Аргон используется в качестве защитного газа при сварке металлических деталей. Обработка аргоном основана на принципе использования инертного газа для защиты сварочной зоны от воздействия окружающей среды. Благодаря инертной среде сварщику легче контролировать скорость наплавки, стабильность дуги и ширину шва. Это позволяет получить более аккуратные прочные соединения и увеличить качество работы.
Свойства аргона при сварке
Аргон тяжелее воздуха, поэтому он предотвращает воздействие внешней среды на обрабатываемую зону. Инертный газ не допускает загрязнения сварочной ванны и защищает сварочный шов от окисления. В результате создается прочное соединение, не подверженное разрушениям.
Преимущества аргона:
- Низкая теплопроводность. Аргон идеален для использования в процессах тангенциальной или высокочастотной индукционной сварки — низкая теплопроводность позволяет эффективно концентрировать тепловую энергию на сварном шве, улучшая его качество;
- Постоянный и стабильный электрический дуговой разряд. С его помощью достигается равномерное распределение тепла по всей зоне сварки, предотвращается перегрев и избыточное плавление материала. В результате, металл в зоне сварки сохраняет свою структуру и механические свойства, что обеспечивает прочность шва;
- Высокая плотность. Эффективное охлаждение свариваемых деталей и инструментов при сварке материалов с высокой теплопроводностью, таких как алюминий или медь;
- Защитная среда вокруг шва. Предотвращает доступ кислорода и других агрессивных веществ, которые могут вызывать окисление металла. Благодаря инертности аргонового газа шов остаётся чистым, а значит более прочным;
- Инертный газ не реагирует с металлом и не разрушает его структуру. Это позволяет создать надежное соединение без риска образования нежелательных дефектов, таких как пустоты, трещины или поры, которые могут снижать прочность шва.
Несмотря на большой список преимуществ, аргон сложно назвать универсальным средством для сварки. Он не так часто применяется на производстве, из-за того что требует особого обслуживания. Чтобы проводить аргонную сварку, мастер должен обладать большим опытом и определенными навыками, поэтому такая методика считается сложной в освоении.
Недостатки аргона для сварки:
- Стоимость. Дорогой газ, который не всегда выгодно использовать для сварки;
- Дорогое оборудование. Для сварки аргоном требуется особое оборудование — специальный сварочный аппарат и приспособление для подачи газа, что увеличивает затраты на производство;
- Ограниченность в использовании. Используется только для инертной сварки, что ограничивает его применимость в таких процессах, как наплавка или сварка металлов с активными элементами. Из-за высокой температуры пламени, аргон не подходит для сварки тонких материалов, так как может вызвать их перегрев или деформацию;
- Опасность при несоблюдении ТБ. Аргон является инертным газом и безвреден для человека, но в высоких концентрациях он вытесняет кислород из воздуха. Если сварщик длительное время находится в помещении с плохой вентиляцией, это может вызвать удушение и потерю сознания.
Технология аргонодуговой сварки
Принцип работы заключается в создании электрической дуги между электродом и поверхностью деталей. Для этого используется сварочный аппарат, включающий в себя источник питания, электроды и систему подачи аргона. При аргонной сварке электроды обычно не соприкасаются с поверхностью изделий, а создают высокотемпературную зону плавления. В этой зоне металлы плавятся и соединяются в одну монолитную структуру.
Технология аргонной сварки подразумевает создание стабильного электродугового разряда с помощью источника питания. При этом контролируется напряжение и ток, что позволяет точно регулировать температуру сварочной дуги и скорость плавления металла. Подача аргонного газа также настраивается, чтобы обеспечить достаточное покрытие сварочной зоны, предотвращая воздействие кислорода и влаги на шов.
Параметры:
- Ток сварки определяет количество энергии, поставляемой дугой сварки. Меньшие значения тока подходят для тонких или небольших деталей, а большие значения тока используются для сварки более толстых материалов;
- Напряжение сварки регулирует глубину плавления дуги и влияет на формирование капли сварочного металла и форму шва;
- Скорость подачи сварочной проволоки определяет количество проволоки, которое необходимо для создания сварного шва. Низкая скорость подачи обычно используется при сварке тонких материалов, а высокая — для сварки толстых деталей;
- Поток аргонового газа определяет скорость потока газа вокруг дуги сварки;
- Высота дуги — расстояние между сварочной головкой и поверхностью обрабатываемого материала определяет качество сварки и глубину проникновения сварочного металла.
Как правило, аргоновая сварка проводится с использованием прямой полярности тока. Она позволяет достичь более стабильной дуги, более равномерного распределения тепла и более глубокого проникновения сварочного шва. Однако не всегда прямая полярность является оптимальным вариантом. Например, при обработке алюминия или других материалов с высокой теплопроводностью, для достижения лучшего качества соединений используется обратная полярность тока.
