Самодельная аргоновая сварка

Процесс сварки алюминия аргоном: пошаговая инструкция

Главным для начинающих, осваивающих эту технологию, является строгое выполнение несложных правил:

Для создания ровного шва заготовки предварительно прихватываются с обеих сторон.
Присадочную проволоку подают после появления сварочной ванны

Важно не промедлить, чтобы не прожечь в металле дырку.
При сваривании алюминия аргоном длину дуги выдерживают на уровне 3 мм.
Электрод располагают под углом 80⁰, а проволоку перпендикулярно к нему. Для предотвращения разбрызгивания алюминия ее подают плавно, без рывков.
Если сваривается тонкий алюминий, электрод ведут вдоль стыка без поперечных движений

При работе с заготовками толще 3 мм допускаются зигзагообразные колебания.
Технология сваривания аргоном предусматривает движение проволоки перед электродом.
Шов завершается нажатием кнопки на аппарате, которая включает таймер затухания дуги.
Положение горелки не меняют до окончания продувки аргоном.
У правильно сделанного шва поверхность получается ребристой без пор и трещин.

Освоив технологию аргонодуговой сварки алюминия можно неплохо зарабатывать. За 1 см такого соединения платят 45 и более рублей. Но чтобы стать востребованным специалистом придется сначала потренироваться, чтобы научиться создавать надежные швы.

Желаете покорить алюминий — этот капризный, легкий материал с высокой электропроводностью? Друзья, это возможно!

10 советов, которые помогут начинающему TIG сварщику

Рассмотрим, как происходит сварка алюминия аргоном для начинающих, каждый новичок освоит пошаговую с фото и видео инструкцию.

Процесс аргонно-дуговой сварки: последовательность работ

Физические свойства защитных газов и металла электродов

Сварочный ток и инертный газ подводят в газовую горелку, другую фазу тока для сварки подсоединяют к детали. В горелке вставлен вольфрамовый электрод, в процессе сварки не расплавляющийся. Горит дуга, идущая от вольфрамового электрода до детали, присадочную проволоку подают непосредственно в область дуги. Конец электрода из вольфрама при аргоновой ручной сварке затачивают конусообразно. Длину заточки делают равной 2-м или 3-м диаметрам электрода. В начале дугу зажигают на специальной пластине из угля.

Недопустимо зажигать дугу на базовом металле ввиду оплавления конца электрода и его загрязнения.

Возбуждение дуги выполняют, пользуясь источником питания, холостой ход у которого имеет повышенное напряжение, либо применяют дополнительный источник питания, имеющий высокой напряжение (осциллятор), поскольку потенциал возбуждения и ионизации аргона гораздо выше, чем у азота, кислорода или паров металлов.

Дуговой разряд аргона отличает надежная стабильность. Важная особенность аргонно-дуговой сварки при помощи неплавящегося вольфрамового электрода и применении переменного тока — появление в сварочной цепи показателя постоянного тока, величина которого может составлять до 50% от эффективной величины значения переменного тока в сварочной цепи.

Выпрямление тока находится в прямой зависимости от формы и размеров вольфрамового электрода, материала, из которого выполнено изделие, и режима сварки (токовой величины, скорости сваривания, длины дуги).

Схема аргоннодуговой сварки.

Когда величина постоянного тока будет слишком высока, то нарушится стабильность дугового горения и, соответственно, резко уменьшится качество наплавляемой поверхности металла, появятся надрезы, чешуйчатость. Но самое главное — снизится прочность соединения и пластичность металла на шве.

Особенно нежелательно образование в сварочной цепи характеристик постоянного тока в процессе сваривания алюминия и его сплавов. Чтобы получить качественные сварные соединения, нужно устранить в цепи сварки элементы постоянного тока. Аналогично аргонно-дуговой сварке выполняется гелио-дуговая сварка.

Отличие обычной ручной сварки дугой качественными электродами от ручной аргонной сварки дугой состоит в количестве задаваемых направлений движения электроду. В первом случае задают три движения электроду (по оси электрода, перпендикулярно шву и по оси будущего шва). Во втором варианте задают только одно направление — горизонтально оси будущего шва. Это правило распространяется и на механизированные способы сваривания изделий. Два других направления движения не применяют при аргонно-дуговой сварке по причинам:

• исключается передвижение согласно оси электрода книзу, так как при аргонно-дуговом сваривании не происходит его расплавление;
• в поперечном направлении согласно шву не двигаются, дабы не нарушить инертным газом защищенность расплавляемого металла.

https://moyakovka.ru/youtu.be/aifgic_oeeo

Поскольку колебательное передвижение электрода перпендикулярно шву исключается, то швы, выполненные аргонным свариванием, получаются более узкие, нежели при ручной обычной сварке дугой хорошими электродами. Стык освобождают из приспособления, выполняя первоначальный слой шовного соединения, используя присадочную проволоку, марку которой устанавливают либо технологическим процессом либо техническими условиями. Дугу зажигают на пластине из угля, но ни в коем случае не на самой детали. Гашение дуги следует выполнять на расстоянии.

В целях недопущения пропитки металла шва воздушными О2 или азотом, концы расплавляемой проволоки сварочной и нагретого вольфрамового электрода никогда не должны выходить из области защитного газа. Чтобы избежать разбрызгивания расплавляемого металла, выполняют подачу проволочного конца в жидкую ванну плавными движениями.

Накладывая корневой слой шва, внимательно отслеживают, в какой степени полноты проплавились кромки, нет ли непроваренных мест. Насколько металл проплавился, определяют по конфигурации ванны расплавляемого металла: о качественном проплавлении свидетельствует ванна, длина которой вытянута в сторону направления сварки, недостаточность проплавления определяет ванна в форме круга либо овала.

https://moyakovka.ru/youtu.be/-RFTNzS8UDc

Если послушать отзывы тех, кто уже применял аргонную сварку, то все они сходятся во мнении о том, что желания работать обычным аппаратом для сварки после такой технологии больше не возникает. И шов при этом образуется узенький и качественно выполненный. Для этого нужно лишь немного потренироваться.

Сборка и проверка работоспособности

Для изготовления входного преобразователя аргоновой сварки может подойти силовой трансформатор, рассчитанный на рабочую мощность порядка 1 киловатта и обеспечивающий требуемый коэффициент снижения напряжения.

Помимо этого следует побеспокоиться о приобретении осциллятора, выдающего на выходе напряжение амплитудой от двух с половиной до шести тысяч вольт и рабочей частотой порядка 200-500 килогерц. Указанные параметры выбираются с тем расчётом, чтобы в зазоре между электродом и заготовкой происходила ионизация воздуха, заметно облегчающая розжиг дуги.

Настройка собранного прибора аргоновой сварки состоит в проверке функционирования его отдельных узлов, включая осциллятор, импульсный преобразователь и блок питания. Тестирование работы основных узлов агрегата, как правило, проводится в сварочном режиме, то есть в реальных условиях. Для этого потребуется выполнить следующие рабочие процедуры.

Во-первых, посредством вентилей выставляется требуемая концентрация смеси газов, определяемая величиной сварочного тока и параметрами сплавляемых заготовок.

Затем в зажим держателя вставляется вольфрамовый электрод, посредством которого зажигается дуга размером не более 2,5−4-х мм.

Сплавляемые детали во избежание смещения надёжно закрепляются на рабочем столе, после чего включается аппарат аргоновой сварки, импульс тока с которого подаётся с небольшой задержкой относительно поступления газа. И, наконец, после розжига полноценной дуги и образования сварочной ванны к этому месту в ручном режиме подаётся заранее подготовленная присадочная проволока.

Нельзя забывать о том, что при проверке работоспособности собранного аппарата необходимо пользоваться специальной защитной маской, перчатками из плотной ткани и спецодеждой. Следует руководствоваться требованиями пожарной и электрической безопасности, регламентирующими порядок действий при сварочных работах.

В завершение надо отметить, что собрать своими руками конструкцию для аргоновой сварки по силам только специалисту с большим опытом подобных операций. Однако грамотный подход к подбору готовых блоков будущего устройства облегчит предстоящие работы, а также снизит возможные риски самостоятельной сборки.

Особенности аргоновой сварки

Сварка в аргоновой атмосфере отличается от обычной ММА такими особенностями:

• производится при постоянном обдуве аргоном;
• ток может использоваться как переменный, так и постоянный (обратной полярности);
• необходимо использовать вольфрамовый электрод;
• без присадочной проволоки варить можно только особо тонкие листы;
• для розжига дуги необходим осциллятор;
• техника проводки электрода имеет определенную специфику.

Рассмотрим все пункты по отдельности. Может показаться, что они напрямую не относятся к теме, как из обычного инвертора сделать профессиональную аргоновую сварку, но, зная эти тонкости, станет легче учесть все особенности аппарата и технологии.

Схема аргонной сварки:

Зачем нужен аргон

Этот элемент (Ar) входит в группу (18) инертных (можно посмотреть в периодической таблице) газов, которые в обычном состоянии практически не взаимодействуют с большинством веществ, включая металлы, кислоты, соли и щелочи. По распространенности в природе он находится на третьем месте после кислорода и азота, что определяет его достаточно невысокую цену по сравнению, например, с гелием. Практические свойства при сварке определяет его вес — он тяжелее азота и кислорода более чем в два раза, появляясь в зоне сварного шва, он попросту вытесняет эти газы и окутывает ванну, не допуская возникновения химических реакций окисления. Этот факт необходимо учитывать при сварке на открытом воздухе — сильный или умеренный ветер может ухудшить качество сварки.

Сварочный ток

Электрический ток напряжением 30-80 В и силой 20-200 А — диапазоны, применяющиеся при сварке цветных металлов в инертной атмосфере. Выбор параметров тока производится согласно специальных таблиц и зависит от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Правильно выбрав характеристики тока, вы сможете выполнить самый сложный шов даже на самодельном аппарате.

Электрод

Вольфрамовый остро заточенный стержень, использующийся в роли электрода удобен тем, что:

• он не плавиться (Т плавления выше 3000 0С, даже при красном калении он не размягчается) при температурах сварки цветных металлов;
• позволяет получить очень тонкую дугу, дает возможность формирования компактного шва;
• испарение электрода составляет не более 0,01 грамма на 1 м шва.

При этом промышленность выпускает такие электроды в более чем 25 видах, выбрать нужный не составит особого труда.

Присадочная проволока

Дополнительный материал, который при сварке плавиться электрической дугой и заливает шов. При застывании он образует монолитное соединение. На особо тонких листах проволока практически не нужна, но для сварки объемных деталей она необходима. Материал проволоки выбирается в соответствии со свариваемым металлом: для алюминия — алюминиевая, для нержавейки — из легированной стали определенной марки.

Осциллятор

При сварке постоянным током вольфрамовым электродом довольно сложно разжечь электрическую дугу. Если выполнять эту операцию касанием, как при сварке ММА, то возможно пригорание электрода, проплавление металла, приварка части материала к острию электрода и прочие неприятности.

Осциллятор — специальный аппарат, который вырабатывает высокочастотный ток для подачи импульса розжига. В дальнейшем он периодически генерирует поддерживающие импульсы, стабилизирующие дугу и позволяет сварщику уверенно работать как при постоянном, так и при переменном токе.

Перед тем, как сделать полноценную аргоновую ТИГ сварку самому, необходимо купить осциллятор, например УВК 7, или собрать его самостоятельно по одной из схем:

№1

№2

Но практика показывает, что осциллятор заводского изготовления работает намного надежнее. А цена его не столь высока, чтобы тратить неделю времени на поиск деталей, сборку и настройку самодельного устройства.

Тем более, что заводской осциллятор подключается очень просто практически к любому аппарату инверторного или трансформаторного типа — достаточно при помощи специальных разъемов навесить его на сварочные электрокабели. Он работает параллельно с аппаратом и на сварочный ток влияния не оказывает, поддерживая только стабильность дуги.

Элементы для сборки самодельного аппарата

Чтобы собрать оборудование для аргоновой сварки, потребуются следующие элементы:

• сварочный аппарат постоянного тока или инверторного типа;
• осциллятор;
• блок защиты инвертора;
• горелка;
• баллон с аргоном;
• газовый редуктор;
• газовый шланг;
• сварочные кабели.

Источник тока

В качестве источника тока для TIG сварки можно взять обычный сварочный трансформатор и на его выходе приспособить диодный мост для выпрямления тока. Также можно использовать сварочный выпрямитель. Но для обоих типов аппаратов потребуется добавить еще и осциллятор, который будет способствовать бесконтактному розжигу дуги.

На просторах интернета можно прочитать, что проще всего сделать аргонную сварку из инвертора. Но здесь имеется несколько нюансов. Существуют инверторы, в которых уже встроена возможность для TIG сварки. В таком случае достаточно подсоединить к аппарату рукав с горелкой для аргоновой сварки, подсоединить шланг к баллону с аргоном, и агрегат готов к работе. Но сначала нужно переключить его в режим TIG и выставить необходимую силу тока.

Следует заметить, что в таких инверторах уже встроен осциллятор и необходимая защита.

Инверторы без встроенной функции TIG сварки использовать для этой цели не получится. Даже если к нему подключить внешний осциллятор, то инвертор просто сгорит. Чтобы этого не произошло, понадобится небольшая переделка инвертора, которая заключается в добавлении в его схему блока защиты. Данный блок можно собрать вместе с осциллятором на одной плате и поместить ее в отдельный корпус. Получится небольшая приставка к инвертору.

Осциллятор и блок защиты

Как уже говорилось выше, для сварочного инвертора потребуется специальная приставка для TIG сварки. Ее можно собрать своими руками по схеме, предоставленной ниже.

Данная схема включает блок защиты (расположен слева) и осциллятор. Последний можно приобрести в Китае или собрать самостоятельно. Как собирается приведенная выше схема, можно узнать, посмотрев это видео.

Горелка

Для аргоновой сварки используется специальная горелка, состоящая из керамического сопла и держателя вольфрамового электрода.

Также на горелке расположены кнопка пуска и вентиль для подачи газа. Горелку можно собрать из комплектующих, которых достаточно на китайских сайтах, или там же купить уже готовую (собранную).

Баллон с аргоном

В целях безопасности все баллоны с газом принято окрашивать в разные цвета и наносить на них надписи тоже различных цветов. Ниже приведен рисунок, на котором показаны все разновидности газовых баллонов с соответствующей их содержимому маркировкой и цветом.

Как видно из рисунка, для аргона используют баллоны черного цвета (с белой полосой) либо серого цвета (с зеленой полосой и надписью). Для TIG сварки применяют очищенный аргон. Поэтому понадобится приобрести баллон серого цвета с зеленой надписью “Аргон чистый”.

Совет! Для профессионального использования используются баллоны емкостью около 50 литров, имеющие большой вес. Но для бытового использования будет достаточно баллона на 10 литров, который можно перемещать самостоятельно.

Редуктор

Поскольку газ в баллоне находится под большим давлением, то чтобы подать его на горелку, потребуется редуктор. Данный прибор показывает давление в баллоне и позволяет регулировать скорость потока газа по шлангу, ведущему к горелке.

Редуктор должен подбираться строго под определенный газ, то есть в данном случае – под аргон. Обычно прибор имеет такой же цвет, как и баллон с газом.

Шланг и сварочные кабели

Если собирать рукав для аргоновой сварки самостоятельно, то он получится толстым и плохо гнущимся, поскольку в него нужно поместить электрический кабель и газовый шланг. К тому же, потребуется отдельно приобретать разъемы для подключения к горелке и к инвертору (если использовать инвертор с возможностью TIG сварки). Готовый рукав для аргоновой сварки можно купить там же, где и горелку.

Принцип аргонной сварки

Сварка цветных металлов в азотно-кислородной среде (воздухе) не возможна вследствие быстропротекающих окислительных процессов, разрушающих шов. Применяемый обычный флюс не способен обеспечивать защиту. Аргонодуговая сварка представляет собой электродуговую сварку в газовой среде химически нейтрального газа – аргона, что значительно расширяет возможности и улучшает качество сварного шва. Принцип соединения металлов основан на расплавлении их электрической дугой в плазменной среде. Плазма, создающаяся в сварочной зоне в результате ионизации аргона, позволяет поддерживать постоянную продуктивность на дуге, а газ при этом еще и осуществляет защитную функцию. Аргонодуговая сварка позволяет сделать сварной шов ровным и прочным.

Собираем своими руками аргоновую сварку из инвертора

Время чтения: 7 минут

Аргонодуговая сварка — это одна из самых востребованных сварочных технологий. Аппарат для аргонной сварки дает практически безграничные возможности.

Вам под силу сварка любых металлов практически без ограничений по толщине. Но всегда у домашнего мастера есть возможность приобрести заводской аппарат.

И причины могут быть разными: от недостатка средств до банального недоверия к современным производителям.

К счастью, эта проблема решается довольно просто и, что самое главное, быстро. Если вы хотите сэкономить или по каким-либо другим причинам не можете купить заводской аппарат, то аргонная сварка из инвертора своими руками — это ваш выбор. В этой статье мы расскажем, как собрать аргонный аппарат своими руками.

Общая информация

Аргонно дуговая сварка во многом очень схожа с ручной дуговой сваркой, вот только дополнительно применяется защитный газ аргон и присадочная проволока. Одновременно с этим используется неплавящийся электрод из вольфрама. Электрод помогает поджечь дугу, а проволока формируется шов. В мире эта сварочная технология называется TIG (ТИГ).

Суть аргонодуговой сварки проста. Сначала горелка подает в сварочную зону аргон. Спустя секунду после подачи газа поджигается сварочная дуга. Чтобы поджечь дугу, нужно поднести к металлу горелку с электродом внутри и нажать на копку включения. Но отчего поджигается дуга? Ведь нет никаких причин для этого.

Эту задачу решает осциллятор. Он ионизирует газ и тем самым позволяет дуге зажечься в парах аргона.

Далее мы расскажем, что вам понадобится для сборки аргонной сварки своими руками.

Из чего собираем?

Аргонная сварка своими руками собирается из очень простых компонентов. Мы перечислим основные компоненты, которые понадобятся вам для сборки аргонной сварки своими силами.

https://www.youtube.com/watch?v=8mBBsM-xbhQu0026t=36s

Для начала, вам понадобится источник сварочного тока. В нашем случае это сварочный аппарат типа инвертор. Также вам нужен осциллятор. Дополнительно мы соберем блок защиты для нашего инвертора. Из второстепенных компонентов понадобится сварочная горелка, газовый баллон с аргоном, редуктор, газовые шланг и кабели. Давайте подробнее остановимся на каждом компоненте.

Сборка аппарата

Итак, все компоненты собраны, можно приступать. Аргоновая сварка своими руками начинается с подключения осциллятора + блока защиты к инвертору. Посмотрите на схему выше, там все понятно. Возьмите массу и подсоедините ее к плюсовой клемме осциллятора. К минусовой клемме подключите кабель, идущий от горелки. Если будете варить алюминий, то поменяйте эти кабели местами.

Далее соедините газовый рукав и горелку, установите редуктор на баллон. Подсоедините горелку к рукаву с кабелем и газовым шлангом. Затем подсоедините шланг к редуктору. Теперь можно включать инвертор розетку. А вот для осциллятора обеспечьте питание 6В. Прикрутите к баллону с аргоном редуктор.

Газовый шланг необходимо подсоединить к редуктору, установленному на баллоне с аргоном. Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор к блоку питания на 6 В. Все готово. Осталось настроить аппарат для корректной работы.

Настройка самодельного аппарата

Любая самодельная вещь или прибор нуждается в грамотной настройке, чтобы сварка проходила более-менее качественно. Наш самодельный аппарат не исключение. Мы расскажем о некоторых особенностях, которые нужно учитывать.

Для начала нужно заточить электрод. Для этого можно использовать специальную точилку. Конец электрода должен быть остро заточен. Если использовать для сварки не заточенный электрод, дуга будет нестабильной и не сможет сконцентрироваться в одной точке. Так что не игнорируйте этот этап.

Затем вам нужно установить электрод в горелку и включить ее, открыв вентиль на баллоне. С помощью редуктора отрегулируйте расход газа. Он не должен превышать 15 литров в минуту. После регулировки выключите горелку и приостановите подачу газа.

Схема работы

Схема осциллятора для сварки алюминия, включенного параллельно

Схема осциллятора для сварки алюминия

Схема осциллятора, включенного последовательно

Схема осциллятора для сварки алюминия, включенного последовательно

Вторичное напряжение в повышающем трансформаторе во время полупериода конденсатор заряжался, до тех пор, пока не возникнет пробой разрядника. После этого колебательный контур получается в состоянии короткого замыкания, что и помогает создавать затухающие колебания, у которых имеется резонансная чистота такие колебания, через конденсатор и обмотку прикладываются к дуговому промежутку. Блокировочный конденсатор помогает предотвратить шунтирование другого промежутка с источником напряжения при помощи своей обмотки. Дроссель, который включен в сварочную цепь, защищает от пробоя изоляцию обмотки. Мощность такого аппарата может составлять около 250-250 Вт. Длительность импульсов не превышает десятков микросекунд.

Осциллятор для сварки своими руками

Стоит отметить, что приборы последовательного включения на практике оказываются более действенными, так как для них не требуется установка специального источника защиты в общей цепи. Во время работы осциллятора разрядник слегка потрескивает. Искровой зазор устанавливается при помощи регулировочного винта, но данная процедура возможна только если устройство отключено от сети.

Виды

Существует два основных вида осциллятора, которые применяются в сварочном деле. Они серьезно отличаются, как по методу подключения, так и по типу работы, поэтому, нужно точно определиться с правильным выбором. Это может быть:

• Импульсный – данная разновидность используется для аппаратов, которые работают на переменном токе. Импульсный осциллятор подключается параллельно к основному сварочному аппарату.
• Непрерывный – данная разновидность используется для аппаратов, которые работают на постоянном токе. Непрерывный осциллятор подключается последователь к основному сварочному аппарату.

Также стоит выделить основные модели данного оборудования, которые производятся для сварки и являются часто используемыми в промышленности.

Параметр	ОСП3-2М	ОСЦВ-2	М-3	ОСПП3-300М
Напряжение падания, В (все работают на переменном токе)	220	65	200
Вторичное напряжение при холостом ходу, В	6000	2300	2600	6000
Ток дуги	Постоянный, переменный	Переменный	Постоянный, переменный
Вид подключения к сети	Параллельно	Последовательно
Мощность потребления устройства, кВт	0,045	0,08	0,14	–
Вес, кг	6,5	16	20	–

Осциллятор для сварки алюминия своими руками

Схема осциллятора для сварки алюминия своими руками должна максимально соответствовать заводской модели. Разработка разрядника считается одним из самых сложных моментов, так как именно в нем и проходит электрическая искра. Также требуется подобрать блокировочный конденсатор вместе с колебательным контуром. Существует множество схем создания и основа успеха состоит в том, чтобы правильно подобрать компоненты. Таким образом, в итоге можно получить все те же импульсные или непрерывные осцилляторы. При выборе второго варианта в схеме еще должна присутствовать защита от высокого напряжения. Импульсный легче в изготовлении и более эффективный в работе, благодаря своей простоте.

Естественно, что техника безопасности в данном вопросу должна стоят на первом месте, так как при неправильном подключении схемы или некорректном выборе элементов все может испортиться и стать опасным для жизни и здоровья человека. Изготовлением данных вещей должен заниматься только специалист с большим опытом.

Условия эксплуатации и меры предосторожности

• Перед тем как запустить устройство в эксплуатацию его необходимо зарегистрировать и пройти инспектирование электросвязи;
• Разрешается применять осциллограф, как в открытых, так и в закрытых помещениях;
• Нельзя использовать технику на открытой территории при осадках;
• Рабочая температура техники лежит в пределах от -10 до +40 градусов Цельсия;
• Влажность воздуха должна быт не более 98%;
• Запрещается применение в запыленных помещениях, а также в комнатах с едкими газами или парами;
• Также запрещается работа без заземления;
• Перед использованием всегда нужно контролировать правильность присоединения к аппарату;
• Работа должна проводиться только в специальном кожухе, который снимается только при отключенном от питания аппарате.

Разновидности аргоновых горелок

Аргоновые горелки подразделяются по виду охлаждения: воздух или вода. Во многих моделях TIG устроено воздушное, так как водяной метод потребует сложного оборудования. По методу подачи инертной среды бывают АТ с вентилем или кнопкой. Многие современные устройства снабжены и тем, и другим. По типу соединительного разъема со сварочным аппаратом, АТ не классифицируют из-за многообразия вариантов. Обычно производитель комплектует их под конкретные виды инверторов, единственное условие – разъем обязан соответствовать гнезду аппарата. С этим возникают проблемы, особенно при покупке в интернете, так как многие изготовители забывают указывать тип разъема. Также в комплекте должна быть указана длина шлейфа 4 или 8 метров.