Гази - захисники на варті якості та краси. Практично два століття електрозварювання впевнено утримувала лідируючі позиції в сфері створення металоконструкцій, при необхідності доповнюючи газовим зварюванням. В останні десятиліття все активніше застосовуються альтернативні варіанти з'єднання металів за допомогою плавлення. На зміну традиційним різновидам приходить більш сучасний гібрид, що увібрав в себе краще від кожної з них - зварювання в середовищі захисних газів (ГОСТ був розроблений в СРСР в 1980 році). Вона активно тіснить інші методи, володіючи високими характеристиками і великою областю застосування.

Дугове зварювання в захисних газах

принцип дії
Зварювання в захисних газах базується на дуговому варіанті, при якому електрична дуга, що викликає плавлення зварюваних матеріалів, утворюється від взаємодії поверхні металу і електрода. Відмінністю від стандартного дугового процесу є введення в зону плавлення (в зварену ванночку) захисних газів (одного або суміші), що витісняють з неї складові повітря: кисень, азот та інші гази, що негативно впливають на параметри з'єднання і якість шва.

У захисних газах відбувається максимально чисте з'єднання без домішок. Шов виходить однорідним, гладким і повністю відповідає показникам, яких вимагає ГОСТ. Товщина зварюваних поверхонь варіюється від десятих часток міліметрів і до десятків. Використовувана як головного елемента дуга дала друга назва цього способу з'єднання металів - дугове зварювання в захисних газах.

Варіанти виконання робіт
Широке застосування зварювання з використанням захисних газів набула не тільки завдяки високим показникам, але і зважаючи своїй універсальності: вона може виконуватися декількома способами, в залежності від призначення конструкції, її габаритів, матеріалів і зони застосування: побутова або виробнича. Технологія зварювання в захисних газах підрозділяється на три категорії.

• Автоматичний спосіб: з використанням спеціальної робототехніки без участі фахівця.
• Напівавтоматичний спосіб: використовуються певний пристрій для рівномірної подачі присадочного матеріалу з участю в процесі роботи зварника.
• Ручний спосіб: всі операції проводяться зварником.

використовувані гази
Зварювання в захисних газах проводиться із застосуванням декількох їх різновидів.
• Одноатомні, інертні гази, що не взаємодіють з металами: аргон, гелій. Чистоту і показники газів контролює ГОСТ. Не становлять небезпеки при дотриманні елементарної техніки безпеки.
• Активні двоатомні гази, які взаємодіють з металами: азот, водень, вуглекислий газ. Зважаючи вибухонебезпечності вимагають підвищеної обережності при використанні.
• Суміші газів: в основному суміш аргону з іншими газами в процентному співвідношенні.

Найбільш поширена зварювання в середовищі аргону і вуглекислого газу (особливо в побутовому застосуванні), що пояснюється фізичними властивостями цих захисних газів та їх доступністю. Гелій дозволяє отримувати кращу якість шва, але занадто дорогою для звичайного застосування і використовується для самих тонких металів на підприємствах. Азот і водень використовуються обмежено, зважаючи взаємодії з більшістю металів. Типи з'єднань регламентує ГОСТ.

варіанти захисту

Різниться три варіанти подачі захисних газів в зону зварювання. 

• Повний захист свариваемого об'єкта в спеціальній камері з атмосферним контролем. Особливо актуальна в серійному виробництві для об'єктів зі складними швами.
• Захист конкретно зони зварювальної ванни допомогою місцевих камер.
• Струминна захист зварювальної зони постійним обдувом з використанням пальника з довгим соплом, яку переміщують уздовж ванни і остигаючих частин шва. Найпоширеніший варіант на будівництвах і в побутовому застосуванні, завдяки зручності виконання і доступності обладнання.

Класифікація
На базі основних фізичних явищ технологія зварювання в захисних газах класифікується за двома ознаками:
• Зварювання неплавким електродом: у процесі розплавлення з'єднуються металів в захисних газах матеріал електрода не стає елементом з'єднання, він служить виключно для порушення дуги. Шов утворюється за допомогою плавлення крайок зварюваного металу і присадки. Витрата електрода викликаний випаровуванням або опалювальному при надлишкових показниках струму. Виготовляються плавляться електроди з вольфраму з присадками.

• Зварювання плавиться: у процесі розплавлення з'єднуються металів в захисних газах електродний матеріал теж плавиться і стає елементом шва. Плавкі електроди можуть використовуватися як присадного дроту, якщо випущені по ГОСТ 2246-70 або з відповідного зварюваним металу.

переваги
Процес зварювання в захисних газах переважніше інших способів завдяки масі позитивних моментів.
• Ефективний захист зварної ванни (особливо в інертних захисних газах).
• Темпи робіт. Швидкість вище в кілька разів відносно дугового способу з'єднання.
• Контроль. Можна безпосередньо стежити за дугою і ванною.
• Універсальність. Технологія зварювання допускає роботу в будь-яких площинах.

• Чистота шва. Відсутня необхідність зачистки при виконанні декількох шарів. При цьому повністю дотримується ГОСТ.
• Вузьконаправлене термічний вплив. Виникаючі в процесі зварювання деформації зведені до мінімуму.
• Діапазон застосування. Можливість з'єднання металів різної товщини: від самих тонких металів до декількох сантиметрів.
• Декоративність. Отримувані шви відрізняються гарним зовнішнім виглядом (гладкі, рівні).

недоліки
Не буває в світі досконалості, навіть така позитивна зварювання має негативні сторони.
• Дорожнеча. Технологія передбачає наявність спеціального газового обладнання, і газів, що збільшує собівартість робіт.
• Вимогливість. Зварювання з застосуванням захисних газів сама потребує організації захисних пристосувань, щоб летючі гази не видувалися атмосферним впливом (при роботі на відкритій місцевості). У закритих приміщеннях даний фактор менш важливий.

застосування
Спосіб зварювання в середовищі захисних газів застосовують для складних конструкцій з підвищеними вимогами до міцності та витривалості. З'єднання всіляких трубопроводів, деталей автомобілів, у промисловості та подібне. Зварюють кольорові і чорні метали та їх сплави. Найбільш затребувана спосіб з'єднання алюмінію, нержавіючої сталі, магнію, цирконію, титану та їх сплавів. При цьому використовуються певні гази для певних металів.
Інертні гази: з'єднання швидко окислюються металів і сплавів алюмінію, титану, магнію, високолегованих хромонікелевих і нікелевих сплавів.

Вуглекислий газ: з'єднання легованих і вуглецевих сталей.
Азот: з'єднання міді.
Суміш аргону з воднем (5 - 10%): магній, алюміній.