Сварочный инвертор своими руками: схема и сборка

Детали из цветных сплавов и металлов требуют особого отношения, и при необходимости сварного соединения лучше сделать профессиональную аргоновую сварку. Но цена на нее часто заставляет заменять весь узел или покупать новые комплектующие. Процесс дорогой и требующий некоторого мастерства. Спасает то, что можно сделать сварочный инвертор своими руками, при этом изрядно сэкономив на ремонте и обеспечив себя инструментом на будущее.

Специфика сварки аргоном

От сварки ММА аргонную отличает несколько деталей процесса:

• Сварка проходит при постоянном обдуве шва аргоном.
• Вольфрамовый электрод (для ручной сварки). Для автоматической аргонной сварки могут применяться и плавящиеся электроды.
• Дуга разжигается с помощью осциллятора — прибор для бесконтактного розжига.
• Специфическая техника прохода электрода.
• Необходима присадочная проволока. Без нее можно варить только очень тонкие листы.
• Работает как на постоянном токе (обратная полярность), так и на переменном.

Сделать аргонную сварку из инвертора вполне реально, и самодельная установка будет проходить самые сложные швы, выдавая отличное качество. Аргон отличается от других рабочих газов полной инертностью к большинству веществ. Он дешев, достаточно тяжел, чтобы плотно окутать ванну в процессе сварки, и предотвращает образование оксидной пленки. В этом также его минус — при работе на открытом воздухе ветер может снизить качество, укрытие из подручных материалов исправит ситуацию.

Функциональные возможности сварочного инвертора

В среде инертного газа сварка проходит с силой тока 20-200 А и напряжением в 30-80 В. Параметры выбираются из диапазона по специальным таблицам, зависят от толщины соединяемого листа и диаметра электрода. Вольфрам для аргонной сварки не плавится при рабочих температурах, позволяет получить узкий аккуратный, но прочный шов за счет очень тонкой дуги и показывает малый расход (испарение — 0,01 г/м).

Присадочная проволока на толстых деталях нужна для получения монолитного шва и выбирается с учетом материала свариваемых элементов. Для алюминия нужна алюминиевая проволока, для нержавейки — легированная сталь определенной марки, и так по каждому материалу. При рабочей температуре аргонной сварки она плавится и качественно заливает шов.

Технологический процесс аргонной сварки

Главное отличие процесса аргонной сварки от ММА — отсутствие обязательных формирующих движений и использование минимального размера дуги (всего 2 мм). Горелка идет медленно плавно по одной линии. Этим достигается постоянный обдув аргоном места соединения, предотвращается окисление металла, и сварочный шов получается очень тонким.

Вторым по важности будет необходимость подключения осциллятора. Он нужен для розжига электрической дуги при использовании вольфрамового электрода. Кроме того, зажигать нужно на угольной пластине, а гасить вдали от свариваемых деталей.

Осциллятор для сварки

Схема для осциллятора

При сварке ММА дуга разжигается касанием. Вольфрам в этом методе может пригореть, проплавить металл, зацепить прилипающий кусочек, или испортить электрод другими способами. Чтобы избежать неприятностей, нужен специальный блок, вырабатывающий ток высокой частоты для импульсного розжига. Он не только дает начальный разряд, но и поддерживает его стабилизирующими импульсами. Это позволяет сварщику одинаково легко работать с постоянным и переменным током

Прибор можно купить в магазине (УВК7) или собрать своими руками по одной из массы приведенных в интернете схем.

Примеры схем:

На основе схемы обратнохода на UC3842-5 и телевизионного трансформатора.

На базе таймера NE555.

Для самостоятельного изготовления нужен определенный навык по созданию печатных плат, детали и время, поэтому часто проще купить готовый. Он уже собран, настроен и часто надежнее самосборок.

Еще один плюс заводского аппарата — подключение практически к любому сварочному аппарату через навеску на сварочные кабели. Он не влияет на аппарат, работает параллельно только с дугой. При покупке нужно учесть напряжение холостого хода, если оно выше планируемого при аргонной сварке, то осциллятор не сработает.

Необходимые материалы для изготовления аппарата

Для изготовления аппарата аргонной сварки из инвертора своими руками потребуется несколько частей:

• инвертор, подходящий для сварки ММА;
• баллон с аргоном;
• TIG-горелка;
• шланги и кабели для соединения;
• осциллятор;
• редуктор.

Схема сварки переменным током

Если есть возможность, то лучше воспользоваться заводскими блоками. Можно сказать, это будет аппарат для ММА с дополнительными модулями. Но самодельная установка выйдет по стоимости в два раза дешевле, чем покупка заводского агрегата с TIG-режимом.

При покупке обязательно нужно обратить внимание на горелку — нужна рассчитанная на диаметр вольфрамовых стержней и ток силой до 200 А. Такие параметры предусмотрены в некоторых моделях для бытового использования, они гораздо дешевле промышленных. В интернете можно найти способы изготовления горелки, но стоит учесть, что заводское качество и широта настроек лучше, чем у самодельных агрегатов, а по цене сборка будет минимально отличаться от покупки готовой.

Та же проблема и с рукавом. Самостоятельная сборка даст плохо гнущийся и тяжелый, а приобретение готового вполне сопоставимо по цене электрического и газового шланга, плюс разъемы для подключения к горелке и инвертору.

Горелка для аргонной сварки

Пошаговая инструкция по изготовлению

Изготовление агрегата аргонной сварки своими руками состоит из нескольких последовательных действий:

1. Подключение осциллятора к инвертору.
2. Подключение кабелей: масса к «+» клемме осциллятора, провод от горелки — к «-» клемме. Если планируется варить алюминий, то подключение обратное.
3. Горелка подключается к сварочному рукаву с газовым шлангом и питанием.
4. К газовому баллону прикручивается редуктор, и через него подсоединяется газовый шланг.
5. Осциллятор подключается к блоку питания на 6 Вт, а инвертор в сеть с 220 В.

Схема инверторного сварочного аппарата

Настройка и тестирование

От правильной настройки готового аппарата напрямую зависит качество шва и безопасность сварщика. Проверять следует несколько параметров:

• Вольфрамовый электрод должен быть заточен до минимального диаметра.
• Цанга на горелке и диаметр электрода должны соответствовать. Проверяется установкой.
• При открытом вентиле расход аргона оптимально должен быть 12-15 л/мин. Регулируется редуктором.
• Розжиг дуги.

Обязательно нужно проверить устройство перед использованием

Тестирование розжига дуги проводится в несколько действий, очень аккуратно и медленно. Нужно включить осциллятор и поднести горелку с электродом к металлу с подключенной массой. Нажать кнопку включения. В этот момент на расстоянии около 0,5 мм появляется дуга. Кнопку отпустить. Открыть подачу газа, снова нажать кнопку включения. С газом она должна появляться на расстоянии от 1 см.

Тестирование самодельного аппарата для сварки лучше провести сразу после сборки и не на рабочих деталях. Для пробного шва выбираются настройки параметров тока в соответствии с металлом, выбирается присадочная проволока. Для оценки работоспособности аппарата можно попробовать расплавить массивные детали, проверить равномерность наплавления присадочной проволоки, внимательно проследить окутывание аргоном сварочной ванны (нет ли окислительной пленки или нагаров).

Видео: Сварочный инвертор из ATX блока питания

10 фактов о TIG-сварке | Блог

Сварка аргоном, также именуемая, как TIG-сварка, является универсальной. С ее помощью можно сваривать любые виды металлов. От сварщика потребуются только мастерство, умение подбирать присадки и наличие баллона с инертным газом – аргоном. Основной принцип аргонодуговой сварки – сваривание металлов и их сплавов в среде инертного газа неплавящимся электродом.

Факты о названии сварки

1. Маркировка буквами латинского алфавита

Интересно, что название данного вида сварки несколько отличается в разных странах, и незнание маркировки может ввести в заблуждение разнообразием аббревиатур. Например, в англоязычных странах аббревиатура, которой маркируется аргонодуговые сварочные инверторы – это TIG. Расшифровывается как «Tungsten Inert Gas» – сварка вольфрамовым (на шведском вольфрам – «tungsten») электродом в среде инертного газа.  Именно эта маркировка часто употребляется на территории Европы и Средней Азии.

В Германии, в связи с особенностями немецкого языка маркировка состоит из букв WIG, то есть Wolfram Inert Gas. В Соединенных Штатах Америки аббревиатура GTAW или же Gas Tungsten Arc Welding, то есть сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

2. На территории Российской Федерации дуговая сварка в среде защитного газа имеет собственные обозначения

Согласно ГОСТ 14776-79, технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом обозначается ИН и ИНп. Маркировка ИН говорит о том, что сварочный процесс производится в среде инертного газа, при помощи неплавящегося электрода. Если же используются присадочные металлы, добавляется маленькая буква «п».

3. Как правильно говорить: «аргонно-дуговая» или «аргонодуговая» сварка?

Согласно ГОСТ 2601-84, существует единственно верное понятие аргонодуговой сварки.

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.

Факты о сварочных инверторах

1. TIG-инвертор имеет большее число надстроек и регуляторов нежели инверторы, работающие в среде активных газов – углекислого газа и кислорода

Данная особенность TIG-сварки обусловлена большой разновидностью углеродистых, а также высоко-, средне- и низколегированных сталей. Каждая имеет свои особенности и характеристики, на основе которых к стали должен подбираться оптимальный уровень напряжения тока. Толщина металла и наличие примесей в конструкции и изделии также требуют дополнительных настроек аппарата.

2. При аргонодуговой сварке важно контролировать целостность шлангов, которые соединяют баллон и TIG-инвертор

Наличие необходимого давления газа при работе позволит создать равномерный и хорошо проваренный шов. Также целостность шлангов подачи газа предотвратит нецелевой расход инертного газа и наступление опасной для здоровья ситуации.

3. Прототипом вольфрамового электрода для TIG-инвертора была вольфрамовая нить

В 1916 году американский ученый Ирвинг Ленгмюр опытным путем определил, что вольфрамовая нить, используемая в обыкновенной лампочке накаливания, станет лучше передавать заряд если покрыть её оксидом тория. Данное открытие стало предпосылкой для создания вольфрамовых электродов, которые используются в аргонодуговой сварке.

4. TIG-инвертор требует ухода

Как и любой сварочный инвертор, TIG-аппарат имеет множество мельчайших деталей, элементов и плат. Во время работы с металлическими конструкциями и изделиями в воздухе появляются частицы сталей и пыли, которые оседают как на внешнем корпусе сварки, так и внутри нее, попадая через вентиляционные отверстия.

Поэтому после работы с аппаратом важно очистить его от пыли и загрязнений, например, слабым потоком сжатого воздуха. Также нужно обязательно проверять исправность TIG-инвертора, рукава, горелки и массы до и после эксплуатации.

Аргоновая сварка: технология, оборудование, принципы работы

Всем известно о проблемах, возникающих при попытке сварки таких металлов, как медь, алюминий и некоторых других цветных металлов. Стандартная ручная дуговая сварка электродами не даст качественного результата. Связано это, прежде всего с физико-химическими свойствами материалов.

Мастера со стажем прекрасно знают, что альтернативы сварке в защитной среде аргона просто не существует. Следует поближе познакомиться с технологией, так как начинать приобщаться к сварочному процессу целесообразно с изучения ключевых теоретических вопросов. Именно выделение положительных и отрицательных качеств даст более полную картину и сыграет определяющее значение при выборе режима сварки.

Основные сведения

Прежде чем рассматривать особенности сварки в среде защитного газа, необходимо понять принципы ведения работ. Принципиального отличия аргоновая сварка от сварки MMA не имеет. Зачастую ее даже называют аргонодуговой. Металл сваривается посредством частичного плавления и перемешивания жидкой субстанции с расплавленной присадкой. Но в данном случае весь этот процесс ведется в газовом колпаке, состоящем из аргона. Почему в качестве защитного газа выбирают аргон?

1. Во-первых, это инертный газ, а это значит, что он не вступает в химические реакции.
2. Во-вторых, аргон тяжелее воздуха, поэтому оседает в зоне формирования шва.

Среда аргона получается из потока газа, направленного в зону сварки из горелки. Защитная функция газа заключается в том, что он вытесняет атмосферный кислород из зоны, препятствуя образованию окисла металла. В результате наблюдается улучшение качества шва и увеличение темпа сварки. Если бы не было защитного газа, то образовавшийся кислород привел бы к появлению пор и трещин в зоне шва.

Сфера применения аргонной сварки весьма широка. Можно сваривать изделия из титана, этот металл известен своей неприспособленностью к обработке. В качестве расходного материала могут быть использованы плавящиеся электроды, а также неплавящиеся электроды, состоящие из вольфрама. Чаще всего с помощью вольфрамовой проволоки ведут работы по сварке разнородных металлов. Аргоновая сварка может вестись в ручном режиме, полуавтоматическом или автоматическом. Принципиальное отличие режимов заключается в способе подачи присадочной проволоки.

Принято аргонно-дуговую сварку разделять на три вида, в зависимости от типа электродов и способа подачи.

1. Ручная сварка выполняется вольфрамовым неплавящимся электродом. Данный материал был выбран неслучайно, так как у вольфрама наиболее высокая температура плавления. Такой режим принято обозначать аббревиатурой РАД.
2. Автоматическая сварка вольфрамовым электродом обозначается, как ААД.
3. Сварка плавящимися электродами известна, как ААДП.

Сейчас речь не идет о преимуществе одного из режимов. Каждый мастер склонен выбирать тот или иной режим, исходя из технических условий или собственных предпочтений. По международной классификации аргонно-дуговую сварку обозначают аббревиатурой TIG (от Tungsten Inert Gas). Даже на сварочном оборудовании ставят эту маркировку, что свидетельствует о работе инвертора с аргоном.

Оборудование

При необходимости сварки цветных металлов в обязательном порядке встанет вопрос приобретения подходящего оборудования. Существует несколько видов инверторов, в зависимости от их функциональных возможностей. При ручной сварке сварщик одной рукой удерживает горелку с электродом, через которую в зону сварки поступает газ, а другой рукой подает проволоку, выполненную в виде прутика и играющую роль присадки.

Оборудование для проведения TIG сварки достаточно громоздкое.

1. Во-первых, в корпусе инвертора зачастую устанавливается механизм подачи проволоки.
2. Во-вторых, необходимо баллон, в котором содержится инертный газ.

Баллон специальным патрубком соединен с инвертором, то есть, устройство самостоятельно контролирует подачу аргона. В более усовершенствованных моделях проволока подается в автоматическом режиме с помощью специального механизма. Если подача проволоки не просто осуществляется с постоянной скоростью, но и регулируется, такой процесс считается автоматическим. Задача сварщика существенно упрощается, а качество шва повышается.

На производстве чаще всего применяется роботизированное оборудование, которое может производить сварку без участия человека. Процессорное управление устройством позволяет вести работы по заранее записанной программе.

В обычных инверторах более дорогого сегмента также предусмотрена работа по одной из выбранных программ, однако требуется оператор, контролирующий процесс сварки и работающий горелкой вручную. Тенденция производителей сводится к тому, чтобы поставлять на рынок недорогие, но функциональные устройства. Зачастую инверторы TIG сочетают в себе возможность работать в режиме MIG и MAG.

Технология

Однозначно, по одной лишь статье научиться качественно варить аргоном практически невозможно. Тем не менее, начать свои познания следует именно с теоретических основ. Отработка и приобретение навыков будет осуществляться только на практике. Если есть хороший наставник, то обучение пройдет быстро, но большинство мастеров вынуждены были начинать познавать процесс сварки в одиночку. Начать можно с того, что познакомиться с наиболее часто совершаемыми ошибками.

На предварительном этапе подготовки следует уделить внимание кромкам свариваемых деталей, их необходимо зачистить и обезжирить. Эта процедура считается обязательной, даже если визуально поверхности готовы к сварке.

В процессе формирования шва необходимо стараться сокращать дугу. Длинная дуга может дать неглубоки и широкий шов. Прочность такого шва невысокая, так как нет полного проплавления металла. Особенно это правило касается работы с вольфрамовым электродом. Укоротить дугу следует, приблизив стержень к зоне сварки.

Однако это не является достаточным условием формирования глубокого шва. Важно соблюдать постоянство направления движения электрода, он должен двигаться продольно. Поперечные колебания не допускаются. Сварщику следует «набить руку». Это означает, что его движения должны быть четкими и выверенными. Малейшее отклонение от заданной траектории приведет к ухудшению шовного соединения.

Еще одно требование связано с локализацией горелки. Ее нельзя выводить из зоны формирования шва. В противном случае вслед за горелкой сместится и аргоновый купол. Это означает, что в сварочную ванну обязательно попадет кислород и в металле образуются поры или трещины. Подача проволоки должна осуществляться с постоянной скоростью. Если потребуется изменить скорость, то делать это нужно плавно, без резких толчков. Резкая смена скорости приведет к разбрызгиванию металла.

Если заводить речь о скорости, то вопрос окажется наиболее актуальным. Даже обладая всеми теоретическими знаниями, начинающие мастера не могут сориентироваться, с какой скоростью вести подачу проволоки. Парадокс заключается в том, что нет строго установленных норм. Положительного результата можно добиться только после ряда экспериментальных попыток.

Мнение эксперта

Багров Виктор Сергеевич

Сварщик высшего 6-го разряда. Считается мастером своего дела, знает тонкости и нюансы профессии.

Обратите внимание на взаимное расположение проволоки и стержня. Присадка должна располагаться впереди неплавящегося электрода, причем под некоторым углом. Только так будет обеспечен ровный шов, а сварочный процесс будет оптимальным.

Начало и конец сварки должны организовываться так, чтобы в зону не попадал атмосферный кислород. В хороших инверторах сначала начинает поступать газ, а затем формируется дуга. В конце процесса после исчезновения дуги газ продолжает некоторое время поступать. Но при отсутствии такой функции рекомендуется сначала подавать газ в зону будущей сварки на протяжении 20 секунд и только после этого следует зажигать дугу. Окончание сварки вручную проводится в следующей последовательности: убирается проволока, выключается горелка. Общее время на завершение процесса составляет 10 секунд. Также рекомендуется постепенно понижать силу сварного тока. Если резко убрать проволоку и горелку, то есть риск попадания в зону кислорода.

Даже приведенные правила, несмотря на неполный их перечень, говорят о том, что для качественной арноговой сварки нужен определенный опыт. Качество шва проверяется специальным прибором, однако не у каждого сварщика в арсенале найдется подобное устройство. Чаще всего приходится оценивать проплавленность визуально. Если шов получился округлым и выпуклым, то это свидетельствует о его низком качестве.

Особое внимание следует уделить выбору режима сварки. Правильный режим, включающий в себя установленные параметры, является залогом качественной работы. Еще раз напомним, что все тонкости познаются только на личном опыте, но некоторые практические советы позволят быстро научиться настраивать оборудование.

Важнейшими параметрами считаются тип тока и полярность. Их конкретные значения зависят от свойств свариваемого металла. Для стальных деталей предусмотрена прямая полярность при постоянном токе. Сплавы алюминия свариваются при обратной полярности. Сила тока выбирается, исходя из толщины заготовки. Также на выбранное значение оказывает влияние толщина электрода. Все условия приходится учитывать одновременно. Для начинающих мастеров созданы специальные таблицы.

• Толщина металла — 0,3 – 0,7 мм, диаметр электрода – 1,6 мм, сила тока – 40 А.
• Толщина металла – 0,8 – 1,2 мм, диаметр электрода – 1,6 мм, сила тока – 80 А.
• Толщина металла – 1,5 – 2 мм, диаметр электрода – 2 мм, сила тока – 120 А.
• Толщина металла – 2,5 – 3,5 мм, диаметр электрода – 3 мм, сила тока – 200 А.

На производстве есть возможность следить еще за одним параметром. он связан с расходом газа. Для получения наиболее качественного результата следует добиться ламинарного течения газа, то есть, его равномерного движения без перемешивания и пульсации.

Достоинства и недостатки

Газовая сварка аргоном не является панацеей. Она, как и любой другой процесс, обладает определенными достоинствами и недостатками. Вопрос стоит в том, что в некоторых случаях недостатки можно свести к минимуму или вовсе их игнорировать.

К достоинствам можно отнести отсутствие чрезмерно высокой температуры в сварочной ванне. В результате этого детали не деформируются. Применение аргона дает ряд преимуществ.

1. Во-первых, газ инертный, поэтому химические реакции полностью исключены.
2. Во-вторых, аргон тяжелее воздуха, он опускается вниз, вытесняя атмосферный кислород.

Примечательно то, что при относительно невысокой температуре дуга обладает достаточной тепловой мощностью, поэтому сварка аргоном не только характерна качеством, но и низкими временными затратами. Было отмечено, что сварщик должен обладать определенными навыками. Тем не менее, эти навыки не так сложно получить. Практически каждый желающий может освоить данный процесс. Наконец, явным преимуществом TIG сварки является то, что есть возможность соединить металлы, которые другими способами просто не сварить.

К недостаткам можно отнести тот факт, что на улице при сильном ветре сварку качественно не провести. Ветер будет выдувать аргоновый колпак, и в зону шва попадет кислород. Также следует отметить наличие отрицательного результата у новичков. Все ошибки приходится преодолевать самостоятельно. Может потребоваться несколько попыток, прежде чем мастер научится оптимально выбирать режим сварки.

Аргонно дуговая сварка инвертором — советы по использованию

Сварка — это тип соединения металлических деталей путем их расплавления. Однако, если с варкой стали все просто, то при сваривании нержавейки или цветных металлов обычным электродуговым способом шов получается некачественными и быстро приходит в негодность. Для этого применяют технологию сваривания в аргоновой среде.

Как осуществляется аргонно-дуговая сварка инвертором? Зачем использовать такую технологию и насколько тяжело осуществить такое соединение?

Зачем нужен аргон

Главная причина кроется в атмосферном кислороде. Этот газ, находящийся повсеместно, окисляет все вещества, с которыми контактирует. И именно под влиянием кислорода металлы подвергаются коррозии.

Во время сварочного процесса обычным, электродуговым способом, нержавеющие стали (в составе которых никель и хром) и цветные металлы образуют в шве окислы от контакта с воздухом. От таких изменений в составе соединение, во-первых, не так прочно, а во-вторых, начинает разрушаться под воздействием коррозии.

Для того, чтобы перекрыть доступ воздуха и кислорода в частности, к сварочной ванне используют подачу инертного газа аргона (гелия или углекислоты). В такой среде сварочный шов надежно соединяет детали и не подвергается разрушительным процессам.

Как варить металлы в аргоновой среде

Для начала понадобиться оборудование, которым можно осуществлять процесс сварки в аргоне.

Потребуется инвертор с возможностью TIG-сварки. Это аппарат имеет функцию подключения газового оборудования. Саму сварку осуществляют неплавящимся вольфрамовым электродом с подачей газа к горелке.

Также нужно приобрести электроды (вольфрам) и газ. Дополнительно может потребоваться присадочная проволока.

Чаще всего под аргоном сваривают детали из нержавейки и алюминия. Как это делается технологически?

Аргонно-дуговая сварка инвертором ММА предусматривает использование дополнительно осциллятора. Это устройство, которое обеспечивает бесконтактное зажигание дуги. В аргоне обычным способом поджог затрудняется, а осциллятор дает нужное напряжение для этого.

Важно знать правильный выбор тока при сварке аргоном для различных материалов: стали, нержавейки или алюминия.

Сварка нержавеющих сталей

Сваривание нержавейки тиг инвертором происходит от постоянного тока. Для того, чтобы прихватить заготовки, не нужно использовать присадку.

Подключается оборудование, кабель горелки ставится на плюс, а масса на минус.

Расход газа выставляют 6-10 литров, силу тока регулируют в зависимости от толщины свариваемых деталей. Чем более толстостенный металл, тем выше показатель. Для нержавейки толщиной 1-2 миллиметра сила тока выставляется 15-35 ампер.

При сварке неплавящимся электродом дугу разжигают не на заготовках, а рядом на графитовой пластинке.

После поджигания дуги, плавно ведут шов, ни в коем случае нельзя утапливать вольфрамовый стержень в сварочную ванну.

Присадочную проволоку подают к краю расплава легкими тычками. Слишком резкая подача присадки будет приводить к интенсивному разбрызгиванию расплава.

Когда сварочный шов завершен, нужно оторвать электрод от поверхности, погасив дугу, и вернуть горелку к нему, чтобы остывание металла происходило под струей аргона.

При сварке следите за тем, чтобы присадочный материал и сам электрод находились в зоне, к которой подается аргон.

Насколько качественно проварено соединение, можно понять во время процесса по форме сварочной ванны. Если она удлиняется в сторону ведения шва, то металл вариться качественно. В противном случае ванна имеет овальную или округлую форму (расплав просто растекается поверху заготовок).

Сварка алюминия

Сварка алюминиевых деталей происходит с использованием переменного тока! Аргонно-дуговую сварку инвертором также можно проводить и на постоянном токе (чаще всего для толстых деталей).

Расход газа при сварке алюминия выставляют от 8 до 10 литров. Обязательно соблюдается обратная полярность электрического тока. Если вы свариваете алюминий, то горелка ставиться на минус, а масса — на плюс.

Сила тока, как и в случае с нержавеющими сталями, зависит от толщины. Чем более толстый металл, тем выше показатель!

Вольфрамовый электрод выбирают по толщине (они бывают от 1 до 4 мм). Кончик электрода рекомендуется подточить, для лучшей фокусировки дуги.

Для варки алюминия также используется присадочный пруток, который выбирают зависимо от того, какой металл сваривается (чистый или сплав).

Детали должны быть хорошо очищенными и обезжиренными (например, ацетоном).

При сварке неплавящимся электродом дугу лучше зажигать также на графитовой пластинке. При ведении шва угол наклона горелки должен составлять 45 градусов. Электрод нужно вести плавно, без резких рывков, чтобы не нарушить равномерную подачу аргона.

Как и в случае с нержавейкой, присадочный пруток подают тычками к краю, но не в саму ванну.

Обязательно нужно следить за сварочным процессом, чтобы вольфрамовый стержень не попал в расплавленный металл.

После завершения сварного шва дугу гасят, отрывая электрод, и оставляют подачу аргона на соединение для застывания расплавленного алюминия в защитной среде.

Толстые алюминиевые детали можно варить на постоянном токе, используя обратную полярность и небольшую силу в 35 ампер.

Свою специфику имеют и процессы варки других цветных металлов меди, титана и прочих.

Возможно также сваривание и плавящимися электродами. Для этого используют специальные виды расходников, предназначенные именно для варки цветных металлов и нержавеющих сталей.

Кроме аргона возможно использование других газов, например, гелия. При его применении в сварке алюминия, шов получается даже чище и более качественным, чем с другими аналогами.

Также в защитном газе можно сваривать и разные марки стали, особенно это актуально при очень тонких работах, когда нужно избежать разбрызгивания и растекания расплавленного металла.

А что Вы, думаете по этому поводу? Насколько целесообразно использование такой технологии сваривания деталей в бытовых условиях? Если у Вас имеется опыт по сварке различных металлов с использованием аргона, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

Аппараты аргонодуговой сварки – как правильно выбрать сварочный аппарат TIG

Для начала стоит ответить на 5 простых вопросов:

1. С какими видами металлов предстоит работать?
2. Какова толщина свариваемых деталей?
3. Пригодится ли сварка конструкций толщиной менее 1 мм или выполненных из нержавеющей стали?
4. Как интенсивно планируется использовать аппарат?
5. Есть ли опыт в TIG-сварке или Вы только начинаете?

ОТВЕТ №1. Вид металла и сварочные токи

Существуют и универсальные варианты. Их функционал определяет необходимую разновидность тока, чтобы использовать для сварки конкретного вида металла. Различить их легко. В названии таких аппаратов часто используется аббревиатура AC/DC (к примеру, FUBAG INTIG 200 AC/DC).

ОТВЕТ №2. Диапазон сварочного тока

Допустим, основной фронт работ – стальные металлоконструкции толщиной до 6 мм. Здесь подойдет инвертор с током до 200 А. Сварка алюминия толщиной 6 мм потребует больше чем 200 А. Ну, а аппарат с диапазоном от 5 до 200 А позволит работать с нержавеющей сталью толщиной до 1 мм и алюминием до 5 мм.

При выборе аппарата обратите внимание на стабильность дуги при силе тока менее 10 ампер. Параметр определяет легкость образования дуги и уровень контроля. Важно знать, что стартовый ток должен быть гораздо ниже, чем рабочий. Это особенно критично для сварки тонких листов металла.

ОТВЕТ №3. Импульсный режим

Данный режим необходим для контроля тепловложения в сварной шов или сварки без присадочного прутка. При этом, сварка может вестись как на постоянном, так и на переменном токе.

ОТВЕТ №4. Интенсивность

Правильно оценив предполагаемую нагрузку можно хорошо сэкономить. Заниженное значение этого параметра приведет к увеличению времени выполнения сварочных операций, так как придется часто прерывать сварку для охлаждения инвертора. Неоправданно высокая для задач продолжительность включения значительно удорожает стоимость оборудования.

ОТВЕТ №5. Дополнительные функции

• Заварка кратера. С точки зрения качества сварного соединения, необходимо исключить образования кратера в финальной части шва. Для этого в tig аппарате предусматривается режим плавного уменьшения тока.

• Высокочастотный поджиг. Обеспечивает уверенный старт сварочного процесса — дуга загорается без контакта с поверхностью металла, что исключает прожиг металла. К тому же на металле не остается вольфрамовых включений.

И еще немного полезного

      2. Жидкостное охлаждение горелки. Интенсивная эксплуатация аппарата предполагает перегрев горелки. Чтобы этого не случилось, модели оснащаются системой охлаждения, что также стоит учитывать при выборе TIG-установки.

      3. Напряжение питания. Аппараты с большими токами сварки, как правило, производятся в трехфазном варианте. Их младшие собратья – в однофазном.

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях

Алюминий не самый прочный материал, поэтому не удивительно, что предметы из него нередко ломаются. Необязательно относить их в мастерскую, отремонтировать можно и дома сваркой алюминия инвертором. Однако для создания надежных соединений нужно учитывать неординарные свойства этого капризного материала.

Можно ли варить алюминий инвертором

Сложность сваривания алюминия инвертором обусловлена его характеристиками:

1. У оксидной пленки, которой покрыта поверхность этого металла, температура плавления 2000⁰C, а у металла — 660⁰C.
2. Перед работой пленка удаляется. Сварку начинают сразу после снятия оксида, чтобы очищенная поверхность не успела окислиться.
3. При значительном перепаде температуры прочность алюминия уменьшается.
4. Из-за высокой текучести металл стремится убежать из сварочной ванны, что затрудняет наложение вертикальных швов.
5. Из-за высокого коэффициента температурного расширения заготовки при усадке могут деформироваться, а шов растрескаться.
6. Цвет алюминия при нагреве не изменяется, что затрудняет контроль над процессом при выполнении инверторной сварки.

Какой инвертор подойдет для сварки алюминия

Выбор инвертора для сварки алюминия зависит от объема и сложности работы. Если ремонтом заниматься приходится нечасто, а к качеству соединения не предъявляется высоких требований, достаточно дешевого аппарата. В противном случае предпочтение отдается модели с функциями MMA и TIG. Таким аппаратом выполняются соединения электродами с покрытием и аргонодуговой сваркой. Для домашнего ремонта достаточно силы тока 200 А.

Для упрощения и ускорения работы при больших объемах следует обратить внимание на инверторы с осциллятором, позволяющим зажигать дугу бесконтактным способом. Полезной будет опция постепенного затухания дуги, управления балансом полярности и импульсный режим. Если предполагается частое перемещение инвертора, предпочтение следует отдавать компактным моделям. Они дороже аппаратов с аналогичными функциями, но удобней при перевозке.

Выбор расходных материалов для сварки

Чтобы варить алюминий инвертором без аргона применяются электроды, сделанные из близкого по составу материала. Их покрытие при нагреве создает газовую среду, которая препятствует проникновению воздуха в зону сварки. Лучшими отечественными признаны марки ОЗА, ОЗР, ОЗАНА. Аналоги зарубежного производства OK 96.20, OK 96.40, Kobatek-213 лучше по качеству, но стоят дороже.

Аргонодуговая сварка выполняется неплавящимися электродами из вольфрама. Для создания шва используют присадочную проволоку диаметром от 2 до 5 мм. В составе популярных марок АО, АД, АК содержится много магния.

Чтобы сваривать алюминий инверторным полуавтоматом используется присадочная проволока диаметром от 0,8 до 1 мм в катушках по 0,5 кг. Большей популярностью пользуются марки ER 4043 и ER 5356, сделанные из сплава кремния с алюминием. Св-АК 5 и Св-АМг из алюминия с магнием применяются реже.

Технология сварки алюминия инвертором

Перед началом сварки алюминия в домашних условиях нужно обработать место соединения:

1. Если толщина деталей больше 5 мм, с кромок снимаются фаски под углом 45 — 60⁰. Чем толще металл, тем больше скос.
2. Заготовки на расстоянии 2 — 3 см от стыка очищаются металлической щеткой от оксидной пленки и обезжириваются растворителем.
3. Рекомендуется предварительный нагрев деталей до 400⁰C.
4. Для предотвращения деформации, при усадке алюминиевые заготовки в зависимости от толщины размещают с зазором 1 — 2,5 мм между ними.
5. Если детали тоньше 5 мм, под них подкладывают графитовые или керамические пластины, чтобы расплавленный металл не протекал на обратную сторону.

Сварка плавящимися электродами с покрытием выполняется постоянным током с плюсом на держателе, а вольфрамовыми — переменным. Чтобы шов по всей длине был одинаковой ширины, заготовки сначала прихватываются с обеих сторон. Диаметр электрода и ток в зависимости от толщины алюминия определяются по таблице:

При ведении сварки плавящимся электродом его располагают под углом 90⁰, стараясь держать как можно более короткую дугу. После завершения со шва оббивают шлак. О качестве судят по отсутствию пор и непроваров. Толстые заготовки свариваются в несколько проходов с удалением шлака с каждого шва. Скорость сгорания алюминиевых электродов выше, чем у стальных аналогов, поэтому вести их надо быстрей.

Аргонодуговая сварка выполняется горелкой с электродом расположенным под углом 70 — 80⁰ к стыку. Чтобы металл не разбрызгивался, присадочная проволока подается плавно без рывков. Ее ведут впереди электрода под углом 15⁰. Расход аргона в зависимости от толщины заготовок настраивается в пределах 6 — 12 л/мин. При работе с инверторным полуавтоматом скорость подачи проволоки устанавливается 2,5 — 3 м/мин. Расход газа настраивается на уровне 5 — 10 л/мин.

Новичкам только что узнавшим как сваривается алюминий инвертором не стоит сразу браться за чистовую работу. Без опыта и навыков ничего хорошего не получится. Для их наработки придется сначала потренироваться на ненужных заготовках. Желательно под руководством опытного сварщика.

Настройка tig сварки – от А до Я + Полезные советы

Ранее мы рассказывали о том, как подобрать электрод, газ и другие расходные материалы. В этой статье продолжим рассматривать сварочный процесс, а точнее работу с аргонодуговым аппаратом tig. Для удобства сразу же выделим вопросы, которые будут затронуты в данном материале:

1. Как подготовить tig горелку к работе?

2. Как настроить сварочный аппарат?

3. Как начать аргонодуговую сварку?

4. Как правильно вести сварочную горелку?

Для наглядности используем конкретные модели и заготовки. Сваривать будем нержавеющую сталь, а в качестве tig-аппарата выступит надежный и простой в управлении аппарат FUBAG INTIG 200 DC Pulse. Помимо основных функций оборудование обладает функцией импульсной сварки.

Что касается расходных материалов, то в приведенном примере используется баллон с аргоном, электроды WL 20 (для постоянного тока) и присадочный пруток.

Подготовка аргонодугового аппарата к работе

Все комплектующие под рукой. Собираем все воедино:

1. Устанавливаем редуктор на баллон с газом

2. Подключаем газовый шланг к редуктору

3. Подключаем байонетный разъем горелки к минусовому разъему

4. Подключаем кабель управления к пяти-пиновому разъему на лицевой панели

5. Последним подключаем кабель массы к плюсовому разъему

Аппарат практически готов к работе, теперь переходим к сборке tig горелки:

1. Первым устанавливаем цангодержатель

2. Аккуратно вставляем в него цангу

3. Прикручиваем хвостовик (не до конца)

4. Устанавливаем керамическое сопло

5. Вставляем вольфрамовый электрод

6. Настраиваем вылет электрода

7. Хорошенько затягиваем хвостовик.

Как только все выполнено, выставляем расход газа в зависимости от места проведения и диаметра сопла. Для сопла с диаметром 10 мм вполне подойдет расход газа равный 10 л/мин.

Внимание! Помимо самого аппарата и горелки, подготовка требуется и заготовкам. Очистив их от ржавчины, оксидной пленки и других загрязнений, вы позаботитесь о качестве сварки. Для обезжиривания можно воспользоваться ацетоном, уайт-спирпитом или другим растворителем. Присадочный пруток также зачищается наждачкой и обезжиривается.

Настройка tig аппарата от А до Я

Практически все металлы свариваются на прямой полярности (на электроде минус). Исключением является лишь сварка алюминия и его сплавов. Ярким примером сплава может могут стать медные сплавы со значительным содержанием алюминия. Для них обязательным является использование переменного тока.

Итак, настраиваем FUBAG INTIG 200 DC Pulse:

1. На панели управления выставляем метод сварки – TIG.

2. Устанавливаем предпродувку газа на 0,5 сек.

3. Настраиваем ток поджига – 25% от рабочего тока (А).

4. Фиксируем время нарастания до рабочего тока – 0,2-1,0 сек.

5. Устанавливаем ток сварки (А) (см. Таблицу ниже)

6. Выставляем время до тока заварки кратера (спада в секундах)

7. Выбираем значение тока заварки кратера в амперах

8. Последним параметром станет время продувки газа после сварки (сек)

Параметры, которые относятся к заварке кратера, подбираются в зависимости от толщины металла.

В данной таблице даны общие рекомендации по подбору сварочного тока для наиболее используемых металлов и толщин. Это поможет вам сориентироваться при подготовке к началу работы.

Таблица. Настройка аргонодугового аппарата в зависимости от вида металла и толщины

Почему следить за силой тока важнее, чем за остальными параметрами? Во время TIG сварки можно прожечь заготовку, выставив слишком сильный ток. Низкое значение не позволит расплавить металл, что сведет все попытки сварить деталь на нет.

Правильный запуск и сварка TIG-горелкой

Параметры выставлены и пора начинать. У владельцев данной модели сварочного аппарата есть целых два варианта:

1. Использовать контактный поджиг

2. Прибегнуть к функции высокочастотного поджига

Последний предотвратит прожиг металла в случае неправильно выставленных параметров во время настройки аппарата аргонодуговой сварки. Он убережет металл от вольфрамовых включений и позволит самостоятельно контролировать расстояние до детали с момента начала работы.

И теперь самое главное – как же правильно вести горелку? Большинство опытных сварщиков проводят сварку справа налево. Во время процесса без присадочного материала электрод стоит расположить практически перпендикулярно свариваемой поверхности. Если присадочный материал присутствует, то достаточно удерживать небольшой угол (15-20 градусов).

Внимание! Чтобы металл шва не окислялся, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа.

Для наглядности всего вышеописанного специалисты подготовили специальный видеоролик: