• 13.11.2015
  • 72
  • 4008

Не сложная аргонная сварка своими руками

Оглавление: [скрыть]
  • Принцип аргонной сварки
  • Реализация аргонной сварки
  • Необходимый инструмент
  • Источник сварочного тока
  • Осциллятор
  • Для чего нужна газовая горелка

Аргонная сварка своими руками является хорошей альтернативой покупному агрегату, когда затраты на его приобретение не оправдываются малым фронтом предполагаемых работ, например, в домашней мастерской для собственных нужд. Готовые аппараты предлагаются в широком ассортименте, но они имеют высокую стоимость, и целесообразность их применения в домашней мастерской вызывает сомнение. Несмотря на определенные сложности при изготовлении самоделки, аргонная сварка своими руками в дальнейшем оправдает затраты и сослужит добрую службу.

Аргонная сварка алюминия

Металлы типа алюминия принципиально невозможно сваривать без аргона.

Принцип аргонной сварки

Сварка цветных металлов в азотно-кислородной среде (воздухе) не возможна вследствие быстропротекающих окислительных процессов, разрушающих шов. Применяемый обычный флюс не способен обеспечивать защиту. Аргонодуговая сварка представляет собой электродуговую сварку в газовой среде химически нейтрального газа – аргона, что значительно расширяет возможности и улучшает качество сварного шва. Принцип соединения металлов основан на расплавлении их электрической дугой в плазменной среде. Плазма, создающаяся в сварочной зоне в результате ионизации аргона, позволяет поддерживать постоянную продуктивность на дуге, а газ при этом еще и осуществляет защитную функцию. Аргонодуговая сварка позволяет сделать сварной шов ровным и прочным.

Аргонная сварка может основываться на применение плавящегося или неплавящегося электрода. В первом варианте, сварной шов формируется из металла электрода при его расплавлении. Эта методика часто используется в аппаратах автоматического типа, где обеспечивается бесперебойная подача электродной проволоки, но в домашних условиях изготовление таких устройств затруднено. Наибольшее распространение для самоделок находит система с неплавящимся электродом.

Вернуться к оглавлению

Реализация аргонной сварки

Набор вольфрамовых электродов

Вольфрам для электрода выбирают в силу его тугоплавкости.

Обычно применяется схема реализации способа сварки с неплавящимся электродом. Заполнение сварного шва обеспечивается за счет расплавления присадочного прутка, который дополнительно вводится в сварочную зону.

Основными элементами схемы являются: сварочный трансформатор (источник тока); источник газа и система его подачи (баллон, редуктор, система клапанов); осциллятор; аргоновая горелка. Осциллятор создает высокочастотный импульс для поджигания дуги.

Важнейшим элементом является газовая горелка, которая обеспечивает одновременное введение в сварочную зону электрода (обычно, вольфрамовый) и подачу газа (аргона).

Для этого в ней в центре размещается неплавящийся электрод, на который подается сварочный ток, и размещен канал, по которому газ подается на сопло горелки и формируется в виде струи. Кроме того, в горелке обеспечивается охлаждение водой.

Принцип сварки при помощи аргона осуществляется следующим образом. Вольфрамовый электрод подводится к поверхности металла детали на расстояние порядка 2 мм, после чего в эту зону подается аргон и высокочастотный импульс с осциллятора.

Зажигается дуга, которая находясь в плазменной среде, отличается достаточной однородностью и эффективностью. В место сварки вводится присадочный материал, расплавляющийся под воздействием дуги и заполняющий шов. При сварке тонких деталей можно не вводить присадку – достаточно расплавления самого металла заготовки.

Вернуться к оглавлению

Необходимый инструмент

Горелка аргонодуговой сварки

Сварной шов заполняется оплавлением присадочного прутка.

Для изготовления аппарата аргонной сварки потребуется следующий инструмент:

  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • ножовка по металлу;
  • плоскогубцы;
  • отвертка;
  • ключи гаечные;
  • шкурка;
  • напильник;
  • набор для нарезания резьбы (лерки, метчики);
  • электродрель;
  • штангенциркуль;
  • нож;
  • микрометр;
  • тестер;
  • амперметр;
  • вольтметр.
Вернуться к оглавлению

Источник сварочного тока

Роль осциллятора в аргонодуговой сварке

Задача осциллятора – поджиг электродуги.

Самый простой самодельный источник сварочного тока включает сварочный трансформатор и выпрямитель. Популярна схема сварочника, совмещенного с осциллятором.

Для сварочного трансформатора подойдет магнитопровод от любого старого силового трансформатора мощностью не менее 1 кВт, на котором нет следов повреждений и расслоений железа. Первичная обмотка выполняется из медного провода ПЭВ-2 диаметром 0,7-0,8 мм с количеством витков 300-400.

Вторичную обмотку рекомендуется намотать из медной шины сечением 16-25 мм² (количество витков 10) или медного провода диаметром не менее 3,5 мм с количеством витков 65-70.

Вернуться к оглавлению

Осциллятор

Задача осциллятора – поджиг дуги. Необходимость в этом элементе при аргонной сварке (в отличие от электродуговой) связано с недопустимостью зажигания дуги путем касания электродом поверхности металла (короткого замыкания). Для пробивания зазора порядка 2 мм необходим высоковольтный импульс (разряд). Именно для создания такого разряда и предназначен осциллятор. Часто применяют осциллятор типа ОСП3-2М.

Главным элементом схемы является высоковольтный трансформатор ТV1, обеспечивающий повышение напряжения с 220 В до 10 кВ. В схему включены конденсаторы и колебательный контур. На рис.2 приведен вариант самодельного осциллятора, с указанием основных параметров рекомендуемых деталей.

Работа устройства осуществляется следующим образом. С помощью пусковой кнопки на рукоятке горелки, обеспечивается вначале подача газа, а затем электрический разряд с определенной частотой импульсов, величина которых задается высоковольтным трансформатором.

Вернуться к оглавлению

Для чего нужна газовая горелка

Вид газовой горелки

Сопло газовой горелки делают из меди или ее сплавов.

Все основные процессы по формированию сварного шва обеспечиваются газовой горелкой. Схема аргонодуговой горелки проста. Основа этого важного элемента – емкость (корпус) с охлаждающей жидкостью и двумя штуцерами, через которые происходит циркуляция охлаждения. В центре корпуса закреплен вольфрамовый электрод с изоляторами от металла. На него через клеммы подключается кабель от сварочного трансформатора.

Между электродом и корпусом создается зазор, по которому поступает газ (аргон) через соответствующий штуцер. В более простых, но распространенных, конструкциях для подачи газа в сопло внутри корпуса горелки может впаиваться специальная трубка.

Корпус газовой горелки, чаще всего, изготавливается из латуни (рекомендуется марка ЛС59-1). В нем вырезается 6 прорезей для установки необходимых штуцеров и вводов, а также установочный участок для крепления сопла горелки. В свою очередь, оптимальным материалом для сопла является медь. Уплотнение между корпусом и соплом обеспечивается прокладкой, изготавливаемой из термостойкой резины. Крепление вольфрамового электрода осуществляется стальной гайкой с уплотнением в виде шайбы из фторопласта.

Через просверленное в корпусе отверстие в него вводится медная трубка для подведения газа. Шов в месте ввода запаивается тугоплавким (серебряным) припоем. Одновременно эта трубка может исполнять роль электрического проводника к электроду.

Сварочный кабель подключается к электрическому вводу болтом диаметром 6-8 мм с шайбой. На вводе, направленном к головке, выполняется наружная резьба М12. Перед проведением завершающей пайки на медную трубку надо навернуть гайку и одеть шайбу. Этой гаечной системой крепится ручка, изготавливаемая из текстолита или эбонита. Она собирается из двух частей.

Ручку можно позаимствовать от стандартной газовой горелки или изготовить своими руками. На конце медной трубки монтируется вводный штуцер, а на нем целесообразно установить на резьбе дроссель с диаметром внутреннего отверстия 0,5 мм. Дроссель поможет устранить излишний расход аргона при работе и исключит первичный удар во время открытия клапана подачи газа из баллона.

Вольфрамовый электрод следует заострить на алмазном круге под углом примерно 45 градусов. Оптимальная длина электрода (а значит и длина горелки) примерно 25 см, но размер не является определяющей величиной и выбирается произвольно. При изготовлении следует максимально использовать то, что есть в наличии. Давление газа в горелке поддерживается порядка 1 кг/м². Вылет электрода из сопла – 3,5-4,5 мм, длина дуги – 2,6-3 мм.

Аргонная сварка своими руками – достаточно сложное и трудоемкое мероприятие. В то же время, такой аппарат в домашней мастерской поможет сделать много полезных дел.