Argonschweißen: Was ist das, Arten, Vor- und Nachteile, Merkmale, Unterschiede zum herkömmlichen Schweißen, Anwendung

Das Argonschweißen ist eine Art Lichtbogenmethode zum Verbinden von Metallen. Der Lichtbogen wird in der inaktiven Gassphäre mithilfe einer Wolframelektrode gezündet. Gleichzeitig werden die Kanten der zu verschweißenden Teile angeschmolzen und zuverlässig miteinander verbunden.

Argonschweißen - Merkmale und Beschreibung

Ein charakteristisches Merkmal des Argonschweißens kann als gelungene Kombination der Prinzipien des Elektro- und Gasschweißens angesehen werden. Diese Schweißtechnik zeichnet sich durch eine hervorragende Schweißqualität aus. Sie werden sorgfältig poliert und am Ende des gesamten Arbeitszyklus sind die Passstellen absolut nicht mehr wahrnehmbar.

Der Hauptfaktor im Prozess ist der Lichtbogen. Hier findet die Umwandlung von elektrischer Energie in thermische Energie statt. Durch die hohe thermische Schwelle schmilzt das Metall an der Schweißstelle. Wenn Sie den Lichtbogen sanft bewegen, erhalten Sie eine Verschmelzung des Materials und eine zuverlässige Verbindung der Werkstücke. Durch Bewegen der Elektrode werden die Parameter des Schweißbades angepasst, die Schweißgeschwindigkeit, der Eindringgrad, die Qualität und Breite der Naht angepasst.

Um die Lücken zu füllen, wird eine hohe Metallperle auf die Naht aufgeschmolzen, dazu wird ein Fülldraht verwendet. Es muss die gleiche Zusammensetzung haben wie das zu schweißende Material. Der Zusatzdraht wird manuell in die Schmelzstelle eingeführt.

Die Stromversorgung erfolgt über eine Wechselrichtereinheit mit Steuerung, einem Neutralgasversorgungssystem und Anschlüssen für den Anschluss des Brenners. Der Strom kann variieren, sowohl konstant als auch variabel sein.

Während des Betriebs des Argon-Schweißgeräts wird inertes Argongas durch die Düse des Werkzeugs in die Lichtbogenzone geleitet. Es „verdrängt“ atmosphärische Luft aus dem Schweißbad, einschließlich Sauerstoff und Stickstoff. Metallnähte werden so beim Schweißen zuverlässig geschützt. Auch die Basis des Lichtbogens ist geschützt – eine nicht abschmelzende Wolframelektrode. Wird jedoch ohne Schutzgas geschweißt, ist Wolfram der aggressiven Einwirkung von Sauerstoff ausgesetzt und wird zerstört.

Atmosphärische Luft beeinträchtigt die Qualität des Schweißprozesses.Um die Fusionszone vor Luftsauerstoff zu schützen, wird ein Inertgas verwendet. In der normalen Praxis ist dies Argon. Zu diesem Zweck kann Helium verwendet werden, die Kosten sind jedoch wesentlich höher. Der niedrige Preis von Argon erklärt sich dadurch, dass es lediglich ein Nebenprodukt des industriellen Luftzerlegungsprozesses in Sauerstoff und Stickstoff ist.

Vorteile des Argon-Lichtbogenschweißens:

1. Ästhetische, hochfeste Naht.
2. Flussmittel, Elektrodenabdeckungen sind nicht erforderlich.
3. Arbeiten Sie mit Teilen jeder Größe.
4. Die Möglichkeit, Metall auf beschädigte Teile von Teilen aufzutragen, um sie wiederherzustellen.
5. Verbindung schwer schweißbarer Metalle (Titan, Gusseisen, Aluminium und andere).
6. Minimale Aerosol-Emission im Vergleich zu anderen Schweißarten.
7. Die Kante des „in Argon“ geschnittenen Metalls hat eine ideale Geometrie, es bilden sich keine Oxid- und Nitridfilme darauf.
8. Mit der Argon-Methode können Sie dünne Metallschichten verbinden und spezielle Schweißvorgänge durchführen.

Zu den Nachteilen gehört die Tatsache, dass das Argon-Metallschweißen langsamer ist als bei anderen Schweißgeräten und -methoden.

Das Arbeiten mit Argon birgt Gefahren für die menschliche Gesundheit. Das Einatmen von Argongas löst Schwindel aus und kann zu Übelkeit, Erbrechen, Bewusstlosigkeit und sogar zum Tod führen. Wer mit Argonschweißen arbeitet, leidet häufig unter Kopfschmerzen, Ohrensausen, Müdigkeit, Verdauungsstörungen und Atemproblemen.

Der Schweißer läuft Gefahr, an Aluminose, einer irreversiblen Lungenerkrankung, zu erkranken, da er den negativen Auswirkungen von Ozon, Radioaktivität und Stickoxiden ausgesetzt ist.

Klassifizierung des Argonschweißens

Die Argon-Schweißtechnik wird nach separaten Funktionsprinzipien klassifiziert:

1. Manueller Weg. Manipulationen am Brenner, Lichtbogenbrenner und Füller werden vom Schweißer manuell durchgeführt. Seine Erfahrung und Qualifikation bestimmen das Tempo des Prozesses und die Parameter der Schweißnähte.
   
   
2. Halbautomatisch.Das Gerät verfügt über eine Funktion zum Zuführen von Zusatzdraht. Das Gerät ist mit einem Drahtvorschubmechanismus ausgestattet. Der Schweißer arbeitet ausschließlich mit einem Argonbrenner, eine Hand bleibt frei. Es kann Werkstücke halten oder aufklappen. Die Methode ist produktiver als die manuelle Methode, allerdings ist die Qualifikation des Schweißers sehr wichtig.
3. Auto. Die Drahtzuführung und die Bewegung des Schlittens mit einem Brenner erfolgen automatisch, ohne Mitwirkung des Arbeiters. Vorteile durch glatte, hochwertige Schweißnähte. Die Aufgabe des Bedieners besteht darin, Parameter zu steuern und richtig einzustellen – die Tiefe der erforderlichen Eindringung, die optimale Geschwindigkeit des Schlittens usw.

Darüber hinaus unterscheidet sich das Argonschweißen durch den eigentlichen Prozess – ob ein Zusatzdraht verwendet wird oder nicht.

Ohne Zusatz kann dünnes Metall (bis 2 mm) mit fester Klemme geschweißt werden – es dürfen keine Lücken entlang der Naht entstehen. Dann verschmelzen die Kanten mit der Elektrode und dieses Metall reicht aus, um die Werkstücke zu verbinden. Es stellt sich heraus, dass es eng, dünn und glatt ist, wie ein Spiegel, eine Naht ohne „Schuppen“.

Mit Fülldraht dauert das Garen länger. Die Art der Naht ist „schuppig“, während die Anzahl der Schuppenschichten direkt vom Rhythmus der Zufuhr von Zusatzstoffen zum Schweißbad abhängt. Qualitativ werden Lücken und Lücken zwischen Teilen bis zu einer Breite von 5 mm aufgeschmolzen, Ausbuchtungen werden unter der Nut verschweißt. Das Füllverfahren wird zum Argonschweißen von Metallen mit einer Dicke von 3 mm verwendet.

Vor nicht allzu langer Zeit erschien eine weitere innovative Technologie des Argon-Lichtbogenschweißens – die Robotertechnik. Seine Besonderheit besteht darin, dass das Schweißen von Teilen auf Förderbändern von Roboterkomplexen durchgeführt wird. Das Verfahren zeichnet sich durch hohe Produktivität bei geringem Arbeitsaufwand aus.

Der Nachteil sind die erheblichen Kosten für einzigartige Geräte, die dringend angezogen werden müssen hochqualifizierte Spezialisten für Wartung, Software-Support, Feinabstimmung Roboterknoten. Die Technologie ist für große Produktionsmengen ausgelegt.

Argonschweißen – was Sie von Werkzeugen und Geräten benötigen

Ausrüstung und Werkzeuge für das Argon-Lichtbogenschweißen sind in drei Gruppen unterteilt.

Der erste beinhaltet spezielle Geräte, die einen bestimmten Vorgang ausführen. Das mit solchen Geräten durchgeführte Argonschweißen wird in großen Unternehmen mit Inline-Produktion im großen Maßstab eingesetzt.

Zweite - Spezialausrüstung, die für Arbeiten mit einem engen Teilespektrum einer bestimmten Kategorie konfiguriert ist.

Dritte- Universalmaschinen, die für verschiedene Arten von Operationen und Materialien verwendet werden. Dies ist die beliebteste Gruppe von Massengeräten. Sie werden nicht nur für industrielle Zwecke häufig verwendet, sondern erfreuen sich auch großer Nachfrage bei handwerklichen „Garagen“-Handwerkern.

Eine Reihe von Geräten für das universelle Argonschweißen:

• Overalls, Schuhe, persönliche Schutzausrüstung;
• Einheit zur Durchführung von Arbeiten mit einer nicht verbrauchbaren Elektrode;
• Nicht verbrauchbare Wolframelektroden;
• Fülldraht;
• Hochdruckschläuche;
• Gaszylinder;
• Gasreduzierer;
• Hilfswerkzeug.

In einer Gasflasche befindet sich in komprimierter Form ein Gas – Argon. Flaschen werden für verschiedene Gase verwendet. Um eine Verwechslung desselben Behälters mit unterschiedlichem Inhalt zu vermeiden, sind die Zylinder gekennzeichnet. So wird Rohargon in einen schwarzen Zylinder mit weißer Aufschrift, einem weißen Streifen, gepumpt. Argon technisch – ebenfalls in einem schwarzen Zylinder, aber die Aufschrift ist blau, der Streifen ist blau. Reines Argon zeichnet sich durch einen grauen Zylinder mit grüner Aufschrift und einem Streifen aus. Auf den Zylindern sind außerdem weitere spezielle technische Informationen eingeprägt.

Jeder Reduzierer ist für „sein“ Gas vorgesehen. Die Farbe des Reduzierstücks muss mit der Farbe der Gasflasche übereinstimmen. In einer günstigen Variante können Sie ein „schwarzes“ Kohlendioxidgetriebe verwenden. Am häufigsten wird jedoch unter Argon ein Reduzierstück mit Rotameter installiert.

Für Argon werden aufgrund ihrer Qualität und Zuverlässigkeit Hochdruck-Sauerstoffschläuche verwendet. Der Innendurchmesser variiert zwischen 9 und 18 mm. Es wird also nicht schwer sein, das Richtige auszuwählen.

Die Stromquelle für das Argonschweißen wird entsprechend den Zielen und Aufgaben ausgewählt, die während der Arbeit ausgeführt werden müssen.

Wolframelektroden dienen zum Starten und Aufrechterhalten des Lichtbogens. Sie verfügen über eine entsprechende Kennzeichnung, die ihre Eigenschaften, das Vorhandensein besonderer Verunreinigungen, charakterisiert.

Um das Metall zum Schweißen vorzubereiten, werden Hilfsmaterialien benötigt, zum Beispiel eine Schleifmaschine, verschiedene Bürsten für Metall.

Sicherheitskonformität

Argon erfordert wie jedes andere Schweißverfahren die strikte Einhaltung von Sicherheitsvorschriften. Die meisten von ihnen sind einfach, aber ihre Umsetzung ermöglicht es Ihnen, nicht nur Gesundheit, sondern auch Leben zu retten.

Die Arbeit muss in speziellen Räumen oder Kabinen organisiert werden. Wo diese Bedingungen nicht realisierbar sind, wird der Ort des Argonschweißens mit Schirmen umzäunt. Es handelt sich um Platten aus Sperrholz, die mit einer flammhemmenden Zusammensetzung lackiert sind, zu der auch Zinkoxid gehört, das ultraviolette Strahlen absorbiert. Die Höhe eines solchen Zaunes darf nicht weniger als 2 m betragen.

Die Argon-Schweißgeräte werden unter Einhaltung der technologischen Abmessungen auf einer ebenen Fläche installiert. Der Arbeitsplatz des Schweißers muss mit Ab- und Zuluft ausgestattet sein. Auspuffblenden sind sehr effektiv. Sie sind horizontal oder schräg angeordnet, sodass verunreinigte Luft aus dem Lichtbogen nach unten oder vom Schweißgerät weg gepumpt wird. Dadurch wird verhindert, dass Schadstoffe in die Atemwege des Arbeiters gelangen.

Was Sie vor Arbeitsbeginn tun müssen:

1. Überprüfen Sie und stellen Sie sicher, dass die Spezialkleidung, das Schuhwerk und die Schutzausrüstung des Schweißers in gutem Zustand, sauber und nicht mit Öl oder anderen brennbaren Substanzen gesättigt sind.
2. Overall anziehen, alle Knöpfe schließen, Bänder binden, Schuhe schnüren.
3. Jacke und Hose werden locker getragen, die Taschen müssen mit Ventilen verschlossen werden, die Haare werden unter den Kopfschmuck gesteckt.
4. Überprüfen Sie den Arbeitsplatz, die Beleuchtung und die Dunstabzugshaube.
5. Entfernen Sie unnötige Werkstücke, unnötige Gegenstände und brennbare Materialien.
6. Ausrüstung prüfen. Es muss zuverlässig geerdet sein, die Hochspannungskontakte müssen geschützt und geschlossen sein, die Integrität der Drähte darf nicht beeinträchtigt sein.
7. Stellen Sie sicher, dass Mess- und Signaleinrichtungen sowie Blockiereinrichtungen der Geräte funktionieren.
8. Beginnen Sie erst mit der Arbeit, wenn die festgestellten Mängel vollständig behoben sind.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Argonschweißen

Vor dem Schweißen muss das Werkstück gründlich von Schmutz, Maschinenöl und Fett gereinigt werden. Dies kann mit jedem Lösungsmittel erfolgen. Wenn die Dicke der zu schweißenden Teile mehr als 4 mm beträgt, ist ein Schneiden der Kanten erforderlich und das Argonschweißen erfolgt nur stumpf.

Um Oxidschichten zu zerstören, wird die Verbindungsstelle mit Metallbürsten behandelt. Verbindungen mit komplexer Geometrie werden mit einem Winkelschleifer gereinigt.

Um Feuchtigkeit zu entfernen, sollten die Werkstücke auf 150 Grad erhitzt werden. Um ein Durchbrennen zu vermeiden, werden unter dünnem Metall Kupfer- oder Stahlplatten zur Wärmeabfuhr platziert.

Der Zusatzstoff bewegt sich ausschließlich vor dem Brenner entlang der Schweißnaht.

Für kurze Zeit (Sekunden 5-7) vor dem Zünden des Lichtbogens wird die Schutzgaszufuhr eingeschaltet. Nach Beendigung des Schweißvorgangs muss erneut die gleiche Zeit gewartet werden, bis das Gas abgestellt wird.

Die Reihenfolge der Arbeiten beim Argon-Lichtbogenschweißen:

1. Schalten Sie die Ausrüstung ein.
2. Verbinden Sie das Erdungskabel mit dem Schweißtisch oder Werkstück.
3. Öffnen Sie das Ventil an der Gasflasche.
4. Bringen Sie den Argonbrenner näher an das zu schweißende Teil heran, sodass der Abstand zur Elektrode 3-5 mm beträgt.
5. Setzen Sie eine Schutzmaske auf und schalten Sie die Stromversorgung ein.
6. Halten Sie den resultierenden Schweißlichtbogen an der Anfangskante der Verbindung, bis sich eine Pfütze aus geschmolzenem Metall bildet.
7. Erzielen Sie mit kreisförmigen, sanften Manipulationen ein Schmelzen der Kanten der Seiten.
8. Halten Sie einen Winkel von 45 Grad zwischen Brenner und Oberfläche ein.
9. Bewegen Sie den Brenner langsam und vorsichtig mit der Nadel nach vorne und führen Sie den Schweißdraht in den Brenner ein.
10. Am Ende der Naht den Strom reduzieren, um den Krater zu füllen.

Das Argonschweißen ist eine profitable innovative Methode zur Produktrestaurierung. Die Kosten für Schweiß- und Restaurierungsarbeiten sind deutlich geringer als bei der Herstellung eines Neuteils. Ein generalüberholtes Produkt kann sehr lange halten.

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