Как выбрать аппарат аргонодуговой сварки
Выбираем аргоновый сварочный аппарат для дома: рейтинг лучших моделей
Аргоновая сварка представляет собой усовершенствованный вариант традиционной. Главное отличия этого метода – использование во время работы газа аргона. Аргоновый сварочный аппарат используют не только при профессиональной сварке, но и при работах в квартире или на приусадебном участке. Поговорим более подробно об отличительных особенностях метода и о выборе аппарата для дома.
Принцип аргоновой сварки
Во время обычных сварочных работ к обрабатываемому металлическому предмету подключают один электрический провод, а к электроду – второй. При их контакте образуется электрическая дуга. Она представляет собой сгусток плазму, который обладает очень высокой температурой, способной расплавить металл. Он плавится, в результате чего происходит соединение нескольких деталей между собой.
Однако подобная методика имеет один существенный недостаток – металл в месте обработки сильно окисляется, взаимодействуя с кислородом. В результате сварочные швы становятся менее прочными.
Для борьбы с этой проблемой был создан аргоновый аппарат. Принцип работы устройства в том, чтобы защитить обрабатываемую поверхность от химически активных веществ (например, кислорода, содержащегося в атмосфере), ее покрывают другим веществом. В его роли выступает аргон. Он относится к группе инертных газов. Их отличительная особенность – неспособность вступать в химические реакции с другими веществами.
Следовательно, если над заготовкой будет расположен слой этого газа, он:
В силу своих физических свойств и конструкции оборудования аргон образует своего рода защитный купол над свариваемым местом.
Аппарат аргонно дуговой сварки: особенности и критерии выбора
Применение инертных газов в технологии электродуговой сварки повышает качество соединений и расширяет круг свариваемых металлов. Аргон относится к наиболее употребительным инертным газам в силу ряда присущих ему свойств:
Развитие инверторных технологий и их широкое внедрение в процесс производства сварочного оборудования, позволили сделать доступным широкому потребителю целый ряд устройств, ранее являющихся сугубо профессиональными.
В данной статье будут рассмотрены аспекты выбора инверторных аппаратов для электродуговой сварки в защитной аргоновой среде.
Принцип действия и сфера применения
Сварочный инвертор аргонно дуговой сварки — это аппарат для выполнения неразъемных электросварных соединений металлических деталей с использованием аргона, выполняющего функции защитного газа.
С точки зрения автоматизации процесса, режим аргоновой сварки может осуществляться:
В технологическом аспекте, работа может выполняться:
По сложившейся традиции, когда говорят об аргоновой дуговой сварке, подразумевают ручную TIG – сварку. В этой технологии используется тугоплавкий вольфрамовый электрод и присадочный пруток, который подается к месту сварки вручную. Соединение деталей осуществляется за счет расплавления кромок свариваемого материала и присадочного прутка.
На фото 1 изображен аппарат аргонно дуговой сварки с комплектом аксессуаров, в состав которого обычно входят:
На лицевой панели аппарата располагается цифровой индикатор тока, органы управления параметрами режима сварки, разъемы для подключения горелки, держака и проводов дистанционного управления.
Источником сварочного тока служит инверторный преобразователь. Инвертором называется устройство, которое, питаясь постоянным током, на выходе формирует переменное напряжение определенной частоты.
Блок питания аппарата функционирует следующим образом: после включения устройства в однофазную или трехфазную сеть, переменное сетевое напряжение выпрямляется. Выпрямленное напряжение поступает на вход инвертора, который осуществляет его преобразование в переменное. Напряжение на выходе инвертора имеет значительно более высокую частоту, чем исходное сетевое. Это свойство является ключевым, и определяет основные преимущества применения инвертора вместо традиционного трансформаторного блока питания.
Трансформация переменного напряжения высокой частоты осуществляется импульсным трансформатором, имеющим очень малые размеры в сравнении с обычным, работающим на промышленной частоте. Далее, пониженное до необходимого уровня высокочастотное напряжение выпрямляется. Для сглаживания пульсаций применяются фильтровые конденсаторы, емкость которых, и, соответственно, габариты, также значительно уменьшаются с ростом частоты тока. Эти факторы определяют компактность и малый вес инверторных аппаратов.
Наиболее распространенным направлением применения аргоновой сварки является сваривание алюминия. Кроме этого, данная технология позволяет качественно соединять детали из титана, нержавеющей стали, чугуна, цветных и черных металлов. При использовании данного метода для соединения металлов, традиционно свариваемых ручной электродуговой сваркой плавящимся электродом, отмечается значительно более высокое качество сварного шва. К тому же шов сразу получается чистым и не требует механической обработки. На фото 3 продемонстрировано соединение обычных стальных труб аргоновой дуговой сваркой.
Критерии выбора аргоно-дугового сварочника
Выбирая инвертор аргонно дуговой сварки, следует ориентироваться на те задачи, которые предполагается решать с его помощью. В первую очередь нужно обратить внимание на технические характеристики выбираемого аппарата.
Максимальное значение тока сварки. С этого параметра следует начинать выбор, так как он в большой степени определяет возможности инвертора. От величины сварочного тока зависит толщина и состав сплава, с которым может работать данный экземпляр.
Например, если предполагается сваривать алюминий, для определения необходимого тока можно ориентироваться по таблице 1. Сварка алюминиевых сплавов осуществляется на переменном токе.
Сварка стальных сплавов производится с применением постоянного тока сварки. Определить требуемый ток при этом можно по таблице 2.
Продолжительность нагрузки. Иногда называется продолжительностью включения. Измеряется в процентах. Эта характеристика показывает, какую часть десятиминутного цикла аппарат может работать в режиме сварки. При выборе конкретной модели нужно учесть предполагаемую загрузку агрегата.
Заниженное значение этого параметра приведет к увеличению времени выполнения сварочных операций, так как придется часто прерывать сварку для охлаждения инвертора.
Аппарат, обладающий повышенным значением этой характеристики, может иметь слишком высокую цену.
Напряжение питания. Как любой подобный преобразователь, инверторный аргонный сварочный аппарат выпускается в однофазном или трехфазном варианте. Здесь нужно учесть возможности своей электросети. Трехфазные инверторы обладают лучшими характеристиками. Аппараты профессионального назначения с большими токами сварки, как правило, производятся в трехфазном варианте.
Наличие регулирования режимов. Выбирая сварочный аргонно дуговой инвертор, не лишним будет обратить внимание на наличие некоторых специальных функций, делающих процесс сварки еще более простым и удобным.
Приведем перечень основных функциональных установок:
Оценка общей функциональности аппарата. Осуществляя выбор, человек слабо знакомый с современной сварочной техникой, должен знать, что инвертор, являющийся «сердцем» современного сварочного аппарата любого назначения, устройство очень гибкое и весьма универсальное. Эти свойства инвертора используют производители, выпуская изделия расширенного назначения.
Потенциальный покупатель обязательно должен знать, что существуют аппараты, способные выполнять все виды сварочных работ – ручную сварку (ММА), полуавтоматическую (MIG, MAC), а также рассмотренную нами TIG. То есть, возможны варианты, когда практически за ту же цену, вместо монофункционального аппарата, можно приобрести устройство «три в одном».
Отличия и преимущества
Специфическими чертами описываемой в этой статье технологии аргоновой дуговой сварки, отличающими ее от других сварочных технологий, являются:
Преимущества, которыми обладает TIG – технология, могут быть сформулированы следующим образом:
Заключение
В заключение можно добавить, что аргоновый сварочный аппарат-инвертор, являющийся продуктом высоких технологий, способен выполнять самые сложные технологические задачи на ответственных участках производства. Весьма полезным применение данной технологии может оказаться в быту и в мелких хозяйствах частных предпринимателей.
Аргонодуговая сварка: принцип работы, как выбрать, лучшие аппараты
В отличие от метода ММА, аргоновая сварка позволяет создавать более аккуратные швы, которые не нуждаются в зачистке. Еще этим методом можно соединять до восьми видов металлов. Наша статья поможет выбрать сварочный аппарат для аргонодуговой сварки, чтобы он подходил для Ваших потребностей, и покажет рейтинг уже опробованных моделей, которые имеют положительные отзывы, а также нравятся сварщикам своими характеристиками.
Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.
Принцип работы аргонодуговой сварки
В международном обозначении аргонодуговой метод имеет аббревиатуру TIG. Он активно применяется на производстве и в мастерских. С его помощью соединяют треснутые детали автомобилей (поддоны картера, блоки охлаждения двигателя), собирают емкости для пищевой и химической промышленности, изготавливают нержавеющие полотенцесушители, коллекторы, фильтры для жидкостей и т. д. В гараже таким аппаратом можно успешно выполнять кузовной ремонт или выпускать мелкую продукцию.
Принцип работы аргоновой сварки заключается в соединение металлов электрической дугой в среде инертного газа. Для процесса понадобиться источник тока, который понижает напряжение и повышает ампераж. Ток подается на горелку, оснащенную вольфрамовым электродом. Он неплавящийся, поэтому сварщику легче контролировать длину дуги, которая должна быть 2-5 мм. Кабель массы подключается к изделию.
Прикосновение конца вольфрамовой иглы к детали возбуждает электрическую дугу. Для тонких швов не требуется поперечных колебаний — электрод ведется ровно, справа налево вдоль линии шва, поверхность соединения получается гладкой как зеркало. Если между деталями присутствует зазор или необходимо расширить границы шва, то при ведении горелки, сварщик совершает незначительные колебания по сторонам, растягивая сварочную ванну. Это содействует образованию мелкой чешуи.
Процесс аргонодуговой сварки.
Температура дуги колеблется от 2000 до 5000 градусов, в зависимости от силы тока. Это позволяет расплавлять кромки металла и соединять его тонким швом. Чтобы усилить конструкцию, используется присадочная проволока, подающаяся второй рукой сварщика в сварочную ванну. Так, можно повысить высоту валика, придать шву чешуйчатость и даже выполнять наплавку металла под последующую механическую обработку (проточку на токарном станке, шлифовку).
Для защиты сварочной ванны от внешней среды применяется инертный газ аргон. Он подается от баллона в горелку и вытесняет обычный воздух. Это исключает образование пор в структуре шва. Соединение получается герметичным и прочным. Параллельно защитный газ охлаждает вольфрамовый электрод и керамическое сопло, чтобы они не перегревались. На заключительной стадии, когда дуга погашена, аргон содействует застыванию шва.
Схема процесса аргонодуговой сварки.
Плюсы и минусы метода TIG
У метода TIG есть явные преимущества перед другими способами сварки, но работа аргоновым сварочным аппаратом имеет и несколько недостатков, к которым нужно быть готовым, выбирая этот метод сваривания.
Как подобрать оборудование, необходимое для работы
Оборудование для аргонодуговой сварки нужно выбирать исходя из предстоящих задач и их объемов. Иначе можно купить слишком слабый агрегат, или наоборот переплатить за тот потенциал, который останется незадействованный. Сперва поговорим о выборе источника тока.
Как выбрать сварочный аппарат для TIG сварки
Аргонный сварочный аппарат — это инвертор, подключаемый к сети 220 или 380 V, который несколько раз преобразует ток из переменного в постоянный, повышая при этом его частоту. Внутри используется несколько трансформаторов, диодные мосты и плата с ключами. Все это содействует небольшому весу 4-30 кг и высокому качеству шва.
Если Вам необходим аппарат для сварки в гараже, то выбирайте модель 220 В. Для производства оптимально 380 В. Вес 4-8 кг пригодится при выездной деятельности и работе на высоте, а также с объемными конструкциями. При стационарном использовании вес не играет значения. Обратите внимание на следующие параметры и возможности оборудования при выборе инвертора для аргоновой сварки.
Сварочный аргоновый аппарат и необходимо оборудование.
Вид металла и сварочного тока
На выходе инвертор выдает постоянный ток. Это позволяет отлично сваривать черные стали, нержавейку, чугун, медь и даже титановые сплавы.
Если в Вашей мастерской работают только с этими металлами, то выбирайте любой аргоновый аппарат со значением DC.
Но соединить таким аппаратом алюминий и его сплавы не получится. Трудность составляет оксидная пленка, которая имеет температуру плавления свыше 2000 градусов, хотя сам металл становится текучим уже после 660 градусов. Для сварки алюминия необходим универсальный инвертор AC/DC, который может переключаться на переменный ток. Благодаря этому легко разрушается оксид на поверхности, а основной металл не прожигается от высокой температуры дуги.
Если у Вас СТО или деятельность связана с емкостями из алюминия, то ищите аргоновый аппарат с обозначением AC/DC.
Постоянный ток | Переменный ток |
---|---|
Различные виды сталей | Алюминий |
Нержавеющая сталь | Сплавы магния |
Чугун | — |
Медь | — |
Титановые сплавы | — |
Диапазон сварочного тока
От диапазона силы тока (А) зависит, с какой толщиной заготовок получится работать. Здесь важен как верхний, так и нижний показатель. Средним расчетным значением служит 35 А на каждый 1 мм толщины металла. Например, если Вы свариваете трубы и профиль, у которых сечение стенки не превышает 2 мм, то будет достаточно 70 А. Аргоновый аппарат с максимальным показателем 160 А покроет любые потребности по сварке заготовок с толщиной до 4 мм. Когда требуется соединять аргоновой сваркой заготовки 5-7 мм, то выбирайте инвертор с максимумом 200-250 А.
Минимальное значение, до которого можно опустить силу тока, влияет на возможность сварки тонкого металла. Например, есть аргоновые аппараты с нижним порогом в 5 А. Этого хватит, чтобы заварить жесть с сечением 0.6 мм. Модели с нижним показателем 20-30 А на такое не способны.
Вид металла | Толщина металла, мм | Род тока | Сила тока¸ А |
---|---|---|---|
Стальные сплавы | 1,0 | DC | 20-40 |
1,5 | DC | 40-70 | |
4,5 | DC | 120-140 | |
Алюминий | 1-2 | AC | 20-60 |
4-6 | AC | 120-180 | |
6-10 | AC | 220-230 | |
11-15 | AC | 280-360 |
Импульсный режим
Выбирать аргоновый аппарат с такой функцией необходимо для еще более качественной сварки тонких металлов. Импульсный режим подразумевает чередование сварочного тока и паузы. Это позволяет сократить тепловложение, полностью устранить деформации и коробление детали. Частоту смены импульса можно регулировать, что определяет скорость сваривания. Такой режим востребован и при соединении алюминия, поскольку высокий ток разрушает оксид, а понижение мощности во время паузы не дает прожечь основной металл.
Интенсивность использования (продолжительность включения)
По-другому этот параметр называется продолжительностью включения и обозначается в процентах. Например, с ПВ 40% аргоновым аппаратом получится работать 4 минуты из десяти. Если применять его чаще, то он перегреется и сработает защита. Оборудование отключится принудительно до полного охлаждения. Когда в работе есть много подготовительных процессов, зачистка, нарезка заготовок, то достаточно показателя ПВ 40%. Инвертор будет успевать остывать во время таких пауз. Если сварщик работает постоянно, а все подготовительные процессы выполняют другие, то необходим более производительный аппарат с ПВ 80 или 100%. Тогда работа не будет простаивать.
Но продолжительность включения измеряется на максимальном токе, поэтому у модели на 300 А с ПВ 60%, при понижении сварочного тока до 200 А, ПВ составит 100%. Так что при определении интенсивности использования еще стоит учесть, какой рабочий ток необходим для повседневных задач.
Дополнительные функции
Аппараты для аргонодуговой сварки могут оснащаться некоторыми функциями, облегчающими процесс или повышающими качество шва. Конечно, чем шире возможности оборудования, тем оно дороже, поэтому стоит подумать, насколько каждая функция необходима в конкретном случае.
Вот самые распространенные:
Дополнительное оборудование, необходимое для работы
Для аргонодуговой сварки, кроме источника тока понадобится кабель с горелкой. Чаще всего он идет в комплекте с оборудованием, но у премиальных моделей EWM, Lincoln Electric и других может продаваться отдельно.
Горелка для аргонодуговой сварки в разрезе.
Горелки бывают вентильного типа (подача газа открывается вентилем на горелке) и с кнопочным управлением (нажатие кнопки на горелке запускает газ и ток). Длина рукава 2-5 м выбирается в зависимости от требуемой мобильности сварщика и размеров собираемых конструкций.
Горелка для аргонодуговой сварки вентильного типа.
Горелка для аргонодуговой сварки с кнопочным управлением.
Для сварки необходим баллон с инертным газом. Если работать приходится периодически, то достаточно купить баллон на 10 л, который не занимает много места и его легко отвезти в багажнике на заправку. Этот же вариант практичен при выездном образе работы. При постоянной стационарной деятельности в мастерской или на производстве выбирают большой баллон на 150 л.
Баллон с инертным газом для аргонодуговой сварки.
К баллону необходим редуктор с манометрами высокого и низкого давления, а также шланг, связывающий баллон с инвертором. По манометру высокого давления сварщик следит за остатком газа, а по низкому устанавливает расход аргона в горелке.
Редуктор манометры и шланг.
Для сварки понадобятся вольфрамовые электроды. Они бывают с синим, золотистым, красным или зеленым наконечником для разных типом металлов. Самым универсальным служит синий цвет наконечника. Диаметр электрода 1.6-4.0 мм выбирается в зависимости от требований к ширине шва, глубине проплавки и максимальной силы тока.
Электроды для аргонодуговой сварки.
Аргоновую сварку можно выполнять без присадки, если детали плотно подогнаны между собой, а на конструкцию не оказывается сильной механической нагрузки. В других случаях используют присадочную проволоку из того же материала, что и основной свариваемый металл.
Присадочная проволока для аргонодуговой сварки.
Как выбрать аппарат аргонодуговой сварки
Метод сварки TIG с использованием вольфрамового электрода в среде аргона — это очень точный метод сварки, который позволяет получить чистый, аккуратный шов без разбрызгивания металла и без дыма. Аргонодуговая сварка популярна среди автолюбителей-реставраторов, домашних умельцев и используется скульпторами-ваятелями из металла.
Методом TIG варят тонкие детали из нержавеющей стали, хром-молибденовые трубы, алюминиевые и медные детали. Эти материалы требуют очень точного контроля дуги, так как в случае перегрева деталь деформируется или прожигается. Сварочные аппараты аргонодуговой сварки, которые дают стабильную дугу при низкой силе тока, лучше всего позволяют решать подобные задачи.
Аппараты аргонодуговой сварки как выбрать
При выборе аппарата аргонодуговой сварки следует руководствоваться следующими критериями:
Диапазон силы тока
При выборе сварочного аппарата TIG, диапазону силы тока следует уделять особое внимание. Чем шире диапазон рабочей силы тока — тем лучше. Аппарат с узким диапазоном значительно ограничит ваши возможности сварки различных материалов. Сварочный аппарат с диапазоном от 5 до 230 ампер позволит варить нержавеющую сталь толщиной 0,6 миллиметра и алюминий толщиной 6,3 миллиметра.
Для сварки деталей из алюминия необходимо больше рабочей силы тока чем для сварки нержавеющей стали. Сварочный аппарат с диапазоном рабочей силы 200 ампер ограничит ваши возможность варить алюминиевые листы толщиной от 3,2 до 4,8 миллиметра. Таким образом, чем шире диапазон рабочей силы тока сварочного аппарата, тем больше разных задач он позволяет решать.
Наименьшая рабочая сила тока
При выборе аппарата аргонодуговой сварки следует также уделять внимание стабильности дуги при силе тока менее 10 ампер. От этого зависит легкость образования дуги и хороший контроль дуги. Сваркой с вольфрамовым электродом часто варят тонкие листы металла. При этом лучше, если дуга образуется без использования высоких частот или горячего старта.
Некоторые сварочные аппараты оснащены функцией облегченного образования дуги — горячий старт. При горячем старте для запуска дуги на электрод на несколько миллисекунд подается более высокая сила тока. При горячем старте имеется риск прожечь дыру, если вы варите тонкие листы. Кроме того, горячий старт не гарантирует стабильности дуги в процессе сварки и не дает возможности сварщику точно контролировать дугу.
Стабильность сварочной дуги важна не только для образования дуги, но и для качественного процесса сварки в целом. Например, при ремонте пропеллера для лодочного мотора вам нужно сварить угловое соединение. При этом очень важно не прожечь дыру в материале и работать крайне неудобно, если дуга все время соскакивает.
Стабильность сварочной дуги также важна при завершении сварочного шва. При сварке методом TIG на этапе завершения сварки, обычно силу тока снижают, чтобы заполнить полость в конце сварочного шва.
При сварке алюминия, большая полость в конце сварочного шва может привести к образованию трещин в материале при остывании детали. Хороший контроль сварочной дуги при плавном понижении рабочей силы тока предупреждает образование крупной впадины в конце сварочного шва и способствует более плавному остыванию сварочной ванны (области расплавленного металла). Некоторые сварочные аппараты аргонодуговой сварки оснащены электроникой, которая обеспечивает стабильный старт сварочной дуги при низкой рабочей силе тока и плавное снижение силы тока при завершении сварочного шва, как при переменном, так и при постоянном токе.
Переменный и постоянный сварочный ток
Если вы планируете варить не только сталь и нержавейку, сварочный аппарат должен иметь возможность сварки как переменным, так и постоянным током. Переменный ток используют при сварке само окисляющихся металлов, таких как алюминий и сплавы магния. Постоянным током варят сталь, нержавеющую сталь и медь.
При сварке переменным током, ток постоянно меняется с положительного на отрицательный. Когда варят алюминий, положительным током поверхность металла очищается от оксидов а отрицательным осуществляется плавление.
При выборе сварочного аппарата TIG обратите внимание на возможность регулировать баланс положительного и отрицательного рабочего тока. Это позволит менять время сварки током определенной полярности. Другими словами, это позволит контролировать время чистки от оксидов и время плавления. Далеко не все аппараты на потребительском рынке позволяют контролировать этот параметр.
Простота использования
Аргонодуговая сварка требует достаточно высокой квалификации сварщика. Хороший сварочный аппарат отличается простотой использования и понятными органами управления. Износостойкая, металлическая педаль контроля силы рабочего тока значительно облегчает процесс сварки и позволяет достаточно точно повышать или понижать рабочую силу тока по мере необходимости. Регулирующая силу тока педаль — это обязательный аксессуар для сварки алюминия. Для сварки холодного алюминия необходимо больше ампер. Однако, алюминий достаточно быстро нагревается в процессе сварки.
Ножная педаль позволяет снижать силу тока по мере того, как алюминий нагревается. Это дает возможность поддерживать хорошую скорость проведения электрода и позволяет получать качественный сварной шов с постоянным профилем. Педаль позволяет плавно снизить силу тока в конце сварного шва, что обеспечивает правильное заполнение полости в конце сварки. На рынке существуют и ручные регуляторы силы рабочего тока. Однако, пользоваться ими также удобно, как автомобилем без педали газа.
На что еще обратить внимание
Сварочные аппараты TIG для охлаждения оснащены вентиляторами. При этом, вентилятор может работать постоянно или включаться по датчику температуры, когда электроника нагревается. Постоянно работающий вентилятор затягивает пыль и грязь, что сокращает срок службы сварочного аппарата. В свою очередь, вентилятор, который включается при нагреве, меняет температуру внутренней среды прибора с горячей на холодную, что также является стрессом для электронных компонентов. В идеале, вентилятор должен охлаждать платы лишь когда это крайне необходимо.
Некоторые сварочные аппараты включают вентилятор, когда образуется сварочная дуга и вентилятор работает в течении нескольких минут после завершения сварки. Это сокращает количество всасываемой пыли, так как вентилятор включается когда это необходимо. В тоже время, такая система не сильно меняет температуру внутри прибора.
Сменная горелка
Иногда, в процессе сварки вольфрамовым электродом возникает необходимость сменить горелку на более легкую или более длинную для сварки в труднодоступном месте. Некоторые сварочные аппараты оснащены не сменной горелкой. Если горелка такого аппарата пришла в негодность, для ее замены необходимо обращаться в сервисный центр.