Расход аргона при сварке

Расход аргона при сварке

Автор: Игорь

Дата: 30.01.2017

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Среди всех сварочных газов аргон является одним из наиболее востребованных в современности сварочных расходных материалов. Он выполняет защитную функцию, охраняя ванну расплавленного металла от негативного воздействия атмосферы. Другие газы не обладают столь высокой надежностью. Благодаря этому, сварка аргоном применяется для самых сложных мест. Стоимость материала заметно выше, чем у других, так что для стандартных процедур используется редко. Расход аргона при сварке может оказаться слишком большим, что сделает себестоимость процесса весьма высокой. В то же время, для ответственных и сложных процедур он оказывается незаменимым. Чтобы сэкономить, для каждого типа процедур нужно соблюдать свои оптимальные режимы.

Аргон для сварки в баллонах

От чего зависит потребление защитного газа

Основными показателями во время сварки, которые влияют на расход сварочных смесей, являются:

  1. Сила тока;
  2. Диаметр используемой проволоки;
  3. толщина свариваемого металла.

Многие производители указывают эти значения в паспортных данных на конкретный защитный газ, что значительно упрощает расчет.

Например, среднее потребление аргоновой смеси, применяемой при сварке методом TIG с током 100 А, будет равняться 6 л/мин. При увеличении силы тока до 300 А, расход увеличится до 10 л/мин.

Таблица влияния силы тока, напряжения дуги, скорости сварки на размер и форму шва

Такая же тенденция наблюдается и при методе MIG – увеличение диаметра проволоки с 1 мм до 1,6 мм приводит к увеличению потребления газа с 9 л/мин до 18 л/мин.

Диаметр проволоки также имеет важное значение

Большое влияние оказывают условия, в которых происходят сварочные работы. На открытом пространстве, или при наличии сквозняков, расход будет увеличиваться, поскольку для создания оптимальной защиты металла от влияния посторонних факторов потребуется больше защитного газа. В этом случае заправка баллонов будет осуществляться чаще, чем при работе в закрытом помещении. Кстати, обо всех нюансах наполнения газовых баллонов читайте в статье: заправка газовой смесью: как это делается.

Как сопоставить давление и расход аргона при сварке?

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 Gekazub

  • 1
  • Наверх
  • Вставить ник

#2 ДенисМ

Я хочу понять как сопоставить давление и расход аргона при сварке

Разные вещи и в конкретной системе я бы их сопоставлял только после проверки расхода на выходе из горелки. Расход проверяется простейшим расходомером, например вот, который прямо на сопло надевается и продается в любом сварочном магазине:

Давление на выходе из редуктора потом еще несколько раз «редуцируется» на всех местных сопротивлениях, пока газ идет по трубкам, до горелки (повороты, соединения, изменения проходных диаметров) и в итоге в горелке это уже не то, что было на входе.

А вообще лучше редуктор с расходомером, чтобы не путаться.

  • 2
  • Наверх
  • Вставить ник

#3 валера1963

Прикрепленные изображения

  • 4
  • Наверх
  • Вставить ник

#4 ДенисМ

Однако это намного лучше, чем ставить на редукторе «7 или 8». Поэтому для целей автора темы вполне подойдет.

  • 1
  • Наверх
  • Вставить ник

#5 Kurt1

валера1963, ДенисМ, если дотошно подойти, то лучше обратить внимание вот на этот вопрос —

В двух словах — исключить кислород в зоне дуги из расплавленногогорячего метала и вообще сторонние газы по максимуму (лучший вариант это камера).

Для меня цифры это как бы визуальное запоминание для быстрого выставления этого расхода а так по подбору по факту свариваемого материала, способа сварки, пространственного положения горелки и еще воз факторов, коих нет смысла перечислять, т.к. думаю ответ дал для чего расход нужен .

Сообщение отредактировал Kurt1: 13 Июль 2016 11:48

  • Наверх
  • Вставить ник

#6 ДенисМ

Я на первую часть ответил про то, что автор хотел понять как связан давление с расходом))

Вторую оставил профессионалам. Спасибо, теперь я знаю как в двух словах на этот вопрос ответить.

  • 1
  • Наверх
  • Вставить ник

#7 mikinalexei

У каждого своё ощущение реальности

  • Участник
  • Cообщений: 345
    • Город: Шумерля, Чувашия

    Ребятки всем привет. Я хочу понять как сопоставить давление и расход аргона при сварке. Просто сегодня столкнулся с ротатор и не могу понять. Если я выставляю на аргоновом редукторе 7или 8 то как это сопоставить с расходы. И зачем этот «расход» нужен. Спасибо.

    За ротатор однозначно лайк.

    Давление редуктора и расход газа разные процессы.
    Можно настроить разное давление на выходе из редуктора (например 3,5 или 0,5 атм) и один расход на ротаметре (например 7 л/мин).

    Но лучше двухступенчатый редуктор, но он дорогой. Поэтому делают здешние самодельщики по два последовательно и потом ротаметр, чтобы плавно понизить давление на выходе и исключить рывки подачи, так называемые пшики.

    Сообщение отредактировал mikinalexei: 13 Июль 2016 16:09

    Особенности сваривания полуавтоматом

    Аргонодуговая сварка специальных сплавов с использованием неплавящихся электродов из вольфрама осуществляется аппаратами переменного или постоянного тока, включёнными в прямой полярности.

    Сварка нержавейки в среде аргона с применением полуавтомата обеспечивает существенное повышение эффективности производимых операций. Особо отмечается тот факт, что сварка полуавтоматом может применяться и для сплавления заготовок нержавейки значительной толщины.

    При работе по указанной методике необходимо учитывать следующие особенности сварки с использованием аргона:

    • подаваемая в зону горения проволока должна содержать добавки никеля, оказывающие существенное влияние на качество будущего соединения;
    • когда требуется сваривать детали из нержавейки большей толщины – для улучшения показателя смачиваемости шва в общий объём аргона добавляется небольшое количество углекислого газа;
    • в указанных условиях обязателен выбор подходящего режима работы оборудования и инструмента.

    Последний пункт требований предполагает, что сварочные операции в аргоне могут проводиться по технологии так называемой «короткой» дуги, методом струйного переноса или же в импульсном режиме.

    Самым контролируемым из всех перечисленных считается случай, когда сварочный аппарат работает в импульсном режиме, а проволока подаётся к месту сварки небольшими порциями.

    Благодаря этому удаётся уменьшить эффект разбрызгивания раскалённых частиц, а также сузить границы термической обработки сплавляемых заготовок нержавейки. К тому же данный подход позволяет снизить расход достаточно дорогой сварочной проволоки.

    Ещё одним существенным достоинством этого метода является высокая скорость обработки шва и прилегающего к нему участка.

    Что касается других технологий, то посредством струйного переноса, как правило, свариваются заготовки и оборудование со стенками значительной толщины, а так называемая «короткая» дуга больше годится для обработки тонких нержавеющих изделий.

    Где применяют аргонодуговую сварку?

    Интересующая нас технология используется во всех отраслях промышленности, в быту и в коммунальном хозяйстве. С помощью аргонодуговой технологии можно получить герметичный и прочный шов. Поэтому сварка в среде аргона используется и в процессе сборки металлоконструкций и ходе монтажа трубопроводов. К тому же, с помощью этой технологии можно соединять практически любые металлы и сплавы.

    С помощью аргонодуговой технологии и «правильного» электрода можно сваривать стальные, чугунные алюминиевые и даже титановые детали.

    Поэтому аргоновая сварка востребована не только в производственных цехах, но и в небольших ремонтных мастерских, занятых починкой любых транспортных средств.

    Читайте также  Литье чугуна в домашних условиях

    В чем преимущество аргоновой сварки?

    Первое преимущество, которым обладает аргонодуговая технология – универсальность процесса. Как уже говорилось выше по тексту: этот вид сварки можно использовать где угодно, в паре с какими угодно металлами или сплавами.

    Второе преимущество, которым обладает сварка аргоном – цена технологического процесса. Она сравнительно низкая. Причем достаточно дешево стоит и аппарат для сварки, и комплект «расходных материалов», и процесс обучения сварщика.

    Третье преимущество – простота сварочного процесса. Облако инертного газа (аргона), окружающего сварочную ванну, нивелирует практически любые ошибки начинающего сварщика, уменьшая вероятность образования пустот и трещин в структуре шва. Использовать аргонодуговой аппарат «прямо из коробки» может практически любой человек, при условии наличия у него хотя бы минимального глазомера и развитой мелкой моторики

    Что нужно для сварки аргоном?

    • Во-первых, аппарат для сварки аргоном. То есть, устройство, способное сгенерировать достаточную разницу потенциалов между катодом и анодом, провоцирующую появление электрической дуги с нужной силой тока.
    • Во-вторых, резервуар с аргоном или гелиево-аргоновой смесью. Причем инертный газ (или смесь газов) следует закачать в резервуар под давлением. Ведь газообразный флюс будет транспортироваться по шлангу в зону сварочной ванны исключительно самотеком. И чем выше давление газа внутри резервуара, тем лучше.
    • В-третьих, сварочная горелка – сложное устройство, состоящее из токопроводящего узла, связанного с ним электрода и форсунки, сквозь которую вытекает аргон. Причем все элементы принято совмещать в очень небольшом корпусе.
    • В-четвертых, электроды плавкого или неплавкого типа. В первом случае электрод является и анодом/катодом, и источником присадочного материала. Во втором случае электрод работает только как анод/катод, а источником присадочного материала является вводимая в сварочную ванну проволока.
    • В-пятых, минимальный опыт в сварочных работах.

    Мифы о TIG-сварке

    Существует ряд заблуждений и мифов, которые связаны со сварочным процессом в аргоновой среде. Важно знать, что сварочный процесс сам является опасным и вредным видом деятельности, а работа в среде защитных газов усугубляет ситуацию. В связи с этими факторами разработан комплекс обязательных мер и условий по обеспечению безопасности сварщика. Но при их несоблюдении может возникнуть целый ряд опасных ситуаций для жизни и здоровья рабочего, которые со временем превращаются в мифические утверждения о вреде и сложности сварочного процесса.

    1. При сварке в аргоновой среде, аргон губительно воздействует на сварщика

    Обратимся к химии. Данный газ является химически инертным и занимает третье место по объему в атмосфере планеты Земля после азота и кислорода. Аргон не обладает каким-либо характерным запахом, вкусом и цветом. Он не токсичен и не взрывоопасен.

    Он весит практически в 1,4 раза тяжелее чем воздух и способен вытеснять кислород. И при работе с данным газом если не соблюдать меры безопасности он может привести к потере сознания и головокружению, если попадет в дыхательные пути человека.

    Правила, которые обеспечат полную безопасность сварного при работе с аргоном:

    1. Работать нужно в помещениях, где установлены вытяжки в полу, или же на расстоянии 20-30 см от уровня пола. В таком случае аргон, который спускается вниз будет выводиться из помещения и будет поддерживаться оптимальный уровень кислорода в помещении.
    2. При осуществлении потолочных и вертикальных швов в аргоновой среде необходимо использовать средства индивидуальной защиты, например, шланговый противогаз.
    3. Контролировать уровень кислорода в рабочем помещении во время работы с аргоном. Ручные и автоматические измерительные приборы должны показывать, как минимум, 20% наличия O2 в помещении.

    2. Аргонодуговая сварка влияет на мужское здоровье

    Данный миф распространен среди учеников сварщиков и любителей. Возникновение убеждения связано с низкой осведомленностью о технологии сварки и сварочном процессе в среде инертного газа. По мнению распространителей мифа, все дело в использовании слабого радиоактивного металла – оксида тория. Он нужен для заточк вольфрамовых электродов, однако его содержание не превышает допустимого количества, поэтому мнение считается ошбочным.

    Если соблюдать меры безопасности при заточке электрода – надевать респиратор, включать вытяжку и хранить не более трех килограммов ториево-вольфрамовых электродов в одном месте – все будет в порядке.

    Вольфрамовая пыль, как и прочие мелкие частицы иных металлов, раздражает дыхательные пути, но радикально повлиять на здоровье человека не может. Важно учитывать, что современные технологии производства вольфрамовых электродов создают безопасные и эффективные соединения, которые не были доступны в начале и середине XX века – во время возникновения мифа.

    3. TIG-сварка «капризна» в работе

    В подавляющем большинстве аргоновые TIG-аппараты оснащены большим количеством надстроек и регуляторов, нежели MMA-инверторы для ручной дуговой сварки и MAG-инверторы для полуавтоматической сварки.

    Поэтому сварщик, работающий с TIG, должен иметь либо специализацию на данном виде сварки, либо высший разряд. Тогда весь спектр возможностей используется, а сварное соединение будет оптимальным.

    Для осуществления сварочного процесса каждый работник должен:

    • настроить сварочный TIG-инвертор и выбрать оптимальный сварочный ток;
    • в зависимости от тока, а также изделия подобрать диаметр вольфрамового неплавящегося электрода;
    • определить вид металла и сплава изделия и выбрать присадочные прутки;
    • по возможности выбрать оптимальный вариант инертного газа, точнее его состава (может использоваться как чистый аргон и его смеси, а также гелий).

    При соблюдении всех этапов, сварщик осуществляет сварочный шов на любом металлическом изделии. Причем данный вид сварки является универсальным, но используется не часто из-за большей материалоемкости. А во время сварочного процесса отсутствуют искры и шлак.

    Технология

    Аргоновая сварка нержавейки проводится по обычной технологии в среде защитных газов. Присадочную проволоку следует перемещать только вдоль шва. Электрод не должен касаться металла, ванна разгоняется дугой. Следует следить, чтобы все расходные материалы были закрыты аргоном.

    Шов прочнее, если аргонодуговая сварка производится с дополнительным поддувом защитного газа. Он направляется с обратной стороны. С одной стороны трубу можно закрыть, а с другой запустить газ.

    Для розжига дуги используют осциллятор или графитовую пластину. Касаться электродом детали нельзя, в месте контакта сразу образуется прожог.

    Подача газа продолжается 4–8 секунд после завершения работ.

    Для соединения тонких листов используют медные подкладки. Их крепят на обратной стороне шва для отвода лишнего тепла.

    Применения аргонодуговой сварки

    Основная область применения – это сварка цветных металлов, титана, чугуна, а так же нержавеющих сталей. Хотя с помощью её можно варить любые стали, но за высокой цены аргона, её применяют для сварки особо ответственных узлов. В качестве сварочного материала используют присадочные прутки. Подбираются они в зависимости от состава свариваемой марки стали. Химический состав таких прутков должен быть близким по химическому составу с металлом свариваемого изделия.

    Аргонодуговую сварку применяют в автомобиле-, авиа- и ракетостроение. Варят тонколистовой металл, а так же применяют для наплавки изношенных поверхностей различных изделий. Шов при этом получается аккуратным и красивым.

    Технология аргонодуговой сварки

    Вольфрамовый электрод представляет собой стержень не большой длины, установленный в сварочную горелку. Небольшой конец вольфрамового стержня выступает за пределы сопла горелки. Аргон подаётся через сопло горелки в зону сварки.

    Читайте также  Точечная сварка обычным инвертором

    Зажигание дуги производится не так как в ручной дуговой сварке плавящимся электродом. Касаться электродом изделия, для замыкания дуги запрещено. Это может испортить электрод. Зажигание происходит на расстоянии от свариваемого металла. Нажатием на кнопку расположенную на горелки произойдёт загорание дуги. Этот процесс выполняет осциллятор, задача которого состоит в зажигании дуги и поддержании стабильного горения дуги. Вместе с нажатием на кнопку в зону сварки подаётся защитный газ.

    В зажженную дугу подаётся присадочный материал. Подача осуществляется плавно, свободной рукой, без резких движений. Движение при сварке – продольное. Наклон горелки должен быть в сторону формирующегося шва. Таким образом, шов полностью закрывается защитным газом. Не стоит растягивать дугу, иначе это может привести к ухудшению качества соединения. Не стоит резко начинать сварку после зажигания дуги. Должно пройти примерно 10-15 секунд, для того что бы пошёл газ. Точно также не стоит резко обрывать сварку.

    Режимы аргонодуговой сварки

    При выборе режимов сварки, первым делом следует учитывать метал который предстоит варить. От этого будет зависеть не только полярность, а и род тока. Так при сварке углеродистых, высоколегированных сталей, а также цветные металлы, варят на постоянном токе прямой полярности. Алюминий является исключением. Алюминий обычно варят на переменном токе. На переменном токе происходит эффективное разрушение оксидной плёнки. Хотя на постоянном токе с обратной полярностью алюминий тоже можно варить.

    В таблице ниже приведены основные режимы аргонодуговой сварки углеродистых сталей:

    Толщина свариваемого металла, мм Род тока Ток сварки, А Напряжение, В Диаметр электрода и присадочной проволоки, мм Скорость сварки, см/мин Расход аргона, л/мин
    1,0 Постоянный ток прямой полярности 30-60 11-15 2/1,6 12-28 2,5-3,0
    1,0 Переменный ток 35-75 12-16 2/1,6 15-33 2,5-3,0
    1,5 Постоянный ток прямой полярности 40-75 11-15 2/1,6 9-19 2,5-3,0
    1,5 Переменный ток 45-85 12-16 2/1,6 14-23 2,5-3,0
    4,0 Постоянный ток прямой полярности 85-130 12-15 4/2,5 10,0

    Основные режимы сварки алюминия и его сплавов на переменном токе приведены в таблице ниже:

    Толщина свариваемого металла, мм Диаметр электрода и присадочной проволоки, мм Ток сварки, А
    1-2 2/1,6 50-70
    4-6 3/2,5 100-130
    6-10 5/3,5 220-300
    11-15 6/4 280-360

    Оборудование для аргонодуговой сварки

    Аппараты для аргонодуговой сварки могут идти в цельном блоке, так из отдельных блоков. Но как бы то ни было, у всех у них один и тот же принцип работы. Состоят такие аппараты из:

    • Источник сварочного тока. Может быть постоянным, переменным или комбинированным. Последнее время все аппараты поддерживают выбор рода тока;
    • Осциллятор. Как уже выше говорилось: поджигает дугу, а при переменном токе поддерживает стабильное горение;
    • Установка для управления сварочным процессом. Позволяет регулировать параметры сварки;
    • Горелка с рукавом. Предназначена для держания графитового электрода и подача аргона в зону сварки;
    • Приспособление для подачи аргона в аппарат, и дальнейшее поступление его через рукава к горелке.

    Преимущества аргонодуговой сварки

    Аргонодуговая сварка имеет массу преимуществ. Вот самые основные:

    • Сварка тонколистового металла любого состава;
    • Выполнение сварки цветных металлов и их сплавов;
    • Сварка титана и его сплавов;
    • Качественный шов.

    Недостатки аргонодуговой сварки

    • Низкая скорость сварки;
    • Высокая стоимость аргона.

    Несмотря на это всё, аргонодуговая сварка на сегодняшний день занимает высокую популярность. Видь с помощью её можно сварить абсолютно любой металл, даже в домашних условиях. А аргон надёжно защитит сварной шов от всех внешних неблагоприятных факторов.

    Расход электродов.

    Производственные нормы призваны помочь рассчитать необходимое количество сварочных материалов для выполнения работ. При выполнении сварки, рассчитывая расход материалов, следует учитывать и размеры свариваемых конструкций. Все нормы на размеры и выполнения работ, а также расход электродов заложены в ГОСТе, разработанном в 1980 году.

    Электроды делятся на несколько групп по расходу, всего их 6, а минимальный коэффициент расхода у первой группы составляет 1,4. В помощь специалистам, существуют специальные таблицы с коэффициентами и расчётом расхода электродов. В том случае, если расход электродов невозможно определить по таблицам, то необходимо рассчитывать его исходя из формулы H = Mx * K.

    Если выполняется сварка на поворотных стыках, то необходимо при сварке принимать следующие коэффициенты для поправки — дуговая сварка с использованием покрытых электродов — 0,826, а если сварка выполняется аргонодуговым способом — 0,930 и 0,714.

    Таким образом, расход материалов при сварке во многом зависит от типа выполнения сварочных работ и их особенностей. Например, расчет газов при сварке зависит от того, как производится работы — сериями, одиночными изделиями, или массово и поточно. Заметим, что во многом нормы расхода зависят от свариваемых материалов, чем сложнее процесс выполнения сварочных работ, тем больше будет расход защитного газа. Так, при выполнении сварки титана и некоторых его сплавов, расход может достигать значения в 50 литров в минуту.

    Стоит сказать, что расход газа сильно зависит от того, где проводятся работы, на улице нормы увеличиваются на определенное значение для обеспечение качества сварки.

    Расход электродов обычно рассчитывают по табличным данным, но в том случае, когда в таблице отсутствует искомое значение, расчёт проводится по специальным формулам расхода электродов, одна из них как раз была представлена в нашей статье.