Сварка аргоном технология: режимы,
расход газа и металлы

Что такое аргонодуговая сварка и чем она отличается от полуавтомата

Ключевое отличие в том, что электрод не плавится. Дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием, а металл в шов подаётся отдельно, рукой, в виде прутка. Сварщик независимо управляет количеством тепла и количеством наплавленного металла. В полуавтомате проволока одновременно и электрод, и присадка, такой свободы там нет.

Про запрос «сварочный полуавтомат с газом аргона для сварки» есть путаница. Полуавтомат действительно может работать в чистом аргоне: так варят алюминий проволокой MIG. Но это не TIG, шов получается другой. Для стали чистый аргон в полуавтомате не применяют, дуга нестабильна, нужна смесь с углекислотой.

Плюсы аргона: аккуратный шов, полный контроль над ванной, работа на толщинах, где полуавтомат уже прожигает. Минусы: низкая производительность, высокие требования к чистоте кромок и к квалификации сварщика, чувствительность к сквозняку.

На чертеже способ обозначают по ГОСТ 14771-76: там даны буквенные обозначения способа сварки в защитном газе и таблицы типов соединений. Обозначение под конкретное соединение сверяем с действующей редакцией документа и подтверждаем по запросу.

Постоянный и переменный ток, почему алюминий варят на переменном

Полярность при сварке аргоном определяет, куда уходит основная часть тепла и разрушается ли оксидная плёнка.

Постоянный ток прямой полярности (минус на электроде). Основное тепло идёт в изделие, электрод греется меньше и держит заточку. Режим для нержавейки, стали, титана, меди и никеля.

Постоянный ток обратной полярности (плюс на электроде). Есть катодное разрушение оксидной плёнки, но электрод перегревается и оплавляется. В чистом виде применяется редко.

Переменный ток (AC). Полупериоды чередуются: в одном металл прогревается, в другом разрушается оксидная плёнка. Это решение для алюминия и магния.

Причина проста: поверхность алюминия покрыта оксидом, который плавится при температуре во много раз выше самого металла. Неразрушенная плёнка остаётся в шве включениями и мешает формированию ванны. На инверторах есть регулировка баланса полупериодов и частоты AC: смещение баланса в сторону очистки лучше снимает плёнку, но сильнее греет электрод.

Расход аргона и от чего он зависит

Расход задаётся не «по ощущению», а ротаметром на редукторе, в литрах в минуту. Для ручной аргонодуговой сварки типичный диапазон примерно 6-12 л/мин, конкретное значение зависит от факторов ниже.

Расход на метр шва без исходных данных назвать нельзя: он равен расходу в минуту, делённому на скорость сварки. Если аппарат настроен на 8 л/мин, а скорость 10 см в минуту, на метр уходит около 80 литров плюс предпродувка, послепродувка и потери на разжигание. Поэтому нормы газа считают от фактической скорости.

Отдельная статья расхода это поддув при сварке труб. Полость заглушается силиконовыми или надувными заглушками, внутрь подаётся аргон, и только после вытеснения воздуха зажигается дуга. На нержавеющей трубе без поддува корень темнеет и окисляется, а для изделия «под просвет» это прямой брак. Чистота аргона нормируется ГОСТ 10157, где предусмотрены высший и первый сорт, числовые значения сверяем с действующей редакцией документа и подтверждаем по запросу.

Подготовка кромок и зачистка

Аргонодуговая сварка беспощадна к грязи. Большинство дефектов, с которыми к нам привозят переварить чужой шов, это не режимы, а подготовка.

1. Прихватки и сборка. Зазор выдерживается по всей длине, прихватки короткие и потом зачищаются или переплавляются. Неравномерный зазор это непровар в одном месте и прожог в другом.
2. Поддув для труб и ответственных корней подключается до зажигания дуги.

Алюминий добавляет требование: время между зачисткой и сваркой минимальное. Оксидная плёнка нарастает заново за часы, зачищенная с вечера деталь утром варится хуже.

Типичные дефекты: поры, непровар, прожог, чернота шва

Про черноту скажем отдельно, вопрос «почему при сварке аргоном шов чернеет» один из самых частых. Почти всегда это недостаток газовой защиты: малый расход, изношенное сопло, длинный вылет вольфрама или привычка отдёргивать горелку сразу после обрыва дуги. Послепродувка нужна, чтобы остывающий металл оставался под аргоном. Чернота изнутри трубы это нехватка поддува.

Поводку тонкого металла лечат не режимом, а оснасткой: медные подкладки отводят тепло, прижимы держат геометрию, порядок швов выбирается так, чтобы деформации компенсировались.

Вредность и защита сварщика

Аргон инертен и не ядовит, но тяжелее воздуха и вытесняет кислород. Основная опасность в замкнутом объёме, приямке или ёмкости это не отравление газом, а недостаток кислорода. Работы внутри ёмкостей ведутся с вентиляцией и со страхующим снаружи.

Реальные вредные факторы аргонодуговой сварки:

• Озон и оксиды азота, образующиеся под действием ультрафиолета дуги. На аргоне их заметно больше, чем при сварке покрытым электродом.
• Сварочный аэрозоль с соединениями хрома, никеля и марганца при работе по нержавейке и легированным сталям.
• Ультрафиолет. Дуга TIG открытая и яркая, ожог глаз и кожи получить легко, открытых участков тела быть не должно.
• Высокочастотный поджиг и сам сварочный ток.

Защита стандартная: местная вытяжка в зоне дуги, маска с подходящим затемнением, краги и роба из плотной ткани, закрытая шея. При работе с магнием добавляется пожарная безопасность: стружка и обрезки горючи.