Argonové svařování – technologické vlastnosti a svařovací zařízení

Poprvé o něm slyšeli jako o argonovém obloukovém svařování v prostředí inertního plynu. Pak se začaly používat různé plyny a dokonce i jejich směsi. S příchodem invertorových zdrojů svařovacího proudu se pevně vžila anglická zkratka svařování TIG (tig). Nyní je za správný název považován následující výraz: “svařování netavitelnou elektrodou v prostředí ochranného plynu.”

Argonový plyn dal vzniknout dalšímu velmi slibnému typu spojování kovů: poloautomatickému svařování stavnými elektrodami v prostředí ochranného plynu. V tomto případě se stále častěji používají jiné plyny, potahovaný svařovací drát, svařování pod tavidlem, ale základem byl argon. Pojďme se s ním blíže seznámit v tomto článku.

Argonový plyn

Experimenty se získáváním dusíku ze vzduchu poskytly různé výsledky, pokud jde o hustotu, v závislosti na metodologii. To lze vysvětlit pouze přítomností jiného plynu jako nečistoty. Brzy se dokázal oddělit. Jednalo se o dosud neznámý plyn, kterému se říkalo argon.

Bylo objeveno, pak zapomenuto, dalších 25 let nevěděli, co s tím, dokud nebylo objeveno helium. Dříve si v periodické tabulce nemohl najít místo pouze argon, nyní se tam „nevešly“ dva plyny. Bylo rozhodnuto o jejich zařazení do nulové skupiny mezi halogeny a alkalickými kovy.

Elektronové obaly argonu jsou nasycené na hranici možností, což vysvětluje monoatomární povahu jeho molekul a extrémní chemickou inertnost. Inertní plyny jsou těžké plyny. Argon je nejlehčí z nich, ale je 1,38krát těžší než vzduch. Z chemických vlastností, které mohou být zajímavé pro svářeče, poznamenáváme, že se nerozpouští v kovech, což znamená, že neovlivní chemické složení svaru.

Argon a svařování

Argon je těžší než vzduch a spolehlivě pokrývá zónu svařování a brání aktivním plynům ovlivňovat chemické vlastnosti svaru. Tato vlastnost jej činí nepostradatelným pro svařování aktivních kovů, hliníku a mědi. Jako ochranné médium vykazuje vynikající výsledky při svařování nerezové oceli a žáruvzdorných slitin. Pro svařování železných kovů se používá argon ve směsích s heliem, kyslíkem nebo oxidem uhličitým.

Při použití argonu lze zvýšit teplotu svařovacího oblouku. To zvyšuje hloubku průvaru svaru a umožňuje svařovat silnější plechy jedním průchodem. Při práci se svařovacími stroji pro argonové obloukové svařování se ochranné vlastnosti tohoto plynu projevují nejen v ochraně švu, ale také chrání materiál netavitelné elektrody před oxidací.

Argon nepoškozuje životní prostředí a není nebezpečný pro lidské zdraví. Jediná věc, kterou je třeba mít na pozoru, je její vlastnosti, které se hromadí ve velkém množství. Argon je těžší než vzduch a hromadí se ve spodní části místnosti, vytlačuje vzduch a může způsobit udušení svářeče. Dobré větrání je klíčem k tomu, abyste se takové situaci vyhnuli.

GOST 10157 specifikuje podmínky pro dodávku plynného a kapalného argonu. Přeprava a skladování plynného argonu se provádí v lahvích pod tlakem 15 MPa v souladu s GOST 949.

Druhy a vlastnosti argonového obloukového svařování

Není to tak dávno, co byly známy tři typy argonového obloukového svařování: ruční, mechanizované a automatické, v poslední době se objevilo robotické svařování.

Manuál

Tento typ zahrnuje ruční ovládání celého procesu. Svářeč ručně pohybuje hořákem a ručně podává výplň ve formě tyče nebo drátu. Tento typ je použitelný jak pro nejjednodušší domácí úkoly, tak pro výrobu vysoce složitých konstrukcí. Významným nedostatkem této metody je nízká produktivita práce a nutnost mít dostatečně zkušeného svářeče.

Mechanizované

Tento typ svařování se nejčastěji nazývá poloautomatické nebo poloautomatické svařování. Proces ovládání hořáku se provádí ručně a podávání drátu je automatické. Tento typ je třikrát produktivnější než ruční. Poloautomatické svařování v prostředí oxidu uhličitého je široce používáno ve stavbě lodí. Existuje mnoho dlouhých rovných švů pro spojování silných plechů ze železného kovu. Práce na těchto poloautomatických zařízeních je v silách svářečů s nízkou kvalifikací.

Automatické

Automatické svařování se provádí bez účasti svářeče. Lze jej provádět svařovacími stroji různé složitosti. Složitost figurace švu, kterou zvládne, závisí na tom, jak kvalitní tento stroj je. Nejjednodušší konfigurace švu je typická pro svařování trubek. Zde v podstatě „fungují“ svařovací stroje. Vykazují nejvyšší produktivitu práce při instalaci potrubí různých průměrů, až po pokládku plynovodů podél mořského dna.

Tento typ svařování vůbec nevyžaduje svářeče. Zdálo by se, že je to úžasné. Ale i přes to, že stroje pracují samy, jsou připraveny k práci, nastavovány a opravovány vysoce kvalifikovanými odborníky. Následující typ svařování vyžaduje ještě větší účast vysoce kvalifikovaných odborníků.

robotický

Tento typ argonového svařování se objevil relativně nedávno. Robotické svářečky nahradily mnoho svářečů na dopravnících, čímž mnohonásobně zvýšily produktivitu a snížily náklady. Člověk nikdy neudrží krok s robotem, v takovém tempu nedokáže udržet maximální koncentraci a bezchybně pracovat.

Samozřejmě je tu i druhá strana mince. Roboty jsou velmi drahé; kromě vysoce kvalifikovaných seřizovačů pro jejich údržbu potřebují konstruktéry k jejich vytvoření a programátory k sestavení pracovních programů. V současnosti roboti zaujali svá místa na montážních linkách automobilů. Čím masovější výroba, tím výnosnější je robotické svařování.

Aplikace

Možnosti argonového obloukového svařování jsou téměř nekonečné. Na úsvitu svého vývoje dostala tato technologie impuls k vývoji kvůli naléhavé potřebě najít způsob, jak spojit hliníkové díly. Rostoucí objemy výroby letadel a dalších letadel si vyžádaly vytvoření nového zařízení pro svařování hliníku.

S rozvojem dovedností ve svařování hliníku byla zaznamenána pozoruhodná vlastnost argonového svařování – vysoká kvalita svaru. Tato kvalita přišla vhod v raketové vědě, letectví, stavbě lodí a automobilovém průmyslu. Kromě vysoké kvality svarů poskytuje tento typ svařování spojení mnoha obtížně svařitelných materiálů a tenkoplechových materiálů. V poslední době se objevily impulsní instalace argonového obloukového svařování, které dále rozšířily funkčnost tohoto typu spojování kovů.

Zvláštní místo zaujímají svařovací stroje TIG v autoopravárenství. Malé, levné, spolehlivé v provozu, staly se hlavním nástrojem pro opraváře. Tato zařízení vaří:

• hliníková kola;
• hliníkové a měděné trubky pro radiátory a klimatizace;
• litinové skříně motoru.

V drahých autech se široce používají materiály jako nerezová ocel, mosaz a titan. Všechny tyto materiály jsou snadno zpracovatelné svařováním TIG.

Tento typ svařování nešetřili specialisté na kovodělné umění. Zvláště pomáhá argonové obloukové svařování litinových předloh. Nejenže dokonale vaří litinu, ale také úspěšně odstraňuje praskliny a dutiny v hotových výrobcích. Umělecké výrobky se vyznačují rafinovaností tvarů a při jejich výrobě je vysoce ceněn tenký a vysoce kvalitní šev vlastní argonovému svařování.

Všechny výše uvedené aplikace jsou důležité, ale většina svařovacích prací TIG se vyskytuje v dlouhém seznamu průmyslových odvětví, která používají nerezovou ocel. Korozní odolnost této oceli je dána přísadami, které vyhoří při konvenčních metodách svařování. Při svařování na strojích TIG chrání ochranný plyn šev před oxidací vzdušným kyslíkem, což umožňuje svařovat všechny druhy vysokolegovaných ocelí.

Technologie a princip činnosti

Argonové obloukové svařování funguje na stejném principu jako ruční obloukové svařování stavnou elektrodou, má však řadu specifických vlastností. Oblouk se zapálí mezi netavitelnou wolframovou elektrodou a svařovaným kovem v prostředí ochranného plynu, který je přiváděn tělem hořáku. V případě potřeby se přídavný materiál ručně přivádí do svařovací zóny.

V automatickém režimu argonového obloukového svařování je nutné připojit přídavné zařízení – oscilátor. Tato potřeba vzniká kvůli špatným podmínkám zapalování oblouku v prostředí argonu. V automatickém režimu je obtížné zajistit, aby se kov dotkl elektrody, jako při ručním svařování, a oblouk se musí zapálit v určité vzdálenosti mezi elektrodou a kovem.

Fyzikální vlastnost argonu (vysoký ionizační potenciál) neumožňuje zapálení obloukové mezery nízkým napětím. Oscilátor generuje napětí několik desítek tisíc voltů, které umožňuje „prolomit“ mezeru mezi nespotřebovatelnou elektrodou a obrobkem a vytvořit podmínky pro zapálení nízkonapěťového oblouku. Zapálení oblouku bez fyzického kontaktu s kovovými elektrodami eliminuje tak škodlivý jev, jako je roztavení a znečištění wolframové elektrody.

Technologické režimy pro tento typ svařování se liší v závislosti na typu použitého svařovacího proudu: střídavý nebo stejnosměrný. Existují také rozdíly v režimech svařování různých kovů. Při svařování stejnosměrným proudem se oscilátor po zapálení oblouku na začátku procesu vypne. Pokud je svařování prováděno pomocí střídavého proudu, pak oscilátor zůstává zapnutý a vydává impulsy při každé změně polarity, čímž znovu a znovu ionizuje obloukovou mezeru. V tomto režimu se vaří hliník. Změna směru proudu zabraňuje tvorbě oxidového filmu na povrchu kovu.

Při svařování stejnosměrným proudem je nutné počítat s rozložením tepla mezi elektrodou a obrobkem. Dvě třetiny na anodě a jedna třetina na katodě – to je rozvod tepla s přímou polaritou. Právě toto spojení se používá při svařování výrobků ze všech druhů oceli a titanu. V tomto případě vám dvě třetiny tepla umožní lépe zahřát svařovaný materiál.

Mezi technologické vlastnosti si můžeme všimnout i podmínek, které vyžadují přidání kyslíku do ochranného plynu. Přidejte 3-5% kyslíku, pokud je nutné zabránit sebemenší poréznosti svaru. Argon smíchaný s kyslíkem poskytuje spolehlivější ochranu svarového švu před vlhkostí a škodlivými vměstky. Všechny náhodné nečistoty a vměstky jednoduše shoří v kyslíkovém prostředí.

Výhody a nevýhody argonového obloukového svařování

Hlavními výhodami argonového obloukového svařování jsou vysoce kvalitní švy a téměř neomezený seznam kovů, které lze touto metodou svařovat. Tato výhoda se stává zvláště cennou, když je potřeba svařovat materiály, které jinak vůbec svařovat nelze. Druhou věcí, která tento typ svařování odlišuje, je nízké zahřívání svařovaných výrobků. Při mírném zahřátí výrobky nepodléhají deformaci, což je velmi cenné při svařování součástí složitých konfigurací.

Mezi nevýhody obvykle patří relativně vysoká cena metody, složitost potřebného vybavení a potřeba vysoce kvalifikovaných svářečů při svařování argonem.

Režimy svařování TIG

Režim argonového svařování se skládá z řady parametrů, které je nutné správně nastavit. Hlavní parametry režimu takového svařování jsou následující:

• druh a polarita proudu;
• síla proudu;
• pokles napětí na oblouku;
• rychlost pohybu elektrody;
• spotřeba plynu;
• vzdálenost mezi tryskou hořáku a přísadou.

Argonové svařování se obvykle provádí proudem s přímou polaritou. Většina druhů kovů se svařuje stejnosměrným proudem. Vzhledem k jejich fyzikálním a chemickým vlastnostem se hořčík, hliník a berylium vaří pomocí střídavého proudu. Velikost svařovacího proudu je striktně závislá na průměru elektrody, kovu, typu a polaritě proudu. Aktuální hodnotu nastavují technologové formou tabulek.

Pro ideální svar by měl být úbytek napětí na oblouku v rozmezí 11 – 14 voltů. Pro udržení takového poklesu napětí je nutné dodržet vzdálenost mezi elektrodou a kovem od 1,5 do 3 mm. Volba rychlosti hořáku je na uvážení svářeče. Pouze on může zvolit správnou rychlost na základě složitosti svařovací trajektorie a úrovně svých dovedností.

Spotřebu ochranného plynu vypočítávají technologové na základě mnoha faktorů ovlivňujících proces. Nemá smysl je popisovat, pro laiky je to obtížné a proto nezajímavé. Pro spravedlnost je však třeba poznamenat, že zkušený svářeč může upravit spotřebu plynu na základě vzhledu švu.

Typ svarového spoje určuje požadovanou vzdálenost mezi přídavným materiálem a tryskou hořáku. U tupých spojů se doporučuje vzdálenost 3-5 mm. Pro T-tyče a rohy o něco více – 5-8 mm.

Vybavení a zásoby

Abyste si svou práci a vzhled hotového výrobku užili, musíte udělat dva nezaměnitelné kroky. Prvním krokem je výběr zařízení plně v souladu se seznamem prací, které budou na tomto zařízení provedeny. Druhým krokem je nákup zařízení od známého a spolehlivého výrobce, který vám zaručí mnoho let bezproblémového provozu a ušetří vám peníze. Tuto vzdálenost můžete překonat ve dvou malých, ale velmi důležitých krocích na stránkách výrobce svařovací techniky „Kedr“.

Zde si můžete zakoupit spolehlivý argonový obloukový svařovací stroj řady Prime nebo řady Pro. Všimněte si, že taková zařízení mohou být buď samostatná, určená pouze pro argonové obloukové svařování, nebo kombinovaná s doplňkovými funkcemi ručního obloukového svařování nebo odporového svařování. Také v katalogu naleznete mnoho příslušenství, náhradních dílů a spotřebního materiálu pro argonové obloukové svařování: oscilátory, hořáky, svářečské brýle a masky, wolframové elektrody a mnoho dalšího.

Argonové svařování je druh obloukového svařování, avšak za použití inertního plynu – argonu, přiváděného do místa, kde hoří elektrický oblouk. Technologie svařování Tig umožňuje svařovat různé kovy a slitiny, které nelze svařovat tradičními metodami. Argonové obloukové svařování oceli umožňuje získat pevný svarový spoj s krásným a rovnoměrným švem. Technologický proces argonového obloukového svařování je však poměrně pracný a má své specifické rysy. Pojďme se na tyto funkce podívat blíže.

Proces svařování tig

Podstatou svařování argonem je symbióza svařování plynem a elektrickým obloukem. K roztavení svařovaných dílů a přídavného materiálu dochází vlivem vysoké teploty vytvářené elektrickým obloukem. Podstata procesu argonového obloukového svařování spočívá v ochraně svařované kovové hrany před oxidačními procesy. Argon je přiváděn do svařovací zóny tryskou hořáku. Svým tlakem vhání vzduch kolem elektrody a tím chrání (izoluje) roztavený kov svařovaných výrobků. Pokud nejsou inertní plyny přiváděny do svařovací zóny, pak se při uvolnění uhlíku svar stane porézním (se vzduchovými bublinami) a přerušovaným. Argon sám o sobě je neutrální a nevstupuje do chemických reakcí ani při vysokých teplotách tání kovu. Protože je tento plyn těžší než vzduch, vytlačuje ho ze svarové lázně.

Samotný proces svařování argonem se provádí pomocí spotřební nebo netavitelné elektrody. K vyplnění mezer a získání vysokého a pevného svaru se používá přídavný drát ze stejného materiálu jako je svařovaný kov.

Postup při provádění svářečských prací

Nejprve je nutné připravit obrobky – vyčistit povrchy, v případě potřeby zpracovat hrany (pokud je kov silný, musíte vytvořit zkosení). Před svařováním musí být všechny obrobky odmaštěny.

Technologie argonového svařování různých kovů zahrnuje správně zvolené režimy, včetně síly proudu. A je vhodné nastavit napětí ne vyšší než 14 V. Režim otáček a spotřeba plynu se volí v závislosti na tloušťce a druhu materiálů a samozřejmě na zkušenostech samotného svářeče.

Svařovací zařízení

Chcete-li získat kvalitní šev, musíte si vybrat správné vybavení. Zařízení pro svařování argonem lze rozdělit do tří typů:

1. Specializované. Používá se pro svařování obrobků pouze jednoho typu.
2. Speciální vybavení. Používá se v průmyslových podnicích pro svařování výrobků stejné standardní velikosti.
3. Univerzální. Toto zařízení se používá pro všechny druhy argonového svařování a je nejběžněji používané.

Svařovací stroj pro argonové svařování je invertor, napájený ze sítě 220 nebo 380 V Invertor převádí střídavý proud na stejnosměrný, čímž zvyšuje frekvenci.

Kromě samotného svařovacího stroje vyžaduje svařovací proces také další vybavení a spotřební materiál. Tyto by měly být:

• speciální hořáky s kabelem;
• wolframové elektrody;
• oscilátory;
• stykač a relé;
• argonový válec a reduktor s manometry;
• vysokotlaké hadice;
• svářečská kukla, případně brýle a maska.

Oblasti použití argonového svařování

Díky stejnosměrnému proudu dodávanému invertorem je možné svařovat nejen železné kovy a legované oceli, ale také litinu, nerez, měď, hliník a dokonce i slitiny titanu. Oblast použití argonového obloukového svařování se nachází v automobilovém průmyslu, leteckém průmyslu a raketové vědě.

Argonové obloukové svařování vytváří pevné a spolehlivé spojení s úhledným a krásným švem. Svařovací práce musí být prováděny za správných podmínek, aby výsledkem byla kvalitní a silná adheze v místě svaru.

Potřebujete konzultaci?

Zanechte své údaje a specialista vás bude brzy kontaktovat

Podrobnosti o kontaktu

Zelenodolsk, sv. Fotbal 8