Как сделать аргонную сварку

Аргонная сварка подходит для работы с цветными металлами, титаном, нержавеющей сталью, другими сплавами. Высокая производительность, отличное качество шва, универсальность делают ее пригодной для использования на производстве и в быту. Однако оборудование для этого вида сварки стоит дорого, поэтому не окупается при бытовом использовании. Поэтому домашние умельцы задумываются над тем, как сделать аргонную сварку самостоятельно.

Прежде чем делать оборудование для аргонной сварки, посредством которого возможны качественные сварные соединения, нужно разобраться в технологии этой работы. Несмотря на кажущееся сходство с электродуговой и газовой сваркой, ее основные принципы существенно отличаются.

Аргонная сварка как процесс

Аргонная сварка предполагает соединение заготовок из металла в среде защитного газа – аргона. Газ предотвращает окисление металлов в сварочной зоне. Окисление, в результате которого на поверхности заготовок появляется оксидная пленка, происходит из-за взаимодействия металлов с воздухом. Благодаря защитному газу воздух не поступает в зону сварки, что позволяет работать с цветными металлами, различными сталями.

Существует три технологии аргонной сварки, разница между которыми заключается в используемом оборудовании и материалах:

1. Ручная, выполняемая с помощью вольфрамовых электродов.
2. Автоматическая, при которой для соединения заготовок используются неплавящиеся электроды.
3. Полуавтоматическая, позволяющая работать с плавящимися электродами, вольфрамовыми стержнями, присадочной проволокой.

Особенности аргонной сварки

Поговорим об этих пунктах подробнее. Хотя на первый взгляд особенности технологии не относятся к вопросу о том, как сделать аргонную сварку, однако они помогают учитывать все нюансы при изготовлении оборудования.

Технология и применение аргонной сварки

В отличие от обычной дуговой сварки, в аргонной соединение деталей происходит в защитной газовой среде. Аргон, используемый в этой технологии, обладает следующими свойствами:

1. Так как газ на 38 % тяжелее воздуха, он заполняет сварочную ванну, вытесняя из нее кислород. Это улучшает качество сварного шва, на котором не образуется оксидной пленки.
2. Аргон – составной элемент воздуха, побочный продукт, образующийся за счет атмосферного кислорода и азота. Кроме того, это самый недорогой защитный газ, используемый в процессе сварочных работ.

Для того чтобы сделать аргонную сварку, необходимо за секунду до розжига дуги подать в горелку защитный газ. Затем поднести электрод к свариваемой заготовке и включить аппарат. Так как для того, чтобы разжечь дугу в защитной среде, нужна высокая ионизация аргона, используется осциллятор. Последний производит высокочастотные и высоковольтные импульсы, которые ионизируют газ и активируют дугу.

Присадочную проволоку подают в зону сварки вручную или автоматически после того, как дуга активирована. Соединение деталей происходит за счет расплавленного металла присадки, скрепляющего края свариваемых деталей.

В процессе аргонной сварки для соединения заготовок используют неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадки (пруток или проволоку). Этот вид сварки обозначают международной аббревиатурой «TIG».

Эта технология используется:

1. В каркасном строительстве, поскольку сварные швы устойчивы к постоянным высоким нагрузкам.
2. Для сварки труб из стали, цветных металлов, сплавов.
3. Для соединения заготовок из разных металлов.
4. Для сварки титановых, медных, алюминиевых, бронзовых, латунных, чугунных деталей, заготовок из нержавеющей стали. Это особенно важно для сферы автомобилестроения.
5. В ювелирном деле, для изготовления декоративных элементов.

Комплектующие для самодельного аппарата для аргонной сварки

Чтобы самостоятельно сделать оборудование для аргонной сварки из трансформатора, нужны:

• схема (или фотография);
• трансформатор;
• специальная горелка.

Выбирая трансформатор, нужно определиться с соединяемыми заготовками. Напряжение вторичной обмотки без нагрузки не должно превышать 65–70 В.

Поскольку оборудование для аргонной сварки работает на постоянном напряжении, то не обойтись без выпрямителя тока. Сделать его можно самостоятельно.

Корректная работа горелки определяет не только качество сварного шва, но также простоту и удобство работы самодельного оборудования, поэтому ее изготовление требует ответственного подхода.

Один из самых важных элементов горелки – зажим (цанга), необходимый для фиксации электрода. Он должен соответствовать диаметру вольфрамового прутка (около 2-3 мм).

К одному из концов зажима присоединяется медная трубка диаметром 6 мм. Она нужна для подачи напряжения, поддерживающего сварочную дугу, а также аргона, поступающего в сварочную зону. Припой, соединяющий трубку и зажим, должен выдерживать высокие температуры.

С другой стороны зажим соединяется с керамической или кварцевой трубкой диаметром 8–10 мм и длиной около 5 см. Эта трубка служит для подачи в зону сварки защитного газа. Еще одно назначение трубки – защита расположенного в ее центральной части электрода от соприкосновения со свариваемыми заготовками.

Порядок изготовления устройства для сварки в среде аргона

Итак, поговорим о том, как самостоятельно сделать аппарат для аргонной сварки из инвертора и не только. У вас есть все необходимые элементы, а значит, можно приступить непосредственно к изготовлению оборудования:

1. Сначала из трубки подходящего диаметра нужно сделать удобный держатель. Обмотайте его в два слоя изолирующим материалом (стеклотканью). Пространство между слоями заполните силиконовым герметиком. Придайте держателю изогнутую форму, тогда с ним будет проще работать. Присоедините к нему микровыключатель, открывающий и закрывающий газовый клапан.
2. Прикрепите к горелке трубку диаметром 6–8 мм для подачи защитного газа, соединив ее обратный конец с газовым баллоном. К горелке прикрепите два провода, один из которых соединяет микровыключатель и газовый клапан, второй – передает ток на электрод, его сечение (площадь среза) должно быть не меньше 8 мм². Диаметр имеет значение, так как питающий провод подвергается серьезным нагрузкам.
3. Важно, чтобы поступающий в сварочную зону газ отключался спустя 5–7 секунд после окончания работы. В заводских сварочных аппаратах для задержки отключения газа используется специальная электроника. Она делает устройство оборудования более сложным и более дорогим. Если делать аппаратуру для аргонной сварки самостоятельно, то для этой цели подойдет ручной микровыключатель.

Если вы решите сделать оборудование для аргонной сварки из полуавтомата и не только своими руками, не используйте в процессе работы смесь газов. Опытные сварщики говорят о том, что благодаря чистому аргону (минимум 99 % чистоты) обеспечивается наиболее качественный и надежный сварочный шов.

Тонкости выполнения аргонной сварки

Но мало сделать аппарат для аргонной сварки, важно в процессе работы учесть все тонкости технологии. Поговорим о них подробнее:

1. Защитный газ и сварочный ток подводятся к самой горелке. Для соединения второго питающего провода и свариваемых заготовок используется пружинный зажим. Электрическая дуга, расплавляющая края деталей и присадочную проволоку, разжигается между электродом из вольфрама и свариваемыми элементами. Присадка, формирующая сварное соединение, поступает в рабочую зону, на которую воздействует электрическая дуга.
2. Чтобы обеспечить стабильность дуги, следует заточить конец электрода, придав ему конусообразную форму. Длина обработанного конца должна быть равна двум или трем диаметрам стержня.
3. Во избежание загрязнения и оплавления электрода разжигать электрическую дугу нужно не на поверхности свариваемых заготовок, а на специально предназначенной для этого угольной пластине.

Так как аргон ионизируется при повышенном напряжении (в сравнении с кислородом, азотом и металлическими парами), то для разжигания дуги необходимо использовать источник тока с более высоким значением напряжения холостого хода или осциллятор. Последний предназначен для выработки высокочастотного тока с увеличенным напряжением, благодаря которому дуга не только быстро активируется, но и стабильно горит во время работы.

Чтобы сделать аргонную сварку, электрод и присадочную проволоку необходимо перемещать только продольно. Ни вручную, ни при автоматизации процесса другие движения не совершаются.

Это правило требует строгого соблюдения в силу следующих причин:

• электрод не плавится в процессе аргонной сварки, потому нет смысла перемещать его вдоль оси сварного соединения;
• поперечное перемещение электрода в данной технологии неприменимо, поскольку при этом расплавленный металл выйдет из области, защищаемой аргоном.

Продольное перемещение электрода и присадки обеспечивает получение в результате аргонной сварки узкого и аккуратного шва.

При выборе присадки для аргонной сварки необходимо изучить ее химический состав, обращая внимание на его соответствие составу соединяемых заготовок. Электрическая дуга при использовании этой технологии разжигается на специальной угольной пластине, а гасится на расстоянии от свариваемых элементов.

Чтобы сделать аргонную сварку качественно, важно тщательно проплавить края свариваемых заготовок. Для этого обратите внимание на форму сварной ванны, она должна быть не круглой или овальной, а вытянутой в сторону выполнения сварки.

Техника безопасности при аргонной сварке

Решив сделать аргонную сварку своими руками, важно соблюдать требования техники безопасности:

1. Используемое оборудование должно быть исправным: обратите внимание на рабочую резьбу накидных гаек, надежность соединения шланга для подачи газа, аргонного редуктора.
2. Собирая конструкцию, убедитесь, что элементы питания не подключены к сети. Для заземления аппаратуры нужен кабель, сечение которого минимум 25 мм.
3. Осмотрите обмотку силовых кабелей. Электродержатели должны быть надежными и заизолированными, не допускающими соприкосновения электричества с рабочими поверхностями или руками. Прежде чем начать делать аргонную сварку, убедитесь, что помещение хорошо проветривается. Вентиляция важна, поскольку аргон может стать причиной отравления.
4. Использование спецодежды, защитной маски и перчаток – обязательное условие для тех, кто решит сделать аргонную сварку. Использовать синтетические легкоплавкие материалы в процессе работы запрещено, т. к. брызги металла могут их прожечь. Обувь нужна на толстой подошве. Руки обязательно защищать перчатками из грубой кожи, не стесняющими движений.

Мы поделились с вами теоретической информацией, которая поможет вам сделать аргонную сварку самостоятельно и получить качественно и надежно соединенные заготовки.