На производстве нередки ситуации, когда требуется соединить металлические детали неразъёмным способом. В таком случае обычно применяют сварку. Однако есть ряд металлов, которые очень трудно сваривать из-за их быстрой окисляемости на воздухе (медь, алюминий). Эти металлы соединяют особым видом сварки аргонно-дуговым.
Принцип аргонно-дуговой сварки
Особенность аргонно-дуговой сварки состоит в том, что электрическая дуга, расплавляющая металл, зажигается в потоке аргона. Это инертный газ, который не вступает в химическую реакцию с другими элементами. Подаваемый в место сварки аргон создает подобие газовой ванны, защищая металл от воздействия кислорода, содержащегося в воздухе. Этот инертный газ тяжелее кислорода, поэтому он вытесняет атмосферный воздух из рабочей зоны.
Оборудование для аргонно-дуговой сварки
Для аргоновой сварки используют два способа: ручной и автоматический. Для каждого варианта существует своё оборудование. При любом используемом оборудовании сварка должна проводиться в специально оборудованном сварочном посте с использованием аппаратов аргонодуговой сварки. Стенки поста препятствуют утеканию аргона из рабочего пространства под действием движения окружающего воздуха (ветер, сквозняк). Максимально закрытый шкаф обеспечит постоянное наличие аргона вокруг дуги.
Ручная аргоновая сварка
Источником сварочного тока может служить сварочный аппарат или инвертор с повышенным напряжением холостого хода. А вот держатель электрода имеет особую конструкцию. Зажим для электрода комбинируется с трубкой подачи инертного газа. Сопло аргоновой горелки должно выдерживать высокие температуры, поэтому оптимальным материалом для него является керамика.
Электрод для аргонно-дуговой сварки представляет собой заостренный стержень. Сам вольфрамовый электрод в процессе работы служит для поддержания электрической дуги и не соприкасается с обрабатываемой поверхностью, а соединение деталей производится с помощью присадочной проволоки.
При продолжительной работе вольфрамовый стержень сильно нагревается. Для его охлаждения используют проточную воду. Горелка дополнительно оборудуется системой подачи холодной и отвода горячей воды.
Зажигание электрической дуги производится в простейшем случае соприкосновением электрода с угольной пластиной, которая в дальнейшем удаляется. Более надёжный способ поджигания дуги применение осциллятора, который подаёт на электрод разряд высокого напряжения. С помощью высоковольтного и высокочастотного разряда поддерживается стабильная дуга на всем протяжении процесса. Так как аргоновая сварка применяется для соединения достаточно легкоплавких металлов, подача присадочной проволоки и продвижение горелки вдоль шва должно быть быстрым, равномерным и непрерывным. Качество полученного соединения во многом зависит от мастерства и опыта рабочего.
Автоматическая аргоновая сварка
При больших объёмах сварочных работ в аргоновой среде используют автоматические установки. При работе на них место сварщика занимает оператор, который размещает в рабочей зоне обрабатываемые детали и следит за правильным ходом процесса и наличием расходных материалов. Присадочная проволока подаётся автоматическим способом, движение горелки поддерживается электромеханическим приводом. Весь процесс сварки происходит без участия человека, а качество соединения получается более высоким, чем при ручном методе.
Особенности аргонно-дуговой сварки
От привычной электросварки соединение деталей в аргоне отличается во многом:
отсутствует прямой контакт электрода с поверхностью металла; полярность сварочного тока меняется на обратную по сравнению со сваркой стали;
требуется отдельный сварочный пост с возможностью подключения аргона и воды; допускается сварка разнородных металлов;
отсутствие окислов в месте соединения.
В среде аргона можно сваривать металлы, которые не соединяются традиционной сваркой. К ним относятся алюминий, чугун, медь, титан, нержавеющая сталь.
