- высокая производительность процесса сварки, достигающая при ручной сварке до 50-60 м/ч, а при автоматической сварке – до 200 м/ч и более;

- отсутствие необходимости применения флюсов и другой очистки шва от шлаков;

- возможность наблюдения за процессом формирования сварного шва;

- малая зона термического влияния;

- возможность полной механизации и автоматизации процесса сварки.

2.2. Оборудование и аппаратура для ручной и механизированной сварки.

Аргоно-дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом производится на постоянном и переменном токе. Схема сварочной цепи при постоянном токе приведена на рис. 1.

Установка для ручной сварки постоянным током состоит из сварочного генератора постоянного тока 1, балластного реостата 2, газоэлектрической горелки 3, баллона с газом, редуктора и контрольных приборов (амперметра, вольтметра и расходометра газа).

Источником питания сварочной дуги служат сварочные генераторы постоянного тока с жесткой или полого падающей внешней характеристикой типа ПСГ-350, ПСГ-500, АЗД-7-5/30.

Балластный реостат РБ-300 или РБ-200 включается в сварочную цепь для регулирования и получения малых значений сварочного тока и повышения устойчивости горения дуги.

Газоэлектрические горелки бывают различной конструкции. В практике наибольшее применение получила горелка типа ЭЗР-3-58. Она имеет сменные электроды и рассчитана на сварочные токи до 200 А.

Горелка имеет корпус, в который вмонтированы вентиль и трубка. На трубке укреплена головка с соплом и с цангой для закрепления электрода. Аргон подается по шлангу к ниппелю и через вентиль поступает в головку. Сварочный ток подводится по гибкому кабелю через зажимы цанги к электроду. Щиток изготовлен из нестовой фибры и служит для защиты руки сварщика от теплового воздействия дуги и от брызг металла.

Для сварки при больших сварочных токах, применяются горелки типа АР-10 (большая), АР-7Б, АР-9, допускающие токи до 400-500 А и снабженные системой водяного охлаждения.

Установка для ручной сварки переменным током состоит из источника питания дуги, осциллятора, балластного реостата, газоэлектрической горелки, баллона с газом, редуктора и контрольных приборов.

Источники питания должны иметь повышенное вторичное напряжение, чтобы обеспечить устойчивое горение дуги. Для этого в сварочную цепь включают два сварочных трансформатора типа СТЭ-34 с последовательно включенными вторичными обмотками или применяют трансформаторы типа ТСДА с повышенным вторичным напряжением холостого хода.

Осциллятор обеспечивает быстрое и легкое возбуждение и устойчиво горение дуги.

Газоэлектрические горелки применяют типа ГРАД-200 и ГРАД-400, отличающиеся большой легкостью. Горелка ГРАД-200 весит 0,2 кг и допускает сварочные токи до 200 А, а горелка ГРАД-400 весит 0,4 кг и допускает токи до 400 А.

Полуавтоматическая сварка неплавящимся электродом производится шланговым полуавтоматом типа ПШВ-1. Он предназначен для сварки металлов толщиной от 0,5 до 5 мм.

Полуавтомат снабжен электродвигателем, который через редуктор и гибкий вал, проходящий по шлангу, приводит во вращение ролики, расположенные на газоэлектрической горелке. Ролики протягивают по шлангу присадочную проволоку и подают ее в зону дуги. Скорость подачи проволоки диаметром 1-2 мм устанавливается в пределах 5-50 м/ч.

Сварку осуществляют переменным током с включением в сварочную цепь осциллятора.

Полуавтомат позволяет выполнять сварку во всех пространственных положениях шва.

Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом производится с помощью полуавтоматов типа ПШПА-6, ПШПА-7 и ПШПА-9. Первые два типа предназначены для сварки электродной проволокой диаметром 1,6-2,5 мм при сварочном токе до 300 А, а последний тип – для сварки малых толщин металла проволокой диаметром 0,5-1,2 мм при сварочных токах до 180 А.

Комплект полуавтомата состоит и переносного пульта управления, механизма подачи проволоки и газоэлектрической горелки в виде пистолета. Электродная проволока вытягивается из кассеты по шлангу роликами, расположенными в пистолете, ролики вращаются электродвигателем через редуктор с помощь гибкого провода. Для предохранения от перегрева пистолет имеет водяное охлаждение.

Сварка в среде углекислого газа производится полуавтоматической и автоматической установкой.

Схема полуавтоматической установки, предназначенной для сварки в среде углекислого газа, представлена на рис.2. Установка состоит из сварочного преобразователя постоянного тока 9, газоэлектрической горелки 1, механизма подачи проволоки 2, аппаратного шкафа 8, баллона с углекислым газом 7, осушителя 5, подогревателя 6, редуктора 4 и расходомера 3.

В качестве сварочных преобразователей применяют ПС-300 или ПС-500.

Газоэлектрические горелки служат для подвода газа и подачи электродной проволоки в зону горения дуги и для подвода сварочного тока к электродной проволоке.

Механизм подачи проволоки, как правило, используется от полуавтоматов ПШ-5 или ПШ54 или полуавтоматов ПШПА-6, ПШПА-7. Подача электродной проволоки производится с постоянной скоростью независимо от напряжения дуги.

Аппаратный шкаф содержит электрооборудование, необходимое для подвода сварочного тока и тока цепей управления к соответствующей аппаратуре установки.

Осушитель газа типа РОК-1, начиненный обезвоженным медным купоросом, применяют для предотвращения попадания влаги в шов и тем самым для предупреждения образования пористости металла шва.

Подогреватель с электронагревательным элементом служит для подогрева углекислоты и тем самым для предупреждения замерзания редуктора, которое может произойти от понижения температуры газа при редуцировании.

2.3. Защитные газы.

Аргон – одноатомный газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха. Получают из воздуха, где его содержится 0,935% (по объему).

Аргон выпускается промышленностью двух сортов: чистый (ГОСТ 10157-62) и технический (ТУМХП 4196-54).

Чистый аргон марки А содержит 99,99% аргона, не более 0,01% азота и не более 0,003% кислорода. Чистый аргон марки Б содержит 99,96% аргона, а марки В – 99,9% (остальные примеси – азот, кислород).

Технический аргон содержит 83,3% аргона и примесей: азота до 16%, кислорода до 0,4% и углекислого газа до 0,3%. Его применяют при сварке менее ответственных швов и при сварке меди.

Чистый аргон применяют при сварке ответственных швов и при сварке высоколегированных сталей, титана, алюминия, магния и их сплавов.

Гелий – одноатомный инертный газ без цвета и запаха. Выпускается гелий технический I и II состава (ВТУ МХП 0446-54). Гелий технический I поставляется в газообразном виде чистотой 99,6 –99,7% в баллонах типа А при максимальном давлении 150 кГ/см2. Баллоны окрашены в коричневый цвет без надписей.

Гелий технический II поставляется также в газообразном виде чистотой 98,5-99,5% и в таких же баллонах, но имеющих белую надпись «Гелий».

Углекислый газ СО2 не имеет цвета и запаха. Получают из газообразных продуктов сгорания антрацита или кокса, при обжиге известняка и т.д. Поставляется углекислый газ в сжиженном виде в баллонах типа А емкостью 40 литров, в который при максимальном давлении 75 кГ/см2. вмещается 25 кг углекислоты. Для целей сварки используют сварочную углекислоту (ГОСТ 8050-64) «Углекислый газ сжиженный») и углекислый газ осушенный (выпускается по специальным техническим условиям).