Применение сварки в среде инертных и активных защитных газов

  • 28 Ноябрь
  • 100 просмотров
  • комментариев
  • 37 рейтинг
Оглавление: [скрыть]
  • Ассортимент защитных газов
    • Применение сварки в защитной среде
  • Аппаратура и расходные материалы
    • Характеристика электродов
  • Достоинства и недостатки метода

Сварка в среде защитного газа проводится для предотвращения влияния воздуха на расплавленный металл в зоне соединения. Для этого непосредственно в зону воздействия электрической дуги через горелку подводятся специальные газы (РИСУНОК 1), либо сварка проводится в камере, из которой сначала был выкачан воздух, а затем закачан защитный газ.

Дуговая сварка

Рисунок 1. Дуговая сварка в среде защитных газов.

Ассортимент защитных газов

Они бывают:

  • химически инертными;
  • активными.
Сварка в закрытой среде

Сварка в закрытой среде необходима для предотвращения воздействия воздуха на сам процесс.

В первую группу входят: аргон (Ar), гелий и аргонно-гелиевые смеси. Они не вступают в химические реакции с расплавленными металлами в сварочной ванне и не растворяются в них. Применяются для скрепления алюминиевых, магниевых, титановых деталей и для соединения сплавов данных металлов (сварка МИГ – металл инертный газ).

Вторая группа (сварка МАГ – металл активный газ), в свою очередь, подразделяется на:

  • имеющие восстановительные свойства (оксид углерода и водород);
  • обладающие окислительными свойствами (углекислый газ (CO2) и пары воды);
  • с выборочной активностью (азот).

Из группы активных газов наиболее широко используется диоксид углерода, так как он имеет самую низкую стоимость.

Если принять стоимость 1 м3 углекислого газа за 1, то стоимость азота будет 1,5625, кислорода – 3,2813, водорода – 4,0625, аргона – 44,6875. Гелий – чемпион по цене, он дороже диоксида углерода в 156,25 раз! Кроме того, плотность гелия меньше, чем, например, у аргона, соответственно, его расходоваться будет больше.

Вернуться к оглавлению

Применение сварки в защитной среде

Вид металла Его толщина, мм Применяемый электрод
вольфрамовый плавящийся
Низкоуглеродистая, легированная и конструкционная сталь 3 аргон марки В, смесь Ar (70-80%) и CO2 (20-30%) аргон марки Г, углекислый газ, смесь Ar (75-90%) с CO2 (10-25%)
Теплоустойчивая перлитная сталь аргон марки Б аргон марки Г, углекислый газ, смесь Ar (75-90%) с CO2 (10-25%)
Высоколегированная, коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная сталь аргон марки В, смесь Ar (70-80%) и CO2 (20-30%), гелий аргон марок В, Г, гелий, углекислый газ, смесь Ar (75-90%) с CO2 (10-25%)
Жаропрочный хромоникелевый сплав любая Ar марки В, гелий Ar марки Б, гелий
Алюминий и его сплавы 6 аргон марки В, гелий, смесь Ar (70-80%) с CO2 (20-30%) аргон марки Б, смесь аргона марок Б и В, смесь Ar (35%) с гелием (65%)
Титан и его сплавы любая Ar марки А Ar марки А
Медь и ее сплавы аргон марки В, гелий, смесь Ar (70-80%) с CO2 (20-30%), азот аргон марки В, гелий, смесь Ar (70-80%) с CO2 (20-30%), азот
Сплавы магния аргон марки Б, гелий Ar марки Б
Цирконий, молибден, тантал и другие активные металлы Ar марки А Ar марки А
Вернуться к оглавлению

Аппаратура и расходные материалы

Дуговая сварка в среде защитных газов осуществляется с применением сварочной (трансформатор, блок питания, кабели, инвертор, горелка, маска) и газовой (баллон, шланги, расходометр) аппаратуры.

Оборудование подразделяется на ручные сварочные аппараты, аппараты для полуавтоматической работы и полностью автоматизированные устройства.

Механизированная сварка в защитном газе применяется на промышленных предприятиях. Оборудование позволяет производить большие партии однотипных изделий. В индивидуальном пользовании применение таких устройств нецелесообразно и очень дорого.

Полуавтоматическая же сварка широко применяется как в крупных заводах, так и в индивидуальном пользовании. Такая аппаратура значительно дешевле полных автоматов, мобильнее, а качество швов получается не менее отличным. Полуавтоматические устройства отлично зарекомендовали себя и в малом бизнесе. Наверное, нет ни одной СТО, где бы они не использовалась.

Принцип работы полуавтоматов заключается в том, что процесс происходит в ручном режиме, а подача электродной проволоки автоматизирована.

Схема полуавтомата

Рисунок 2. Схема полуавтомата.

Схема полуавтомата на РИСУНКЕ 2, где 1 – баллон с защитным газом; 2 – механизм подачи проволоки; 3 – проволока; 4 – трубопровод подачи газа; 5 – горелка; 6 – заземление; 7 – трансформатор.

Ручная сварка предполагает работу только с неплавящимися стержнями, где не надо постоянно подводить электродную проволоку.

Схема процесса варки с помощью вольфрамового электрода на РИСУНКЕ 3.

Следует также отметить, что по виду работы сваривание в защитном газе бывает с непрерывной и импульсной дугой.

Вернуться к оглавлению

Характеристика электродов

Дуговая сварка в защитных газах выполняется неплавящимися и плавящимися электродами.

Первые для переменного тока изготавливаются из чистого вольфрама, для постоянного – из чистого вольфрама, лантанированого, торированого и итрированного вольфрама. Такие прутки сгорают на воздухе, поэтому защитный газ предохраняет и от этого.

Схема процесса варки с помощью вольфрамового электрода

Рисунок 3. Схема процесса варки с помощью вольфрамового электрода.

Электродуговая сварка в защитной среде вольфрамовыми электродами называется при постоянном токе TIG-DC, при переменном – TIG-AC.

При использовании несгораемого стержня применяют присадную проволоку для заполнения сварочной ванны металлом.

Плавящиеся электроды для сварки в защитных газах используют изготовленные из того же металла, который подлежит скреплению. Они представляют собой цельную или трубчатую проволоку, которая подается автоматически в процессе работы. Внутри трубчатого электрода помещается порошкообразный легирующий, шлако- и газообразующий компонент (порошковая проволока). Плавящийся электрод выполняет также функцию присадки.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки метода

Преимущества:

  1. Применяя различные режимы работы, можно соединять практически любые металлы.
  2. Высокое качество соединений в широком спектре толщин металлов.
  3. Визуальный контроль за течением процесса.
  4. Нет зависимости от положения деталей в пространстве.
  5. Температурное воздействие производится на узкий участок деталей.
  6. Высокая скорость работы, с легкостью процесс можно механизировать и автоматизировать
  7. Не нужно удалять флюсы и шлаки, проводить зачистку швов.

Существенные недостатки:

  1. Необходима защита от вредного светового и термического воздействия сварки.
  2. Необходимость закупки дорогостоящих защитных газов.
  3. Возможность их негативного воздействия на организм человека.
  4. Дороговизна оборудования.
  5. Необходимость прохождения дополнительных обучающих курсов.

https://youtu.be/OvpbnoHZlSM

Качественная сварка в среде защитных газов обеспечивает высокую надежность получаемых изделий и долгий срок их эксплуатации.


Responsive Menu Clicked Image