Дуговая сварка в среде защитных газов позволяет значительно повысить качество сварных соединений, так как исключает возможность появления оксидной пленки при высокой температуре сварочной ванны. Для этого применяют как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды.
Сварка неплавящимся электродом в среде аргона обеспечивает наилучшее формирование шва, снижает вероятность деформаций. Питание сварочной дуги осуществляют от источника переменного тока с падающей внешней характеристикой. Этот вид сварки обеспечивает устойчивое горение дуги, что в свою очередь положительно сказывается на структуре сварочного шва (пористость, остаточные напряжения и деформации и т.д.). Основные режимы, выбираемые при ручной дуговой сварке, отражены в таблице 1.
Таблица 1. Основные режимы при ручной дуговой сварке
| Тип сварочного соединения | Толщина свариваемого металла, мм | Диаметр, мм | Сила сварочного тока, А | Расход аргона. л/мин | Число проходов | |
| Вольфрамового электрода | Присадочной проволоки | |||||
| Стыковое с отбортовкой кромок | 0,8 1 1,6 2 |
1-1,5 1,5-2 2 2-3 |
- - - - |
30-40 50-60 60-90 80-110 |
4-5 4-5 5-6 5-6 |
1 1 1 1 |
| Стыковое односторонее без скоса | 1,6 2 3 4 |
2 3 3 4 |
2 2 3 3 |
70-80 |
7-8 7-8 7-8 7-8 |
1 1 1 1 |
| То же, без скоса кромок на подкладке | 1,6 2 3 4 5 6 |
2-3 3-4 4 4-5 5 5-6 |
2 2-2,5 3 3-4 3-4 3-4 |
80-90 100-120 150-170 200-220 220-240 250-280 |
7-8 7-8 7-8 7-8 8-10 8-10 |
1 1 1 1 1 1 |
| Стыковое двустороннее со скосом кромок | 4 5-12 15 |
4 5 5-6 |
3 4-5 4-5 |
150-200 180-220 200-350 |
7-8 10-12 9-13 |
2 2-5 3-5 |
| Нахлёст точное и тавровое | 1,6 2 3 4-6 7-10 |
1,5-2 2 2-3 4-5 5-6 |
2 2 3 3-4 4-5 |
70-90 100-120 150-180 220-260 280-320 |
7-8 7-8 7-8 8-10 10-14 |
1 1 1 1-2 2-3 |
| Угловое | 1,6 2 3 4 6 8-10 |
2 2 3 4 5 5-6 |
2 2 3 3 4 4-5 |
90-100 100-120 120-140 140-160 160-180 220-280 |
5-6 7-8 7-8 7-8 8-10 10-14 |
1 1 1 1 1 2-3 |
Сварку лучше всего выполнять на максимальной скорости в ручном или автоматическом режимах, снижая до минимума размеры сварочной ванны. Такой режим сварки позволит снизить вероятность окисления металла, что положительно сказывается на качестве шва. Сварку лучше выполнять без перерыва, а в случаях вынужденных перерывов ранее наложенный шов перекрывают на 10 — 20 мм. В процессе сварки вольфрамовый электрод по отношению к изделию составляет 60 — 80°, а по отношению к присадочной проволоке — 80 — 90°. При этом присадочный материал должен постоянно находиться в зоне газовой защиты, а после окончания сварки доступ защитного газа прекращают только после остывания вольфрамового электрода. Предотвращению образования трещин способствует интенсивная подача сварочной проволоки в зону сварочной ванны.
Образованная при этом в конце сварки пирамидальная наплавка снимается механическим способом. В случаях, когда сварка ведется на прихватках, рекомендуют предварительный подогрев.
Плавящиеся электроды лучше использовать в среде гелия. Качество и надежность сварного соединения во многом зависят от степени защиты, правильного подбора сварочной проволоки и правильного подбора режимов. Питание дуги осуществляют от источника постоянного тока с жесткой внешней и вольт-амперной характеристикой. Для снижения вероятности возникновения окисной пленки и для надежного ее разрушения в случае появления сварку лучше выполнять при обратной полярности. Режимы сварки подбирают по таблице 2.
Таблица 2. Режимы сварки алюминия и его сплавов плавящимся электродом
| Тип сварного соединения | Толщина свариваемого металла, мм | Диаметр электродной проволоки, мм | Сила сварочного тока, А | Напряжение на дуге,В | Скорость сварки 1х10 м/сек | Расход защитного газа, л/мин | Число проходов |
| Одностороннее без скоса кромок | 4 | 1,2-1,4 | 110-150 | 16-20 | 8,3-9,7 | 14-16 | 1 |
| 6 | 1,4-1,6 | 260-300 | 21-24 | 6,7-8,3 | 19-21 | 1 | |
| 8 | 1,6-2 | 310-340 | 23-27 | 6,1-7,2 | 23-26 | 1 | |
| Тоже, со скосом кромок на подкладке | 10 | 2 | 240-280 | 20-24 | 3,3-5 | 28-30 | 1 |
| 15 | 2 | 240-280 | 23-25 | 5,5-6,9 | 28-30 | 2 | |
| 20 | 2 | 280-300 | 23-25 | 3,9-5 | 30-32 | 3 | |
| 25 | 2 | 300-320 | 20-24 | 3,9-5 | 30-32 | 4 | |
| Двустороннее со скосом кромок | 30 | 2,5-4 | 280-34 | 22-26 | 6,1-7,2 | 30-32 | 8 |
| 40 | 2,5-4 | 280-38 | 22-26 | 6-6,1 | 30-32 | 12 | |
| 50 | 2,5-4 | 300-42 | 24-30 | 4,4-5,5 | 30-32 | 16 | |
| 100 | 2,5-4 | 460-54 | 28-32 | 2,7-4,2 | 31-35 | 30 |
При сварке плавящимся электродом усиливается вероятность проявления пористости шва, которая во многом зависит от правильного режима сварки, подготовки свариваемых поверхностей и степени защиты ванны от воздуха, влаги и загрязнений. Хороших результатов позволяют добиться технологии сварочных работ в автоматическом режиме и плазменная сварка, на особенностях которых мы остановимся позже.