Аргоновые сварки

Принцип работы

Современные аппараты аргоновой сварки построены по принципу сварочных инверторов. В основе каждого аппарата имеется специальный силовой блок - инвертор, преобразующий предварительно выпрямленный диодным мостом сетевой электроток с напряжением 220 или 380 вольт в высокочастотный переменный ток, который далее уже трансформируется в требуемый для горения дуги постоянный со сварочными характеристиками.
Этот сложный токовый переход: «переменный – постоянный (выпрямленный) – высокочастотный переменный – трансформированный - постоянный (выпрямленный и сглаженный) сварочный», позволяет снизить вес и массу основного силового трансформатора, снижающего напряжение и повышающего силу тока.

Дело в том, что число витков обмотки трансформатора, отвечающего за изменение вольтамперных характеристик, тем ниже, чем выше частота колебаний переменного тока. Если для сетевого тока, с частотой 50 герц требуется несколько тысяч витков, то для выходящего с силового блока инвертора – с частотой от 20 до 100 килогерц – всего лишь несколько десятков витков. В результате этого, масса трансформатора снижается в десятки раз и следственно – вместо громоздкого аппарата, мы получаем небольшой и относительно легкий агрегат с теми – же эксплуатационными характеристиками.
Инверторные аппараты могут быть построены:

• на более дорогих IGBT – транзисторах, которые, однако, еще больше облегчают вес агрегата и увеличивают время его работы без охлаждения вентилятором;
• на классических транзисторах MOSFET – более дешевых, но надежных.

На чем работает

Аргон, наряду с гелием, неоном, ксеноном, криптоном и радоном относится к инертным газам. Эти газы называют еще благородными. Как благородные металлы, которые практически не портятся от времени потому, что не вступают во взаимодействие с большинством химических компонентов, благородные газы обладают такой же низкой активностью. На практике это означает, что в атмосфере воздуха нагретый при сварке металл коррозирует и выгорает, тогда как в среде инертного газа он просто остывает без каких-либо химических изменений.
Значит, если в зону сварки постоянно подавать инертный газ – он просто местно вытеснит окружающий воздух и соединение металлов пойдет уже по-другому:

• исчезнет окалина;
• уйдут поры и раковины, образующиеся от химического взаимодействия жидкого металла с кислородом или азотом воздуха;
• шов станет однородным, прочным и красивым.

Именно такие сварные швы и необходимы для большинства ответственных изделий – в кораблестроении, авиации, космосе, атомной энергетике.

Причины выбора

Аргон был выбран для использования из семейства благородных газов по экономическим соображениям:

• он относительно широко распространен в природе;
• дешев в извлечении;
• легко сжимается и хранится;
• не радиоактивен.

Но есть у аргона еще одно решающее преимущество перед собратьями – его удельная масса немного превышает удельную массу окружающего воздуха. Если бы использовался, например гелий – он просто улетал бы вверх. Аргон же, невидимым облаком охватывает зону сварного шва, вытесняя из нее более легкий кислород.

Преимущества использования аргона

Но аргон нужен не только для защиты свариваемого металла. Благодаря его применению, появилась возможность использовать неплавящийся электрод. Материал электрода – вольфрам, имеющий температуру плавления выше 3400 градусов Цельсия, выдерживает нагрев сварочной дугой. Но без присутствия аргона он очень быстро окисляется – переходит в порошок желто лимонного цвета и выкипает – как спираль лампочки накаливания при разбитом защитном стекле.

Аргон, начало подачи которого начинается за несколько мгновений до начала работы дуги, а прекращается через несколько секунд после окончания ее горения, когда металл в сварочной ванне уже остыл – препятствует этом процессу.
Процесс сварки металлов неплавящимся вольфрамовым электродом в защитной среде инертного газа получил название TIG – от первых букв слов Tungsten – по-шведски «вольфрам», Инертный, Газ.

Общий состав оборудования

В состав оборудования для аргонодуговой сварки входят следующие основные компоненты:

• инверторный аппарат или по-другому источник тока;
• баллон с аргоном – для переносных моделей или редуктор для подключения к стационарному аргонопроводу – для стационарных промышленных моделей;
• горелка со шлейфом – гибким шлангом из огнеупорного материала, в котором расположен токовый провод для подачи напряжения на горелку, газовый шланг – для подачи аргона в зону сварки, а также шланг водяного охлаждения – у промышленных моделей. Переносные аппараты, как правило, не оснащаются горелками с водяным охлаждением по причине отсутствия возможностей по подаче и прокачке воды в местах их использования, их заменяют горелки с воздушным охлаждением.

Несмотря на применение инверторного метода преобразования электрического тока, более мощные аппараты имеют значительный вес, поэтому в состав комплекта может входить транспортировочная тележка, обеспечивающая мобильность сварщика.

Если на такой тележке располагается еще и бак водяного охлаждения горелки со встроенным насосом – модель обладает практически неограниченным диапазоном применения.

Некоторые опции оборудования и их значение

Поскольку инвертор – общий блок для различных методов сварки, а эти методы отличаются в основном только применением различных выходных характеристик этого модуля, производители аргоновых сварок стремятся использовать эту возможность для универсализации.
Поэтому подавляющую долю рынка занимает оборудование, позволяющее производить не один, а несколько видов сварочных работ:

• ММА – ручная дуговая сварка одним плавящимся электродом – классический вариант сварки
• MIG и MAG – методы полуавтоматической сварки плавящимся электродом или проволокой отличаются между собой только средой подаваемого газа: инертного аргона или более дешевых активных газов – азота, углекислого газа или их смесей

Применительно к сварке алюминия, магния и некоторых других материалов может применяться сварка не постоянным (DC), а переменным (AC) сварочным током. Переменный ток активно разрушает оксидную пленку этих материалов, препятствующую процессу взаимодействия катода и анода, а следовательно, и работе сварочной дуги.

Сварка тонколистового металла значительно улучшается, если электрический ток подается не сплошным потоком, а отдельными импульсами, поэтому часть моделей имеют возможность модулировать электрический ток для этих целей. Такой режим, использующийся как на постоянном – для сварки конструкционных и нержавеющих сталей, так и на переменном – для сварки алюминия токах, называется «Pulse».
Удобство в работе сварщика создают и некоторые другие дополнительные опции аппаратов:

• функция «Hot Start» на некоторое время увеличивает сварочный ток, что облегчает процесс зажигания дуги
• функция «Arc Force» - мгновенное увеличение силы тока делает сварочный шов более гладким, поскольку не дает дуге погаснуть при переходе капли расплавленного металла с электрода на свариваемый материал. Это особенно заметно влияет на качество сварных швов на тонколистовом металле;
• функция «Аnti stick» - практически отключает электрический ток в момент прилипания электрода к металлу и останавливает этот процесс.

Эти и многие другие функции аппарата, естественным образом повышают его стоимость. Поэтому при выборе оборудования, нужно учитывать не только место и условия его эксплуатации, виды материалов и их толщины, но и квалификацию сварщика. При использовании различных дополнительных возможностей менее квалифицированный сварщик сможет выполнить качественный шов в то время, как необходимость данных опций для высококвалифицированного специалиста не имеет решающего значения.

Наш интернет-магазин edkm.ru предоставит вам необходимую информацию по выбранному вами товару, а консультанты помогут оформить заказ на сайте и ответят на все ваши вопросы. Цена, заявленная на сайте, является достоверной, а для оптовых покупателей имеются бонусы. Доставка осуществляется по Москве и Московской области или до адреса выбранной вами транспортной компании.

Звоните или пишите нам:

• Телефон: +7 499 404-12-04
• Электронная почта: info@edkm.ru