Вольфрамовый электрод – неплавящийся проводник, используемый для сварочных работ в среде защитного газа аргона или гелия. В отличие от других видов сварки, данный электрод только вызывает образование дуги и удерживает ее, не являясь при этом припоем.

Вольфрам как нельзя лучше подошел для этих целей, как самый тугоплавкий металл, известный на данный момент. Вольфрамовые электроды могут проводить ток, длительное время выдерживать высокие температуры и плавится при этом в десятки раз медленней, чем другие металлы в аналогичных условиях. Сейчас на рынке этот материал получил обширную классификацию, что позволяет подбирать качественный электрод под сварочные условия.

Вольфрамовые электроды разделяют на классы, облегчающие работу сварщиков по подборке прутков, подходящих под условия сварки. Так, чтобы получить качественный шов на постоянном токе прямой и обратной полярности нужны разные неплавящиеся электроды, а ведь есть еще и переменный ток. Эти и другие критерии и обуславливают существующую классификацию вольфрамовых стержней.

Все существующие обозначения электродов вольфрамовых подходят под международные стандарты DIN EN 26848 , а значит, независимо от места производства, согласно маркировке вы можете подобрать нужный материал.

Маркировка отражает все необходимые характеристики электрода – химический состав, размер прутка.

Всегда первый символ в маркировке «W» – обозначающий металл вольфрам. Второй символ обозначает тип металла, или металлов. Первым числом идет число, обозначающее долю лигатур на 1000 долей вольфрама, то есть число 20 будет означать 2% примесей, 8 – 0.8% и так далее. Второе число обозначает длину электрода, самым распространенным размером считается пруток 175 мм, но на рынке доступны изделия длиной 50, 175, 150 мм.

Чистые вольфрамовые электроды с трудом используют сварочные аппараты TIG, поэтому к сплаву добавляют различные примеси. Лигатуры нужны, чтобы придать электроду требуемых характеристик плавкости, дугообразования, проводимости, прочности и др.

• “WP” – международное обозначение электродов из чистого вольфрама, а точнее в таком изделии не меньше 99.5% металла. Как уже говорилось ранее изделие специфическое имеет ряд условий для использования и заточки. Маркируются зеленым цветом.
• “C” – данный символ в маркировке обозначает примесь Церия (нерадиоактивного редкоземельного металла). Маркируются изделия серым цветом. WC неплавящиеся электроды – универсальные и подходят как для работы с постоянным, так и с переменным током.
• “Т” - диоксид тория. Такие стержни маркируют красным цветом. Их используют для большей части работ с цветными металлами, низколегированными сталями, углеродистыми сплавами, нержавейкой. Благодаря длинному перечню доступных для работы сплавов ториевые стержни стали одними из наиболее используемых. Но есть один весомый недостаток, связанный с радиоактивностью лигатуры. Именно поэтому стержни маркируются ярким цветом. Чтобы избежать неприятных последствий рекомендую строго соблюдать все требования безопасности, начиная с использования защитной одежды и маски, заканчивая тщательной вентиляцией рабочего помещения. Еще один плюс WТ прутков – прочность, которая даже больше, чем сварка вольфрамовым электродом из чистого металла.
• “Y” - диоксид иттрия. Стержни применяемые при работах на прямой полярности постоянного тока, маркируются темно-синим цветом. Ими варят конструкции, которые должны выдерживать высокую силу тока. Подходит электрод Y неплавящийся для работы с титаном, медью, высоколегированными и низколегированными сталями.
• “Z” - оксид циркония. Используется при работе переменным током с алюминием и медью. Изделия маркируются белым цветом. Сплав в котором всего 0.8% оксида циркония позволяет получать идеально стабильную дугу, но с условием должной зачистки сварочной плоскости.
• “L” - оксид лантана. Данный металл в изделиях продается с различной маркировкой, обозначающей 1.5% примеси (наконечник окрашен в цвет золота) и 2% лантана (наконечник светло-синего цвета). Изделия относят к универсальным, способным работать с переменным и постоянным током. Характеризуют высокой прочностью самого сплава, способностью работать при высоких мощностях и стойкостью к удерживанию заточки прутка. Применение данных стержней на аргоновой сварке позволяет реже проводить ревизию заточки.

Предлагаем ознакомиться с особенностями применения каждого вида электродов посредством сравнительной таблицы.

Таблица сравнения вольфрамовых электродов

Хочется отметить,что на рынке встречаются отечественные электроды длиной 1000 мм и диаметров 1.6; 2,0, 3.0, 4.0 мм. Их маркировка отличается от международной:

• “ВЛ/ЭВЛ-2” -Универсальный вольфрамовый электрод с оксидом лантана La2O3 сварка всех типов сталей и сплавов на переменном и постоянном токе.
• “ЭВИ-1/СВИ-1” – Иттрированный электрод. Сварка особо ответственных конструкций из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, титана, меди и их сплавов на постоянном токе

Заточка вольфрамовых электродов

Сварочные инверторы TIG технологии позволяют получить ровный шов, который зависит от множества технологических процессов, в их число входит знание, как заточить неплавящийся вольфрамовый электрод.

Каждый сварщик, работающий с аргонодуговым аппаратом должен знать все особенности этого процесса. Наконечник неплавящегося прутка играет роль проводника тока, вызывает образование дуги и отвечает за ее удержание. Если электрод будет заточен неправильно или вовсе не будет заточен, то дуга начнет «скакать», а значит получить качественный, ровный шов уже не получится.

Обратите внимание! Форма заточки зависит от типа электрода, а также от свариваемого металла.

Грубо говоря, существует лишь две формы, по которым необходимо делать заточку, это:

1. Сфера;
2. Конус.

Под сферу затачиваются окончания прутков из чистого вольфрама и с примесью лантана, то есть марки WP, WL. На грани между двумя формами располагаются электроды из вольфрама WT, которые имеют скругленное окончание конуса. Марки вольфрамовых электродов не вошедших в описание затачиваются строго под конус.

При сварке алюминия электроды для аргонодуговой сварки должны быть сферической формы на конце, но «шарик» формируется сам в процессе варки, поэтому делать его вручную нецелесообразно.

Особенности заточки

С формой заточки мы разобрались, но как узнать угол и длину затачиваемого участка? Чтобы узнать длину необходимо воспользоваться простой формулой. Для этого берем диаметр прутка и умножаем его на 2.5. Полученное число (в миллиметрах) и есть длина участка для заточки. Выдержать оптимальный угол заточки сложней.

Согласно ГОСТ вольфрамовые электроды точатся так, чтобы угол конуса составлял 28-30 градусов.

Споры по поводу оптимального угла заточки ведутся и по сей день, ведь при более остром угле в 17 градусов, можно получить наиболее качественный провар, что очень важно при работе с толстым металлом и несущими конструкциями. С другой стороны угол 60 градусов стабилизирует дугу, поэтому сам процесс сваривания проходит быстрей и проще, но при этом снижается провар. Поэтому используйте оптимальный угол заточки, подобранный под все случаи.

Влияние угла заточки на глубину провара

Ручная заточка – процесс не сложный, но выдержать значения, в пределах допуска заточки очень сложно. Наиболее точный результат можно получить если зажать пруток в патрон дрели и на малых оборотах точить наждаком или болгаркой.

Чтобы избежать погрешностей, можно приобрести специальное точильное оборудование. Оно позволит добиться идеальной, станочной заточки. Состоит такой станок из электродвигателя, алмазного диска, регулятора оборотов и угла заточки.

При ручной заточке могут проявиться следующие ошибки:

• Ширина больше или меньше нормы – приводит к снижению проплавления шва.
• Несимметричная заточка – неконтролируемое передвижение сварочной дуги.
• Слишком острый угол – электрод вольфрамовый начинает быстро плавится.
• Тупой угол заточки – снижается проварка шва.
• Риски – блуждание дуги.

Как видите, заточка влияет на множество параметров сварки, поэтому пренебрегать ее качеством не стоит. Если вы проводите много времени работая, с аргонодуговой сваркой, то есть смысл приобрести специальный затачивающий станок. В случае если сварочные работы проводятся нечасто, можно затачивать прутки у специалистов. Не забывайте и про то, что электроды вольфрамовые точатся не только под марку электрода, но и под конкретный металл.

Вольфрамовые электроды предназначаются для работы в металлов. Вольфрам (W) имеет температуру плавления 3422°C с удельным весом 19,3 г/см³. Это самый тугоплавкий металл. Ручная или автоматическая вольфрамовая сварка необходима для получения чистого и точного сварного шва, например, в автомобилестроении. Расход вольфрама при этом минимален, поэтому TIG (WIG или GTA) сварочные аппараты очень экономные.

Чтобы не допустить окисла рабочей поверхности, сварка проводится в инертной среде, для чего используются инертные газы аргон (Ar), ксенон (Xe) или криптон (Kr).

Также в сварке TIG может использоваться гелий (He), азот (N) или газовые смеси из вышеперечисленных газов. Самым дешевым является аргон, поэтому вольфрамовая сварка с его использованием более популярна. Вольфрамовые электроды для эффективности сварного шва покрывают оксидами редкоземельных элементов – церия (Ce), лантана (La), иттрия (Y), тория (Th), циркония (Zr).

Этот защитный слой ограждает расплавленный металл от контакта с кислородом, стабилизирует сварочную дугу, легирует и рафинирует металл сварного шва.

Условия для вольфрамовой сварки

Чтобы получить прочный, качественный сварной шов, особенно в тонколистовых конструкциях, необходимо соблюдать точные размеры и обеспечить сборку кромок деталей ручной прихваткой при помощи вольфрамовых электродов. Также для прихватывания деталей существуют специальные .

Рабочий конец вольфрамового электрода должен быть чистым, иначе понижается надежность сварного шва (вольфрам образует сплав, который имеет более низкую температуру плавления), ухудшается его качество. Поэтому дуга при вольфрамовой сварке возбуждается осциллятором, не прикасаясь расплавленным торцом к металлу или проволоке для присадки.

Правильный выбор силы тока обеспечивает незначительный расход электрода и сохранение формы его заточки. Чем надежнее оттесняется из зоны сварки воздух, тем качественнее будет сварной шов.

Сварные работы электродом из вольфрама чаще всего используют инертные защитные газы Ar или СО 2 . Расход газовой составляющей зависит от толщины металла и его состава, от типа и скорости сварки. Область газового облака при вольфрамовой сварке должна захватывать всю сварочную ванну, разогретый конец присадочной проволоки и сам спецэлектрод. При высокой скорости сварки скорость потока инертного газа следует увеличивать.

Технология сварки

Соединяя металлические детали толщиной до 10 мм встык, сварочную дугу необходимо вести справа налево. Если металл тонкий, то угол между деталью и горелкой устанавливается не больше 60°. Сварное соединение изделий большей толщины требует другой методики - угол между деталью и горелкой должен быть 90°.

Присадочная проволока при сварке тонколистового материала вольфрамовым электродом направляется не в саму дугу, а немного сбоку. Приближать ее к точке сварки необходимо возвратно-поступательными движениями. Сваривая детали большей толщины, нужно делать поступательно-поперечные движения проволокой. Сварное соединение многослойным швом также имеет свои особенности - отдельные швы нужно делать многопроходными, а не во всю ширину разделки.

Автоматическая или электродами из вольфрама с напылением редкоземельных металлов выполняется так: электрод размещается перпендикулярно к поверхности детали. Угол между присадочным прутком и электродом должен быть около 90°. Направление движения необходимо выбрать так, чтобы присадочная проволока находилась перед дугой, то есть - подавалась в головной отсек сварочной ванны.

Электроды для вольфрамовой сварки

• Марка WP (цветной код - зеленый) - содержание вольфрама 99,5 %. Устойчивая дуга при сварке переменным током, сбалансированным или не сбалансированным, с осциллятором. Марка WP используется при сварке переменным синусоидальным током алюминиевых деталей, изделий из магния. Вольфрамовые электроды создают и поддерживают устойчивую дугу в любой инертной среде, предпочтительно это аргон или гелий. Тепловая нагрузка на рабочий конец WP ограничена, поэтому его часто выполняют в виде шара.
• Марка WC-20 (цветной код - серый) - содержит 2 % оксида церия (СеО 2). Этот редкоземельный металл повышает эмиссию с улучшением первоначального запуска сварочной дуги. Вольфрамовые электроды WC-20 – это универсальные изделия, которые применяются для сварки переменным током и током положительной прямой полярности. Вольфрамовые электроды, содержащие оксид церия, поддерживают устойчивую сварочную дугу даже при небольшом значении тока. Маркировка WC-20 используется при сварочных работах с трубопроводами, а также для тонколистовых стальных изделий и при сварке неповоротных стыков трубопровода орбитальными автоматами.
• WL-15, WL-20 (цветной код - синий) - марка, содержащая оксид лантана (La 2 O 3) с легким первоначальным запуском сварочной дуги и маленькой склонностью к прожигу. Устойчивая первичная дуга и отличный повторный розжиг дуги электродом с оксидом лантана выдвигают марку WL-20 на первые места в промышленном применении. Добавки в виде 1-2 % оксида лантана значительно увеличивают рабочий ток и уменьшают износ на 50 % по сравнению с вольфрамовым изделием. Изделия с добавками лантана загрязняют сварной шов меньше обычных вольфрамовых изделий, также они долговечнее. Слой La 2 O 3 распределяется равномерно по всей поверхности, поэтому заточка сохраняется очень долго. Такое свойство является большим преимуществом при сварке черной и нержавеющей стали постоянным током прямой полярности или переменным током при запитывании от современных сварочных ИП. Сварка переменным синусоидальным током требует сферической формы рабочего конца электрода.
• WT-20 (цветной код - красный). Эта марка вольфрамовых электродов распространена больше других, так как именно WT-20 выявила значительные преимущества легированных вольфрамовых электродов над обычными вольфрамовыми изделиями марки WP. В состав легированного слоя входит торий (Th), но этот элемент является радиоактивным металлом низкого уровня, поэтому пыль, которая неизбежна при заточке электродов, может быть вредной для здоровья сварщика и небезопасной для окружающей среды. Если сваривание деталей проводится эпизодически, то такие незначительные выделения тория не могут нанести ущерб здоровью. Но при регулярных сварных работах в помещениях с ограниченным пространством, а также при длительных работах настоятельно рекомендуется для безопасности сварщика оборудовать рабочее место местной системой вентиляции. При проведении сварочных работ переменным током концу вольфрамового электрода не нужно придавать сферическую форму – достаточно сделать небольшую выпуклость. Сварка на синусоидальном переменном токе имеет особенность - сварочная дуга скачет по выступающим поверхностям, вызывая так называемое «брожение», чего нельзя допускать при производстве большинства сварочных работ с любыми металлами. Марка WT-20 используется при сварке нержавеющей стали постоянным током.
• Марка WZ-8 (цветной код - белый) – в них добавляется 0,8% оксида циркония (ZrO 2). Их лучше использовать для сварки переменным током, при этом нельзя допускать даже минимального загрязнения сварочной ванны. Электроды WZ-8 способны создавать очень сильную и стабильную сварочную дугу. Нагрузка по току на изделие марки WZ-8 может быть намного больше, чем на электроды с цериевым, лантановым и ториевым покрытием. Рабочий торец циркониевого электрода необходимо обработать для придания ему сферической формы при сварке переменным током. Электродами марки WZ-8 хорошо соединять детали из алюминия и сплавов.
• WY-20 (цветной код – темно-синий). Применяется при сварке ответственных узлов и конструкций из низколегированной, нержавеющей и углеродистой стали, меди, титана и сплавов постоянным током. Вольфрамовый электрод с покрытием слом иттрия считается самым устойчивым из всех неплавящихся электродов, известных на сегодня. Применяется при сварке постоянным током прямой полярности ответственных деталей и узлов. Содержание иттрия в изделии - 1,8-2,2%. Иттрированый вольфрамовый электрод делает катодное пятно на конце более стабильным, поэтому устойчивость дуги значительно повышается.

Сварочные работы вольфрамовыми электродами целесообразны при соединении металлических изделий толщиной 0,2-6 мм. Соединение выполняется без присадки, если есть возможность сформировать шов расплавлением кромок изделий. Если применяется присадочная проволока, она должна быть уложена в разделку.

Вольфрамовые электроды — широко распространенное понятие среди сварщиков и прочих специалистов, связанных с работой по металлу. Представляют собой небольшие стержни, предназначенные для подвода тока к сваренным изделиям. Конечно же, как и любой предмет, они имеют свои разновидности и виды. Для удобства и условного обозначения применяется установленная маркировка, которая напрямую указывает на технические характеристики используемого сварочного материала.

Вольфрамовые электроды необходимы для передачи тока к свариваемым изделиям.

Типы вольфрамовых электродов и их предназначение

Вольфрам — металл, который практически невозможно встретить в чистом виде. Зачастую его применяют в процессе , поскольку этот металл довольно тугоплавкий, поэтому он способен удержать собственную прочность даже при длительной сварке. Металл вольфрам экономичный. Во время сварки его используемое количество ничтожно мало.

Самым крупным поставщиком представленного металла является Китай. Именно на их территории наблюдаются огромные запасы вольфрама. В связи с этим фактом, приобретая в магазине вольфрамовые электроды, обратите внимание на производителя. Если вы обнаружите европейскую страну, значит, можете быть уверены, что при покупке вы переплатите денежные средства. Европейские страны выпускают электроды только после приобретения металла в Китае.

Сварочный материал подразделяется на три типа, в число которых входят:

1. Электроды переменного тока. Основными материалами, которые свариваются при воздействии тока, являются магний, алюминий и их разновидности, сплавы. Представленная разновидность широко применяется в случаях, когда необходимо обезопасить сварку от попадания загрязнений.
2. Электроды постоянного тока. Здесь в вольфрамовый электрод добавляют такие металлы, как иттрий или торий. В случае с последним следует помнить о его радиоактивности, которая может существенно навредить людям, находящимся в закрытом помещении. Поэтому электроды с применением тория используют для сварки на открытых местностях или в складских помещениях, где имеется надежная действующая вентиляция. Эти изделия применяются для сварки следующих металлов:

• медь;
• титан;
• никель;
• тантал;
• бронза;
• сталь, не подверженная ржавчине в процессе эксплуатации;
• углеродистые сплавы.

Здесь следует отметить технику безопасности при сварке.

Важно! Поскольку некоторые сплавы и металл могут в процессе горения выделять ядовитые вещества, сварщик должен надевать защитную амуницию, где будут закрыты органы дыхания и глаза.

Также необходимо использовать защитный газ аргон.

Универсальные электроды. Универсальные вольфрамовые электроды применяются в случае, когда необходимо сварить изделия из меди, алюминия, бронзы, тантала, никеля, титана и практически всех типов стали. Эти электроды отлично работают на переменном и постоянном токах, что несколько упрощает задачу. Частое применение можно наблюдать в сварке трубопровода, поскольку с их помощью можно соединить тонкие листы металла и сделать шов незаметным.

Использование определенного типа для сварки требует правильного выбора при покупке. Поэтому, чтобы осуществить сварку, необходимо иметь базовые знания о поведении и свойствах свариваемого металла. Зачастую профессиональные сварщики имеют соответствующую специализацию и образование.

Вернуться к оглавлению

Маркировка вольфрамовых электродов

Важно! Маркировка вольфрамовых электродов необходима специалистам, поскольку содержит в себе весь перечень характеристик и используемых металлов как при изготовлении электрода, так и подходящих для сварки.

Установленная и принятая маркировка для удобства различается по обозначению и цвету.

К вольфрамовым электродам применяется следующая маркировка:

1. WP (цвет зеленый) — здесь электрод практически полностью состоит из вольфрама. Его содержание составляет 99,5%. Применяют для сварки магния и алюминия. Возможное использование электрода представленной маркировки заключается в сварке синусоидальным током. Для защиты используют два вида газа: аргон и гелий.
2. WC-20 (серый) — на 2% состоит из оксида церия. Относятся к универсальным электродам, поскольку используются в сварке с переменным током и с применением положительной полярности. Задействуются в соединении трубопроводов в неповоротных стыках.
3. WL-15, WL-20 (синий) — здесь имеется примесь лантана, которая позволяет добиться устойчивой дуги, и повторный розжиг, что делает электрод этой марки часто используемым в промышленности. Кроме того, применение в электроде лантана способно увеличить рабочий ток и уменьшить износ вполовину. Швы, произведенные с помощью представленного вида электрода, долговечны и менее загрязнены. Для работы электроду необходимо придать сферичную форму конца.
4. WT-20 (красный) — здесь в состав входит торий. Как уже было описано выше, его пыль при работе несколько опасна для здоровья человека. Несмотря на этот факт, представленную маркировку иногда используют чаще, чем электроды, практически полностью состоящие из вольфрама. Эта особенность объясняется отличными свойствами тория, способного за считаные секунды соединить самые «привередливые» металлы. При работе рекомендуется использовать постоянный ток, поскольку при синусоидальном использовании тока полученная дуга может прыгать по свариваемой поверхности. Такие неприятности допускать нельзя.
5. WZ-8 (белый) — здесь имеется менее процента оксида циркония. При работе необходимо внимательно следить за чистотой. Рекомендуется использовать переменный ток. Перед использованием следует придать электроду сферическую форму конца. Лучше применять для сварки алюминия.
6. WY-20 (темно-синий) — вольфрамовые электроды с тонким покрытием иттрия. Их принято считать самыми устойчивыми электродами, поэтому применяют их зачастую для сварки ответственных и важных конструкций.

При выборе электродов необходимо определиться с методом сварки и свойствами свариваемого металла, потому как для соединения одной конструкции могут потребоваться несколько типов и маркировок вольфрамовых электродов.

Вернуться к оглавлению

Аргонодуговая сварка: ее особенности и технология

Аргонодуговая сварка представляет собой соединение металлов под защитой аргона. Осуществляется представленный процесс двумя способами, каждый из которых следует рассмотреть детально.

Сварка ручным способом вольфрамовым электродом под защитой аргона. Этот метод включает в себя несколько этапов:

1. К горелке подводят аргон и необходимый ток. Вторую фазу тока приводят к поверхности, где и будет сварка. Между электродом, прикрепленным к горелке, и поверхностью возникает дуга. К ней подается проволока для присадки.
2. Далее необходимо зажечь дугу. Для этого лучше использовать угольную пластину, чтобы не испортить свариваемую поверхность, поскольку подобная оплошность может привести к загрязнению шва.
3. Затем дугу возбуждают. Здесь часто используют осциллятор.
4. Следим за движением электрода, поскольку его траектория должна прокладываться ровно по шву, в любом другом случае следует прекратить работу, потому как эта неприятность может сигнализировать о начале плавления электрода.

Здесь допускается применение переменного тока, потому как во время сварочных работ будет образовываться составляющая постоянного тока.

Автоматическая сварка вольфрамовым электродом. Этот метод часто используется для сварки трубопроводов в неповоротных стыках.

Автоматическая сварка осуществляется специальными агрегатами, имеющими разные конструкции, которые самостоятельно проводят весь процесс сварки.

Здесь сварочная дуга возникает между поверхностью металла и концом проволоки, в качестве которой выступает электрод.

Зачастую представленные аппараты невозможно применить в некоторых сферах. В особенности это связано с невозможностью сделать короткий шов.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки содержат следующую маркировку: WP, WZ, WT, WY. Это связано с их надежностью и универсальностью в использовании. Многие из представленных типов электродов применяют для сварки тонких листов металла. В этом случае часто требуется тонкая конусная заточка электрода.

Сегодня я расскажу вам как сварить алюминий аппаратом Ironman 200 AC/DC .

Немного теории – для того, чтобы сварить алюминий необходим источник, который выдаёт переменный ток, потому что алюминий на постоянном токе сварить невозможно. Это касается конкретно аргонодуговой сварки. На аппарате должна быть обязательно функция бесконтактного поджига, функция заварки кратера и функция регулировки баланса переменного тока. Данный аппарат имеет все эти функции, больше в нём ничего нету, но этого вполне достаточно, чтобы качественно сделать работу.

Газу аргону нужно уделять особое внимание. Если он будет немножко грязный, то сварка не получится. Алюминий в процессе сварки будет чернеть и швы будут очень некрасивые. Потому что бывает, что попадаются баллоны, в которых намешано немножко воздуха из атмосферы.

Присадочный пруток

Я встречал два основных вида присадочного материала – это присадочные прутки для сварки чистого алюминия, например, как у меня здесь, электротехнические шины, там применяется чистый алюминий.

И присадочные прутки для сварки литейного алюминия, в котором большое количество примесей других металлов. В таких прутках добавлен компонент кремний, который гораздо облегчает работу с алюминием и швы будут максимально прочные в таких случаях.

Для сварки чистого алюминия применяются прутки под номером 5356. Для сварки литейных сплавов алюминия применяется пруток 4043.

Вольфрамовый электрод

Вольфрамовые электроды необходимо применять либо универсальные либо для сварки переменным током, такие электроды окрашены в зелёный цвет. Для сварки алюминия я применяю универсальный электрод диаметром 2,4. Можно варить как тонкий алюминий, так и толстый, до 5-6 мм.

Электрод перед сваркой необходимо заточить, но не обязательно, чтобы он был очень острый, возможно оставить небольшое притупление на нём, потому что в процессе сварки он всё равно округлится полусферой. В процессе сварки вольфрамовый электрод должен иметь чёткую сферу, напоминающую небольшую капельку, но эта капелька должна быть не больше в диаметре чем сам электрод. Цвет должен быть блестящий, сама сфера должна быть ровная. Если он, например, матовый, значит плохая защита или плохой газ. Тут всё сводится к газу – либо мало газа, либо газ плохой.

Если электрод слишком сильно оплавляется, значит он выдерживает слишком большие температуры, а значит он не рассчитан на такие токи. То есть необходимо применить электрод больший в диаметре.

И еще в аппарате существует такая функция как баланс переменного тока. С этой функцией мы подробно разберемся. Она тоже отвечает за то, как ведет себя вольфрам в работе.

Газовая защита

Для сварки алюминия есть смысл применять газовую линзу. Газовая линза - это цангодержатель, который имеет в себе конструкцию в виде вставленной сеточки внутри, через которую проходит газ. Этот газ создает более спокойный ламинарный поток и тем самым создает более лучшую защиту для вольфрамового электрода и сварочной ванны. Также под эту газовую линзу существуют специальные сопла, диаметр сопел тоже может быть разный. Конкретно для алюминия, чем больше диаметр сопла, тем лучше будет защита. У меня диаметр сопла совсем небольшой, всего миллиметров 8, но для моей задачи будет достаточно.

Вылет вольфрамового электрода при сварке необходимо делать примерно 4-5 мм. Если будет больше, то вольфрам будет сильно греться на переменном токе и будет разрушаться.

В том случае, когда к сварному шву предъявляются особенно строгие требования, касающиеся его чистоты и точности, не обойтись без аргонодуговой сварки. Такими качествами должен обладать шов, выполняемый, например, при изготовлении автомобилей. Применяемая в данной ситуации сварка вольфрамовым электродом позволяет не только выполнить все необходимые условия, но и существенно сэкономить расход подручных материалов, то есть непосредственно самих электродов.

Особенности вольфрамовых электродов и сварки ими.

Вольфрам - это наиболее тугоплавкий из всех применяемых для изготовления электродов металлов. Температура его плавления составляет 3422 градуса Цельсия. Вследствие этого расход электродов при выполнении аргоновой сварки сводится к минимальным значениям.

Вести такую сварку можно как в ручном, так и в полуавтоматическом или автоматическом режиме. При этом можно вообще не применять присадку, используя в качестве материала для формирования сварного шва металл с расплавляемых кромок детали. Такой подход еще больше повышает экономичность сварочных работ.

Вольфрамовые неплавящиеся электроды применяют для сварки металлических изделий, толщина которых может начинаться с 0,1 мм. Максимальная толщина в данном случае не ограничена.

Одним из главных условий получения качественного и точного сварного шва является тщательная подготовка кромок и сборка свариваемых деталей. Особенно важно это в том случае, если ведется соединение заготовок из тонколистового металла. Здесь необходимо произвести предварительную сборку изделия с помощью прихваток, выполняемых тем же вольфрамовым электродом. При промышленном производстве в этом случае обычно используются специальные сборочные станки.

Еще одно важное условие - это вытеснение воздуха из зоны сварки. Для этого работы ведутся в среде защитных газов (чаще всего аргона). Количество необходимого газа зависит от многих факторов: от толщины металла, от его химического состава, от размера свариваемых деталей, от типа сварного соединения. Кроме того, на расход газа влияет и скорость сварки - чем быстрее она ведется, тем более мощным должен быть защитный газовый поток. Важно, чтобы под действие аргона попадала вся сварочная ванна, а также разогретый конец присадки (если она применяется) и сам электрод.

Существенной особенностью сварки при помощи вольфрамового электрода является то, что зажигание дуги требуется производить без прикосновения его конца к металлу свариваемого изделия. Сделать это можно при помощи осциллятора. Дело в том, что в момент зажигания дуги при контакте электрода и основного металла вольфрам на его конце сплавляется с металлом, то есть появляется состав, температура плавления которого гораздо ниже, чем у чистого вольфрама. А это приводит к снижению качества сварного соединения. Также очень важно правильно выбрать сварной ток - это позволит свести к минимуму расход электрода при сварке и надолго сохранить форму заточки его конца.

Использование прямой полярности сварного тока позволяет добиться минимального нагрева вольфрама, а значит, и снизить расход электрода. Также этому способствует и аргоновая защита электрода от окисления кислородом воздуха. В результате за час работы сварщика вольфрамовый электрод уменьшается на десятые, а иногда и на сотые доли грамма. Другими словами, одного такого изделия может хватить на несколько полных рабочих смен.

Технологические характеристики сварки вольфрамовым электродом.

Вольфрамовый электрод с успехом применяется для сварки изделий из разных видов металлов, толщина которых варьируется от самых маленьких значений до 6-8 мм. Также допускается использование данных видов электродов и для выполнения более толстых соединений, но на практике это встречается редко. Применение в таком случае плавящихся электродов позволяет получить шов с более высокими технико-физическими характеристиками и повысить производительность труда.

Выбор технологии проведения сварки зависит от того, выполняется ли она ручным способом или в автоматическом режиме.

При ручной сварке необходимо соблюдать следующие требования:

• сварка производится по направлению справа налево;
• при сварке изделий небольшой толщины горелка располагается под углом в 60 градусов к поверхности свариваемого изделия;
• если сварке подвергаются детали большой толщины, горелка располагается как при сварке угловых швов, то есть под углом в 90 градусов к поверхности детали;
• способ ведения присадочного прутка также зависит от толщины изделия. Если речь идет о деталях из тонколистового металла, пруток вводится сбоку от столба дуги при совершении возвратно-поступательных колебаний. При сварке же значительных по толщине деталей движения прутка должны быть поступательно-поперечными.

Если сварка выполняется в автоматическом или полуавтоматическом режиме, то направление выбирается таким образом, чтобы присадочный пруток шел перед дугой. При этом вольфрамовый электрод должен располагаться под углом в 90 градусов к поверхности свариваемых заготовок. Угол между электродом и присадочным прутком также должен быть прямым.

Отличительные черты аргонодуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом.

Аргонодуговая сварка применяется сегодня при выполнении неразъемного соединения деталей из самых разных металлов: стали, никеля, меди, а также их сплавов. Но наибольшую популярность она получила при сварке алюминиевых изделий, особенно если речь идет об изготовлении ответственных конструкций для самолетостроения или машиностроения.

Теоретические рекомендации гласят, что сварка алюминия вольфрамовым электродом должна вестись на постоянном токе обратной полярности (с «плюсом» на электроде). Но практика показывает, что в данном случае добиться устойчивого, ровного горения дуги практически невозможно. А это приводит к тому, что кромки свариваемых деталей расплавляются недостаточно хорошо, а расход дорогостоящего вольфрамового электрода увеличивается в разы. Именно поэтому чаще всего практикующие сварщики производят работы с алюминием на переменном токе нормальной частоты.

В этом случае период сварки делится на два полупериода:

• в одном из них ток меньше, а на электроде находится «плюс»,
• в другом ток больше, а на электроде «минус».

В том полупериоде, когда электрод имеет положительный заряд, поверхность свариваемого металла очищается. Когда же электрод заряжен отрицательно, металл усиленно расплавляется, при этом нагрев самого вольфрама снижается. Свойство металла очищаться во время проведения сварки позволяет выполнять работы без применения специальных флюсов.

Некоторые нюансы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом.

Одно из важных условий для получения качественного сварного соединения - это стабильная дуга. Добиться от дуги непрерывного, ровного горения помогает постоянный ток прямой полярности. При этом значения тока могут быть совсем небольшими - от 5 А, а напряжение - от 12 В. На постоянном токе производят сварку стали, меди, латуни, чугуна, титана и их сплавов.

Большое значение при сварке на постоянном токе имеет заточка вольфрамового электрода - его конец должен быть острым и четко очерченным. При промышленной сварке электроды затачивают с помощью специального оборудования - станков с алмазным кругом. При их отсутствии подойдет и обычный точильный станок или мелкозернистый круг. Заточка производится по направлению к концу электрода. При этом необходимо внимательно следить за тем, чтобы электрод в процессе подготовки не перегрелся. Превышение температуры вольфрама выше допустимых значений делает его очень хрупким - такой электрод будет просто крошиться в процессе сварки.

Кроме того, для выполнения аргонодуговой сварки необходим защитный газ высокой чистоты - в нем должно содержаться не менее 99,99% аргона. В противном случае говорить о высоком качестве сварного шва не придется. Кстати, именно сварной шов поможет определить качество аргона - если газ содержит большое количество посторонних примесей, материал сварного шва будет темнеть.

Обратите внимание! Использование аргона надежно защищает изделия от появления на их поверхности в процессе сварки оксидной пленки. Но при этом оксиды, которые находились на металле изначально, аргон не удаляет. Поэтому до начала сварки необходимо тщательно зачистить кромки свариваемых заготовок.

Сварку алюминия и его сплавов, как уже упоминалось, ведут на переменном токе. Заточка электрода здесь также имеет большое значение. Правда, в этом случае электрод не оттачивается остро, как жало - достаточно немного закруглить его конец. Кроме того, перед сваркой алюминия очень важно правильно подготовить детали и точно подобрать присадочный материал. Что касается подготовки, то это, в первую очередь, зачистка и обезжиривание свариваемых поверхностей, а также снятие с них фаски, если детали выполнены из толстого металла. В качестве присадки при сварке вольфрамовым электродом алюминия может выступать как чистый алюминий (Al 99%), так и его сплавы - силумин (сплав алюминия с кремнием AlSi) или дюраль (алюминий плюс магний AlMg).