Дуговая сварка в защитной атмосфере инертного газа неплавящимися электродами осуществляется методом плавления и применяется для сваривания алюминия, никеля, меди, бронзы, титана, магния, нержавеющей стали и других неферромагнитных металлов.
Область применения неплавящихся электродов простирается от космической промышленности до изготовления деталей к велосипедам.
Эти электроды применяются для резки и сварки металлов с толщиной около одного миллиметра.
Назначение и виды тугоплавких электродов
Для проведения сварочных работ применяют основные виды электродов:
- Вольфрамовые;
- Угольные;
- Графитовые.
Они имеют различное предназначение, но относятся к классу неплавящихся электродов.
Для воздушно-дуговой резки металла и устранения дефектов на поверхности изделий применяются угольные стержни. При их использовании сварочные работы проводят при силе тока в 580 ампер. Среди угольных стержней можно выделить такие разновидности:
- Круглые марки ВДК (воздушно-дуговая резка).
- Круглые марки СК (сварочные круглые).
- Плоские марки ВДП (воздушно-дуговое разрезание).
Разрезание металла при помощи электрической дуги и удаление расплавленного металла струей сжатого воздуха называется воздушно-дуговой резкой.
Угольные стержни нашли свое применение для сваривания тонкостенных конструкций из цветных металлов и стали, и при заваривании дефектов на поверхности литых изделий.
Угольные стержни можно использовать в сварочном процессе с использованием присадок, которые укладывают по линии варки либо подаются в сварочную ванну, или обойтись без таковых. Их часто применяют для сварки медных проводов.
Для сваривания сплавов алюминия и меди, а также цветных металлов применяют графитовые стержни. В сравнении с угольными аналогами этот тип является более доступным по ценовым параметрам. Графитовые стержни в сравнении с угольными электродами лучше переносят температурное воздействие, лучше режутся и имеют меньший износ.
Вольфрамовые тугоплавкие стержни относятся к самому широко используемому типу в домашнем и промышленном производстве.
Они подходят для сваривания любых металлов, даже с использованием защиты из газа. Для аргонодуговой сварки вольфрамовые электроды выпускаются с различным составом:
- Иттрированные;
- Лантанированные;
- Торированные - они выпускаются с добавлением Тория, имеют невысокую степень радиоактивности, поэтому в настоящее время не применяются в промышленности;
- Обычные.
Они имеют вид прутка с диаметром от 1 до 4 миллиметров. В силу своей тугоплавкости температура его плавления намного превышает температуру электрической дуги, что позволяет сваривать им любые металлы и сплавы. Но чаще всего его применяют для сварочных работ с алюминием, нержавеющей сталью, медью и другими.
Применение вольфрамовых электродов
Угольные и графитовые стержни сегодня для домашнего применения практически не используются. Для сварки цветных металлов, алюминия и нержавеющей стали используются вольфрамовые стержни.
В зависимости от режима сварки в защитных газах, который определяется такими факторами, как толщина металла, его вид, защитная атмосфера и другими, выбирается вид вольфрамового стержня для использования в соответствующем режиме.
Классификация вольфрамовых электродов зарубежного производства.
| Режим сварки с использованием тока | Назначение электрода в зависимости от марки металла | Обозначение электрода цветом | Обозначение марки электрода |
| Переменный | Для сваривания алюминия, магния и их сплавов | Зеленым | WP |
| Постоянный | Для сварки низколегированных, углеродистых и нержавеющих сталей | Красным | WT-20 |
| Постоянный или переменный | Для сваривания стали любых марок | Серым | WC-20 |
| Постоянный или переменный | Для сваривания нержавеющей и легированной стали | Золотистым | WL-15 |
| Постоянный или переменный | Для сварки нержавеющих сталей | Синим | WL-20 |
| Постоянный | Для сваривания нержавеющей, углеродистой и низколегированной стали и меди | Темно-синим | WY-20 |
| Переменный | Для сваривания алюминия и магния | Белым | WZ-8 |
Тугоплавкие электроды отечественного производства имеют маркировку:
- ЭВЛ — лантановые стержни.
- ЭВИ — иттриевые стержни.
- ЭВЧ — вольфрамовые стержни. Сварку осуществляют только на переменном токе.
Для маркировок ЭВЛ и ЭВИ сварку можно проводить в двух режимах с требуемой полярностью. Они имеют различные цветовые обозначения в зависимости от цели использования. Выбор режима и силы тока зависит от характеристик заготовки и металла. Например, изделия из меди и нержавеющей стали варят с применением постоянного тока, а для сварки алюминия применяют переменный ток.
При сварке неплавящимися электродами следует устанавливать полярность: прямую или обратную. Для обратной полярности устанавливают массу на минусе, а держатель на плюсе, а для прямой — наоборот. От выбора режима полярности будет зависеть форма проваренного металла. Глубоким и узким шов будет при установке постоянного тока и прямой полярности. Широкий и поверхностный шов получится при выборе постоянного тока и обратной полярности.
Вольфрамовые стержни имеют свойство затупляться по мере проведения сварочных работ и требуют заточки. При длине электрода до трех диаметров следует выдерживать угол заточки в 30 градусов и на полмиллиметра притупляют кончик. Чтобы сэкономить длину вольфрамового стержня сварочные работы начинают с подачи газа и потом поджигают дугу. С этой же целью категорически запрещается стучать по заготовкам кончиком электрода. Дугу следует зажигать на графите и затем переносить к месту сварки.
Недостатки и достоинства сварки
Среди достоинств применения неплавящихся электродов для дуговой сварки можно выделить:
- Минимальную деформацию в металлах после сварки из-за минимальной зоны прогрева.
- Высокое качество соединения.
- Быстроту выполнения работ.
- Низкий порог вхождения.
- Наличие широкого ассортимента материалов для сварочных работ.
К недостаткам можно отнести:
- Выдуваемость защитного газа из зоны сварки, что усложняет проведение работы на улице в ветреную погоду.
- Перед проведением сварочных работ требуется качественная подготовка металла.
- Требуется зачистка деталей при розжиге вне зоны сварки.
