Какие ГОСТы разработаны для аргонодуговой сварки

Общие вопросы

Аргонодуговой сваркой называют сварку с образованием электрической дуги в среде аргона. Одним из электродов является поверхность детали. Второй электрод может быть плавящимся или неплавящимся. Неплавящийся электрода, как правило, изготавливается из вольфрама. В нормативных документах аргонодуговая сварка может обозначаться следующими аббревиатурами:

• РАД – ручная аргонодуговая сварка. В данном случае используется неплавящийся электрод.
• ААД – аргонодуговая сварка, ведущаяся неплавящимися электродами, но в автоматическом режиме.
• ААДП – автоматическая сварка плавящимися электродами.

В международной классификации данный вид сварки определен, как TIG — Tungsten Inert Gas или GTAW — Gas Tungsten Arc Welding, что в переводе означает «сварка в среде инертного газа». Зачастую этим газом оказывается аргон.

Инертный газ для создания защитной среды выбран по причине отсутствия химического взаимодействия с металлом и с другими газами. Так как аргон тяжелее воздуха, то он вытесняет атмосферный кислород и водород из зоны формирования шва, что исключает появление пор и трещин в металле, а также препятствует образованию слоя оксидной пленки.

Технология сварки сводится к тому, что между электродом из вольфрама и поверхностью образуется дуга. Через специальное сопло горелки в зону сварки попадает газ. В отличие от сварки плавящимся электродом здесь присадка исключена из электрической цепи, а подается в зону ванны отдельно в виде прутка. Ручная сварка отличается от автоматической тем, что в первом случае сварщик сам держит горелку и вносит присадку, а во втором – процесс автоматизирован. Технология отличается и по способу образования дуги.

По ряду причин дуга не может быть образована обычным касанием электрода, поэтому в установке предусмотрена параллельная работа осциллятора. Необходимо понимать, что сварка может вестись как постоянным, так и переменным током. По способу подключения электрода разделяют прямую и обратную полярность. Перед проведением подготовительных работ необходимо подобрать нужные параметры для каждого конкретного метала.

Выше были рассмотрены основные вопросы, так как многие параметры подлежат стандартизации. ГОСТ на аргонодуговую сварку не ограничивается одним только документом. Определены нормативы для горелок, обработки и размеров швов, работы с алюминием, для присадочной проволоки, для оборудования и электродов. Но, прежде чем представить перечень этих документов, разберемся в вопросе стандартизации.

Международные обозначения сварочных процедур и сварочная терминология

Электрическая сварка плавлением является самым распространенным видом сварки и применяется во всех отраслях промышленности и строительства. Поэтому основная тема этой статьи связана именно с этой группой сварочных методов.

До 1992 г. советская промышленность практически полностью обеспечивала собственные потребности в электросварочном оборудовании. Лишь в отдельных отраслях (в основном имеющих отношение к оборонному комплексу) или на отдельных предприятиях работало сварочное оборудование иностранного производства. Объем технической информации, получаемой советскими специалистами из зарубежных источников, был очень ограничен и применение даже той минимальной информации, которую удавалось получить, было весьма проблематичным. После исчезновения «железного занавеса» у российских предприятий появилась возможность воспользоваться всей массой технических и технологических знаний, накопленных за рубежом.

В первую очередь, это проявилось в возможности приобретать оборудование иностранного производства. За последнее десятилетие российские инженеры стали более информированы, во многих российских вузах подготовка ведется на уровне лучших зарубежных технических университетов (в том числе это касается и знания иностранных языков). Получение технической информации на английском или любом другом языке перестало быть трудноразрешимой проблемой, а количество такой информации на русском языке постоянно растет, чему во многом способствует издание многими зарубежными производителями оборудования справочной и технической литературы на русском языке, в первую очередь — каталогов на собственную продукцию. Необходимо, однако, отметить, что в такой специфической области техники, как сварка, неспециалисту порой бывает трудно разобраться. Кроме того, в сварке до сих пор нет жестко установленной системы классификации, в частности нет единой системы обозначений сварочных процедур (методов сварки). Поэтому большинство зарубежных производителей использует общепризнанные англоязычные аббревиатуры.

В советской нормативно-технической документации (ГОСТах, ОСТах, РД и т.д.) вопрос сокращенных обозначений сварочных процедур был проработан весьма слабо. Нередки были случаи, когда один и тот же метод сварки в разных отраслях обозначался различными сокращениями. Основной стандарт, устанавливающий классификацию методов сварки (ГОСТ 19521-74 «Сварка металлов. Классификация»), не давал никаких аббревиатур обозначений сварочных процедур. Методы ручной сварки в советских ГОСТах никак не обозначались.

Наиболее употребительные сокращения:

РДС

ручная дуговая сварка (имеется в виду сварка покрытым штучным электродом)

АДС

или
РАДС
аргонодуговая сварка или ручная аргонодуговая сварка (сварка неплавящимся электродом в инертном газе, производимая вручную)

Наиболее полная и проработанная система сокращений приведена в двух стандартах на сварку в защитном газе: ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» и ГОСТ 23518-79 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры». В этих стандартах дается следующая система аббревиатур:

ИН

сварка в инертных газах неплавящимся электродом без присадочного металла

ИНп

сварка в инертных газах неплавящимся электродом с присадочным металлом

ИП

сварка в инертных газах и их смесях с углекислым газом и кислородом плавящимся электродом

УП

сварка в углекислом газе и его смеси с кислородом плавящимся электродом

Также весьма проработана система обозначений в ГОСТ 8713-79 «Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры». Метод сварки под флюсом обозначается буквой «Ф» с прибавлением степени автоматизации — автоматическая («А») или механизированная («М»). таким образом, автоматическая сварка под флюсом плавящимся электродом обозначалась как «АФ» или «АДФ» с прибавлением буквы, обозначающей разновидность метода:

АФ

автоматическая на весу

АФф

автоматическая на флюсовой подушке

АФм

автоматическая на флюсомедной подкладке

АФо

автоматическая на остающейся подкладке

АФп

автоматическая на медном ползуне

АФш

автоматическая с предварительным наложением подварочного шва

АФк

автоматическая с предварительной подваркой корня шва

МФ

механизированная на весу

МФо

механизированная на остающейся подкладке

МФш

механизированная с предварительным наложением подварочного шва

МФк

механизированная с предварительной подваркой корня шва

Однако уже в других стандартах сокращения, указывающие на методы сварки, совершенно иные. Так, ГОСТ 16098-80 «Соединения сварные из двуслойной коррозионностойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» обозначает ручную дуговую сварку просто буквой «Р», а сварку в защитных газах буквой «З». В ГОСТ 16037-80 «Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» введены два метода сварки в защитных газах:

ЗП

дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом

ЗН

дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом

При этом ручная дуговая сварка также обозначена буквой «Р», а автоматическая сварки под флюсом — буквой «Ф» Электрошлаковая сварка обозначалась просто «ЭШ» или «Ш»; иногда расшифровывался метод:

ШЭ

проволочным электродом

ШМ

плавящимся мундштуком

ШП

электродом, сечение которого соответствует по форме поперечному сечению сварочного пространства

Даже ГОСТ 29297-92 «Сварка, высокотемпературная и низкотемпературная пайка, пайко-сварка металлов. Перечень и условные обозначения процессов», принятый как международный стандарт ИСО 4063-90, устанавливая наименования и кодификацию методов сварки, не дает сокращенных названий. Между тем знание таких сокращений существенно облегчает понимание иностранной переводной литературы, в частности, каталогов сварочного оборудования.

В настоящее время наиболее распространенными и общепризнанными являются следующие сокращения.

MMA

Manual Metal Arc или
MMAW
Manual Metal Arc Welding ручная дуговая сварка штучными покрытыми электродами

Для того, что мы привыкли называть «аргонодуговой сваркой», существует несколько различных обозначений:

TIG

Tungsten Inert Gas дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа; чаще всего используется для указания на ручную сварку

также:

GTA

Gas Tungsten Arc указывает на образование дуги при помощи вольфрамового электрода

WIG

Wolfram Inert Gas обозначение метода TIG, используемое в немецкоязычной литературе

GTAW

Gas Tungsten Arc Welding обозначение, используемое для указания на применение метода TIG при автоматической (роботизированной) сварке

TIG-CW

Cold Wire обозначение, используемое для указания на применение метода TIG с подачей нейтральной (холодной) присадочной проволоки

TIG-HW

Hot Wire обозначение, используемое для указания на применение метода TIG с подачей электропроводящей (подогретой) присадочной проволоки

TIG-DC

Direct Current обозначение, используемое для указания на применение метода TIG на постоянном токе

TIG-AC

Alternating Current обозначение, используемое для указания на применение метода TIG на переменном токе

Для «полуавтоматической сварки» также есть несколько различных обозначений:

MIG

Metal Inert Gas или MIGW Metal Inert Gas Welding дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного защитного газа с автоматической подачей присадочной проволоки

MAG

Metal Active Gas или MAGW Metal Active Gas Welding дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде активного защитного газа с автоматической подачей присадочной проволоки

также:

GMA

Gas Metal Arc указывает на образование дуги из ионов металла присадочной проволоки

GMAW

Gas Metal Arc Welding обозначение, используемое для указания на применение метода MIG/MAG при автоматической (роботизированной) сварке

FCAW

Flux Core Arc Welding дуговая сварка плавящейся порошковой проволокой с автоматической подачей присадочной проволоки; проволока самозащитная или для сварки в среде защитного газа

Сварка под флюсом:

SAW

Submerged Arc Welding или SMAW Submerged Metal Arc Welding буквально — сварка «погруженной дугой»; автоматическая дуговая сварка металлическим электродом (проволокой) под слоем флюса

UP

Under Pulver обозначение метода SAW, используемое в немецкоязычной литературе

Плазменная сварка:

PAW

Plasma Arc Welding плазменная сварка (сварка сжатой дугой) или PTAW Plasma Transferred-Arc Welding плазменная сварка дугой прямого действия

Также аббревиатуры плазменной сварки могут быть дополнены обозначениями, идентичными для сварки TIG:

PAW-CW

Cold Wire плазменная сварка с подачей нейтральной (холодной) присадочной проволоки

PAW-HW

Hot Wire плазменная сварка с подачей электропроводящей (подогретой) присадочной проволоки

PAW-DC

Direct Current плазменная сварка на постоянном токе

PAW-AC

Alternating Current плазменная сварка на переменном токе

Выше приведены только обозначения наиболее распространённых методов электрической дуговой сварки плавления, встречающиеся в иностранной или переводной технической литературе.

Вообще в сварке, как и в любой другой области техники, терминология имеет весьма существенное значение. Терминологическая путаница частенько приводит к непониманию и грубым ошибкам. Во избежание подобных ошибок приведены некоторые общепринятые термины, относящиеся к сварочному оборудованию:

Сварочные движения

— 1) подача присадочного материала в зону сварочной дуги; 2) перемещение сварочной ванны по линии стыка.

Ручная сварка

— вид сварки, при котором оба сварочных движения выполняются вручную.

Полуавтоматическая сварка

— вид сварки, при котором одно из сварочных движений (чаще — подача присадочного материала в зону сварочной дуги) выполняется сварочной установкой.

Автоматическая сварка

— вид сварки, при котором оба сварочных движения выполняются сварочной установкой.

Сварочная установка

— сочетание сварочного источника питания и различных элементов для подвода тока, защитного газа, флюса и присадочного материала в зону дуги и перемещения сварочной ванны по линии стыка.

Сварочный источник питания

— электрический или электромеханический прибор для создания сварочного тока.

Сварочный трансформатор

— сварочный источник питания, преобразующий ток промышленной частоты в переменный сварочный ток той же частоты.

Сварочный выпрямитель

— сварочный источник питания, преобразующий ток промышленной частоты в постоянный сварочный ток.

Сварочный генератор

— сварочный источник питания, преобразующий энергию вращения от внешнего привода в постоянный сварочный ток.

Сварочный агрегат

— сочетание сварочного генератора и привода вращения на базе двигателя внутреннего сгорания.

Сварочный инвертор

— сварочный источник питания, преобразующий ток промышленной частоты в переменный сварочный ток высокой частоты.

Установка для сварки неплавящимся электродом

— сварочный источник питания для сварки TIG; состоит из сварочного выпрямителя (трансформатора) или инвертора, блока формирования характеристики и осциллятора.

Осциллятор

— высокочастотное устройство для возбуждения пилотной (дежурной) дуги при сварке TIG и плазменной сварке.

Сварочный полуавтомат

— сварочная установка для сварки MIG/MAG (чаще всего) или TIG; состоит из источника питания (чаще — выпрямитель или инвертор), блока подачи электродной проволоки, сварочной горелки, кабелей и шлангов; при этом перемещение зоны сварки по стыку сварного соединения осуществляется вручную.

Сварочный автомат

— сварочная установка для сварки MIG/MAG, TIG или SAW; состоит из источника питания, блока подачи электродной проволоки, сварочной головки, устройства перемещения сварочной головки, кабелей и шлангов; при этом перемещение зоны сварки по стыку сварного соединения осуществляется автоматически.

Электрододержатель

— инструмент для фиксации штучного электрода и подвода к нему тока. Сварочная горелка — инструмент для подачи тока и защитного газа в зону сварки при сварке TIG и MIG/MAG, при сварке MIG/MAG также служит для подачи зону сварки сварочной проволоки.

Блок подачи проволоки

— часть сварочного полуавтомата или автомата, служащая для размещения сварочной проволоки, ее размотки и подачи в сварочную горелку.

Механизм подачи проволоки

— элемент блока подачи проволоки, непосредственно осуществляющий размотку, правку и подачу сварочной проволоки в сварочную горелку; состоит из электродвигателя подачи и комплекта роликов (подающие ролики, правящие ролики).

Сварочная головка

— сочетание сварочной горелки для какого-либо метода сварки и устройств и приспособлений, служащих для крепления, позиционировании и перемещения сварочной горелки по линии стыка.

Автор статьи — Международный инженер по сварке (IWE) © Райский В.Г., 2022 г.

Технические условия и стандарты

Некоторые виды работ, товаров и услуг в плане качества контролируются государством. Причиной такого контроля стало межотраслевое значение. Государственные стандарты (ГОСТ) содержат перечень требований к каждой продукции, к каждому результату деятельности, подлежащему стандартизации. Это документ, основывающийся на международных стандартах и учитывающий передовой опыт, а также все достижения науки и техники. Стандартизация была введена еще во времена существования СССР. Стандарты не могут быть статичными, поэтому с течением времени они изменяются.

ГОСТы в России обязательны лишь для оборонной продукции, однако в строительстве они имеют огромное практическое значение, ведь основными показателями конструкция являются безопасность и надежность. Некоторые путают государственный стандарт с техническими условиями. На самом деле ТУ регламентируют производство тех товаров, которые не подлежат стандартизации по ГОСТ. Можно сказать, что ТУ – есть результат разработки предпринимателей, которые являются производителями. Хоть ТУ не является гостом, но они не противоречат государственному документу, а наоборот, дополняют его.

В некоторых источниках по запросу можно встретить всего один документ. Однако он далеко не полностью отражает все стандарты, касающиеся аргонодуговой сварки, ее подготовки и проведения. Перечень всех нормативных документов содержит ГОСТы, принятые в разное время. На сегодняшний день насчитывается 9 документов.

• ГОСТ 5.917-71 определяет требования к ручным горелкам РГА-150 и РГА-400.
• ГОСТ 14806-80 содержит информацию о параметрах аргонодуговой сварки сплавов, содержащих алюминий.
• ГОСТ 14771-76 по своей структуре похож на предыдущий документ. Только здесь речь идет о дуговой сварке в защитном газе, как об обобщенном процессе.
• ГОСТ 7871-75 определяет параметры алюминиевой сварочной проволоки для сварки TIG.
• ГОСТ 2246-70 – документ, в котором прописаны требования к стальной проволоке.
• ГОСТ 23949-80 – стандарт, применяемый к вольфрамовым электродам для аргонодуговой сварки.
• ГОСТ 18130-79 и ГОСТ 13821-77 регламентируют работу оборудования, включая полуавтоматы и выпрямители.
• ГОСТ 10157-79 определяет стандарт для самого инертного газа (аргона).

Виды сварочных швов

Виды сварных соединений.
Сначала ЕСКД – это Единая Система Конструкторской Документации, если проще – комплекс всевозможных стандартов, согласно которым должны выполняться все современные технические чертежи, в том числе документация по сварочным работам.

В составе этой системы есть несколько стандартов, которые нас интересуют:

1. ГОСТ 2.312-72 под названием «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений».
2. ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные», в котором исчерпывающе описаны все возможные виды и обозначения сварных швов.
3. ГОСТ 14771-76 «Швы сварных соединений, сварка в защитных газах».

Чтобы разобраться с условными обозначениями сварочных способов в инженерных чертежах, нужно разобраться и с их видами. Предлагаем взглянуть на пример обозначения сварного шва на чертеже:

Выглядит громоздко и устрашающе. Но мы не будем нервничать и не спеша во всем разберемся. В это длинной аббревиатуре есть четкая логика, начнем двигаться по этапам. Разобьем этого монстра на девять составных частей:

Теперь эти же составные элементы по квадратам:

• Квадрат 1 – вспомогательные знаки для обозначения: замкнутая линия или монтажное соединение.
• Квадрат 2 – стандарт, по которому приведены условные обозначения.
• Квадрат 3 – обозначение буквой и цифрой типа соединения с его конструктивными элементами.
• Квадрат 4 – способ сварки согласно стандарту.
• Квадрат 5 – тип и размеры конструктивных элементов по стандарту.
• Квадрат 6 – характеристика в виде длины непрерывного участка.
• Квадрат 7 – характеристика соединения, вспомогательный знак.
• Квадрат 8 – вспомогательный знак для описания соединения или его элементов.

А теперь разберём в деталях каждый элемент нашей длинной аббревиатуры.
В квадрате №1 находится кружок — одна из дополнительных характеристик, символ кругового соединения. Альтернативным символом является флажок, обозначающий монтажный вариант вместо кругового.

Специальная односторонняя стрелка показывает шовную линию. С этой стрелкой связана еще одна специфическая особенность сварочных чертежей. У этой стрелки с односторонним оперением есть симпатичная особенность под названием «полка». Полка играет роль настоящей полки – все условные обозначения могут располагаться на полке, если указано видимое соединение.

Или под полкой, если это шов невидимый и расположен с обратной стороны, т.е. с изнанки. Что считать лицевой стороной, а что изнанкой? Лицевая сторона одностороннего соединения – всегда та, с которой производится работа, это просто. А вот в двустороннем варианте с несимметричными кромками лицевой стороной будет та, где идет сварка основного соединения. А если кромки симметричные лицевой и изнанкой могут любые стороны.

А вот самые популярные вспомогательные знаки, используемые в чертежах со сваркой:

5.917-71

Данный документ вышел в свет 13 мая 1971 года согласно постановлению Госкомитета стандартов СССР. Приведенные норы распространяются только на горелки типа РГА-150 и РГА-400. Они используются в аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом алюминия, его сплавов и нержавеющей стали. Продукция, соответствующая ГОСТ, получала знак качества.

Мнение эксперта

Багров Виктор Сергеевич

Сварщик высшего 6-го разряда. Считается мастером своего дела, знает тонкости и нюансы профессии.

Сегодня производители сварочных инверторов, работающих в режиме TIG, не придерживаются указанных норм, однако, благодаря современным технологиям, качество устройств остается на высоком уроне.

14806-80 и 14771-76

Стандартизация непосредственной технологии сварки алюминия и алюминиевых изделий отражена соответствующим нормативным документом. Сюда включены соединения деталей с толщиной кромок от 0,8 до 60 мм. К сварке трубопроводов предъявляются несколько иные требования, поэтому данный стандарт на них не распространяется.

ГОСТ 14771-76, как было указано ранее, имеет ту же структуру. Отличием является лишь то, что первый документ определен именно для алюминийсодержащих материалов, а второй – для сталей и сплавов на никелевой и железоникелевой основе.

ГОСТы

Главный ГОСТ для обозначений является 2317-72 – Условные изображения и обозначения сварных швов. Помимо этого еще есть:

• 21.502-2007 – Правила исполнения проектной документации по созданию металлических конструкций;
• Обозначение сварных швов на чертежах ГОСТ 5264-80 – Ручная электрическая дуговая сварка, а также сварные соединения.
• Обозначение сварных швов на чертежах ГОСТ 14771-76 – Дуговая сварка в среде защитных газов, а также сварные соединения.

7871-75 и 2246-70

Введенный ГОСТ касается проволоки из алюминия или сплавов. Им пользуются производители, так как в документе регламентируются возможные значения диаметра проволоки. Среди всех прочих требований определены нормы химического состава расходного материала.

Существует несколько видов проволоки, отличающихся друг от друга по количественному содержанию элементов (магний, марганец, алюминий, железо, кремний, титан, бериллий, цирконий). Наиболее популярные марки:

• СвА99;
• СвА97;
• СвА85Т;
• СвА5;
• СвАМц;
• СвАМг3;
• СвАК5.

Допускается наличие примесей. Изготовленная проволока проходит испытания, в том числе и на прочность. В таблице приведены значения предельных нагрузок, при которых происходит разрыв. Приемка материалов осуществляется партиями. В одной партии должна присутствовать проволока с одними и теми же параметрами. В приложении к документу прописаны условия хранения и транспортировки проволоки. Так как она поставляется в катушках, то размеры катушек также подлежат нормировке.

Стальная проволока должна отвечать требованиям ГОСТ 2246-70. Популярные виды:

• Св-08;
• Св-08А;
• Св-10ГА;
• Св-08ГСМТ.

Это далеко не полный перечень марок проволоки. Их разделяют не только по характеристикам, но и по применимости. Существуют материалы для изготовления электродов, проволоки для сварки омедненных поверхностей, проволоки для наплавки.

18130-79 и 13821-77

В настоящее время остаются актуальными ГОСТы, принятые еще в 1977 году. Они прописывают функциональные особенности сварочного оборудования, в частности, полуавтоматов для аргонодуговой сварки. В перечень требований включены такие, как функциональные возможности, устойчивость к внешним факторам, значения сварного тока, наличие измерительных и контрольных приборов.

Такое разнообразие требований не позволяет сформулировать все нормы в одном документе, поэтому данный ГОСТ ссылается на ряд второстепенных нормативных документов. Таким образом, стандартизация процесса аргонодуговой сварки имеет комплексный подход. Общее количество основных и второстепенных нормативов составляет несколько десятков утвержденных и принятых документов, имеющих силу и в настоящее время, за исключением некоторых несущественных изменений.