Самодельная аргоновая сварка

Самодельная аргоновая сварка

Аргонная сварка является незаменимым методом, с помощью которого можно создавать неразъемные соединения изделий из цветных металлов, титана, нержавеющей стали и других сплавов. К тому же, данный вид сварки отличается хорошим качеством шва и высокой производительностью. Универсальные возможности аргоновой сварки привлекают и домашних мастеров. Но данное оборудование имеет высокую стоимость, и для домашнего использования практически не покупается. Поэтому все больше мастеров начинают задумываться о изготовлении агрегата аргонной сварки своими руками.

Собираем аргонно-дуговую сварку

Не каждый может позволить себе купить готовое оборудование для сварки, хотя рынки дают огромный выбор того или иного оборудования, на любой вкус и для выполнения различных видов работ. Но благодаря небольшой смекалке и желанию достичь нужного результата всегда можно выгодно найти выход из трудной ситуации. А ответ этому — контактная и аргонная сварка своими руками.

Сварка в среде инертного газа аргона

Для собственного создания сварочного оборудования необязательно обладать великими знаниями в области электроники или самой сварки, достаточно следовать предложенным инструкциям и результат не даст себя долго ждать. Для начала следует определиться с видом сварки, которое наиболее необходимо и требуется для выполнения предложенных работ. Для начала рассмотрим принцип сборки сварочного аппарата с помощью газа аргона. Необходимые материалы:

1. Источник тока. Для этого подойдет стандартный трансформатор, возможно, для ручной сварки, с переменным или постоянным током. Редуктор для газового баллона
2. Баллон с газом аргона. Желательно с наличием манометра.
3. Газовый редуктор.
4. Специальная аргоновая горелка.
5. Газовый клапан.
6. Осциллятор, который преобразует электрический ток в высокочастотные импульсы, для поджигания сварочной дуги. Для этого нежелательно касания с рабочей поверхностью из-за слишком низкой ионизации, при которой слабо вырабатывается искра. При этом электрод может окислиться и загрязниться.
7. Сварочная маска.

Газовая горелка подключается к трансформатору и редуктору, параллельно источнику питания подключается осциллятор. Масса подается, как и при любом другом виде сварки.

Главное не забывать, что при ручной сборке аргонной сварки необходимо особое внимание уделить технике безопасности. Во время сборки собственной конструкции выключите из сети все элементы питания.

Все используемые агрегаты должны быть исправлены, на накидных гайках присутствует рабочая резьба, шланг, через который подается газ, должен быть надежно присоединен, так же как и редуктор. На всем оборудовании должно быть надежное заземление кабелем, у которого сечения не менее 25 мм.

Аргоновая горелка

Чтобы сварочные работы велись правильно нужно обратить внимание на некоторые моменты:

• при включении аргон имеет малое шипение
• поверхности, которые задействованы в сварке, должны быть обезжирены и зачищены
• переключатели тока возможны не только ручные, но и педальные (при ручных переключателях не предусмотрено использование обеих рук в процессе сварки)
• движение горелки по шву должно быть только продольное, что будет гарантировать высокое качество при сварке.

Данный тип сварки является универсальным и незаменимым во многих случаях, который позволяет выполнять широкий спектр операций. А тот факт, что есть возможность собрать его своими руками, чувствительно сэкономит средства, которые были бы потрачены на покупку подобного оборудования в специализированных магазинах.

Принцип работы

Генерация состоит из нескольких последовательных операций, для наглядности их лучше перечислить:

• подача тока;
• от повышающей обмотки заряжается конденсатор;
• при полной зарядке емкости блок управления подает сигнал на разрядник;
• происходит пробивной разряд;
• закорачивается колебательный контур;
• в рабочую зону подаются затухающие колебания;
• предохранитель размыкает электрическую цепь, когда освобождается конденсатор;
• за счет ионизации воздуха или защитного газа вспыхивает дуга.

С помощью специальной кнопки на держателе или корпусе горелки (для аргонодуговой сварки) можно управлять процессом.

Осциллятор для сварки, сделанный своими руками или приобретенный магазине, подключается к аппарату, чтобы в процессе сваривания при необходимости генерировать импульс, разжигающий потухшую дугу. Как только дуга разгорится, импульс исчезает. Кратковременный разряд схож с ударом молнии, непосредственный контакт детали с электродом для возникновения дуги не нужен. Осциллятор применим для работ:

• с вольфрамовым неплавящимся стержнем, присадочной проволокой;
• стандартными электродами в обмазке (подбираются по типу свариваемых заготовок).

Импульсы, генерируемые осциллятором, небольшие по длительности, характеризуются низкой скважностью, мощностью до 300 Вт. Формируют искровой пробой между электродом и деталью на удалении.

Созданные своими руками осцилляторы не хуже фабричных поддерживают стабильное горение дуги в процессе сварки. Устройства срабатывают, когда возрастает промежуток между деталью и электродом. Когда воздушный промежуток слишком большой, электродуга самопроизвольно затухает. Дополнительный генератор возобновляет горение без процедуры электродного чиркания или прямого контакта детали с электродом. Приложив свои руки, можно сделать осциллятор из имеющихся электродеталей. До этого нужно узнать критерии выбора устройств.

Порядок изготовления устройства для сварки в среде аргона

Разберемся в том, как сделать своими руками устройство для аргонной сварки, имея в наличии все необходимые комплектующие. В первую очередь изготавливают удобный держатель, для чего используют трубку соответствующего диаметра. Ее обматывают двумя слоями изолирующего материала (стеклоткани), между которыми располагают силиконовый герметик. Такому держателю придают удобную изогнутую форму. К нему крепят микровыключатель, который будет отвечать за открытие и закрытие газового клапана.

Комплектующие для самостоятельного изготовления горелки

К готовой горелке присоединяют трубку диаметром 6–8 мм, через которую к ней будет подаваться защитный газ. Обратный конец такой трубки соединяют с газовым баллоном. Кроме того, к горелке подводят два провода: один – для соединения микровыключателя с газовым клапаном, второй – для подачи сварочного тока к электроду. Сечение питающего провода, который будет работать под серьезной нагрузкой, должно быть не меньше 8 квадратных миллиметров.

Газ, подающийся в зону сварки, должен отключаться не сразу после ее окончания, а спустя некоторое время (5–7 секунд). В аппаратах серийных моделей для аргонной сварки задержку отключения защитного газа обеспечивает специальное электронное устройство, которое не только усложняет конструкцию оборудования, но и делает его дороже. В самодельных устройствах для аргонной сварки, которые отличаются простотой конструкции и бюджетной себестоимостью, такая задержка обеспечивается за счет ручного отключения микровыключателя.

Собираясь изготовить своими руками аппарат для аргонной сварки, имейте в виду, что не следует применять для защиты сварочной зоны смесь газов. Как показывает практика, только чистый аргон (не менее 99% чистоты) может обеспечить получение качественного и надежного сварного соединения.

Принципы работы аргонодуговой сварки

Электрическая (дуговая) и газовая, сварки, при смешении дали нам аргонодуговую сварку. Электрическая дуга термически воздействует на края металлов, а плазма, получающаяся при отщеплении электронов от аргона, за счет его высокой ионизации, приводит к плавлению материала. Аргон, так же служит защитной средой, для соединяемых металлов, предохраняя шов от попадания различных примесей из воздуха, что делает его не только ровным, но и очень прочным. Кроме высоких качественных характеристик швов, к достоинствам этой сварки относится и возможность использования в любом положении, что бывает необходимым при сваривании труб, деталей автомобилей и других высокотехнологичных изделий. Возможность выполнения швов различной конфигурации – дополнительный бонус. Недостаток, которым обладает аргонно дуговая сварка – невысокая (в сравнении с другими видами сварки) скорость процесса.

Некоторые тонкости

Перед работой, вольфрамовый электрод необходимо заточить под небольшим углом. Выполняется это своими руками, на заточном станке, постоянно вращая стержень вокруг своей оси. Учитывая, что форма электрода влияет на глубину проварки и качество шва, заостренный электрод максимально увеличит эти показатели.

Аргоновая сварка подразумевает использование присадки – металлической проволоки из соответствующего материала, для заполнения сварочной ванны. Расположение присадочной проволоки впереди горелки, под небольшим углом к поверхности и плавная, аккуратная подача, обеспечит узкий, ровный шов. Если толщина свариваемых деталей невелика, присадка необязательна.

В процессе работы, электрод необходимо держать максимально близко к поверхности, примерно 2 мм, для возникновения маленькой дуги. Минимальная дуга обеспечивает оптимальную глубину соединения и тонкий шов.

Сварка требует много терпения

Разновидности TIG

Аргонная сварка проводится при помощи плавящегося и неплавящегося электродов, неплавящийся электрод изготавливается из вольфрама, как исключительно тугоплавкого материала. Он используется в качестве высокотемпературного проводника тока. Существует несколько разновидностей аргоновой сварки.

• Ручная аргонодуговая сварка с помощью неплавящегося электрода – РАД
• Автоматическая аргонодуговая сварка с помощью неплавящегося электрода – ААД
• Автоматическая аргонодуговая сварка с помощью плавящегося электрода — ААДП

Общая информация

Аргонно дуговая сварка во многом очень схожа с ручной дуговой сваркой, вот только дополнительно применяется защитный газ аргон и присадочная проволока. Одновременно с этим используется неплавящийся электрод из вольфрама. Электрод помогает поджечь дугу, а проволока формируется шов. В мире эта сварочная технология называется TIG (ТИГ).

Суть аргонодуговой сварки проста. Сначала горелка подает в сварочную зону аргон. Спустя секунду после подачи газа поджигается сварочная дуга. Чтобы поджечь дугу, нужно поднести к металлу горелку с электродом внутри и нажать на копку включения. Но отчего поджигается дуга? Ведь нет никаких причин для этого.

Эту задачу решает осциллятор. Он ионизирует газ и тем самым позволяет дуге зажечься в парах аргона.

После того, как дуга стабилизировалась, можно подавать в сварочную ванну присадочный материал. Это можно делать вручную или с помощью подающего механизма. Дуга плавит металл, а вот присадочная проволока позволяет сформировать сварной валик. Проволока плавится вместе с металлом и смешивается с ним.

Далее мы расскажем, что вам понадобится для сборки аргонной сварки своими руками.

Настройка tig аппарата от А до Я

Практически все металлы свариваются на прямой полярности (на электроде минус). Исключением является лишь сварка алюминия и его сплавов. Ярким примером сплава может могут стать медные сплавы со значительным содержанием алюминия. Для них обязательным является использование переменного тока.

На панели управления выставляем метод сварки – TIG.

Устанавливаем предпродувку газа на 0,5 сек.

Настраиваем ток поджига – 25% от рабочего тока (А).

Фиксируем время нарастания до рабочего тока – 0,2-1,0 сек.

Устанавливаем ток сварки (А) (см. Таблицу ниже)

Выставляем время до тока заварки кратера (спада в секундах)

Выбираем значение тока заварки кратера в амперах

Последним параметром станет время продувки газа после сварки (сек)

Параметры, которые относятся к заварке кратера, подбираются в зависимости от толщины металла.

В данной таблице даны общие рекомендации по подбору сварочного тока для наиболее используемых металлов и толщин. Это поможет вам сориентироваться при подготовке к началу работы.

Таблица. Настройка аргонодугового аппарата в зависимости от вида металла и толщины

Вид металла

Толщина металла, мм

Почему следить за силой тока важнее, чем за остальными параметрами? Во время TIG сварки можно прожечь заготовку, выставив слишком сильный ток. Низкое значение не позволит расплавить металл, что сведет все попытки сварить деталь на нет.

Сборка и настройка аппарата своими руками

Для создания блока питания используется силовой трансформатор мощностью более 1 кВт, первичная обмотка наматывается проводом с диаметром 0,72−0,9 мм от 320 до 410 витков. Рекомендованные значения для вторичной обмотки из медной шины 15−25 мм 2 с количеством витков от 10 до 12 с индивидуальным подбором под необходимые параметры по току и напряжению.

Кроме блока питания, необходимо добиться корректной работы осциллятора, который должен выдавать на выходе напряжение в пределах от 2500 до 6000 В с частотой от 200 до 500 кГц. Именно такие параметры позволяют ионизировать пространство между вольфрамовым электродом и заготовкой, чтобы облегчить розжиг дуги короткого замыкания.

При таком способе, как сварка аргоном, необходимы шланги для подачи газа в зону сварки соединённые с кабелем подачи сварочного тока и управляющего сигнала от кнопки к схеме задержки и газовому клапану. Но самым сложным является изготовление горелки своими руками, поскольку необходимо в одном корпусе разместить кнопку управления, цанговый зажим вольфрамового электрода с подсоединённым сварочным кабелем диаметром 6 мм. Кроме того, необходимо закрепить узел фиксации керамического газового сопла поэтому если есть возможность, то лучше приобрести горелку заводского изготовления наряду с баллонами, манометрами и редуктором.

Последовательность настройки оборудования заключается в проверке работы осциллятора, схемы задержки, газового клапана и сварочных параметров блока питания. Последовательность сварочных работ заключается в выполнении следующих операций, а именно:

• вентилями устанавливается необходимая концентрация газовой смеси и выставляется по манометрам расход от 6 до 12 л/мин в зависимости от тока сварки и толщины заготовок;
• в цанговом зажиме крепится вольфрамовый электрод, который выступает не более 4 мм от среза газового сопла, при этом дуга должна быть не более 2,5−4 мм;
• заготовки фиксируются во избежание сдвига относительно друг друга в процессе работы;
• подбирается проволока и включается инвертор, при этом импульс осциллятора должен подаваться с задержкой на 1−2 сек относительно открытия газового клапана;
• после возникновения стабильной дуги и сварочной ванночки вручную подаётся присадочная проволока в зону шва.

Основными частями такой установки являются:

• инвертор с возможностью сварки ММА;
• горелка TIG;
• баллон с аргоном;
• манометр;
• осциллятор;
• соединительные шланги и кабели.

Собрать их нужно в соответствии со следующей схемой:

После настройки параметров тока, включить инвертор, подготовить металл и начинать сварку.

На максимальных параметрах работать все равно не придется, а переплачивать вдвое за горелку промышленного уровня нет смысла. Многие сайты интернета рекомендуют сделать горелку самостоятельно. В принципе, это возможно. Но если купить все детали и собрать самостоятельно, то по стоимости она сравняется с заводской, а по качеству сборки и возможности регулировок и настроек будет хуже на порядок. В этом случае остается только успокаивать себя тем, что горелка сделана своими руками.

Можно сделать вывод, что переделка инвертора ММА в установку ТИГ не требует вмешательства в работу самого аппарата — необходимо только докупить периферию и правильно все собрать. По сравнению с покупкой инвертора, в котором предусмотрен режим TIG, это обойдется почти вдвое дешевле.

О собственном опыте трансформации инвертора в аппарат TIG редакция предлагает поделиться на страницах сайта. Нас и наших читателей интересуют советы и личные разработки практиков. Пишите нам, самые интересные разработки будут опубликованы под именем автора.