Правила сварки нержавейки в аргоновой среде

Среди известных способов сплавления металлических изделий аргоновая сварка нержавейки занимает особое место, поскольку по ряду технических характеристик она существенно отличается от других методов.

Сварка в среде инертного газа аргона обычно применяется в ситуациях, когда требуется соединение заготовок сравнительно небольшой толщины. Технология обеспечивает получение надежных и коррозионностойких соединений с аккуратными и ровными сварными швами.

Специфика операций

Сварка в аргоновых средах востребована при работе с трубными изделиями из нержавейки, входящих в состав систем транспортировки промышленных жидкостей и газов. Высокое качество сварного соединения позволяет применять метод и при сваривании нержавеющих труб, эксплуатируемых под достаточно высоким давлением.

Основным ручным инструментом, используемым при работе с защитным газом, является специальная горелка с зафиксированным на ней электродом, через сопло которой к месту сваривания нержавейки подаётся струя аргона.

Качественный сварной шов подготавливается с помощью проволоки, специально подаваемой к месту формирования дуги в ручном режиме. При этом все перемещения и манипуляции с горелкой также выполняются только вручную.

Данная технология, в отличие от других методов обработки нержавейки, исключает какие-либо поперечные смещения электрода и подносимой к нему присадочной проволоки.

Единственно допустимое направление их перемещения – строго вдоль оси образуемого соединения. Положение горелки при проведении сварочных операций должно соответствовать рисунку, изображённому на фото.

Требования к манипуляциям сварщика в рабочей зоне обеспечивают постоянство нахождения сварочной ванны в пределах радиуса действия газовой защиты. Это является необходимым условием получения прочного соединения деталей из нержавейки. Также следует позаботиться о том, чтобы защититься от воздушного слоя с обратной стороны шва, обдуваемого струёй аргона.

Общий расход аргона в этом случае существенно возрастает, зато качество соединения нержавейки на всех участках шва повышается. С общими положениями о расходовании аргона при данном виде сварки, а также с используемым при этом оборудованием будет рассказано далее.

Расходование инертного газа

Расход аргона при сварке нержавейки в каждом конкретном случае определяется стоящими перед исполнителем задачами и объёмами сварочных операций.

При этом для объектов, требующих наплавления значительного количества свариваемого материала расход рассчитывается на каждый килограмм проволоки. Этот способ считается наиболее универсальным и очень часто используется в условиях серийного производства изделий из нержавейки.

Ещё один принцип расчёта объёма аргона основывается на том же показателе его расхода, но уже в литрах на метр полученного шва. Таким способом удобнее всего пользоваться при сварке одинаковых (однотипных) деталей из нержавейки и на малых производствах. Формула для расчёта в этом случае несколько усложняется и выглядит так:

Р_г = (Р_уг*Т + Р_дг),

• Р_уг – это удельный показатель расхода аргона в заданных условиях, определяемый по таблице;
• Т – общая продолжительность сварки аргоном;
• Р_дг – поправочный показатель, учитывающий расходы аргона на подготовительные процедуры подогрева.

Обратите внимание, что все входящие в эту формулу величины оцениваются только в литрах. Также важно учитывать, что при сварке нержавейки и ряда цветных металлов этот показатель может увеличиваться почти в 1,5, а порой и в 2 раза.

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.

Дополнительные рекомендации

Обзор особенностей сварки нержавейки в газовой среде следует сопроводить следующими дополнительными пояснениями:

• важнейшим условием получения качественного сварного шва является тщательное обезжиривание поверхностей заготовок ацетоном или специальным (авиационным) бензином. Такая подготовка позволяет снизить показатель пористости структуры формируемого шва, а также повысить устойчивой самой сварочной дуги;
• особое внимание должно уделяться работе с аустенитными сплавами нержавейки, технология сваривания которых предполагает предельную аккуратность и осторожность в обращении с заготовками;
• для предотвращения попадания вольфрама с электродов в зону расплавленного металла дугу рекомендуется поджигать бесконтактным способом. В случае невозможности сделать это непосредственно на свариваемой заготовке нередко используется специальная угольная плита, с которой дуга после поджигания переносится в рабочую зону;
• необходимо также внимательно следить за тем, чтобы показатель легирования присадочной проволоки не был ниже, чем у соединяемых элементов нержавейки (стыкуемых частей трубопроводов, например).

В заключении отметим, что при выборе наиболее подходящего способа сварки нержавейки, вначале рассматриваются варианты, чаще всего применяемые в данных условиях работы.

Но независимо от выбора того или иного решения по технологии, желательно исходить из конкретных требований к соединению. Это позволит сэкономить материалы и средства, не ухудшив качество работ.