Данный процесс представляет собой сварку деталей с помощью дугового разряда, образованного неплавящимся электродом и самим изделием. Наиболее распространенные материалы для изготовления электродов в этом случае — вольфрам и графит. Иногда используют электроды из меди, или меди со вставками вольфрама или циркония.
Известно, что наилучший результат варки достигается при использовании иттрированных, торированных или латтанированных вольфрамовых электродов. Так, например, если в процессе изготовления электродов в вольфрам добавить 1,5-2% окислов лантана и иттрия, то стойкость этого рабочего инструмента повысится. В этом случае можно использовать сварочные токи, повышенные на 15%. Перед сваркой обычно затачивают рабочий конец электрода. делают это на длине около 2-3 его диаметров на конус (угол 60 градусов). Таким образом можно влиять на размер и форму сварного шва.
В 1882 году, когда Н.Н.Бенардос изобрел электрическую дуговую сварку, электроды в ней использовались именно угольные. А вот применение плавящегося (металлического) электрода произошло только через 6 лет.
Сварка неплавящимся электродом применяется для;
- стали (все ее классы),
- цветных металлов (а также их сплавов),
- тонколистных металлов,
- разнородных металлов.
Сварка неплавящимся электродом на переменном токе в инертном газе: 1 — баллон с газом; 2 — редуктор; 3 — ротаметр; 4 — горелка; 5 — свариваемая деталь; 6 — аккумулятор; 7 — дроссель; 8 — дроссель высокочастотный; 9 — вольтметр; 10 — баластный реостат; 11 — 12 — амперметры переменного и постоянного тока; 13 — оссцилятор; 14 — трансформатор сварочный
Описание процесса
Перед сваркой, для достижения более качественного результата, обеспечивают точную сборку и подгонку кромок деталей. Форма предварительной подготовки кромок деталей зависит от толщины свариваемых элементов, а также наличия возможности осуществлять сварку с двух сторон. Так, например, при толщине стальных листов до 3-4 мм, алюминиевых — до 5-6 мм скос кромок не делается.
Возбуждение электрической дуги осуществляется с использованием осциллятора или касанием электрода изделия при токе зажигания 7-10 А. Если осуществляется ручная сварка алюминия или его сплавов, а осциллятора нет, то следует возбуждать дугу на медной или угольной пластине.
Как правило, такая сварка осуществляется с применением защитных газов. Последние не должны вступать в реакцию с электродом. Поэтому если электрод изготовлен из вольфрама, то подается гелий или аргон. Если медный, то в качестве рабочего газа используют азот. Газ подается в зону дуги через специальное сопло. Таким образом, зона расплавления металла ограждается от воздействия газов атмосферы.
Если детали имеют большую толщину, то для формирования шва нужной прочности и толщины, используют присадочную проволоку. Ее обычно вводят сбоку, используя возвратно-поступательные движения. Состав и диаметр присадочной проволоки также зависит от поставленных задач и требуемых характеристик шва.
Вылет электрода из сопла должен быть менее 3-5 мм. Если осуществляется сварка угловым швом и стыковым швом с глубокой разделкой, то этот показатель — менее 5-7 мм. Длина дуги поддерживается порядка 1,5-3 мм. После обрыва дуги подача газа для защиты останавливают через 5-10 секунд, а затем возобновляют за 15-20 до возбуждения новой. Делается это для защиты вольфрамового электрода от окисления и расплавленного металла от действия воздуха.
Преимущества
- дуга остается устойчивой в независимости от рода тока,
- шов может содержать 0-100% основного металла,
- геометрические и химические параметры сварного шва можно регулировать с помощью изменения марки, профиля, скорости подачи и угла наклона присадочной проволоки.
Недостатки
- низкий КПД электрической энергии (0,4-0,55),
- начальное возбуждение дуги осуществляют дополнительные устройства (нужно обеспечить их наличие),
- сварное соединение быстро охлаждается.
