Аргонная сварка — важнейший метод, позволяющий создавать прочные соединения между цветными металлами, титаном, нержавеющей сталью и другими сплавами. Этот метод известен своими высококачественными швами и производительностью. Многих энтузиастов DIY привлекают универсальные возможности аргонной сварки. Однако оборудование, необходимое для этого вида сварки, может быть довольно дорогим и обычно не приобретается для домашнего использования. В результате все большее число любителей задумываются о создании собственных аппаратов для аргоновой сварки.
Технология и применение аргонной сварки
- Благодаря более высокой плотности по сравнению с воздухом аргон отлично проникает в сварочную ванну, обеспечивая защиту от атмосферных газов. В результате процесс сварки может проходить без образования оксидной пленки, что повышает качество соединения.
- Аргон, естественно присутствующий в воздухе, получается как побочный продукт кислорода и азота. Это самый экономичный вариант среди различных защитных газов, используемых при сварке.
Процесс аргонной сварки основан на следующем принципе. За секунду до зажигания дуги в горелку подается аргон. Затем сварщик устанавливает электрод рядом с подготовленной деталью и активирует кнопку включения. Однако, поскольку ионизация защитного газа, необходимая для зажигания дуги, требует высокого уровня, для помощи в этом процессе используется осциллятор.
Осциллятор — это устройство, генерирующее высокочастотные и высоковольтные импульсы, способные ионизировать газ и инициировать дугу между электродом и заготовкой.
После зажигания дуги в шов вручную или автоматически подается присадочная проволока. Соединение деталей происходит в результате плавления присадочной проволоки и прилипания расплавленного металла к оплавленным кромкам заготовок.
Аргонная сварка, также известная как сварка вольфрамовым инертным газом (TIG), является традиционным методом соединения металлов. При этом используется неплавящийся вольфрамовый электрод для создания дуги и добавления металлического стержня или проволоки. Сварка TIG широко известна и используется во всем мире.
Области применения аргонной сварки разнообразны и включают в себя:
- Строительство каркасов, где сварные швы должны выдерживать постоянные нагрузки.
- Соединение труб из стали и цветных металлов, включая трубы из различных сплавов.
- Соединение разнородных металлов.
- Сплавление между собой практически любых металлов, таких как титан, медь, алюминий, нержавеющая сталь, бронза, латунь и чугун. Это особенно важно в автомобильной промышленности.
- Изготовление декоративных и ювелирных изделий.
Элементы для сборки самодельного аппарата
Чтобы собрать необходимое оборудование для аргонной сварки, вам понадобятся следующие компоненты:
- Сварочный аппарат постоянного тока или инверторного типа;
- Осциллятор;
- Блок защиты инвертора;
- Горелка;
- Баллон с аргоном;
- газовый редуктор;
- Газовый шланг;
- Сварочные кабели.
Источник питания
Чтобы обеспечить ток для TIG-сварки, вы можете использовать стандартный сварочный трансформатор и включить на его выходе диодный мост для выпрямления тока. Другой вариант — использование сварочного выпрямителя. Однако в обоих случаях необходимо включить осциллятор, чтобы облегчить бесконтактный поджиг дуги.
В Интернете можно найти информацию о том, что самый простой способ аргонной сварки — это инвертор. Однако следует помнить о нескольких важных моментах. Некоторые инверторы поставляются с уже встроенной опцией для TIG-сварки. В этих случаях достаточно подключить к аппарату горелку для аргоновой сварки, присоединить шланг к баллону с аргоном, и аппарат готов к работе. Но перед началом работы важно переключить аппарат в режим TIG и отрегулировать силу тока до нужного уровня.
Стоит отметить, что инверторы такого типа уже оснащены осциллятором и необходимыми защитными элементами.
Невозможно использовать для этих целей инверторы, не имеющие встроенной функции TIG-сварки. Даже если вы попытаетесь подключить к такому инвертору внешний генератор, это приведет к перегоранию инвертора. Чтобы избежать этого, необходимо внести небольшую модификацию в инвертор, добавив в его цепь блок защиты. Этот дополнительный модуль может быть собран вместе с осциллятором на одной плате и заключен в отдельный корпус. Это позволит создать компактную надстройку для инвертора.
Осциллятор и блок защиты
Как уже упоминалось ранее, для TIG-сварки с помощью сварочного инвертора требуется специализированная приставка. Вы можете легко сконструировать такой блок, используя приведенную ниже схему.
Эта схема состоит из защитного устройства (расположенного слева) и генератора. Последний можно приобрести в Китае или собрать самостоятельно. Чтобы понять, как устроена вышеупомянутая схема, вы можете получить знания, просмотрев это видео.
Факел
Процесс аргонной сварки требует использования уникальной горелки, включающей керамическое сопло и держатель вольфрамового электрода.
Горелка оснащена клапаном подачи газа и кнопкой запуска. Его можно собрать, используя компоненты, легко доступные на китайских сайтах, или же приобрести уже собранный блок.
Аргоновый баллон
В целях безопасности газовые баллоны обычно окрашиваются и маркируются разными цветами. На рисунке ниже показаны различные типы газовых баллонов и соответствующие маркировки и цвета, указывающие на их содержимое.
Как показано на рисунке, для газа аргона используются черные (с белой полосой) или серые (с зеленой полосой и этикеткой) баллоны. Очищенный аргон используется при TIG-сварке, поэтому необходимо приобрести серый баллон с зеленой этикеткой "Argon pure".
Наконечник! Для профессионального использования требуются баллоны емкостью около 50 литров, которые более тяжелые. Однако для бытового использования достаточно 10-литрового баллона, который можно легко перемещать.
Редуктор
Из-за высокого давления газа, содержащегося в баллоне, для его подачи в горелку необходимо использовать регулятор. Этот прибор позволяет измерять давление внутри баллона и дает возможность регулировать скорость потока газа через шланг, подключаемый к горелке.
Для обеспечения надлежащего редуцирования газа крайне важно выбрать редуктор, специально предназначенный для конкретного газа, в данном случае — аргона. Как правило, цвет редуктора совпадает с цветом газового баллона.
Шланг и сварочные кабели
Если вы решите изготовить рукав для аргонной сварки самостоятельно, он получится толстым и негибким, так как в нем нужно будет разместить электрический кабель и газовый шланг. Кроме того, необходимо отдельно приобрести разъемы для подключения к горелке и инвертору (если вы используете инвертор, поддерживающий TIG-сварку). В качестве альтернативы можно приобрести готовый рукав для аргоновой сварки у того же поставщика, что и горелка.
Алгоритм сборки сварочного аппарата
Собрать оборудование для аргонной сварки из инвертора достаточно просто.
- По вышеуказанной схеме подключить к инвертору защитный блок с осциллятором.
- Клемма осциллятора с"+" знак должен быть подключен к кабелю массы. Кабель, идущий к резаку, должен быть подключен к клемме с буквой "-" подписать. Для сварки алюминия кабели подключаются в обратном порядке.
- Подключите рукав с кабелем и газовый шланг к горелке.
- Присоедините редуктор к баллону с аргоном.
- Обязательно подсоедините газовый шланг к редуктору, установленному на баллоне с аргоном.
- Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор — к источнику питания 6 В.
После завершения сборки сварочного аппарата TIG он будет заправлен и готов к работе. Однако перед этим необходимо правильно его настроить.
Настройка готового оборудования
Чтобы настроить самодельную установку для аргонной сварки, выполните следующие действия:
- Заточите вольфрамовый электрод с помощью точилки, пока он не будет напоминать иглу. Это гарантирует, что дуга останется сфокусированной на кончике электрода и не будет разбегаться в разные стороны.
- Вставьте вольфрамовый электрод в резак, убедившись, что он соответствует размеру цанги.
- Откройте вентиль на резаке и отрегулируйте расход аргона с помощью редуктора. Расход газа должен составлять 12-15 л/мин. После настройки закройте клапан на резаке.
- Включите осциллятор и поднесите горелку с электродом к металлу, который подключен к кабелю заземления.
- При нажатии на курок между металлом и электродом должен возникнуть электрический разряд, создающий дугу на расстоянии примерно 0.5 мм.
- Включите подачу газа и еще раз нажмите на кнопку. В этом случае дуга должна загораться на расстоянии не менее 10 мм.
После проведения этих базовых модификаций можно сделать вывод, что аппарат с поддержкой TIG полностью готов к работе.
