Аппарат аргонно дуговой сварки: особенности и критерии выбора

Аппараты аргонодуговой сваркиПрименение инертных газов в технологии электродуговой сварки повышает качество соединений и расширяет круг свариваемых металлов. Аргон относится к наиболее употребительным инертным газам в силу ряда присущих ему свойств:

  • Не реагирует с расплавленным металлом и не растворяется в нем;
  • Аргон тяжелее воздуха на 38%, благодаря чему вытесняет его из области сварки, надежно защищая сварочную ванну от воздействия атмосферы;
  • Содержится в атмосферном воздухе, поэтому является самым дешевым инертным газом.

Развитие инверторных технологий и их широкое внедрение в процесс производства сварочного оборудования, позволили сделать доступным широкому потребителю целый ряд устройств, ранее являющихся сугубо профессиональными.

В данной статье будут рассмотрены аспекты выбора инверторных аппаратов для электродуговой сварки в защитной аргоновой среде.

Принцип действия и сфера применения

Сварочный инвертор аргонно дуговой сварки — это аппарат для выполнения неразъемных электросварных соединений металлических деталей с использованием аргона, выполняющего функции защитного газа.

С точки зрения автоматизации процесса, режим аргоновой сварки может осуществляться:

  • Вручную;
  • Полуавтоматически;
  • Автоматически.

В технологическом аспекте, работа может выполняться:

  • С применением плавящегося электрода;
  • Посредством неплавящегося электрода.

По сложившейся традиции, когда говорят об аргоновой дуговой сварке, подразумевают ручную TIG – сварку. В этой технологии используется тугоплавкий вольфрамовый электрод и присадочный пруток, который подается к месту сварки вручную. Соединение деталей осуществляется за счет расплавления кромок свариваемого материала и присадочного прутка.

Фото 1. Комплект для аргоновой дуговой сварки
Фото 1. Комплект для аргоновой дуговой сварки

На фото 1 изображен аппарат аргонно дуговой сварки с комплектом аксессуаров, в состав которого обычно входят:

  • Собственно аппарат, заключенный в корпус;
  • Газовая горелка, служащая для удержания вольфрамового электрода и подачи аргона в область сварки;
  • Набор сменных сопел и электродов разного диаметра для работы с металлами и сплавами разной толщины и состава. На фото 2 представлены электроды;
  • Комплект на фото содержит также держак для штучного электрода. Большинство аппаратов этого класса поддерживают возможность выполнения ручной дуговой сварки (ММА);
Фото 2. Вольфрамовые электроды для работы с различными металлами
Фото 2. Вольфрамовые электроды для работы с различными металлами

На лицевой панели аппарата располагается цифровой индикатор тока, органы управления параметрами режима сварки, разъемы для подключения горелки, держака и проводов дистанционного управления.

Источником сварочного тока служит инверторный преобразователь. Инвертором называется устройство, которое, питаясь постоянным током, на выходе формирует переменное напряжение определенной частоты.

Блок питания аппарата функционирует следующим образом: после включения устройства в однофазную или трехфазную сеть, переменное сетевое напряжение выпрямляется. Выпрямленное напряжение поступает на вход инвертора, который осуществляет его преобразование в переменное. Напряжение на выходе инвертора имеет значительно более высокую частоту, чем исходное сетевое. Это свойство является ключевым, и определяет основные преимущества применения инвертора вместо традиционного трансформаторного блока питания.

Трансформация переменного напряжения высокой частоты осуществляется импульсным трансформатором, имеющим очень малые размеры в сравнении с обычным, работающим на промышленной частоте. Далее, пониженное до необходимого уровня высокочастотное напряжение выпрямляется. Для сглаживания пульсаций применяются фильтровые конденсаторы, емкость которых, и, соответственно, габариты, также значительно уменьшаются с ростом частоты тока. Эти факторы определяют компактность и малый вес инверторных аппаратов.

Наиболее распространенным направлением применения аргоновой сварки является сваривание алюминия. Кроме этого, данная технология позволяет качественно соединять детали из титана, нержавеющей стали, чугуна, цветных и черных металлов. При использовании данного метода для соединения металлов, традиционно свариваемых ручной электродуговой сваркой плавящимся электродом, отмечается значительно более высокое качество сварного шва. К тому же шов сразу получается чистым и не требует механической обработки. На фото 3 продемонстрировано соединение обычных стальных труб аргоновой дуговой сваркой.

Сварочный шов при аргонной сварке
Фото 3. Сварка аргоном стальных труб

Критерии выбора аргоно-дугового сварочника

Выбирая инвертор аргонно дуговой сварки, следует ориентироваться на те задачи, которые предполагается решать с его помощью. В первую очередь нужно обратить внимание на технические характеристики выбираемого аппарата.

Максимальное значение тока сварки. С этого параметра следует начинать выбор, так как он в большой степени определяет возможности инвертора. От величины сварочного тока зависит толщина и состав сплава, с которым может работать данный экземпляр.

Например, если предполагается сваривать алюминий, для определения необходимого тока можно ориентироваться по таблице 1. Сварка алюминиевых сплавов осуществляется на переменном токе.

Сварка алюминия аргоном таблица
Таблица 1. Режимы аргонодуговой сварки алюминия

Сварка стальных сплавов производится с применением постоянного тока сварки. Определить требуемый ток при этом можно по таблице 2.

Режимы аргонодуговой сварки стали
Таблица 2. Режимы аргонодуговой сварки стальных листов

Продолжительность нагрузки. Иногда называется продолжительностью включения. Измеряется в процентах. Эта характеристика показывает, какую часть десятиминутного цикла аппарат может работать в режиме сварки. При выборе конкретной модели нужно учесть предполагаемую загрузку агрегата.

Заниженное значение этого параметра приведет к увеличению времени выполнения сварочных операций, так как придется часто прерывать сварку для охлаждения инвертора.

Аппарат, обладающий повышенным значением этой характеристики, может иметь слишком высокую цену.

Напряжение питания. Как любой подобный преобразователь, инверторный аргонный сварочный аппарат выпускается в однофазном или трехфазном варианте. Здесь нужно учесть возможности своей электросети. Трехфазные инверторы обладают лучшими характеристиками. Аппараты профессионального назначения с большими токами сварки, как правило, производятся в трехфазном варианте.

Наличие регулирования режимов. Выбирая сварочный аргонно дуговой инвертор, не лишним будет обратить внимание на наличие некоторых специальных функций, делающих процесс сварки еще более простым и удобным.

Приведем перечень основных функциональных установок:

  • Возможность варить как постоянным, так и переменным током. На аппарате должно быть написано «TIG AC DC»;
  • Наличие осциллятора, обеспечивающего бесконтактное зажигание дуги;
  • Регулируемая продувка газа непосредственно перед сваркой и сразу после нее;
  • Функция регулирования нарастания и спада сварочного тока;
  • Функции «Hot start» и «Anti stick». Первая обеспечивает розжиг дуги при высокой температуре электрода, вторая препятствует залипанию электрода при коротком замыкании.

Оценка общей функциональности аппарата. Осуществляя выбор, человек слабо знакомый с современной сварочной техникой, должен знать, что инвертор, являющийся «сердцем» современного сварочного аппарата любого назначения, устройство очень гибкое и весьма универсальное. Эти свойства инвертора используют производители, выпуская изделия расширенного назначения.

Потенциальный покупатель обязательно должен знать, что существуют аппараты, способные выполнять все виды сварочных работ – ручную сварку (ММА), полуавтоматическую (MIG, MAC), а также рассмотренную нами TIG. То есть, возможны варианты, когда практически за ту же цену, вместо монофункционального аппарата, можно приобрести устройство «три в одном».

Отличия и преимущества

Специфическими чертами описываемой в этой статье технологии аргоновой дуговой сварки, отличающими ее от других сварочных технологий, являются:

  1. Использование инертных свойств аргона для обеспечения защиты расплавленного металла от окисляющего воздействия кислорода воздуха;
  2. Применение специфического неплавящегося вольфрамового электрода;
  3. Необходимость использования специальных присадочных прутков, расплавляемых в процессе сварки и подбираемых индивидуально к каждому свариваемому материалу.

Преимущества, которыми обладает TIG – технология, могут быть сформулированы следующим образом:

  1. Узкая локализация электрической дуги, обеспечивающая относительно малый нагрев детали и возможность более тонкого выполнения работы;
  2. Надежное вытеснение атмосферного воздуха из зоны сварки, благодаря физическим и химическим свойствам аргона;
  3. Относительно высокая скорость производства работ;
  4. Простота освоения процесса сварки даже неподготовленным человеком;
  5. Идеальный сварной шов, не требующий отбивания шлака;
  6. Широкий спектр свариваемых материалов;
  7. Уменьшенное выделение в атмосферу вредных веществ.

Заключение

В заключение можно добавить, что аргоновый сварочный аппарат-инвертор, являющийся продуктом высоких технологий, способен выполнять самые сложные технологические задачи на ответственных участках производства. Весьма полезным применение данной технологии может оказаться в быту и в мелких хозяйствах частных предпринимателей.

Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *