Аргон с гелием для тиг сварки

Обновлено: 08.05.2024

TIG, или WIG – это наименование одного и того же вида сварочных работ – сварки W-электродом в защитной среде, только на разных языках. На немецком языке WIG переводится как Wolfram-Inertgasschweißen. TIG (tungsten – вольфрам) – в англоязычных странах.

Для производства качественного сварного шва требуется удаление водорода, кислорода и азота из расплава. Так удается избежать образования пузырьков или пор. Эту задачу и решила WIG-сварка.

Классификация TIG

По способу зажигания дуги:

По используемому инертному газу:

Аргон применяется чаще других газов, потому что он тяжелее воздуха и не образует взрывчатых смесей. Первый сорт используется для сварки стали и алюминия. Высший применяется для сплавов, для цветных, редких и активных металлов.
Гелий – легче воздуха. Два сорта: технический и особой чистоты. Более редкий и дорогой. В его среде электрическая дуга в 1,5-2 раза выделяет больше энергии.
Смесь аргона и гелия в пропорциях до 40% аргона и до 65% гелия. Достоинства: стабильность дуги и высокая степень проплавления.
Азот используется только для сварки меди. Выпускается четырех сортов.

По техническим признакам.

Государственные стандарты

Для организации сварочных работ есть достаточно много государственных стандартов, которые дают пояснения и требования к работам и определяют способы безопасного ведения сварки.

Вот наиболее подходящие документы, характеризующие сварку в среде защитных газов:

Принцип работы аргоновой TIG

Самая распространенная дуговая сварка W-электродом – в защитной среде аргона или его смеси. Аргон намного тяжелее воздуха, поэтому благополучно вытесняет его из зоны свариваемых деталей.

Существует три вида начала сварочной работы:

В процессе сварки неплавящимся электродом организуется среда инертного газа, в которой зажигается электрическая дуга между вольфрамовым электродом и соединяемыми материалами. Установленное тепло расплавляет кромки соединяемых деталей и присадочной полосы. Присадочная полоса требуется не всегда: только если соединяемые детали невозможно соединить плотно.

По технологии, рабочая длина дуги должна быть короткой – 1,5 … 5 мм. В то же время не допускается касание электрода до свариваемых поверхностей.

Для начала TIG после зажигания дуги сварщик устанавливает правильное положение держателя, наклонив его до 15 0 от вертикали. При этом методе нужно работать двумя руками. Одной рукой производится работа горелкой, второй – подается присадочный пруток по мере необходимости.

Если присадочная полоса из низкоплавного материала, к примеру, алюминия, сварщик должен держать его на некотором расстоянии от дуги, но не убирать его из зоны инертного газа. Если такой пруток приблизить к дуге, он может расплавиться раньше, не вступив в контакт со сварочной ванной.

Для предотвращения трещин рекомендуют при завершении TIG-сварки ток электродуги снижать постепенно. Это позволит сварному шву затвердеть постепенно и равномерно.

Источники питания

Источники постоянного тока:

Универсальный сварочный выпрямитель ВДУ.
Источники серии ВСВУ.
Специализированный источник ТИР-300Д.
Специализированные установки: УДГ-161, УДГ-501-1.

Источник переменного тока: трансформатор для ручной дуговой сварки.

Инверторные источники питания:

Специфика электродов

Наиболее применяемые электроды марок:

ЭВЧ – чистый вольфрам. Используют только на переменном токе.
ЭВЛ – вольфрам с окисью лантана.
ЭВИ – вольфрам с окисью иттрия.
ЭВТ – вольфрам с окисью тория.

Диаметр электрода выбирают по справочной таблице в зависимости от источника питания и марки электрода. Такой электрод имеет температуру плавления около 4000 0 С, поэтому его удобно использовать для сварки металлов, у которых плавление происходит при гораздо меньшей температуре.

Вольфрамовый электрод не выкидывают, а только зачищают и затачивают определенным образом.

Примерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет

Особенности выполнения качественного шва

Движение горелкой совершается только вдоль оси шва, что дает более узкий и качественный шов.

Окончание сварки и заваривание кратера выполняется уменьшением величины тока. Ни в коем случае не прекращать сварку удлинением дуги.

Присадка и место сварки всегда должны находиться в среде защитного газа.

Правильное движение электрода:

Горизонтальные швы выполняют справа налево, «от себя», «на себя». W-электрод направляют точно в угол. Присадочную проволоку подают впереди горелки.
Вертикальные швы: электрод направляется точно в угол под углом. Присадка подается сверху.
Потолочные швы ведут «на себя». Горелка расположена почти вертикально. Проволока подается перед горелкой.

Гелий вместо аргона

У меня такой вопрос:есть ли какие то особенности сварки при использовании гелия в место аргона и как это влияет на качество шва?
Просто есть халявный гелий и я сегодня решил попробовать его вместо аргона.
Завтра буду экспирементировать,но хотелось бы узнать мнение более опытных коллег.
Варю в основном люминь и реже нержавейку.

Владимир,по сути особых отличий нет,если не углубляться в нюансы теории.
Провар будет глубже и сам гелий легче воздуха,т.е может быть давление придётся добавить.Мы его раньше применяли для потолочных швов на сплаве и для сварки меди с нержавейкой.

« Забор как вчера упал,так и стоит »

Читал что в США основной газ гелий . Но тогда вопрос что на российско -американских фирмах америка. перешла на аргон ?

У нас 1200гр.баллон ,может его в смеси с аргоном можно.Но слишком дорого,аргон 200гривен.

Смысл может бывает . Это когда трудно поддув аргоном применить (чисто теоретически) . и нужен гелий который легче атмосферы и сам в верх поднимается .

Именно поэтому и применяли гелий на "титановых" обтекателях.Защита в потолке намного лучше и ток слегка можно занизить.

Сегодня пробовал варить.
Нержавейка варится просто отлично(кажется даже лучше чем в аргоне)но приходится долго разогревать электрод,а вот с диском(литье) мне не понравилось на переменке дуга горит как то грубо и непонятная копоть появляется.
Так же попробовал на полуавтомате(вот тут превзошло все мои ожидания)ток убавил на минимум,подобрал подачу и просто песня .
Вывод:на ТIGе лучше аргон (к гелию нужно приспосабливаться),а вот на п\автомате он дает возможность сваривать более толстые детали и красивейший шов без брызг.

Все верно, гелий на переменке коптит, но сварка в нем качественнее. Самые ответственные узлы в оборонном судостроении варили в гелии. Самому не приходилось, но видел лично на соседнем посту, еще в СССР. Да и гелия по случаю притырить, это аргон без счета стоял, подходи да бери, а гелий специально под тот узел заказывали.

Слышал в каком то буржуйском видео, что тепла гелиевой дуги хватает чтоб и на постоянном токе варить алюминий. Причём вроде бы на обычной прямой полярности. Типа того, что плавится и окись алюминия, которая сварке мешает. Брехня, не? Владимир, проверьте если не лень.

ARGONIUS,
Ни на прямой ни на обратной нихрена у меня не получилось.Даже фоткать не стал .
На постоянке даже в гелие не варится.

Слышал в каком то буржуйском видео, что тепла гелиевой дуги хватает чтоб и на постоянном токе варить алюминий. Причём вроде бы на обычной прямой полярности. Типа того, что плавится и окись алюминия, которая сварке мешает. Брехня, не? Владимир, проверьте если не лень.

Вот,ходят слухи,что не будет больше слухов. (С) В.Высоцкий.
Может статься,что тепловложения для расплавления алюминия и хватит,но в сварку как-то не верится. Разрыв оксидной плёнки основан на явлении катодного распыла.Катодный распыл возможен только на переменном токе.Неспроста ж производители сварочной техники для сварки переменным током неплавящимся электродом алюминия и его сплавов идут на всякие ухищрения,чтоб подавить в дуге постоянную составляющую.На качество сварки её присутствие влияет плохо.

Сварочные смеси с гелием: целесообразность применения

Гелий (He) является вторым самым легким элементарным газом после водорода. Бесцветный, непахучий, безвкусный, нетоксичный и химически инертный, гелий негорюч и обладает высокой теплопроводностью. Он используется для того, чтобы создать экран инертного газа и предотвратить оксидацию во время сварки металлов в сплавах алюминия, нержавеющей стали, меди и магния. Гелий применяется вместе с аргоном или несколькими процентами CO₂ или O₂ для электродуговой сварки (GMA) нержавеющей стали. В чистом виде или в смеси с аргоном он используется в качестве защитного газа для сварки вольфрамовым электродом (GTA) и сварки в защитной газовой среде (MIG). Сварочные смеси с гелием обычно предпочтительнее чистого аргона для соединения участков основного металла, которые имеют высокую теплопроводность. Гелий может быть использован для снижения уровня образования озона при сварке алюминия. Также гелий имеет несколько уникальных характеристик, которые делают его выгодным для сварки: высокие показатели ионизации, теплопроводности и инертности. Все это в совокупности обеспечивает более высокие показатели сварки и качественные сварные швы. В свою очередь это приводит к повышению производительности и снижению затрат на сварку.

Начиная с 1960-х годов в Америке инженеры исследовали влияние гелия при сварке MIG. В ходе изучения они разработали трёхкомпонентную гелиевую смесь , содержащую 90% He — 7.5% Аr — 2.5% СО₂. Низкое содержание углекислого газа для того, чтобы уменьшить абсорбцию углерода и повысить коррозионную устойчивость, особенно в многопроходных сварках. Добавка аргона и углекислого газа обеспечивают хорошую стабильность дуги и глубину плавления. Гелий обеспечивает высокую теплопроводность для преодоления «вязкого» характера сварочной ванны из нержавеющей стали. Такой состав давал значительные преимущества и повышал текучесть сварного шва в основном на толстостенных нержавеющих деталях и при высокопроизводительных процессах сварки. Другая смесь (66% Ar — 26,5% He-7,5% CO2) была разработана для импульсной дуговой сварки как углеродистых, так и низколегированных сталей. Ее можно использовать на всех толщинах в любом положении. И она обладает хорошими механическими свойствами по управлению площадью сварки. Эта более высокоскоростная смесь в сравнении с двухкомпонентной.

Cмеси трех газов обычно используются для специальных применений, наиболее популярны и доступны двухкомпонентные. Смеси аргона и гелия используются в основном для цветных металлов, таких как алюминий и медь, для увеличения тепловыделения. Как правило, гелий используется в соотношениях от 25 до 75 процентов с остатком аргона. В общем, чем толще основной металл, тем выше должен быть процент гелия. Регулируя процентный состав газов, мы можем влиять на распределение тепла к сварному шву, тем самым определяя форму поперечного сечения металла шва, которая также является важным параметром в некоторых применениях. Испытания показали, что при использовании чистого аргона относительно узкое поперечное сечение шва имеет более пористую структуру. При добавлении гелия в аргон площадь проникновения расширяется и помогает снизить уровень пористости в готовом сварном шве. По мере увеличения процента гелия напряжение дуги, разбрызгивание и отношение ширины шва к глубине увеличиваются, в то время как пористость в алюминии минимизируется. При это аргон должен составлять не менее 20% при смешивании с гелием.

При 50% гелия смесь подходит для высокоскоростной механизированной сварки цветных материалов толщиной, не превышающей 17 мм. 75 % гелия к аргону — эта смесь для механизированной сварки алюминия толщиной более 10 мм в нижнем положении. Эти смеси широко используются для сварки TIG, MIG, поскольку гелий обеспечивает более широкую и глубокую сварку.

Самое распространенное соотношение — 25-30% гелия к аргону создает смесь, которая используется для сварки цветных металлов, где требуется увеличение тепловложения и внешний вид сварного шва имеет первостепенное значение. Добавление гелия к аргону увеличивает подачу энергии в сварочную ванну, делая ее более текучей. Это, в свою очередь, повышает профиль проплавления и характеристики сварки плавлением. Обе эти функции помогают снизить вероятность возникновения дефектов и необходимость их доработки.

Преимущества смеси аргона и гелия:

— снижение уровня пористости, приводящего к более высокому качеству готового изделия, уменьшению количества доработок;

— минимизация брака по различным параметрам: повышение механических свойств и внешнего вида шва;

— снижение производственных затрат и расходных материалов;

— улучшенное сваривание для более сильных механических свойств;

— увеличение скорости сварки, что снижает затраты на рабочую силу.

Добавление гелия обычно увеличивает текучесть сварочной ванны, от формы и размеров которой зависят форма и размеры сварных швов. Последние во многом определяют эксплуатационные характеристики получаемых соединений. Сварное соединение, выполненное с использованием смеси гелия и аргона, обычно не требует послесварочной чистки, что также сокращает время работы с изделием. При использовании смесей с гелием появляется больше возможностей влиять на этот процесс, улучшая как сам процесс сварки, так и готовое изделие.

Сварочные смеси с гелием за рубежом используют уже более 70 лет. Все основные ключевые газовые компании имеют свои такие смеси, как отдельный продукт под определенным торговым названием (например, смесь helistar от компании Praxair, varigon – Linde и т.д.). В России эти смеси используют редко из-за дороговизны гелия, поэтому и купить готовую смесь с необходимым процентным соотношением не всегда просто. Гелий дороже других защитных газов и требует более высокого расхода, чем аргон. Перед использованием гелия необходимо убедиться, что любая выгода компенсирует дополнительные затраты. Но современный рынок предлагает еще один вариант – это смесители газов, которые позволяют изготавливать готовую смесь самим. Так у бренда IBEDA есть смесители с точными фиксированными настройками, откалиброванными на заводе, которые гарантируют на выходе точное процентное соотношение смеси. «Эти смеси актуально использовать для сварки алюминия с большой толщиной металла. В Европе чаще всего используют соотношение Ar 70% / He 30%, иногда 50/50, и очень редко 30/70»,- прокомментировал Андреас Берг, руководитель отдела продаж компании IBEDA.

Выбор смеси обычно основан на специфическом применении и показателях, которые необходимо достичь. Во многих случаях можно увеличить скорость сварки и улучшить качество швов, используя смеси гелия и аргона. Поэтому, повышенная стоимость смесей с гелием возмещается более низкими производственными затратами, минимизацией брака и повышением производительности.

Качественные смеси газов с добавлением гелия вы можете производить сами благодаря надежным немецким смесителям — выбрать здесь

TIG сварка Аргон, Аргон+Гелий, Гелий

Кто нибудь кроме аргона использовал при сварке цвет. мета гелий, или смеси гелия с аргоном?

Насколько помню, при использовании гелия шов становится более узким, и одновременно увеличивается провар, те дуга становиться более концентрированной.

Так же можно варить магниевые сплавы алюминия, которые не поддаются сварке на аргоне.

Вот только цена вопроса(заправки) довольно большая, аргон стоит порядка 600-700р, гелий около 3000тр
[

]( "Tig Welding Aluminum Helium Argon Mix")

megasvarshik написал :
Насколько помню, при использовании гелия шов становится более узким, и одновременно увеличивается провар, те дуга становиться более концентрированной.

Вот только цена вопроса(заправки) довольно большая, аргон стоит порядка 600-700р, гелий около 3000тр

При использовании гелия требования к качеству подготовки места шва гораздо выше. Расход его так же больше чем у аргона раза в 2.5 - 3. И цена гелия в Краснодарском кр. ~ 7000 р., при цене аргона 1250р. Если это зарядить в цену, то клиенты будут ездить варить в Москву. Народ (особенно богатенькие кубаноиды) за 50р. готов удавиться, а Вы предполагаете что они будут платить в 4 раза больше.

megasvarshik написал :
Народ (особенно богатенькие кубаноиды) за 50р. готов удавиться, а Вы предполагаете что они будут платить в 4 раза больше.

У меня расценки скажем за алюминий 150-170р см, и ни чего приезжают.
цена берётся не только из головы , но и за качество. можно и почти бесплатно делать, но не за что не отвечать.(трещину на литом диске, например, не выбирать и зачищать потом с противоположной стороны выбирать корень шва. а прям сверху "налить" алюминия. да еще и не на ТИГ а на обычном полуавтомате )

Дело не в том во сколько раз больше. а дело в том ЧТО можно варить с использованием гелия(к примеру магниевый сплав алюминия). которые на аргоне не заваришь, конечно нет смысла варить ворота из стали даже на аргоне.

К примеру на мото какая нибудь крышка двигателя из магниевого сплава стоит 2-3тыс $, заказать ее очень проблематично и долго ждать доставку.
и люди готовы отдавать деньги за её ремонт. а ремонтировать не чем

megasvarshik написал :
цена берётся не только из головы , но и за качество. можно и почти бесплатно делать, но не за что не отвечать.(трещину на литом диске, например, не выбирать и зачищать потом с противоположной стороны выбирать корень шва. а прям сверху "налить" алюминия. да еще и не на ТИГ а на обычном полуавтомате )

Дело не в том во сколько раз больше. а дело в том ЧТО можно варить с использованием гелия(к примеру магниевый сплав алюминия).

О качестве можно не говорить, ибо если делать абы как , то лучше не браться за это дело. Разорительно.
Просто я цену не ориентирую на то, что если деталь с крутого авто, то и цена в 3 раза выше.
Магниевые сплавы прилично варятся просто аргоном, если там содержание меди не превышает 3%, а если выше то клиенту просто объясняешь, что гарантии не будет. И он сам решает, оно ему надо?))) Если надо, тогда на стол.
Так же хорошо варятся и держатели дворников( хотя сплав - гавно конченое), просто нужно подобрать оптимальный режим.
С мотоциклов ( тех, что самоубийцы летают) варится практически все, важно выбрать присадочную проволоку.
Т.е. 2 вещи, без которых лучше не браться за хитрые сплавы: правильно выставленные параметры тока, и присадка. Ну и желательно иметь сопла разного диам. и конфигурации.
На протяжении последних 5-6 лет у нас проводится мотокросс, так могу сказать одно: переварил всяких разных деталюшек с ихних мотоциклов оч. много, включая рамы и маятниковые вилки. Нареканий не было, а там как раз используется магниевый сплав. И мотогоны с Москвы всегда удивляются, что дешево беру))).

Читайте также: