Jak funguje argonové svařování?

Použití hybridní technologie, která kombinuje vlastnosti plyno-elektrické svařovací technologie, umožňuje pracovat s různými kovy. Abyste skutečně získali vysoce spolehlivé a odolné trvalé spoje, musíte znát vlastnosti argonového svařování.

Svařování argonem je speciální typ svařovacího procesu s použitím netavitelných nebo tavitelných elektrod v prostředí ochranného plynu. Roli ochranného média hraje inertní argon. Jeho použití zabraňuje vstupu vzduchu do svařovací zóny, což způsobuje oxidaci kovu tvořícího svar. Oxidace kovu způsobuje defekty ve struktuře švu, snižuje jeho pevnost a přispívá k rychlé destrukci trvalého spoje.

Proč se k ochraně svarové lázně používá argon?

Kvalita svaru závisí na čistotě roztavených kovů, které následně krystalizují a tvoří spolehlivé spojení. Použití inertního plynu argon eliminuje jakékoli chemické reakce s roztaveným kovem – samotný inertní plyn nevstupuje do chemických reakcí s kovy a chrání před oxidativními reakcemi způsobenými kyslíkem. Vzhledem k tomu, že argon je těžší než kyslík, vytlačuje své molekuly pryč z oblasti svarové lázně a zajišťuje tak jeho izolaci od kyslíkového prostředí. Absence kyslíku neguje výskyt oxidačních procesů a zvyšuje spolehlivost vytvořeného svarového švu.

Je důležité si pamatovat jednu z vlastností argonového svařování. Tento plyn se při použití proudu s obrácenou polaritou stává médiem s dobrou elektrickou vodivostí.

Klasifikace argonového svařování

V závislosti na stupni mechanizace svařovacího procesu je argonové svařování rozděleno do několika kategorií, které se od sebe liší:

1. Ruční svařování (metoda RAD) – proces svařování je plně řízen svářečem. Drží hořák rukama a pohybuje s ním, aby roztavil svařované kovy. Pro ruční metodu se používají wolframové žárovzdorné elektrody.
2. Poloautomatický (mechanizovaný) – tento proces se používá pomocí speciálního mechanismu, který podává svařovací drát. Hořák drží svářeč, ten řídí jeho pohyb a polohu vůči svařovaným dílům. Argonové obloukové svařování se často používá pro svařování dílů, které jsou vyrobeny z nerezové oceli.
3. Automatický – proces je plně řízen svařovacím strojem, který svářeč ovládá na dálku. Automatické svařovací zařízení pohybuje hořákem a podává svařovací drát. Taková zařízení se používají v montážních dílnách a malých podnicích. Ve velkých výrobních dílnách se používají speciální svařovací roboty. Kompletně řídí celý proces argonového svařování bez jakéhokoli lidského zásahu.

Druhy technologie argonového svařování

Argonové svařování je rozděleno do následujících kategorií:

1. MMA svařování. Jedná se o technologii ručního svařování pomocí elektrického oblouku zapalovaného speciálně obalenými elektrodami. Pokud pro svařování MMA použijete střídavý proud, bude možné svařovat obrobky z uhlíkové oceli. Použití stejnosměrného svařovacího proudu poskytne možnost svařovat nerezovou ocel, uhlíkovou ocel, ale i díly z hliníku a jeho slitin.
2. TIG svařování. Často se používá v průmyslovém i domácím prostředí. Použití této technologie umožňuje svařovat různé kovy a jejich slitiny. Pomocí pulzního stejnosměrného a střídavého proudu můžete svařovat následující materiály:
   • slitiny hliníku;
   • nerezová ocel;
   • uhlíkové a konstrukční oceli;
   • slitiny titanu;
   • neželezné kovy (mosaz, měď, bronz) a jejich slitiny;
   • niklované a pozinkované díly.
3. MIG svařování. Jedná se o poloautomatickou technologii svařování prováděnou pomocí tavného drátu v prostředí ochranného plynu – argonu. Touto technologií je možné svařovat konstrukce ze všech druhů ocelí, díly z hliníku a jeho slitin, výrobky z mědi a dalších neželezných kovů.

Jak vařit s argonem?

Argonové obloukové svařování je složitý technologický proces, který vyžaduje určité dovednosti a schopnosti ze strany svářeče. Zvažme, jaké vlastnosti svařování argonem potřebujete vědět.

Kvalita spojení svařovaných dílů závisí na stavu jejich povrchu – přítomnost nečistot, rzi a oxidového filmu snižuje pevnost a spolehlivost. Před svařováním jsou povrchy dílů důkladně očištěny pomocí mechanických a chemických čisticích metod.

Hořák svařovacího stroje by se měl hladce pohybovat podél spoje svařovaných dílů. Při příčném posunu hořáku kvalita svařování výrazně klesá. Při vytváření švu je důležité zabránit oscilacím v pohybech hořáku.

Hořák a drát musí být blízko kovového povrchu, aby se oblouk rychle zapálil při použití proudu. 15-20 sekund před zapálením oblouku musí být do oblasti svařování přiváděn inertní plyn. To umožní argonu vytěsnit kyslík, čímž se eliminuje oxidace švu.

Po zapálení oblouku je potřeba kontrolovat jeho délku – důležité je, aby byl co nejkratší. V tomto případě má šev větší hloubku, je úzký a odolný a bude vizuálně vypadat elegantně a krásně. Při dlouhém oblouku se šířka švu zvětšuje a jeho hloubka klesá. Tím se snižuje pevnost a trvanlivost vytvořených spojů.

Při svařování různých kovů argonem a přídavným drátem musí být přiváděn do pracovního prostoru pomalu. Příliš rychlé podávání výplňového materiálu může způsobit rozstřik kovu, což je nežádoucí. Optimální je vést plnicí drát před hořákem. Samotný hořák a plnicí drát musí být umístěny uvnitř oblasti, do které je přiváděn inertní plyn.

Vyplnění kráteru by mělo být provedeno snížením provozního napětí dodávaného do hořáku, nikoli přerušením oblouku. Přívod inertního plynu se zastaví 15 sekund po dokončení svařování. To poskytuje dodatečnou ochranu proti oxidaci kovu zahřátého na vysoké teploty.

Etapy argonového svařování

Použití argonového obloukového svařování je složitý proces, který vyžaduje pečlivé provádění postupů v určitém pořadí. V počáteční fázi musíte připravit všechny prvky potřebné k tomu:

• napájení;
• vhodný hořák se žáruvzdornou elektrodou;
• válec s ochranným plynem – argon;
• výplňový drát.

Wolframová elektroda by měla být namontována v hořáku tak, aby vyčnívala dopředu o 2-5 mm. Průměr elektrody se volí na základě typu svařovaného kovu, tloušťky obrobku a povahy svaru, který má být získán. Kolem držáku elektrody je instalována tryska, kterou je do svařovací zóny přiváděn argon tvořící ochranné prostředí.

Po přípravě zařízení a spotřebního materiálu se připraví povrchy, které se mají svařit. Pro svařování argonem je důležité, abyste z povrchu kovových dílů odstranili oxidový film, stopy rzi, barvy nebo oleje. K čištění se používají chemické a mechanické metody. Dokončením čištění povrchu je proces odmaštění.

Po dokončení přípravy povrchů svářeč uvede svařovací zařízení do provozuschopného stavu. Postup:

• zdroj energie je připojen k elektrické síti;
• „uzemnění“ je připojeno k části, která bude svařována;
• Ochranný plyn je dodáván do oblasti, kde jsou svařovány obrobky – k tomu je na rukojeti hořáku speciální tlačítko (plyn je dodáván předem, 15-20 sekund před začátkem);
• Pomocí vysokofrekvenčního impulsu se zažehne elektrický oblouk, čímž se uzavře obvod mezi svařovaným dílem a elektrodou.

Po zapálení oblouku svářečka vytvoří šev spojující dvě oblasti roztaveného kovu svařovaných dílů. Je nutné plynule vést oblouk podél linie spojení obrobků, s vyloučením náhlých pohybů hořáku v příčném směru.

K pohybujícímu se hořáku je přiváděn přídavný drát, který se taví a poskytuje potřebné vlastnosti svaru. Drát je umístěn před hořákem v ostrém úhlu k povrchu, který má být svařován – asi 15-30°. Přídavný drát musí být přiváděn pomalu, aby se zabránilo rozstřikování roztaveného kovu a vytváření nerovnoměrného svaru. Hořák s elektrodou musí svírat se svařovaným dílem úhel 90°.

Během procesu argonového svařování by se elektroda neměla dotýkat svařovaného dílu. Mělo by být ve vzdálenosti asi 2 mm od něj. Při této délce svařovacího oblouku je zajištěn maximální průnik obrobku v celé jeho tloušťce, což zaručuje vysokou spolehlivost a životnost spojů.

Po dokončení práce na svařování obrobku by se dodávka argonu neměla okamžitě zastavit. Po 15 sekundách přestaňte dodávat ochranný plyn. poté, co oblouk přestane hořet.

Vlastnosti svářečských prací

Argonové obloukové svařování má mírně odlišné provozní režimy pro obrobky z různých materiálů. Například polarita a směr proudu závisí na typu kovu. Ocelové díly a nerezové obrobky jsou svařovány stejnosměrným proudem se stejnosměrnou polaritou. Pro výrobky z neželezných kovů, ale i hořčíku a hliníku je vhodný střídavý proud s obrácenou polaritou.

Pro různé podmínky svářečských prací se také liší spotřeba inertního plynu. V uzavřeném prostoru, například v dílně, je menší, ale venku přibývá. Přítomnost větru zvyšuje spotřebu argonu, proto se doporučuje používat speciální ochranu proti větru.

Síla proudu argonového obloukového svařování se volí na základě tří parametrů: typu svařovaného kovu, tloušťky součásti a průměru použitých elektrod. Svářeči používají speciální tabulky, které ukazují aktuální hodnotu v závislosti na hodnotách uvedených parametrů.

Přestože se k ochraně svarové lázně před vstupem vzduchu používá argon, argonová směs má nízkou koncentraci kyslíku – asi 5 %. Tento kyslík je potřebný k zajištění spalování škodlivých nečistot, které by se mohly dostat do svarové lázně nedostatečným čištěním kovových povrchů nebo nečistot ve složení kovu, ze kterého jsou svařované díly vyrobeny.

Vlastnosti práce s kovem

Technologie argonového obloukového svařování umožňuje svařovat díly z různých kovů, a to i ty, které nelze spojovat jinými druhy svařování. Používá se ke svařování oceli včetně nerezové oceli, hliníku a jeho slitin a různých neželezných kovů. Podívejme se, co je argonové svařování na příkladu práce s několika kovy.

Práce s hliníkem

Svařování hliníkových obrobků bez argonu je velmi obtížné a někdy téměř nemožné. Obtížnost je způsobena tím, že kontakt hliníku s kyslíkem vede k okamžitému vytvoření oxidového filmu na povrchu.

Oxid hlinitý má bod tání výrazně vyšší než čistý hliník, což eliminuje možnost svařování a spojování svařovaných obrobků dohromady.

Argonové svařování hliníku zahrnuje dodávání argonu, který je těžší než kyslík, do svarové lázně. Inertní plyn vytlačí molekuly kyslíku a eliminuje oxidační reakci. V tomto případě se hliníková část a přídavný drát taví při stejné teplotě, což tvoří svar. Ukazuje se, že je poměrně hluboký, odolný a úhledný.

Tig svařování hliníku se provádí pomocí střídavého proudu. Použití obrácené polarity zvyšuje bod tání v důsledku katodického odstraňování oxidu kovu. Použití přímé polarity zajišťuje stabilní spalování krátkého oblouku, ale jeho síla nestačí na zničení oxidového filmu. V důsledku toho je v tomto případě použita pouze obrácená polarita, kvalita švu je velmi dobrá a prakticky nevyžaduje dodatečné mechanické zpracování.

Hliníkové díly je možné svařovat i stejnosměrným proudem, jen je v tomto případě nutné použít jiný inertní plyn – helium. Je výrazně dražší než argon a spotřebovává se ve velkém. V důsledku toho je svařování DC argonem nerentabilní a finančně neopodstatněné.

Důležitým bodem při svařování hliníkových obrobků je čištění jejich povrchů. Před započetím prací je nutné díly důkladně odmastit a následně mechanicky nebo chemicky očistit – tím se odstraní povrchový oxidový film.

Práce s mědí

Měď je neželezný kov, její vlastností je vysoká odolnost vůči korozi a agresivnímu prostředí. V procesu svařování měděných dílů se nepoužívá čistý argon, ale jeho směs s heliem. Svařování se provádí stejnosměrným proudem pomocí wolframových elektrod.

Svařování obrobků o tloušťce větší než 4 mm se provádí s jejich předehřevem na teplotu +800°C. Jako výplňový drát se používají tyče malého průměru ze slitiny mědi a niklu nebo čisté mědi.

Vzhledem k vysoké tepelné vodivosti mědi je nutné svařované hrany oříznout. Pokud tloušťka dílů není větší než 12 mm, stačí oříznout jednu z hran. U dílů o větší tloušťce se seříznou obě hrany.

Klady a zápory argonového obloukového svařování

Díky svým výhodám oproti jiným typům svařování je použití technologie argonového obloukového svařování velmi oblíbené, protože:

• svarová lázeň je maximálně chráněna před pronikáním kyslíku způsobujícího oxidační reakce;
• Svařované díly se příliš nezahřívají – to zabraňuje jejich deformaci a umožňuje jim zachovat si svůj tvar (zejména pokud má obrobek malou tloušťku);
• svařování v argonovém prostředí se vyznačuje vysokou tepelnou silou oblouku – to umožňuje provádět proces svařování poměrně rychle v krátkých časových obdobích;
• argonovým svařováním lze spojovat jakékoliv kovy a jejich slitiny, i ty, které nelze spojit jinými metodami svařování;
• Proces svařování je poměrně jednoduchý a lze jej provádět nejen ve výrobních podmínkách, ale také doma.
• můžete svařovat díly téměř libovolné tloušťky (i tenké);
• svařovací šev je vysoce kvalitní a spolehlivý při použití svařované konstrukce vydrží velké zatížení;
• Oblouk se rychle zapálí a hoří stabilně.

Argonové svařování má také některé nevýhody:

• Pro práci se používá špičkové vybavení, které vyžaduje dovednosti k jeho nastavení;
• Svařovací zařízení je poměrně drahé.

Na co se zaměřit při výběru zařízení pro svařování argonovým obloukem?

Poté, co jste zjistili, co to je – argonové svařování, musíte si vybrat zařízení. Vybírá se na základě plánovaných úkolů a množství práce, kterou je třeba udělat.

Základem svařovacího zařízení pro argonové svařování je invertor. Lze jej připojit do sítě s napětím 220 V nebo 380 V. Invertorová jednotka převádí střídavý proud o frekvenci 50 Hz na proud, s parametry nutnými pro argonové svařování. Pro domácí práce je lepší koupit zařízení napájené ze sítě s napětím 220 V a pro výrobu je lepší zvolit model s napájecím napětím 380 V. Pro práci s různými kovy je třeba použít střídač, jehož konverzní systém může dodávat na výstup stejnosměrný i střídavý proud . Některé kovy lze svařovat pouze střídavým proudem.

Důležitým parametrem svařovacího invertoru je rozsah podporovaných provozních proudů. Obecně se uznává, že na 1 mm tloušťky svařovaného dílu je zapotřebí proud 35 A Pro práci s tenkostěnnými obrobky – menšími než 1 mm, budete potřebovat zařízení s nízkým spodním prahem pro regulaci svařovacího proudu. V takových případech bude vyžadován proud asi 5 A.

Podpora pulzního režimu zajistí vysokou kvalitu svarů a zcela eliminuje deformace svařovaných dílů. Princip činnosti pulzního invertoru spočívá ve střídání dodávky svařovacího proudu a pauzách. Pulzní režim se často používá pro svařování hliníkových dílů. Použití vysokého proudu vám umožní zničit žáruvzdorný oxidový film a snížení výkonu během krátké pauzy roztaví základní kov.

Dalším důležitým parametrem je doba zapnutí. Udává, jakou část určitého časového období může zařízení pracovat nepřetržitě a jakou část by mělo zůstat v pohotovostním režimu. Na základě tohoto parametru se určí rychlost dokončení určitého množství práce. Pokud potřebujete svařit mnoho dílů, měli byste zvolit zařízení s ukazatelem doby zapnutí blízkou 100 %.

Argonové svařování vyžaduje kromě invertoru hořák. Lze použít dva typy hořáků:

• s nekonzumovatelnou elektrodou – používají se wolframové elektrody upevněné ve vodivé kleštině; kolem elektrody je tryska, kterou je argon přiváděn do oblasti svařování;
• s tavnou elektrodou – kromě netavitelných elektrod lze použít i tavné elektrody, které se podílejí na tvorbě svarové lázně; Pomocí těchto elektrod můžete do svarové lázně zavést potřebné přísady.

K provozu lze použít vzduchem nebo vodou chlazené hořáky.

Použitý argon je uložen ve válcích, jejichž objem se volí v závislosti na množství vykonané práce. Pro přívod plynu do hořáku slouží vysokotlaká hadice s reduktorem a dvěma manometry – vysokotlakým a nízkotlakým.

Další články

Co je NAKS a jak jsou svářeči certifikováni? Podrobný přehled od prvotní registrace až po získání certifikátu. Druhy a úrovně certifikace.

Svařování nerezové oceli lze provádět několika způsoby: argonem, ručním, poloautomatickým svařováním. Zároveň maximální kvalita.

Aplikace a princip činnosti svařovacích transformátorů. Jsou zvažovány hlavní charakteristiky a role svařovacích transformátorů ve svařovacích procesech. Zjistit

Článek pojednává o různých typech elektrod a oblastech jejich použití. Zde najdete užitečné informace o vlastnostech elektrod, které vám pomohou.

Článek o technologii svařování hliníku poskytuje informace o různých metodách svařování, včetně výběru techniky a faktorech, jako je prefabrikace.

Svářeč je žádaná profese, takového specialistu vyžaduje snad každá výroba, která je spojena s výrobou kovových konstrukcí.

Svařování jsem viděl dost, bolí mě oči, co dělat a na koho se obrátit – to je první otázka svářečů, kteří nedodržují bezpečnostní pravidla. V článku.

Svařování je dnes nejoblíbenější a nejpraktičtější možností spojování kovových prvků. Takové manipulace jsou však poměrně obtížné.

TIG TIG svařovací elektrody jsou žárovzdorné tyče používané pro svařování v ochranném plynu.

V každodenním životě, při provádění oprav nebo stavbě různých kovových konstrukcí je často vyžadováno spolehlivé spojení několika kovových polotovarů.