Сварка в среде защитных газов: технология работы, описание процесса, техника выполнения, необходимые материалы и инструменты, пошаговая инструкция работы и советы специалистов

Сварка в среде защитных газов: технология работы, описание процесса, техника выполнения, необходимые материалы и инструменты, пошаговая инструкция работы и советы специалистов

Сварочные технологии применяются в разных отраслях деятельности человека. Универсальность сделала сварку в среде защитных газов неотъемлемым элементом любого производства.

Эта разновидность позволяет легко соединять металлы толщиной от 1 мм до нескольких сантиметров в любом положении пространства. Постепенно сварка в защитной среде вытесняет традиционную сварку электродами.

Сущность сварочного процесса в среде защитных газов

Сварочный процесс используется для создания постоянного соединения различных металлов. Оно достигается нагреванием соединяемых элементов до температуры, близкой к температуре плавления. Разогрев происходит при помощи электрической дуги, которая имеет температуру горения от 7 000 до 18 000 °C. Это позволяет нагреть свариваемый металл и образовать сварочную ванну, которая заполняется расплавленным электродом.

схема процесса сварки

Для того чтобы электрическая дуга стабильно горела, а также чтобы воздух не влиял на сварку, в зону горения подается защитный газ, который создает купол, препятствующий окислению.

Сварка в среде защитных газов применяется там, где простая сварка электродом в обмазке не дает результата. Это соединение таких металлов, как:

  • медь;
  • бронза;
  • титан;
  • молибден;
  • хром и др.

На современных автоматических производствах применяется механизированная сварка в среде защитных газов. С ее помощью варят не только цветные металлы, но и черные (разновидности стали).

Преимущества метода

Эта разновидность сварки имеет множество достоинств.

  1. Позволяет сваривать цветные металлы. Сложность их сваривания заключается в том, что они имеют низкую температуру плавления при высокой окисляемости, что загрязняет сварочную зону оксидами и создает сложность в получении качественного шва.
  2. Высокий температурный нагрев. Это дает возможность локализовать сварочную зону в малых пределах. В итоге свариваемый металл не меняет своих механических свойств из-за перегрева.
  3. Высокая производительность. Сварка в среде защитных газов дает возможность автоматизировать процесс за счет использования проволоки, намотанной на катушку, и автоматической ее подачи.
  4. Отсутствие шлака. Не затрачивается время на его удаление.

Недостатки сварки в защитной среде

К недостаткам этого вида сварки можно отнести громоздкость оборудования. Кроме самого сварочного аппарата, в комплекте идут газовые баллоны, редукторы, газовая арматура.

Сварка в углекислой среде

Расходные материалы дороже, чем для обычной электродуговой сварки.

На современных предприятиях основным критерием экономической целесообразности является время, затраченное на производство. Там внедряют системы автоматической сварки в среде защитных газов. Поэтому большая стоимость материалов компенсируется высокой производительностью.

автоматическая сварка

Насколько прочны сварочные соединения

Сварка металлов создает крепкое соединение. Оно гораздо прочнее, чем соединение болтами или заклепками. К тому же там, где нужно создать герметичность, сварка незаменима. Основное ограничение в ее применении – это неспособность выдерживать динамические нагрузки, которые меняются как по величине, так и по вектору воздействия. Именно по этой причине в самолетостроении применяют заклепки вместо сварных соединений.

Прочность сварочного шва зависит от используемых материалов, соблюдения технологии и правильной разделки свариваемых кромок.

Разновидности применяемого оборудования

Сварка в среде защитных газов имеет две разновидности:

  1. Неплавящимся электродом. Электрическая дуга создается вольфрамовым стержнем, который не плавится в процессе. Материал для заполнения сварочной ванны подается вручную в виде куска проволоки.
  2. Плавящимся электродом. Здесь электрическая дуга создается автоматически подаваемой проволокой, на которую поступает электрический ток. Эта проволока плавится и заполняет собой сварочную ванну, формируя шов.

В зависимости от этого оборудование для сварки в среде защитных газов делится на два типа:

  1. Сварочные трансформаторы и инверторы, оборудованные горелкой с вольфрамовым наконечником.
  2. Сварочные полуавтоматы. Сейчас этот вид оборудования получил наибольшее распространение. С их помощью можно сваривать весь спектр металлов. Они мобильны и обладают большой производительностью. Сварка полуавтоматом в среде защитных газов используется как в гаражах и частных хозяйствах, так и на серьезных предприятиях.
    универсальный полуавтомат
  3. Лазерно-дуговая сварка. Это вид гибридного оборудования, где дополнительно к сварочной дуге от вольфрамового электрода, создается глубокое расплавление лазерным лучом. В этом случае применяется приспособление, сочетающее в себе лазерную оптику и горелку с вольфрамовым наконечником.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Бюджетные ассигнования и обязательства

Какие газы используются

Существует несколько разновидностей применяемых газов, которые можно разделить на 3 группы: инертные, активные и комбинированные.

К инертным газам относятся: гелий, аргон. Гелий легче воздуха и более дорогостоящий в производстве, применяется реже. Но дуга в нем набирает большую температуру, чем в аргоне, поэтому сварка в среде гелия имеет бо́льшую производительность. Его применяют для сварки сплавов алюминия и магния.

сварочные баллоны

Аргон имеет более широкое применение. Его используют для сваривания ответственных деталей, а также редких и цветных металлов.