Varjenje z argonom z lastnimi rokami
Nerjaveče jeklo, baker, titan, aluminij, bron, druge neželezne kovine in legirano jeklo – vse to so kovine, deli, iz katerih preprosto ne morete variti skupaj. Toda v vsakdanjem življenju obstajajo različne situacije: treba je zvariti cevi iz nerjavečega jekla, nato avtomobilske dele iz aluminija ali pa samo zvariti odpadlo nogo iz bronastega kipca. Zgoraj navedene kovine bodo zahtevale poseben pristop – varjenje z argonskim oblokom, pri katerem delo ni poceni, če ne celo povsem “ugriz”, če jih naročite pri specialistu. Zato se lastniki sprašujejo, ali je to mogoče narediti sami z argonom in kaj je za to potrebno. Če nikoli niste ničesar kuhali, potem kategorično ne bi smeli začeti z varjenjem barvnih kovin, to je boleče naporen in zapleten postopek, izračunan za določeno spretnost strokovnjaka in njegove izkušnje. Če pa imate izkušnje z običajnim obločnim varjenjem in ste prepričani v svoje sposobnosti, so informacije iz tega članka za vas.
Varjenje z argonom: tehnologija in splošna načela
Argonsko varjenje je hibrid električnega (obločnega) in plinskega varjenja. Tehnologija električnega varjenja je podobna, ker se uporablja električni oblok, pri plinu pa plin in podobno delo varilca.
Električni lok služi kot vir ogrevanja, ona tali robove kovine, zaradi česar pride do varjenja.
Toda zakaj je potreben plin argon? Dejstvo je, da med varjenjem neželezne kovine in legirana jekla med interakcijo s kisikom oksidirajo ali pa na njih negativno vplivajo druge nečistoče v zraku, zato se šiv izkaže za krhek, napolnjen z mehurčki, in aluminij, na primer, na splošno gori v kisiku. Za zaščito kovine pred učinki različnih nečistoč in plinov se uporablja inertni plin argon. Ta plin je za 38% težji od zraka, zato zlahka in hitro premakne kisik iz varilnega območja in zanesljivo izolira delovno kopel pred kakršnim koli vplivom ozračja. Plin do varilnega območja je treba začeti dovajati 20 sekund pred vžigom loka in ga ustaviti 7 do 10 sekund po koncu dela. Argon praktično ne reagira z varjeno kovino in drugimi plini v območju gorenja obloka, zato se imenuje inerten. Obstaja pa tudi določen odtenek: pri varjenju v obratni polarnosti se elektroni zlahka ločijo od atomov argona, zaradi česar se celoten medij argona spremeni v električno prevodno plazmo.
Varjenje z argonom lahko izvedemo tako s potrošno elektrodo kot z nekoristno; kot slednjo se uporablja volframova elektroda, saj je ta material zelo ognjevzdržen. Iz volframa se izdelujejo nitke za svetilke. Premer in material elektrode sta popolnoma odvisna od kovin, ki so zlitine, te kazalnike je mogoče zlahka najti v referenčnih knjigah.
Obstajajo tri vrste varjenja z argonskim lokom:
- RAD je ročno varjenje z argonom z elektrodo, ki ni potrošna.
- AMA – avtomatsko argonsko obločno varjenje z elektrodo, ki ni potrošna.
- AADP – avtomatsko argonsko varjenje z uporabo potrošne elektrode.
Če iščete popoln varilni stroj z argonovo volframovo elektrodo, poiščite stroje TIG (volframov inertni plin (varjenje)). Tako je označeno volframovo varjenje v okolju inertnega plina..
Tehnologija varjenja TIG
Kaj je gorilnik za varjenje z argonom? Njeno srce je volframova potrošna elektroda, ki mora štrleti izven gorilnika le za 2 – 5 mm, ne več. Premer elektrode je izbran v skladu s tabelami na podlagi parametrov materialov, ki jih je treba variti. V notranjosti gorilnika je držalo, v katerega lahko vstavite in pritrdite elektrodo poljubnega premera.
Namestite okoli elektrode keramična šoba, iz njega bo prihajal plin argon med varjenjem.
Za varjenje potrebujemo polnilna žica izdelan iz istega materiala kot deli, ki jih je treba variti, je njegov premer izbran v skladu s tabelami.
Upoštevajte načelo dela z ročnim varjenjem z argonom, ko sta gorilnik in polnilna žica v rokah varilca.
Pred začetkom dela je treba površino varjenih delov očistiti oksidov, umazanije in maščob. To je mogoče storiti mehansko ali kemično..
Najprej se na obdelovanec, ki ga je treba variti, dovaja tako imenovana “masa”, kot pri običajnem obločnem varjenju. Če so deli premajhni, jih lahko položite na železno delovno mizo ali kopel. Polnilna žica ni vključena v električni tokokrog, napajala se bo ločeno.
Varilec naj z desno roko vzame gorilnik, z levo pa polnilno žico. Gorilnik mora imeti gumb za dovod toka in plina, vklopite dovod plina 20 sekund vnaprej. Moč toka je izbrana glede na materiale, ki jih je treba variti, ali iz osebnih izkušenj s poskusi in napakami. Gorilnik z elektrodo spustimo čim bližje površini kovin, ki jih je treba variti, idealna razdalja je 2 mm. Med konico elektrode in kovino nastane električni lok, ki stali robove delov, ki jih je treba variti, in polnilno žico.
Kako poteka varjenje z argonom: fotografija – primer.
Pomembno! Volframova elektroda, ki se ne porabi, mora biti čim bližje površini kovin, ki jih varimo, da se ustvari čim krajši lok. Večji kot je lok, manjši je prodor kovine in širši ter manj estetsko prijeten šiv. Z velikim lokom se napetost poveča in kakovost šiva se poslabša.
Varilec mora počasi prehajati vzdolž šiva brez prečnega gibanja, postopoma napaja polnilno žico. Kakovost in natančnost nastalega šiva bosta odvisna od spretnosti mojstra..
Pomembno! Ostro podajanje polnilne žice povzroči pršenje kovine. Zato ga je treba postreči gladko in previdno, kar dosežemo le s prakso. Polnilno žico je najbolje postaviti pred gorilnikom pod kotom na površino, ki jo je treba variti, ne da bi pri tem prišlo do bočnega gibanja. To bo zagotovilo enakomeren in ozek šiv..
Upoštevajte, da vžiga obloka med varjenjem z nepotrošno elektrodo ni mogoče doseči z dotikom površine, ki jo je treba variti. In tukaj so razlogi:
- Visok ionizacijski potencial argona ne omogoča dobro ionizacije vrzeli med varjenimi površinami in elektrodo zaradi iskrenja na dotik. Pri varjenju s potrošno elektrodo je situacija nekoliko drugačna: ko se elektroda dotakne površine v varilnem območju, se pojavijo hlapi železa, katerih ionizacijski potencial je veliko (2,5 -krat) nižji od potenciala argona, kar vam omogoča vžig lok.
- Če se elektroda dotakne površine kovin, ki jih je treba variti, se umaže..
Za vžig loka pri varjenju z argonom z nekoristno volframovo elektrodo se uporablja oscilator, ki je vzporedno povezan z virom energije.
Oscilator oddaja visokofrekvenčne visokonapetostne impulze na elektrodo, zaradi česar je ločna vrzel ionizirana. Če je frekvenca v omrežju običajno 55 Hz, napetost pa 220 V, jih oscilator pretvori in napaja napetost 2000 – 6000 V s frekvenco 150 – 500 kHz. To olajša vžig elektrode.
Kaj je potrebno za varjenje z argonom
Za argonsko obločno varjenje običajni stroji za obločno varjenje ne zadoščajo, vendar ga je mogoče nadgraditi ali dopolniti z drugimi potrebnimi elementi. Razmislite, kaj potrebujemo za varjenje v argonskem okolju:
Vse elemente te sheme lahko kupite na trgu in sestavite z lastnimi rokami, dobite domače varjenje z argonom, poleg tega pa se lahko shema precej izboljša, če imate ustrezno znanje.
Tudi aparati TIG lahko kupite kot že pripravljen komplet, nanje lahko priključite plinsko jeklenko, gorilnik, ozemljitev in gumbe za nadzor gorilnika in dovoda plina. Cena takšnih naprav se začne od 250 USD..
Različni načini varjenja z argonom
Za boljše varjenje kovin je potrebno izbrati pravilen način varjenja.
Polarnost in smer toka je treba izbrati glede na lastnosti kovin, ki jih varimo. Osnovna jekla in zlitine so varjene z enosmernim tokom z neposredno polarnostjo. Aluminij, berilij, magnezij in druge barvne kovine je najbolje variti na obratni polarnosti ali izmeničnem toku, kar prispeva k hitrejšemu uničenju oksidne folije. Pri varjenju z enosmernim tokom je pri anodi in katodi neenakomerno sproščanje toplote: 70% na anodi in 30% na katodi. Če želite zmanjšati segrevanje elektrode in hkrati dobro stopiti izdelek, uporabite neposredno polariteto.
Pomembno! Pri varjenju na izmenični tok oscilator po vžigu loka preide v stabilizacijski način. Da bi preprečili deionizacijo ločne vrzeli med obračanjem polarnosti in zagotovili stabilno gorenje obloka, oscilator utripa lok v trenutku preobrata polarnosti..
Varilni tok je izbran glede na lastnosti kovin, ki jih je treba variti, in velikosti delov, pa tudi elektrod. Trenutno moč lahko izberete iz tabel v referenčni literaturi ali pa poskusno.
Poraba argona neposredno odvisna od hitrosti dovajanja in hitrosti pihajočih zračnih tokov. Če varjenje poteka v zaprtih prostorih brez prepiha, bo poraba minimalna. Varjenje pri močnih pogojih bočnega vetra zahteva povečanje razdalje med elektrodo in materialom, saj lahko zračni tok prenaša argon, potem bodo kovinske površine nezaščitene. V takih primerih se uporabljajo posebne šobe (konvergirajoče) s fino mrežico..
Poleg argona se včasih doda tudi plinska mešanica kisika, približno 3-5%. Argon se ne more zaščititi pred vlago, umazanijo in drugimi dodatki, ki se lahko pojavijo na površini varjenih delov med taljenjem kovin. Kisik pa reagira s škodljivimi nečistočami, zaradi česar bodisi izgorejo, bodisi nastale spojine priplavajo na površino v varilni kopeli. Uporaba kisika je dober način za boj proti poroznosti zvara.
Značilnosti varjenja aluminija
Ko se aluminij segreje, se na njegovi površini pojavi ognjevzdržna folija. Pri varjenju z obratno polarnostjo ali pri uporabi napajalnika z izmeničnim tokom lahko ta film uničite. Ko je aluminijev del pozitivno nabit, pri varjenju z obratno polarnostjo argonovi ioni bombardirajo aluminijasto površino in uničijo oksidno folijo. V tem primeru argon ni več samo zaščitni plin, ampak električno prevodna plazma, ki poenostavi in izboljša varjenje..
Med varjenjem na izmenični tok se podoben postopek pojavi, ko je aluminijasti del katoda..
Značilnosti varjenja bakra
Baker zlahka reagira s kisikom in tvori bakrov oksid. To vodi do dejstva, da je šiv neenakomeren in premalo močan. Še večja težava je, da nastali bakreni oksid medsebojno deluje z vodikom v zraku in tvori vodno paro, ki teži k uhajanju in tvori pore v šivu. Zato je zaščita varjenega območja z argonom obvezna..
Varjenje z argonskim lokom: prednosti in slabosti
Kot vsak postopek ima tudi varjenje z argonom svoje prednosti in slabosti, ki so povezane s tehnologijo in uporabljenimi napravami..
Prednosti vključujejo:
- Zaščita varjenega šiva z argonom pred vplivi okolja. To zagotavlja močno povezavo, brez por in nečistoč..
- Kovina se nekoliko segreje, ogrevalna površina je zelo majhna, zato lahko enostavno varite obdelovance zapletene zasnove brez strahu pred spremembo njihove oblike.
- Sposobnost varjenja kovin in zlitin, ki jih drugače ni mogoče variti.
- Relativno hitro delo, zahvaljujoč visokotemperaturnemu loku.
Slabosti:
- Precej zapletena oprema, ki zahteva fino nastavitev.
- Relativna kompleksnost varjenja, ki zahteva izkušnje in spretnost.
Varjenje z argonom je dobro, saj zagotavlja visokokakovosten šiv z enako globino prodiranja. To je zelo pomembno pri varjenju tanke kovine s samo enim stranskim dostopom, na primer nevrtljivih cevi. Mimogrede, pri varjenju neželeznih kovin majhne debeline lahko polnilno žico izpustimo..