Как правильно варить трубы аргоном

Обновлено: 07.07.2024

Сварка профильной трубы 1.5 мм инвертором для начинающих

В настоящее время для производства легких каркасов, металлоконструкций, конструкций заборов, ферм, ворот, каркасов различного назначения и прочих изделий зачастую используют профильную трубу.

Сварные конструкции, изготавливаемые из данного материала, получаются легкими, а также имеют достаточно высокие прочностные показатели. Получают ее из обыкновенной трубы путем ее пластической деформации, в горячем или холодном состоянии. Профиль, который наиболее часто используется, имеет в сечении квадрат или прямоугольник. Изготавливают в подавляющем большинстве ее из низкоуглеродистой стали.

В значительно меньших масштабах применяются низколегированные и нержавеющие стали, обусловлено это высокой ценой получающейся конструкции. Для начинающих сварка инвертором профильной трубы часто бывает проблемой, особенно если толщина стенки 1.5-2 мм.

При выполнении сварочных работ Вам будет необходим вспомогательный инструмент и материалы:

Виды сварки, применяемые для профильной трубы.

Чем лучше варит профильную трубу? Чтобы ответить на данный вопрос, необходимо разобраться, а как вообще варят такие изделия. Для сварки их применяют следующие способы:

Ручная сварка плавящимся электродом;
Полуавтоматическая в CO2;
В среде аргона неплавящимся электродом.

Сварку профильной трубы полуавтоматом (механизированную) применяют при производстве габаритных сварных конструкций на производстве. Несомненным плюсом данного способа это возможность проведения процесса на малых толщинах и минимальное тепловложение, что на порядок снижает возникающие деформации. Особенно это актуально для протяженных швов. Проводить процесс полуавтоматом получиться практически у любого, так как процесс автоматизирован. О том что для этого необходимо читайте в нашей статье.

Конечно, есть и недостаток в виде сложности применения данного метода в монтажных условиях, ввиду сдувания порывами ветра газовой защиты. Приводит это к возникновению дефектов и нестабильному протеканию процесса.

Сварку в аргоне применяют для данного типа конструкций редко, ввиду высокой стоимости. Инертный газ дорог, а способ имеет невысокую производительность. Применяют его в случаях, когда необходимо сваривать изделия из нержавеющей стали или профилей очень маленькой толщины, тогда применение данного метода оправданно и незаменимо.

Как сварить профильную трубу инвертором.

На этот вопрос мы ответим в рамках стати. Информация в статье будет ориентирована на начинающих сварщиков и новичков. Варить профильную трубу инвертором достаточно просто, ввиду этого сварка данным способом применяется практически повсеместно. Первое что нужно сделать, это подготовить кромки.

Первое, что необходимо сделать это зачистить металл. Зачищать можно шлифмашинкой, металлической щеткой или напильником. Такая обработка поверхности значительно уличшит результат. Ржавчина, окалина, масло, пыль и прочие загрязнения должны быть полностью удалены. Желательно обезжирить поверхность.

Затем необходимо замерить толщину основного металла. От этого будет зависеть дальнейшая подготовка и обработка изделия, техника и режимы, на которых будет выполняться сварка. При толщине 1.5 мм до 3.5-4.0 мм процесс можно вести без разделки кромок. При толщине около 3 мм лучше использовать разделку кромок, для обеспечения полного провара.

Полярность – обратная («+» — на электроде; «-» — к изделию). Подробно о полярности можно прочитать тут.

Какими электродами лучше варить профильную трубу 1.5 — 3 мм.

Сварочные электроды лучше использовать с рутиловым или основным покрытием. Для начинающих, по нашему мнению, лучшими являются электроды ОК-46, ОЗС-12, МР-3, имеющие в составе обмазки рутил. Он обеспечивает легкий поджег и устойчивое горение дуги. Для того чтобы правильно сварить конструкцию необходимо уделить особое внимание сборке.

Сборку конструкций в большинстве случаев производят на прихватках. Прихватки ставим по краям соединяемых деталей. После выполнения прихваток настраиваем сварочный ток на пробной детали. Для различных марок электродов эти параметры разнятся. На упаковке с электродами заводом изготовителем даются общие рекомендации их и применяем, выставляем значения силы тока.

Профильную трубу можно сваривать между собой как встык, в нахлест, так и под углом 90 градусов. Выполняя процесс на пробной детали, меняем параметр силы тока добиваясь оптимальной геометрии шва. Металл не должен прожигается, а сварочная дуга должна устойчиво гореть и легко возбуждаться. К примеру, для электродов МР-3 диаметром 2,5 – 3 мм. Можно использовать сварочный ток в районе 75-80 А.

Режимы сварки, силу сварочного тока и размеры соединений нужно брать из техкарты. Если Вам необходимы техкарты, то можете написать нам, в форме обратной связи которая находится в самом низу страницы. Мы отправим Вам на вашу почту техкарты конкретно для вашего случая.

Чем меньше диаметр электрода, тем меньше сила тока, а следовательно изделие будет меньше греться. Рекомендуется при сварке тонких изделий использовать электроды как можно тоньше, для того чтобы не прожигать металл.

Как нужно варить профильную трубу чтобы не прожечь.

После окончания подготовки, начинаем варить наше изделие. При толщине детали 1,5 мм необходимо начинать именно на прихватке, чтобы не прожечь тонкий металл.

Рассмотрим правильную последовательность как сварить тонкостенные детали из профильной трубы встык:

Зажигаем дугу на прихватке;
Ведем вдоль стыка на расстояние около 10 – 15 мм углом назад без колебательных движений и возвращаемся;
Дугу делаем как можно короче, чтобы конец электрода отступал от расплава сварочной ванны не более чем на 1,5 мм. Это обеспечит лучшую защиту сварочной ванны. При прохождении процесса на короткой дуге снижается напряжение, следствием является уменьшенная температура расплавленного метала. Именно так нужно варить профильную трубу чтобы ее не повело.
Подходя к концу стыка, нельзя просто оборвать дугу. Необходимо вернуться на металл шва миллиметров на 20 и там уже оборвать дугу. Если этого не сделать, то в конце шва будет кратер.
Отбиваем шлак, удаляем брызги металла.

Использование прихваток.

Если вы начинающий сварщик, то сварку профильной трубы инвертором для вас лучше вести с использованием дополнительных прихваток. Их необходимо сделать не только по краям, но и по одной прихватке в середине.

Как уже говорилось лучше применять электроды как можно тоньше: 2,0 — 2,5 мм. Если в процессе у вас дрожит рука и высота дуги колеблется, придерживайте электрод указательным пальцем левой руки. Так постепенно и можно научиться варить.

Для начинающих сварщиков в конце статьи очень полезные видео, посмотрите их. Еще один способ как Вам не прожечь профиль. Если металл все равно прожигается, для вас есть способ-лайфхак. Необходимо в трубу установить прямоугольник или квадрат из металла, подходящий по сечению. К примеру, для профиля 20х40 можно взять металл прямоугольного сечения 15х35.

После этого необходимо состыковать изделия между собой и начинать варить. Квадрат будет отводить тепло и деталь не будет прожигаться. Полезная хитрость для начинающего сваривать.

Как сварить профильную трубу толщиной 1.5 мм и более?

Точно также, единственное отличие, что при толщине 3 мм и более, диаметр электродов будет больше. Также вам может помочь еще один способ –вополнения процесса с отрывом. При этом способе дуга также зажигается на прихватке, делается небольшая задержка и обрывается. Далее дуга зажигается на заваренном участке, опять производится сваривание «точки» и снова обрывается. При этом способе сварочный ток может быть выше порядка 95 -115 А. Дуга лучше будет зажигаться, а электрод не будет прилипать.

Особенности сварки каркаса из профильной трубы.

Каркасы из профильной трубы очень популярны. Они легкие, прочные, дешевые, просты и быстры в изготовлении.

Отличиями при сварке каркасов является пространственные положения сварных швов. Еще одна особенность — это деформации, которым подвержены все сварочные изделия. Сварные соединения применяемые для данного типа изделия регламентирует ГОСТ 5264. Наиболее часто используемые — стыковые С17, а также тавровые Т1.

Теперь про деформации и как с ними бороться. Очень часто бывает, что при сборке выявляется такой момент, что труба недостаточно качественно изготовлена, имеет не ровные боковые грани.

Это увеличивает зазоры при стыковке, а в процессе сваривания придется наплавить больше металла и сильнее нагреть изделие. Вот тут возникают сварочные деформации, профильную трубу «ведет». Чтобы конструкцию не повело и для снижения этих воздействий используют специальные приспособления кондукторы. Они фиксируют элементы конструкции не давая возможности отклонений от заданных размеров.

Использование кондукторов значительно увеличивает скорость и точность сборки изделий, что несомненно требуется при серийном изготовлении конструкций. Крупногабаритные конструкции необходимо жестко фиксировать к стапелю при помощи струбцин. Производится прихватка деталей по углам. Выполнение производится с противоположной стороны от установленных прихваток.

Начинаем варить с середины, постепенно продвигаясь к краям. При сваривании разнотолщинных профилей, зажигать дугу необходимо на более толстой трубе и переходить на более тонкую. Колебания можно совершать как круговые, так и зигзагообразные.

Вертикальный шов при сварке профильной трубы.

Если необходимо красиво и качественно сварить профильную трубу в вертикальном положении – электрод держим углом вперед. Тем самым не давая вытекать расплавленному металлу за счет давления дуги. Если при этом свариваются детали с разной толщиной, то зажигание дуги производится на более толстой. Самая простая схема выглядит так:

Зажигаем дугу на более толстой детали, процесс ведем снизу вверх;
Ведем электрод углом вперед тем самым не давая вытекать металлу сварочной ванны;
Перемещаем электрод на тонкую деталь (с минимальной задержкой на поверхности);
Обрываем дугу (применимо на начинающих);
Для более опытных перемещаемся на более толстую деталь только чуть выше совершая колебания электрода как бы зигзаг.

Сварка профильной трубы – Потолочное положение

При сваривании в самом не удобном положении, которое называется потолочное, методика всё та же что при вертикальном положении.

Начинающим сварщикам лучше использовать способ выполнения с отрывом. При этом способе выполняется как бы точками. Зажгли дугу, наплавили точку, обрываем. Если получается варить без отрыва, то лучше всего совершать кольцевые движения, не большого размера.

Угол электрода направляем на более толстую деталь. Сила тока в данном положении для способа с отрывом 75-95А, а в случае выполнения процесса без отрыва поменьше порядка 65-75.

Сварка профильной трубы под углом. Сварка горизонтальных швов.

В случае когда изделия расположенные под углом 90 градусов, друг к другу необходимо учесть несколько особенностей. Варить необходимо на вертикально расположенной трубе, так как теплоотвод у нее будет больше (в обе стороны от сварного шва). Это снизит возможность ее прожигания и уменьшит деформацию конструкции. Наклон электрода к вертикальной стойке.

Процесс с отрывом все как в предыдущем случае. Варим каждую точку с зажиганием дуги на предыдущей точке. При способе без отрыва, перемещать электрод необходимо вдоль стыка без колебаний (вперед-назад). Получаться поступательные движение к себе от себя и снова к себе. Данный метод подходит также для выполнения процесса под различными углами 45, 60, 90 градусов.

Сварочное оборудование для сварки профильной трубы

В большинстве случаев, когда конструкции варится с применением ручной дуговой сварки, сварочным аппаратом является инвертор. Инвертор это современный источник питания, имеющий малую массу и весьма широкий спектр возможностей.

Также используются сварочные генераторы, а также выпрямители, обеспечивающие проведение сварочного процесса на постоянном токе.
Для сварки полуавтоматом применяют аппараты состоящие из: инвертора, механизма подачи проволоки, сварочной горелки и газового оборудования.

Газовое оборудование в виде баллона с газом, редуктора, шланга и подогревателя не используется, если применяется порошковая проволока.

Для выполнения процесса в аргоне используются инверторы, а также выпрямители, применяется тоже газовое оборудование, что и для полуавтоматической. Процесс выполняют неплавящимся электродом из вольфрама. Электрод устанавливается в сварочную горелку, ей и выполняют сам процесс сваривания.

Заключение

Для выполнения сварки профильной трубы своими руками требуется не так уж много знаний. Главное это желание решить поставленную задачу, а средств для этого много. В нашей статье мы рассказали о возможных способах, методах сварки профилей.

Сварка аргоном для начинающих - советы для качественной сварки

Приведенные ниже советы для сварки неплавящимся электродом или как ее еще называют - сварка аргоном, помогут вам сберечь время, нервы и деньги на исправление дефектов и обеспечить высокое качество сварки. Соблюдение последовательности действий помогут выполнить работу в срок и избежать лишних проблем в процессе и после сварки.

Содержание

В статье о сварке аргоном есть подробное объяснение почему сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом называют:

TIG
РАД
аргонная сварка
аргоновая сварка
аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка создает ряд трудностей, которые впоследствии влияют на качество и прочностные характеристики сварного шва, поэтому соблюдение данных семи советов существенно уменьшат вероятность попадания в затруднительную ситуацию.

Знать какой материал предстоит сваривать

Независимо от способа сварки, особое внимание необходимо обратить на марку и характеристики свариваемых деталей. Также важно знать условия, в которых будет эксплуатироваться сварной шов и конструкция в целом.

Прежде всего, данный фактор влияет на выбор правильной марки сварочных материалов, которые лучше всего подходят для данных условий.

Например, если предъявляются высокие требования к структурной однородности сварного шва с основным металлом, необходимо выбирать сварочные материалы, которые в полной мере удовлетворяют всем требованиям.

Прежде чем приступить к сварке алюминия или сварке нержавейки необходимо знать марку металла, чтобы подобрать правильные сварочные материалы. т.к. в зависимости от химического состава разные сплавы проявляют склонность к повышенной деформации и образованию трещин. Некоторые металлы и их сплавы требуют предварительного нагрева или термообработки, что оказывает влияние на выбор правильного сварочного материала.

При сварке изделий из стали 20 толщиной до 100 мм не требуется проведение предварительного нагрева, а из стали 12Х1МФ начиная с толщины 6 мм необходим предварительный подогрев изделий до минимальной температуры 200°С и последующая термическая обработка сварного шва.

Перед TIG сваркой алюминиевых сплавов неплавящимся электродом, всегда необходимо знать какую именно марку алюминия предстоит сварить, чтобы правильно подобрать сварочный материал. Обычно производители на упаковке указывают для каких марок сплавов предназначаются данные сварочные материалы.

Выбрать правильный вольфрамовый электрод

Немаловажным фактором при аргонодуговой сварке является правильно подобранный вольфрамовый электрод, проводящий сварочный ток к дуге. На правильный выбор влияют два фактора:

толщина свариваемого метала
величина сварочного тока

В зависимости от стандарта на изготовление электроды поставляются различных диаметров, обычно от 1 до 4 мм, и длиной 150 или 175 мм.

Согласно ISO 6848 «Дуговая сварка и резка. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Классификация» электроды поставляются длинами и диаметрами, указанными в таблицах ниже.

Стандартный диаметр электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Диаметр, мм	Допуск, мм
0,25	±0,02
0,30	±0,02
0,50	±0,05
1,0
1,5
1,6
2,0
2,4	±0,1
2,5
3,0
3,2
4,0
4,8
5,0
6,3
6,4
8,0
10,0

Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Длина, мм	Допуск, мм
50	±1,5
75	+2,5 -1,0
150	+4 -1
175	+6 -1
300	+8 -1
450	+8 -1
600	+13 -1

Ознакомится с сортаментом электродов по ГОСТ можно перейдя по ссылке ГОСТ 23949.

В состав электродов входит чистый вольфрам и вольфрам с активирующими присадками (редкоземельными элементами и их оксидами):

окись лантана
окись иттрия
двуокись тория
тантал
церий

Во избежание путаницы при выборе типа, в зависимости от вида присадки каждый вольфрамовый электрод имеет цветовую маркировку на конце.

Химический состав и цвет маркировки согласно ISO 6848

Химический состав и цвет маркировки по ГОСТ 23949

В таблице ниже указаны рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого материала.

Правильно заточить вольфрамовый электрод

Заточка вольфрамового электрода, точнее способ и угол заточки, оказывают существенное влияние на форму дуги и ее поведение и, как следствие, на форму сварного шва и срок службы неплавящегося электрода.

Для заточки необходимо применять круги с мелким абразивным зерном (идеальный вариант – это алмазный круг). Целесообразно применять шлифовальные круги с зернистостью 40 и менее (размер абразивных части менее 400 мкм), поскольку в данном случае риски от абразива на поверхности будут менее глубокие и в процессе заточки будет стачиваться меньше драгоценного вольфрама. Глубокие канавки от абразива вызывают потери энергии и нестабильное поведение дуги. Желательно на абразивном круге, где производится зачистка не работать с другими материалами т.к. их частички могут осаживаться на поверхность электрода.

Заточку вольфрамового электрода необходимо производить в продольном (по оси электрода), а не в поперечном направлении.

Поскольку вольфрамовые электроды в процессе изготовления имеют структуру зерна, которая расположена вдоль оси и заточка в поперечном направлении является шлифованием поперек зерна. Но это является не столь существенным как тот факт, что электроны текут с большой плотностью по поверхности электрода и, если на нем канавки от заточки расположены поперек – электронам тяжелее их преодолевать. Поскольку дуга ищет места с наименьшим сопротивлением – она может возникнуть не на конце вольфрамового электрода, а в канавках от шлифования и будет вращаться вокруг заостренного конца, что в свою очередь вызывает перегрев электрода и его быстрый износ.

Если следы от абразива расположены вдоль – электроны текут равномерно к заостренному концу электрода с меньшим сопротивлением. В данном случае дуга зажигается на конце, является более стабильной и менее нагревает вольфрамовый электрод, что увеличивает срок его службы.

В процессе заточки следить чтобы металл не перегревался. Признаком перегрева является изменение цвета поверхности и показывает, что на поверхности образовались оксиды, которые имеют большее сопротивление чем вольфрам и будут препятствовать зажиганию дуги.

Угол заточки вольфрамового электрода, играет главную роль при сварке аргоном.

Чем тупее угол заточки >30°:

тяжелее зажигание дуги;
более узкий сварной шов;
необходима больше сила сварочного тока;
увеличение возможности блуждания дуги;
возрастание глубины проплавления металла;
дольше срок службы электрода из вольфрама.

Чем острее угол заточки <30°:

В процессе аргонной сварки на переменном токе на конце неплавящегося электрода выделяется значительное количество тепла, которое расплавляет вольфрам, поэтому необходимо делать небольшое притупление, которое позволит сформировать шарик расплавленного вольфрама на конце.

Машинка для заточки вольфрамовых электродов позволяет выполнить идеальную заточку.

Сохранять чистоту

Чистота поверхности является важным показателем для каждого процесса сварки, но для сварки аргоном она особенна важна. Загрязненность поверхности может привести к образованию пор и, следовательно, потребует дополнительных трудозатрат на их исправление. Особенно это важно при TIG сварке дорогостоящих металов, таких как титан, алюминий и медь.

Перед началом процесса поверхность необходимо очистить чистой, сухой и мягкой тканью с применение чистящих и обезжиривающих средств от масел, смазки и грязи. Для титана и его сплавов ткань дополнительно должна быть безворсовой и работать необходимо в нитриловых перчатках, которые устойчивы к маслам и жирам. При выборе очищающего средства обращайте внимание на то, чтобы в его составе отсутствовал хлор т.к. он может привести к проблемам со здоровьем.

Из-за высокой температуры сварочной дуги хлор испаряется и попадает в легкие сварщика.

Также важным является правильное обращение с присадочным материалом. Храните прутки (или куски, отрезанные от бухты с проволокой) чистыми, сухими и закрытыми в контейнере. Для предотвращения окисления необходимо поддерживать влажность и температуру окружающей среды в местах хранения согласно рекомендациям производителя данных сварочных материалов
Правильное хранение основных материалов является немаловажным фактором. Перекрестное загрязнение частичками другого материла лежащего рядом или при проведении зачистки в непосредственной близости к месту ТИГ сварки может вызвать образование дефектов в сварном шве. Для предотвращения загрязнения необходимо использовать предназначенные для данного типа металла специальные абразивные материалы и щетки. Необходимо иметь ввиду, что абразивная пыль титана и магния огнеопасна и может оказать пагубное влияние на свариваемость других металлов. Хранить абразивные материалы для этих металлов необходимо вдали от открытых источников огня и отдельно от других материалов.

В процессе выполнения всех работ, связанных со сваркой нержавейки необходимо применять оборудование и инструмент предназначенный исключительно для этой группы сталей. Нержавеющие стали необходимо предохранять от возможного контакта или загрязнений свинцом, цинком, медью и ее сплавами, а также нелегированными и низколегированными сталям. Более подробную информацию об общих требованиях при сварке нержавейки можно узнать из видео.

Применять приспособления для сварки, предотвращающие образование деформаций

Правильная фиксация свариваемых деталей является важным требованием не только при сварке вольфрамовым электродом и помогает избежать многих проблем в том числе и деформирования. Чем меньше толщина свариваемых деталей, тем важнее выбор подходящих приспособлений для сборки и сварки.

Зажимайте детали в нескольких местах для предотвращения линейных деформаций и следите за соблюдением зазоров и углов применяя при этом магнитные угольники, угловые струбцины, клещи для сварки и другой инструмент.

Необходимо запастить терпением и временем для правильной сборки и фиксации деталей, имеющих сложную конфигурации. В данном случае хорошо себя зарекомендовало приспособление «третья рука», которое помогает надежно удерживать детали после сборки и в процессе сварки. Третья рука имеет множество разных конструкций и форм, но обычно это тяжелый предмет, который кладется или опирается на деталь и удерживает ее на месте для сварки.

Можно использовать специальные приспособления, которые помогают удерживать руку в процессе сварки. Использование опор для рук и локтей помогает сохранять устойчивость и уменьшает утомляемость.

Процесс подготовки может показаться трудоемким, и в некоторых случаях занимать больше времени, чем сама сварка, но он очень важен для изготовления качественной сварной конструкции.

Использовать газовую линзу

Качественная защита газом имеет прямое влияние на металл сварного шва. Использование газовой линзы для TIG горелки, которая изменяет вид потока газа из сопла (турбулентный на ламинарный) для улучшения покрытия (обволакивания) защитным газом металла сварного шва, является одним из способов обеспечения наилучшего качества сварного соединения.

Расходные материалы для газовой горелки включают в себя:

керамическая чашка
цанга
колпачок

Газовая линза заменяет корпус цанги, который является стандартным в горелке TIG. Стандартная цанга обычно имеет 4 отверстия для распределения газа, а газовая линза представляет собой мелкоячеистую сетку. Поток защитного газа проходя через газовую линзу равномерно распределяется вокруг вольфрамового электрода, сварочной дуги и сварочной ванны, подобно аэратору на кране, который рассекает поток воды на множество мелких.

Газовая линза обеспечивает намного лучшую защиту расплавленного металла сварочной ванны, что является очень важным при аргонодуговой сварке таких металлов как нержавеющая сталь, титан. Также газовая линза предоставляет преимущества при сварке сталей и алюминия. Использование горелок с газовыми линзами является обязательным, когда существует необходимость повышения уровня защиты сварочной ванны или для сварки в трудностопуных местах, требующих большого вылета вольфрамового электрода. Необходимо принять во внимание тот факт, что горелки с газовыми линзами предполагают использование керамических чашек гораздо большего диаметра, чем со стандартной цангой.

Предварительно сварить образец

Чтобы убедиться, что все подготовительные операции сделаны правильно, если это возможно, необходимо произвести сварку аргоном тестового образца в идентичных условиях. Чем более ответственное является изделие и чем дороже свариваемый материал, тем важнее проводить TIG сварку тестового образца. Затратив время для этого вначале, можно избежать многих проблем в будущем, особенно для уникальных деталей или ответственных сварных швов. Применение идентичных сварочных материалов поможет понять, какое влияние оказывает изменение режимов на поведение сварочных материалов и основного металла в процессе сварки.

Аргонная сварка нержавейки

Нержавеющая сталь – материал достаточно сложный для сварочных работ. Однако применение сварки с аргонным охлаждением позволяет получить ровный и качественный шов, соединяющий детали из нержавейки. Начинать обучение данному процессу необходимо с ознакомления с различными характеристиками этого сложного для соединения сплава. Наша статья познакомит вас не только с тем, что такое аргонная сварка нержавейки, но также с особенностями и технологией работ.

Основы аргонной сварки нержавейки

Нержавеющие стали отличаются от обычных антикоррозийными свойствами, которые они получили за счет добавления в состав хрома (до 20 %), никеля, марганца, молибдена и иных компонентов. Эти примеси придают металлу различные свойства и эксплуатационные качества. Что в результате приводит к сложностям в аргонной сварке нержавейки.

Основными свойствами нержавеющих сталей являются:

Теплопроводность – она в два раза меньше, чем у низкоуглеродистых сталей. Отток тепла из места аргонной сварки происходит очень медленно, в результате чего рабочая зона может перегреться, возможен пережог. Поэтому сила сварочного тока должна быть на 20 % меньше, чем при работе с иными сталями.
Коэффициент линейного расширения нержавейки – высокий. Соответственно, изменение длины изделия при нагреве будет значительной, что может привести к его деформации или появлению трещин.

Для предотвращения этого необходимо делать достаточно большие зазоры между соединяемыми деталями, особенно крупными.

Важной особенностью нержавеющей стали является потеря антикоррозийных свойств в месте соединения при нагревании до температуры свыше +500 °С. Причина – в образовании на границе зерен карбидов, которые берут на себя роль анодов. Они и приводят к увеличению скорости межкристаллитной коррозии сплавов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для защиты нержавейки от перегрева в процессе сварочных работ используют метод охлаждения аргоном. А для хромоникелевых сплавов – технологию быстрого охлаждения шва.

Преимущества аргонной сварки нержавейки

При выборе варианта проведения сварочных работ по нержавеющей стали аргонная сварка имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологией, а именно:

Для получения ровного шва с равномерным проплавом на всю глубину необходимо защитить металл в процессе работы от воздействия воздуха. Это помогает сделать аргон, создающий специальную атмосферу вокруг места работы, вытесняющую N₂ и O₂.
Данный метод помогает соединить сложные по форме детали без изменения их конфигурации благодаря низкой теплопроводности нержавеющей стали. Прогреву подвергается только небольшая область около шва. С одной стороны это хорошо, но с другой – действовать надо очень осторожно, чтобы не произошел пережог.
Соединение происходит достаточно быстро, поскольку температура дуги высока.

Помимо достоинств, аргонная сварка имеет и недостатки. Для ее проведения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование, а также определенный опыт работы, знание материала и процесса.

Как настроить аргонную сварку по нержавейке: нюансы подготовки

Важным этапом, влияющим на конечный результат, является процесс подготовки нержавейки для последующей аргонной сварки:

Тщательно обработать края деталей металлической щеткой, наждачной бумагой или провести автоматическую шлифовку.
Обезжирить ацетоном, спиртом или бензином.
Расположить свариваемые детали с зазором на расширение.
Подогреть края деталей до +200…+300 °С при проведении работ по тонкой нержавейке. Это поможет снизить напряженность металла и избежать трещин.

Следующий этап – подбор присадочного материала или проволоки. Легирующих добавок в ней должно быть больше, чем в предназначенной для сваривания нержавейке. Сечение же проволоки подбирается исходя из толщины соединяемых деталей.

Технология аргонной сварки неплавящимся электродом из вольфрама

С помощью вольфрамового электрода аргонной сваркой соединяют детали с тонкими стенками (тонкостенные). Метод этот называется TIG-сваркой.

Для работы применяют два вида аппаратов: постоянного или переменного тока. Через горелку со вставленным электродом из вольфрама подается аргон. Шов формируется за счет плавки присадочной проволоки, которую подают вручную. Горелку перемещают также вручную, держа строго под углом 70–80° к шву.

Движение горелки идет вдоль линии соединения, без поперечных перемещений. Таким образом формируется стабильная сварочная ванна, исключающая попадание атмосферного кислорода и взаимодействие его с металлом. Рекомендуется одновременная подача аргона как с лицевой, так и с изнаночной стороны шва. Несмотря на больший расход газа, качество соединения будет выше.

Электрод не должен соприкасаться с поверхностью нержавейки. Для разжигания дуги используют угольные или графитовые пластинки, а затем ее переносят на металл. Делается это для предотвращения оплавления электрода и отсутствия следов на сварочном шве.

Важным этапом работы является настройка сварочного аппарата. Покажем это на примере соединения деталей толщиной в 1 мм. Используется аппарат постоянного тока с прямой полярностью (на электрод подается «+», а на детали «-»). Выбирается ток от 30 до 50 А с напряжением до 28 В. Работа проводится со скоростью от 12 до 28 см в минуту. За это время израсходуется от 3 до 5 л аргона. Присадочная проволока выбирается с диаметром от 0,8 до 1,6 мм, в зависимости от различных условий.

Угол наклона горелки – от 70° до 80°, угол подачи проволоки – от 10° до 15°. Для улучшения качества шва, а также увеличения срока службы вольфрамового электрода, аргон перекрывают спустя 10–15 секунд после остановки работы. При этом охлаждение шва и электрода происходит быстрее, а расход аргона увеличивается незначительно.

Аргонная сварка нержавейки полуавтоматом

Аргонная сварка полуавтоматом значительно упрощает процесс, увеличивает его скорость, а также повышает качество сварочного шва. Чаще полуавтомат используют для соединения деталей большой толщины.

Существует несколько особенностей проведения аргонной сварки нержавейки с помощью полуавтомата:

использование никельсодержащей проволоки;
расходование вместе с аргоном углекислого газа при соединении толстых деталей – кромки шва смачиваются газом, уменьшая нагрев, что ведет к смягчению всего процесса;
применение трех способов соединения: с короткой дугой, с технологией струйного переноса или импульсный метод.

Считается, что наибольший контроль процесса происходит при импульсной сварке, когда подача проволоки в рабочую зону происходит толчками. При этом снижается ее расход, что немаловажно по причине высокой стоимости. Сокращается площадь нагревания металла. Уменьшается его разбрызгивание.

Это приводит к снижению времени последующей окончательной обработки поверхностей рядом со сварочным швом, поскольку брызги расплавленного металла отсутствуют.

Применение двух других способов ограничивается толщиной соединяемой нержавейки. Струйный перенос используют для сваривания деталей большой толщины, короткая же дуга применяется к тонким изделиям.

Какое оборудование применяют для аргонной сварки нержавейки

Для аргонной сварки нержавейки необходимы:

Инверторный источник сварочного тока (сварочный инвертор) – является источником питания сварочной дуги, обеспечивающим ее стабильное горение. Его выбор зависит от объема работ и свойств металла. Специалисты советуют для нержавейки применять источник, функционирующий на выпрямленном токе.
Осциллятор – электронное устройство, поддерживающее и стабилизирующее сварочную дугу при использовании неплавящегося электрода из вольфрама.
Горелка и токопроводящий узел – включают форсунку для газа и неплавящийся электрод.
Аргон или его смеси с иными газами – подается из баллонов, где находится под давлением.
Неплавящиеся электроды – в настоящее время на рынке широко представлены электроды для аргонной сварки нержавейки, стойкой к коррозии. Выбор зависит от шва и свойства материала.
Присадочная проволока – выбирается в зависимости от марки нержавеющей стали.
Спецодежда – роба, рукавицы и маска. А также средства для обработки нержавейки – обезжириватель и металлическая щетка.

Настройка аппарата и тонкости аргонной сварки труб из нержавейки

Создание трубопроводов из нержавейки требует соединения его частей. Особенностью таких сварочных работ является необходимость защиты шва газом внутри трубы.

Для этой цели используют метод заглушки одного конца соединяемой трубы подручными материалами:

бумагой;
поролоном;
резиной;
тканью или пр.

В заглушку вставляют трубку, необходимую для подачи аргона. После чего конструкция закрепляется скотчем. Аргон подают под небольшим давлением, которое определяется путем визуального осмотра. Главным критерием служит отсутствие расплавленного металла в выдуваемом из трубы воздухе.

Самодельная, но удобная конструкция поможет сделать сварочный шов ровным и качественным.

Для соединения нержавейки толщиной в 3 мм аппарат настраивают на ток в 65 А. Заварка кратера шва должна длиться 3 секунды. А подача аргона после завершения работы – 4 секунды.

Итоговые рекомендации специалистов по аргонной сварке нержавейки

Использование аргонной сварки для нержавейки требует опыта и знаний, которые можно получить у специалистов в данной области – профессиональных сварщиков.

Вот несколько их рекомендаций:

Работать нужно, держа электрод на самом малом расстоянии от металла, но не прикасаясь к нему. При этом образуется минимально возможная дуга. Делается это для улучшения качества шва. Поскольку длинная дуга не будет прогревать шов по глубине, в результате чего он будет расширяться.
Подавать проволоку необходимо ровно, стараясь держать ее в зоне действия аргона. Это поможет избежать окисления при ручной аргонной сварке.
Оценить качество проплава можно по форме наплывов, появляющихся в результате плавки присадочной проволоки. Вытянутая вдоль шва форма говорит о хорошем качестве. А круговой или овальный наплыв расскажет о недостаточном или неполном проплавлении.
Постепенно снижать величину тока, приближаясь к окончанию шва. Необходимо избегать резкого отрыва дуги для повышения уровня защиты горячего шва и, соответственно, его качества.

Метод аргонной сварки хоть и считается сложным, однако таковым не является. Он не намного труднее обычного. Его можно освоить в достаточно короткие сроки, а профессионализм придет с опытом. Стоимость же дополнительного оборудования с лихвой окупится возможностью, помимо нержавейки, варить медные, алюминиевые или бронзовые детали, а также их сплавы.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: