Расход аргона при сварке нержавейки

Обновлено: 08.01.2025

Формула аргона в таблице Менделеева - Аr .

Общие сведенья об аргоне

Атомная масса (по международным атомным массам 1985 г.) - 39,948.

Из подгруппы тяжелых инертных газов аргон самый легкий. Он тяжелее воздуха в 1,38 раза. Жидкостью становится при – 185,9°C, затвердевает при – 189,4°C (в условиях нормального давления). В отличие от гелия и неона, он довольно хорошо адсорбируется на поверхностях твердых тел и растворяется в воде (3,29 см 3 в 100 г воды при 20°C). Еще лучше растворяется аргон во многих органических жидкостях. Зато он практически нерастворим в металлах и не диффундирует сквозь них.

Как все инертные газы, аргон диамагнитен. Это значит, что его магнитная восприимчивость отрицательна, он оказывает большее противодействие магнитным силовым линиям, чем пустота. Это свойство аргона (как и многие другие) объясняется «замкнутостью» электронных оболочек его атомов.

Под действием электрического тока аргон ярко светится, сине-голубое свечение аргона широко используется в светотехнике.

Баллон аргоновый 40 литров ГОСТ 949-73

Баллон аргоновый, емкостью 40 литров предназначен для хранения и транспортирования аргона. Баллон для аргона комплектуется вентилем, кольцом горловины, предохранительным колпаком (новые баллоны), опорным башмаком. Баллоны окрашены в серый цвет и имеют надпись "АРГОН ЧИСТЫЙ" зеленого цвета.

Область применения аргона

Как самый доступный и относительно дешевый благородный газ аргон стал продуктом массового производства, особенно в последние десятилетия.

Первоначально главным потребителем элемента №18 была электровакуумная техника. И сейчас подавляющее большинство ламп накаливания (миллиарды штук в год) заполняют смесью аргона (86%) и азота (14%). Переход с чистого азота на эту смесь повысил светоотдачу ламп. Поскольку в аргоне удачно сочетаются значительная плотность с малой теплопроводностью, металл нити накаливания испаряется в таких лампах медленнее, передача тепла от нити к колбе в них меньше. Используется аргон и в современных люминесцентных лампах для облегчения зажигания, лучшей передачи тока и предохранения катодов от разрушения.

Однако в последние десятилетия наибольшая часть получаемого аргона идет не в лампочки, а в металлургию, металлообработку и некоторые смежные с ними отрасли промышленности. В среде аргона ведут процессы, при которых нужно исключить контакт расплавленного металла с кислородом, азотом, углекислотой и влагой воздуха. Аргонная среда используется при горячей обработке титана, тантала, ниобия, бериллия, циркония, гафния, вольфрама, урана, тория, а также щелочных металлов. В атмосфере аргона обрабатывают плутоний, получают некоторые соединения хрома, титана, ванадия и других элементов. Продувка аргоном жидкой стали намного повышает ее качество.

Уже существуют металлургические цехи объемом в несколько тысяч кубометров с атмосферой, состоящей из аргона высокой чистоты. В этих цехах работают в изолирующих костюмах, а дышат подаваемым через шланги воздухом (выдыхаемый воздух отводится также через шланги); запасные дыхательные аппараты закреплены на спинах работающих.

Защитные функции выполняет аргон и при выращивании монокристаллов (полупроводников, сегнетоэлектриков), а также в производстве твердосплавных инструментов. Продувкой аргона через жидкую сталь из нее удаляют газовые включения. Это улучшает свойства металла.

Все шире применяется дуговая электросварка в среде аргона. В аргонной струе можно сваривать тонкостенные изделия и металлы, которые прежде считались трудносвариваемыми.

Не будет преувеличением сказать, что электрическая дуга в аргонной атмосфере внесла переворот в технику резки металлов. Процесс намного ускорился, появилась возможность резать толстые листы самых тугоплавких металлов. Продуваемый вдоль столба дуги аргон (в смеси с водородом) предохраняет кромки разреза и вольфрамовый электрод от образования окисных, нитридных и иных пленок. Одновременно он сжимает и концентрирует дугу на малой поверхности, отчего температура в зоне резки достигает 4000. 6000°C. К тому же эта газовая струя выдувает продукты резки. При сварке в аргонной струе нет надобности во флюсах и электродных покрытиях, а стало быть, и в зачистке шва от шлака и остатков флюса.

Расход аргона при сварке

Расход аргона определяется исходя из технологии аргонодуговой сварки, выбора материала и толщины свариваемого металла и должен составлять:
- при сварке алюминия расход аргона 15-20 литров в минуту,
- при сварке меди расход газа составляет 10-12 литров в минуту,
- при сварке конструкционных и низколегированных сталей расход газа 6-8 литров в минуту,
- при сварке магниевых сплавов расход аргона 12-14 литров в минуту,
- при сварке никелевых сплавов расход аргона 10-12 литров в минуту,
- при сварке титана и его сплавов расход аргона 35-50 литров в минуту,

Объем аргона в стальном 40-литровом баллоне при нормальных условиях (t=20 о C, давление в баллоне 150 кгс/см 2 ) – 6,20 м 3 (6200 литров или 6200 дм 3 ).

При давлении в баллоне 130 кгс/см2 при 20 о С объем аргона в 40-л. баллоне равен 5,37 м 3

При давлении в баллоне 200 кгс/см2 при 20 о С объем аргона в 40-л. баллоне равен 8,24 м 3

При выполнении работ на улице или на «сквозняке» необходимо применять защитные сооружения, палатки и увеличивать расход газа до получения надёжной газовой защиты сварного шва.

Аргон применяется для использования в качестве защитной среды при сварке, резке и плавке активных и редких металлов и сплавов на их основе, алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов, нержавеющих, хромоникелевых, жаропрочных сплавов и легированных сталей, различных марок, а также при рафинировании металлов в металлургии. Поставляется в аргоновых баллонах под давлением (150 ± 5) кгс/см 2 . Будучи тяжелее воздуха, аргон обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны. Содержание влаги для газообразного аргона не должно превышать 0,03 г/м 3 .

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3–5%. При этом защита металла становится более активной. Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла. Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны. Это предотвращает пористость.

Показатели качества аргона газообразного высший сорт ГОСТ 10157-79, используемого для аргоновой сварки:

Аргон, не менее - 99,993 %

Кислород, не более - 0,0007 %

Азот, не более - 0,005 %

Водяной пар, не более 0,0009 %

Сумма углеродсодержащих соединений в пересчёте на СО2, не более 0,0005 %

Требования безопасности ГОСТ 10157-79* Аргон газообразный и жидкий

Аргон нетоксичен и невзрывоопасен, однако представляет опасность для жизни: при его вдыхании человек мгновенно теряет сознание и через несколько минут наступает смерть.

По классу опасности, по степени действия на организм не категорируется.

Газообразный аргон тяжелее воздуха и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования, предназначенного для получения, хранения и транспортирования газообразного и жидкого аргона. При этом снижается содержание кислорода в воздухе, что приводит к кислородной недостаточности, а при значительном понижении содержания кислорода - к удушью, потере сознания и смерти человека.

Жидкий аргон - низкокипящая жидкость, которая может вызвать обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз. При отборе проб и анализе жидкого аргона необходимо работать в защитных очках.

При работе в атмосфере аргона необходимо пользоваться изолирующим кислородным прибором или шланговым противогазом.

УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ АРГОНА

Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение газообразного и жидкого аргона - по ГОСТ 26460.

Аргон газообразный относится к классу 2, подклассу 2.1, классификационный шифр - 2111, номер чертежа знака опасности - 2, номер ООН - 1006.

Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192-77 с нанисением манипуляционного знака "Боится нагрева" и знаков опасности по ГОСТ 19433-81. Аргон жидкий относится к классу 2, подклассу 2.1, классификационный шифр - 2115, номер чертежа знака опасности - 2, номер ООН - 1951.

Номинальное давление аргона при 20 °С при наполнении, хранении и транспортировании баллонов и автореципиентов должно составлять (14,7 ± 0,5) МПа [(150 ± 5) кгс/см2] или (19,6 ± 1,0) МПа [(200 ± 10) кгс/см2].

Возвратные баллоны и автореципиенты должны иметь остаточное давление аргона не ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

Кстати.

Получают аргон как побочный продукт при разделении воздуха на кислород и азот. Обычно используют воздухоразделительные аппараты двукратной ректификации, состоящие из нижней колонны высокого давления (предварительное разделение), верхней колонны низкого давления и промежуточного конденсатора-испарителя. В конечном счете азот отводится сверху, а кислород – из пространства над конденсатором.

Летучесть аргона больше, чем кислорода, но меньше, чем азота. Поэтому аргонную фракцию отбирают в точке, находящейся примерно на трети высоты верхней колонны, и отводят в специальную колонну. Состав аргонной фракции: 10. 12% аргона, до 0,5% азота, остальное – кислород. В «аргонной» колонне, присоединенной к основному аппарату, получают аргон с примесью 3. 10% кислорода и 3. 5% азота. Дальше следует очистка «сырого» аргона от кислорода (химическим путем или адсорбцией) и от азота (ректификацией). В промышленных масштабах ныне получают аргон до 99,99%-ной чистоты. Аргон извлекают также из отходов аммиачного производства – из азота, оставшегося после того, как большую его часть связали водородом.

Аргон газообразный хранят и транспортируют в баллонах емкостью 40 л, окрашенных в серый цвет с зеленой полосой и зеленой надписью. Давление в них 150 кгс/см 2 (14,7 МПа или 146,2 физических атмосферы). Более экономична перевозка сжиженного аргона, для чего используют сосуды Дюара и специальные цистерны.

Технология сварки нержавейки аргоном

Нержавеющая сталь относится к высоколегированным материалам, которые трудно поддаются сварке. Это получается за счет того, что металл в расплавленном состоянии ведет себя совершенно не так, как другие разновидности. Сварочная ванна получается очень жидкой, так что это заметно усложняет процесс получения нормального валика. Он выходит заметно деформированным, так как металл быстро растекается по поверхности и не может нормально схватить оба края детали. Это же создает негативные условия при образовании дефектов, количество которых увеличивается. Чтобы уменьшить негативные явления, следует использовать дополнительную защиту.

Сварка нержавейки аргоном

Аргонно-дуговая сварка нержавейки дает достаточно высокое качество за счет того, что защитным элементом во время процесса выступает инертный газ аргон. Он помогает прогревать материал, чтобы уменьшить деформации, а также защищает ванну от попадания мусора и воздействия кислорода из атмосферы. Он становится своеобразным изолятором. Себестоимость данного процесса несколько выше, чем у остальных, но он является наиболее качественным и в производственной сфере незаменимым. Такой метод пригоден не только для сварки нержавейки с нержавейкой, но и с другими материалами. Все это проводится согласно ГОСТ 10157-79.

Схема аргонно-дуговой сварки

При работе нужно использовать особые режимы. Если сравнивать со стандартными металлами, то при одной и той же толщине силу тока и другие параметры понижают, примерно, на 20%. В любом случае, здесь требуется опыт работы с нержавейкой, поэтому, нужен опытный мастер, чтобы добиться качественного результата, а не только использовать правильную постановка параметров.

Что нужно учитывать при сварке нержавейки аргоном

Когда производится сваривание при помощи аргона, то следует в первую очередь учитывать свойства металла. Ведь газ хоть и предоставляет достаточную защиту от вмешательства посторонних факторов, формирует сварочный шов мастер и от его умения зависит итоговый результат. Также стоит обратить внимание, что подогрев металла, который следует делать перед сваркой, можно осуществлять все тем же аргоном. Это увеличивает его расход, но упрощает само проведение процесса. Аргоновая сварка нержавейки защищает от возможной вероятности брака из-за шлака.

Стоит учитывать, что прогревание должно быть равномерным, чтобы исключить тепловые деформации. Свойства нержавеющей стали делают процесс сваривания очень чувствительным ко всем факторам, поэтому, следует четко придерживаться заданной технологии. При использовании аргона можно применять стандартную сварочную проволоку из нержавейки. Лучше всего, когда она будет максимально совпадать по составу с тем материалом, с которым предстоит сваривание. В данном процессе не лишними будут флюсы и прочие дополнительные вещества.

Использование флюса для сварки нержавейки аргоном

Подготовка нержавейки

Аргоновая сварка нержавейки начинается с подготовительных этапов. Даже если заготовки представлены в новом виде, то их следует зачистить. Зачистка проводится при помощи металлической щетки, наждачной бумаги или комбинирования этих двух инструментов. Достаточно довести до блеска поверхность, где будет проходить шов. После этого нужно ликвидировать налеты и пленки, а также обезжирить все. Для таких процедур подойдет растворитель или ацетон. После проведения этих действий, следует выложить флюс на место будущего шва. На последнем этапе подготовки металл начинают подогревать газовой горелкой. Это требуется для того, чтобы в нержавейке не было напряжений из-за резкого перепада температур. При работе с тонкими листами это защищает от деформации. Как только все дойдет до изменения цвета металла, то можно приступать к сварке.

Режимы аргоно-дуговой сварки нержавеющей стали

От выбора правильного режима зависит многое в данном деле. Так можно определить требуемый расход аргона при сварке нержавейкой, чтобы все прошло на требуемом уровне. В процессе работы можно определить нужные данные уже на практике, но если действовать впервые, то лучше воспользоваться уже готовыми данными.

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Величина напряжения, В	Диаметр электрода, мм	Количество аргона, л/мин
1	30…60	11	1	2,5
1,5	40…70	12	1	2,7
2	50…80	13	2	2,9
2,5	60…90	14	2	3
3	70…100	15	3	3,3
4	80…120	18	4	3,5
5	100…140	20-22	4	4

Технология сварки нержавейки аргоном

Все начинается с подготовительных этапов. Нержавеющую сталь требуется подготовить к сварке, как это описано выше, и разогреть до требуемой температуры. Для всех термических процедур используется горелка. Аргоно-дуговая сварка нержавеющей стали может потребовать дополнительного использованию флюса. Начало шва делается с одного конца, где образуется сварочная ванна. Когда она дорастет до требуемого размера, а это можно определить только визуально, в зависимости от толщины металла, то можно передвигать шов далее.

«Обратите внимание!
Все перемещения следует делать исключительно равномерно, так как слишком быстрые перепады температуры могут вызвать брак.»

Сварка нержавеющей стали аргоном хоть и облегчает работу с этим металлом, но здесь все равно нужно иметь навыки. Движения должны быть четкими и равномерными, так как в ином случае металл будет растекаться в различные стороны, а формирование валика будет неправильным. После того, как все будет заварено до конца, следует быстро остудить материал, чтобы не произошла потеря качеств стойкости к коррозии.

Контроль качества

После того как закончится дуговая сварка нержавеющей стали, то следует проконтролировать качество полученного результата. Все это делается согласно ГОСТ 53525 и ГОСТ 18442-80. Основными методами являются:

Контроль по внешнему виду – осуществляется путем визуального осмотра, где можно определить только явные дефекты, которые образовались на поверхности;
Радиационный контроль – неразрушающий метод, который включает в себя радиоскопию, радиографию и радиометрию;
Магнитный контроль – куда входят порошковые, графически и феррозные разновидности способом проверки качества;
Акустический контроль – основан на звуковых и ультразвуковых разновидностях, таких эхо-импульсивная разновидность, резонансная, теневая, реверберационная, свободных колебаний и эмульсионная;
Тепловой контроль – основан на контрасте температур, а также на методе теплового поля и термометрическом анализе;
Течеискание – данный метод рассчитан на поиск течи, а также на проверку герметичной целостности;
Капиллярный метод – основан на просачивании жидкостей через мелкие трещины в металле, куда входят такие разновидности как цветной и люминесцентный способ;
Электромагнитный – основан на принципе действия вихревых токов. Здесь выделяют фазовую, амплитудную и их смешанную разновидность.

«Обратите внимание!
Для наиболее точного результат лучше всего использовать несколько методов, если качество сварного соединения действительно важно.»

Меры безопасности

Дуговая сварка нержавеющей стали является не совсем безопасным делом. Здесь нужно соблюдать несколько мер безопасности, халатное отношение к которым может привести к несчастным случаям. В первую очередь стоит помнить о газовой безопасности, так что баллон с аргоном требуется отставлять на достаточно расстояние от открытого источника огня, которое было бы приемлемым для проведения сварочных работ. Не стоит забывать и об электробезопасности. Не следует заниматься сваркой при повышенной влажности.

Не лишними будут методы личной безопасности, так как нужно помнить о горячих предметах, возможном разбрызгивании раскаленного металла и так далее. Аргон негативно влияет на дыхательную систему, так что следует использовать индивидуальные защитные средства.

Расход аргона при сварке

Среди всех сварочных газов аргон является одним из наиболее востребованных в современности сварочных расходных материалов. Он выполняет защитную функцию, охраняя ванну расплавленного металла от негативного воздействия атмосферы. Другие газы не обладают столь высокой надежностью. Благодаря этому, сварка аргоном применяется для самых сложных мест. Стоимость материала заметно выше, чем у других, так что для стандартных процедур используется редко. Расход аргона при сварке может оказаться слишком большим, что сделает себестоимость процесса весьма высокой. В то же время, для ответственных и сложных процедур он оказывается незаменимым. Чтобы сэкономить, для каждого типа процедур нужно соблюдать свои оптимальные режимы.

Аргон для сварки в баллонах

Область применения

Благодаря своим практичным качествам, аргон может применяться практически повсеместно. В частной сфере он встречается достаточно редко, так как зачастую его не выгодно содержать, не говоря уже о покупке соответствующего оборудования. В строительстве, где нужно создавать ответственные несущие металлоконструкции, газ является практически незаменимым. Здесь не так важна стоимость, как надежность и минимизация вероятности появления брака во время работы.

Также его часто можно встретить в ремонтных мастерских. С его помощью соединяют детали в автомобилях, изделия из сложно свариваемых металлов. Сварка нержавейки и алюминия зачастую происходит именно с помощью этого газа. Сварочные цеха на различных предприятиях также не обходятся без постов с применением аргона, где приходится работать с тонкими деталями. В коммунальной сфере им могут сваривать трубы.

Принцип расчета расхода аргона

Расход аргона при аргонодуговой сварке зависит от конкретного вида производства. Это может быть массовое, одиночное и серийное, а также от номенклатуры. При работе с конструкциями, в которых нужно наплавлять большое количество металла, расчеты производятся по такой формуле: N = Nп х Rг

Nп является количеством килограмм потраченной на изделие проволоки, а Rг – коэффициент затрат газа на 1 кг наплавочного материала. Это помогает универсально определить общие затраты даже при больших объемах работы и поэтому часто применяется на производстве.

Существует также принцип расчета, основанный на расходе в литрах на 1 метр сделанного шва. Этот способ лучше всего подходит для расчета в серийном производстве, когда делаются однотипные детали. Его используют также на малых производствах. Для этого используется такая формула: Нг = (Нуг х Т + Ндг)

Нг здесь выступает в роли значения расхода удельного газа по номиналам таблицы для конкретной температуры работы. Т – основное время сварочного процесса. Ндг – дополнительные расходы газа, которые потрачены на подготовку и последующие процедуры подогрева. Если используется во время сварки несколько проходов, то это также учитывается. Расчеты ведутся в литрах, а не в кубических метрах, как это принято в физике.

Стоит отметить, что расход аргона при сварки нержавейки и прочих цветных металлов будет отличаться от обыкновенных сталей. Зачастую здесь величина может вырастать в 1,5, а то и в 2 раза.

Таблица расхода аргона в зависимости от толщины металла

Как и любой другой защитный газ, аргон требует больших объемов, если нужно проваривать большую глубину изделия. В таблице приведены средние показатели параметров расхода, в зависимости от самых распространенных видов толщины заготовок.

Диаметр проволоки, ммВеличина тока, АНапряжение, ВСкорость подачи проволки, м/ч Показатели качества аргона

Аргон может обладать различным уровнем качества. Основным показателем является его чистота. Естественно, что полностью 100% вещества в баллоне не может быть и такое получается только в лабораторных условиях. Но чем меньше в нем примесей, тем лучше для свойств газа. Наличие примесей определяется по ГОСТам.

Аргон – для второго сорта газа минимально допустимое соотношение является 99,95%;
Кислород – данной примеси не должно быть более 0,0002%, иначе возникает вероятность появления пор;
Азот – содержание до 0,001%;
Водяные пары – до 0,0003%;
Углекислый газ – до 0,00002%;
Метан – до 0,0001%;
Водород – до 0,0002%.

Газ высшего качества должен обладать содержанием чистого вещества от 99,99%. Он может использоваться для самых сложных и ответственных работ, но при этом обладает и самой высокой стоимостью.

Техника безопасности при использовании

Расход аргона при сварке алюминия и других металлов является лишь финансовой составляющей, так что забывать о технике безопасности при этом не стоит. Баллон с аргоном должен стоять на расстоянии, как минимум, 10 метров от источника огня и легковоспламеняющихся предметов. Храниться газ должен в надежных емкостях, прошедших проверку по технике безопасности. Хранение должно осуществляться в хорошо проветриваемых помещениях, чтобы не было скопления газов, которые вызывают удушье.

Во время работы с аргоном нужно использовать средства индивидуальной защиты для дыхания. Этот газ обладает особой вредностью для организма человека.

«Важно!
Особое воздействие идет через органы дыхания, так что защитные повязки или специальные противогазы будут незаменимы.»

Заключение

Одна из главных особенностей использования аргона, с практической точки зрения, является его высокая стоимость. Именно по этой причине расчет расхода, определение количество затрат газа и других материалов, чтобы определить себестоимость сварочного процесса, является очень важным. Больше всего потребность возникает в производственных условиях и при больших объемах работ. При относительно небольших соединениях актуальность в расчете нескольких швов отпадает. Тем не менее, стоит знать, на какое количество наплавленного металла хватит газа находящегося в баллоне.

Сварка черного металла аргоном

Сварка аргоном черного металла является относительно простым и достаточно качественным процессом соединения. Аргонно-дуговая сварка зачастую используется для сложных ситуаций, когда необходимо соединять трудно свариваемую сталь или материалы, которые сильно подвержены образованию брака. При работе с черным металлом, который нормально сваривается и при обыкновенных условиях, этот способ способен дать достаточно высокий результат. Сварка металла аргоном предполагает использование обыкновенной присадочной проволоки заданного диаметра, у которой нет защитного покрытия. Вместо него сварочную ванну от воздействия кислорода и прочих негативных факторов защищает аргон.

Сварка черного металла

Основной проблемой здесь выступает кипение сварочной ванны. Оно случается из-за того, что металл получается недостаточно раскаленным. Для того, чтобы избежать данной проблемы, следует правильно подбирать присадочный материал и использовать флюсы, которые улучшают раскаливание. При этом сварка тонкой стали аргоном происходит значительно проще, так что шов получается достаточно качественным, а вероятность прожигания заготовки становится намного меньше. Вся технология процесса, исходя из производственной технологии, должна соответствовать ГОСТ 14771-76.

Сварка листового черного металла аргоном

Преимущества

Сварка черных металлов аргоном предоставляет намного более качественный шов, вне зависимости от его положения, чем другие виды и способы сварки металла;

Шов при сварке тонкого металла аргоном

Здесь легко проходит сваривание тонких листов, а также уменьшается вероятность появления бракованных изделий;
Полученные швы могут применяться практически в любой сфере;
Сам процесс сваривания более простой в осуществлении;
Практически отсутствуют проблемы с зажиганием дуги;
Благодаря использованию длинной проволоки, любой шов может получиться непрерывным;
Возможность подогревать металл газом горелки;
Требуется не столь тщательная подготовка металла под сварку.

Недостатки

Сварка стали аргоном получается более дорогостоящим процессом, чем остальные его разновидности, так как себестоимость является в 10 раз выше, чем у простой дуговой;
Повышается опасность работы из-за применения газа;
Появляется опасность вскипания сварочной ванны, и как следствие, разбрызгивание металла в различные стороны, что приводит к ухудшению качества и создает небезопасную ситуацию;
Некоторые расходные материалы являются более труднодоступными, чем для обыкновенной сварки.

Выбор инструмента

Правильный подбор инструмента для сваривания во многом определяет последующий успех применения данного процесса. Сварка углеродистой стали аргоном оказывается более сложной, чем высоколегированной, но здесь действуют практически одни и те же принципы подбора. Ведь сварка стали в среде аргона только способствует дополнительной защите, а свойства соединения зависят от используемых материалов. для достижения лучшего результата, следует знать точный состав свариваемого металла. Присадочный материал должен максимально соответствовать ему. Но это далеко не всегда осуществимо, поэтому, можно ориентироваться на распространенные марки проволоки, которые применяются для этого процесса. Одним из самых распространенных вариантов является Св-08Г2С, который рекомендуют многие специалисты.

Проволока сварочная Св-08Г2С и электроды

В качестве аналогов также применяют 12Х18Н10Т, 20ХМА и 20ХГСА, что уже зависит от особенностей состава заготовки.

При выборе стоит обращать внимание на свойства кипучести, если на проволоке стоит аббревиатура «КП», то это значит, что ее металл подвержен кипению. Когда идет аргоновая сварка черных металлов, то именно это и является одной из главных проблем, поэтому, такие варианты не стоит использовать. Очень важным параметром является толщина диаметра присадочного материала. Здесь подбор осуществляется согласно толщине свариваемых деталей. Эти параметры должны быть, примерно, одинаковыми. Допускается увеличение диаметра сварочной проволоки, если состав металла тугоплавкий. Если же идет сварка тонкого металла аргоном, то превышение размеров должно быть не более 0,5 мм.

Режимы сварки листового черного металла аргоном

Чтобы качество соединения было максимально качественным, даже если вы занимаетесь таким видом сварки в первый раз. Следует подобрать правильный режим, который бы соответствовал заданной толщине заготовки и другим параметрам.

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.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

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: