативно влиять различные примеси, которые присутствуют в воздухе. В результате этого шов может получиться непрочным. Чтобы была возможность обеспечить защиту заготовки от воздействия подобных примесей, следует использовать инертный газ аргон. Данный газ весит на 38% больше воздуха, потому с легкостью способен исключать кислород из сварочной зоны и качественно изолировать сварочную ванну от воздействий атмосферы.

Подача газа в сварочную зону производится за 20 секунд до загорания дуги. Завершить подачу нужно через 8-10 секунд после окончания работы. Аргон не будет взаимодействовать с соединяемым элементом и другими газами в месте горения дуги, потому он называется инертным. Однако следует знать, что в процессе сварки на обратной полярности от аргоновых атомов с легкостью будут отделяться электроны, в результате чего весь аргон превратится в плазму, проводящую электричество.

Аргоновая сварка может производиться как с помощью использования плавящегося электрода, так и при помощи неплавящегося электрода. В последнем случае понадобится использовать электрод из вольфрама, так как этот материал сложно расплавить. Из вольфрама изготавливаются нити накаливания для лампочек. Диаметр и материал электрода будут зависеть от соединяемых заготовок. Все данные по этому поводу можно найти в специальных справочниках.

Есть 3 вида аргоновой сварки:

• РАД — ручная аргоновая сварка с помощью использования неплавящегося электрода;
• ААД — автоматическая аргоновая сварка с применением неплавящегося электрода;
• ААДП — аргоновая сварка с применением плавящегося электрода.

Процесс аргонодуговой сварки

В качестве горелки в данном случае будет использоваться неплавящийся электрод из вольфрама, который выходит за пределы конструкции на 3-5 мм. Чтобы подобрать диаметр электрода, нужно учитывать параметры соединяемых элементов. Внутри горелки будет держатель, в который возможно вставить электрод необходимого диаметра и закрепить его.

Вокруг электрода нужно будет надеть сопло, из которого будет исходить газ в процессе сварки.

Для варки будет необходима проволока из того же металла, что и соединяемые элементы.

Перед произведением работ основание соединяемых элементов понадобится очистить от окислов и грязевых отложений. Это можно произвести механическим или химическим методом.

Прежде всего на соединяемый элемент нужно подать массу, как и в случае с обыкновенной дуговой сваркой. Если заготовки небольших размеров, то массу можно подать на ванну или стол из железа. Проволоку в цепь включать не нужно, она должна подаваться дополнительно.

В одну руку мастер должен взять горелку, а в другую — проволоку. На горелке чаще всего располагается кнопка подачи тока и аргона. Подачу газа следует включить за 20 секунд до начала работ. Силу тока нужно подбирать в зависимости от соединяемых заготовок или исходя из личного опыта. Горелку с электродом нужно опустить максимально близко к основанию соединяемых заготовок. Рекомендуемое расстояние в данном случае — 2 мм. Электрическая дуга возникнет между концом электрода и металлом, она будет плавить кромки соединяемых элементов и присадочную проволоку.

Неплавящий электрод из вольфрама должен находиться на минимальном расстоянии к заготовке, чтобы была возможность сделать дугу небольшой длины. Чем большей будет дуга, тем меньшей получится глубина плавления элемента и хуже качество шва. При дуге больших размеров напряжение возрастет, а качество шва ухудшится.

Нюансы, которые следует знать

Необходимо на небольшой скорости провести горелкой по шву, после чего подать проволоку. В данном случае поперечных движений делать не нужно. От навыков мастера напрямую зависят качество и внешний вид получаемого шва.

Следует знать, что быстрая подача проволоки может привести к разрушению металла. Потому ее нужно подавать аккуратно и не спеша. Рекомендуется размещать проволоку в передней части горелки под углом к соединяемому основанию. Таким образом можно будет получить качественный шов небольшой ширины.

Зажигать дугу в процессе сварки неплавящимся электродом нельзя методом касания о соединяемое основание. На это есть следующие причины:

1. Высокий потенциал ионизации газа не даст возможности тщательно ионизировать зазор между соединяемыми основаниями и электродом за счет искры, которая образуется от касания. В случае сварки плавящимся электродом ситуация будет следующей: после касания электрода об основание в месте сварки появятся пары железа, потенциал ионизации которых в несколько раз ниже, чем у газа. Именно поэтому дуга зажжется.
2. За счет касания электрода основания соединяемых элементов он загрязнится.

Чтобы зажечь дугу в процессе аргонной сварки электродом, следует использовать осциллятор, который можно подключить вместе с источником питания.

С помощью осциллятора на электрод можно будет подавать импульсы с высокими частотами, за счет которых ионизируется зазор дуги. Если частота в электросети равна 55 Гц, а напряжение будет 220 В, то осциллятор сможет улучшить данные показатели и подать напряжение в 3000-5000 В с частотой 200-450 Гц. Таким образом можно будет с легкостью зажечь электрод.

Если производится соединение цветных металлов небольшой толщины, то можно обойтись без присадочной проволоки.

Элементы, которые будут использоваться в процессе аргонной сварки

Для аргоновой сварки не хватит стандартного устройства дуговой сварки, но можно сделать некоторые самоделки, которые помогут произвести процесс соединения элементов правильно.

Для подобного типа сварки будут необходимы следующие элементы:

1. Трансформатор. Подходит обыкновенная сварочная конструкция с напряжением холостого хода 60-70 В, который применяется для соединения металлов дуговым способом.
2. Силовой контактор, который сможет подавать напряжение сварки на горелку.
3. Осциллятор.
4. Приспособление, которое сможет отрегулировать время обдува газом. Как уже говорилось ранее, аргон надо будет зажечь заранее, а по окончании сварочного процесса газ должен подаваться еще 20 секунд. Для данной задержки используется регулятор.
5. Горелка для аргоновой сварки.
6. Баллон с газом, в котором должен быть редуктор.
7. Электроды из вольфрама.
8. Прутья необходимого диаметра.
9. Дополнительный трансформатор, который применяется для питания коммутирующих конструкций.
10. Выпрямитель для питания коммутирующих конструкций постоянным током напряжением 24 В.
11. Газовый электроклапан. Если используется постоянный ток, то напряжение должно быть 24 В. Если же применяется переменный ток, то рекомендуемое напряжение — 220 В.
12. Реле для осциллятора и контактора.
13. Индуктивный фильтр. Используется для защиты трансформатора сварки от высоковольтных импульсов, которые посылаются осциллятором.
14. Амперметр, с помощью которого можно измерить сварочный так.
15. Аккумулятор от автомобиля (55-75 Аh). Можно использовать как рабочий, так и неисправный. Его понадобится включать в цепь для того, чтобы была возможность сократить постоянную составляющую тока, которая всегда появляется в процессе сварки на переменном токе.
16. Защитные очки.

Самодельная сварка выполняется при помощи использования данных элементов. Их можно приобрести в магазине или сделать своими руками.

Существующие режимы аргоновой сварки

Для надежного соединения элементов важно произвести подбор подходящего режима сварки.

Полярность и направление тока можно выбрать исходя из свойств соединяемых элементов. Основные стали нужно сваривать на постоянном токе с прямой полярностью. Алюминий, магний и остальные цветные металлы свариваются на обратной полярности или переменном токе. Чтобы по минимуму разогреть электрод и тщательно проплавить деталь, следует использовать прямую полярность.

Ток сварочного процесса нужно определять исходя из свойств элементов и электродов. Расход аргона будет зависеть от скорости существующих потоков воздуха. Если сваривание деталей производится внутри закрытого здания, то расход будет незначительным. Если сваривание элементов выполняется в условиях ветра, то расстояние между электродом и заготовкой нужно будет увеличить, так как поток воздуха может с легкостью снести используемый газ.

В процессе нагрева алюминиевых сплавов на основании возникнет пленка, которую будет тяжело расплавить. Данная пленка может быть разрушена путем соединения на обратной полярности. Аргон будет выступать не только газом для защиты, но и сможет быть плазмой проводки электричества.

При использовании аргоновой сварки можно будет получить качественный шов, глубина проплавления которого будет одинаковой. Это является значительным преимуществом при сварке тонкого металла, к которому есть доступ только с одной стороны.

Сваривать аргоновым способом непросто, потому важно знать все нюансы.