Сварка легированных и цветных металлов
Легированные стали и цветные металлы, с помощью сварочного инверторного аппарата ТОРУС, можно варить двумя способами – в режиме ММА (сварка плавящимся электродом) и в режиме TIG (сварка неплавящимся электродом).
Режим ММА - ручная дуговая сварка штучным электродом. В этом случае, необходимо иметь сварочный электрод, соответствующий свариваемому материалу. Например, существуют специальные электроды по чугуну, нержавейке, алюминию.
Режим TIG - сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа – аргоннодуговая сварка. В этом случае, необходимо иметь баллон с газом (аргоном или гелием), газораспределительный редуктор и набор для аргоннодуговой сварки, в который входит TIG-горелка с неплавящимся электродом с газовым шлангом для подсоединения к редуктору газового баллона и силовым разъемом для подсоединения к сварочному аппарату.
Для сварки легированных сталей, нержавейки и некоторых цветных металлов, на постоянном токе, в качестве инертного газа, применяют аргон.
Как правило, аргон, практически, не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой. Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (обычно из вольфрама). Электрод расположен в горелке, через сопло которой выдувается защитный газ. Присадочный материал подается в зону дуги со стороны. При малых толщинах аргонная сварка может выполняться без присадки. Такой способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварных швов, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонкого металла при одностороннем доступе к поверхности изделия.
При сварке на постоянном токе на аноде «+» и катоде «-» выделяется неодинаковое количество тепла. При токах до 300А, 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому, практически всегда используется прямая полярность («-» на горелке «+» на клемме заземления), чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод.
Хотелось бы отметить, что сварка алюминия на постоянном токе, с помощью сварочного аппарата ТОРУС возможна, но требует от сварщика определенного навыка, тщательной подготовке заготовок (выбор вольфрамового электрода, материала и соответствующего присадочного прутка, механическая зачистка, подготовка кромок, обезжиривание и тд) и большего опыта, нежели сварка в режиме TIG нержавейки или других металлов. Для сварки алюминия на постоянном токе, обычно, в качестве инертного газа, применяют чистый гелий или смесь гелий и аргон . Применение гелия обозначено главной особенность такой сварки – разрушение оксидной пленки (Аl2О3) на поверхности алюминия, температура плавления которой больше 2000 градусов, а температура плавления самого алюминия 600 градусов… Поэтому гелий используется как источник высокой температуры и мощной дуги, которая способствует расплавлению оксидной пленки. Как правило, ток сварки, при этом используется достаточно высокий, 130-200А (конечно, зависит от толщины материала). Еще необходимо отметить, что не все марки алюминия поддаются сваркой TIG на постоянном токе в достаточном качестве. Лучше всего использовать, в качестве материала марку 6061, а в качестве присадки пруток 4043. Вдобавок к этому, нужно отметить, что гелий в 10 раз легче аргон, поэтому расход гелия в 1,5-2 раза больше, а стоимость гелия в 4-5 раз выше. Средний расход газа при сварке TIG: аргон 100-500л/ч (в 40л бал. 6000л), гелий 200-900 л/ч (в 40л бал. 5700л).
Для начала сварки, при помощи сварочного инвертора ТОРУС, в режиме ТIG необходимо:
1. Подготовить свариваемые поверхности к процессу сварки – зачистить, при необходимости обезжирить.
2. Собрать горелку TIG сварки, установить необходимый электрод, прикрыть газовый вентиль горелки.
3. Силовой разъем TIG-горелки вставить в гнездо «минус», а силовой разъем с массой – в «плюс». Штуцер подачи газа, расположенный на силовом разъеме шланга горелки (если использовать SRT-17V) подсоединить к распределительному редуктору на баллоне с газом.
4. Включить сварочный аппарат. Выставить с помощью регулятора на панели сварочного аппарата необходимый сварочный ток и открыть редуктор газового баллона.
5. За 10-15 сек до начала горения дуги отрыть газовый вентиль на TIG-горелке. Сварку производить горелкой углом вперед (70-80 град). Сварочную проволоку подавать с передней стороны сварочной ванны под углом 10-15 град.
6. По окончании сварки (для заварки кратера) желательно обеспечить плавное уменьшение сварочного тока. Для защиты охлаждающегося металла (сохранение качества шва), подачу газа, прекращать через 10-15 сек после выключения тока.
Примечание. Расход газа, диаметр неплавящегося вольфрамового электрода, сварочный ток подбираются индивидуально и зависят от материала заготовки, ее толщины и прочих данных. Данные условия сварки в режиме TIG приведены на примере использования сварочного инверторного аппарата ТОРУС и горелки аргоннодуговой сварки SRT-17V. Для удобства зажигания дуги, при сварке в режиме TIG, удобно иметь дополнительное приспособление, которое называется осциллятор. Осциллятор для зажигания дуги подает на электрод высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток, обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока на расстоянии. В настоящих моделях сварочных инверторов ТОРУС нет осциллятора, но его отсутствие, в виду особой принципиальной схемотехники аппарата, не сильно влияет на качество сварочного процесса в режиме TIG. Единственное неудобство – это зажигание дуги касанием (контактный поджиг) и, вследствие этого, больший износ вольфрамового электрода и присутствие небольшой «метки» в месте касания.
