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.
Ассортимент защитных газов
Они бывают:
- химически инертными;
- активными.
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.
Читайте также:
Как производится электрошлаковая сварка.
Особенности сварки оптики.
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 |
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 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.
Все об отоплении, утеплителях и монтажу – 1poteply.ru.
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.
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.
Достоинства и недостатки метода
Преимущества:
- Применяя различные режимы работы, можно соединять практически любые металлы.
- Высокое качество соединений в широком спектре толщин металлов.
- Визуальный контроль за течением процесса.
- Нет зависимости от положения деталей в пространстве.
- Температурное воздействие производится на узкий участок деталей.
- Высокая скорость работы, с легкостью процесс можно механизировать и автоматизировать
- Не нужно удалять флюсы и шлаки, проводить зачистку швов.
Существенные недостатки:
- Необходима защита от вредного светового и термического воздействия сварки.
- Необходимость закупки дорогостоящих защитных газов.
- Возможность их негативного воздействия на организм человека.
- Дороговизна оборудования.
- Необходимость прохождения дополнительных обучающих курсов.
Качественная сварка в среде защитных газов обеспечивает высокую надежность получаемых изделий и долгий срок их эксплуатации.