Аргоновая сварка переменным током

Обновлено: 15.05.2024

Аргоновая сварка переменным током применяется главным образом для алюминия и его сплавов. С ее помощью получают соединения с более высоким качеством, чем это можно сделать при использовании электродуговой или газовой сварки. Аппаратура для такой сварки считается самой сложной и дорогостоящей. Переменный ток при аргоновой сварке не позволяет работать при низком напряжении холостого хода трансформатора, что вызывает значительное потребление тока из сети.

Для создания аргоновой установки переменного тока вам потребуются следующие устройства: аргоновый баллон с редуктором и расходомером, газоэлектроподводящий шланг, аргоновая горелка, вольфрамовые электроды, сварочный трансформатор, компенсатор постоянной составляющей тока дуги, осциллятор.

Если вы уже построили аргоновую установку постоянного тока, то из нее можете использовать аргоновый баллон с редуктором и расходомером, газоэлектроподводящий шланг, аргоновую горелку.

Почему необходим переменный ток?

Алюминий является очень активным металлом, из-за этого окисляется практически мгновенно и покрывается пленкой окиси. Эта пленка в дальнейшем предохраняет сам алюминий от окисления, но она же значительно затрудняет процесс сварки.

Для ликвидации окисной пленки существуют три способа: химический, механический и электрический. С химическим и механическим способами вы уже познакомились, изучая процесс газовой и электродуговой сварки алюминия.

Аргоновая сварка обеспечивает процесс электрического удаления окисной пленки. Разрушение окисной пленки алюминия происходит тогда, когда к нему подключен минус питания, то есть используется ток обратной полярности.

В принципе, алюминий можно варить и на постоянном токе обратной полярности. Вырывающиеся из алюминиевого изделия электроны эффективно разрушают окисную пленку. Однако при этом сильно перегревается вольфрамовый электрод, и приходится значительно ограничивать сварочный ток (Таблица 5. 3.). На таком токе можно варить алюминий незначительной толщины.

На переменном токе одновременно протекают два процесса: в те моменты времени, когда на электроде минус, происходит разогрев и плавление алюминиевой детали; когда направление тока меняется и на электроде появляется плюс, происходит разрушение окисной пленки. Электрод перегревается намного меньше, чем на постоянном токе обратной полярности, соответственно допускается увеличение сварочного тока (Таблица 6. 1.).

Защитные газы

Для защиты расплавленного алюминия применяется аргон марки Б. Аргоном этой марки можно пользоваться и при сварке постоянным током, так что вам лучше сразу приобрести аргон этой марки и использовать его как универсальный. По сравнению с защитой стали, расход аргона придется увеличить в 2 раза.

Кроме аргона желательно приобрести баллон гелия. На практике часто приходится сваривать довольно массивные изделия. Может быть так, что подогревающая пропановая горелка работает на полную мощность, электрическая проводка на пределе, трансформатор дымится, а металл все никак не удается расплавить. В этом случае вместо аргона подключаем гелий.

Электрическая дуга в гелии имеет в два раза более высокое напряжение, чем в аргоне, что позволяет при том же токе увеличить проплавляющую способность.

Используйте гелий только в таких критических ситуациях, так как он дороже аргона, и расход его придется устанавливать в два раза больше.

Баллоны с гелием окрашены в коричневый цвет и часто используются на народных гуляниях для наполнения летающих игрушек.

Аргоновая горелка

Аргоновая горелка воздушного охлаждения, которую вы с успехом применяли для работы на постоянном токе, при работе на переменном токе может оказаться недостаточно мощной.

Постоянный ток обладает одной особенностью: в том месте, куда подводится плюс питания, выделяется намного больше тепла, чем на минусе. Как вы уже убедились, при аргоновой сварке постоянным током используется прямая полярность, то есть на электрод подается минус. Из-за этого электрод, нагреваясь незначительно, допускает применение больших токов.

Совсем иная ситуация при сварке переменным током. Здесь тепловыделение как на электроде, так и на изделии, примерно одинаково. Из-за этого перегревается как электрод, так и горелка.

Горелка воздушного охлаждения может выдержать максимум 160-180 А. Этого не всегда бывает достаточно при сварке массивных блоков цилиндров. В этом случае вам придется приобрести горелку с водяным охлаждением.

При замкнутой системе охлаждения используется циркуляционный насос, радиатор и охлаждающий его вентилятор.

Аргоновые горелки водяного охлаждения, ко всему прочему, допускают использование электродов диаметром 4 мм и более.

Вольфрамовые электроды

Для сварки алюминия используются электроды марки ЭВЧ (электрод вольфрамовый чистый). Они ничем не покрыты и на вид блестящие. Конец электрода затачивается в виде полусферы. Можно вообще их не затачивать, а, как говорят сварщики, «обжечь». Перед сваркой электрод зажигается на медной пластине, дуга удерживается до тех пор, пока на конце не образуется искомая полусфера.

Сварочный трансформатор

Для аргоновой сварки переменным током требуется трансформатор с напряжением холостого хода от 60 до 80 В. В принципе, дуга горит и при меньшем напряжении, но в этом случае ее необходимо держать короткой, что приводит к частым касаниям концом электрода изделия. Трансформатор с напряжением 60 – 80 В применяется только вместе с осциллятором.

Если осциллятор у вас отсутствует, следует использовать трансформатор с напряжением холостого хода 100 – 120 В. Такой трансформатор трудно приобрести, поэтому вместо одного трансформатора лучше использовать два, включив их вторичные обмотки последовательно. При этом не забывайте, что вместе с ростом напряжения холостого хода растет потребляемый из сети ток (см. Главу 3.).

Если вы решились на покупку готовой аргоновой установки переменного тока, то приобретайте ту, что преобразует синусоидальную форму переменного тока в прямоугольную. Прямоугольная форма переменного тока наиболее благоприятна для сварки; в частности, после касания концом электрода изделия, сварку можно не останавливать, дуга самоочищает шов и электрод (правда, не всегда).

Компенсатор постоянной составляющей тока дуги

Дуга, горящая между вольфрамовым электродом и алюминием, искажает форму кривой переменного тока. Это связано с разной проводимостью дуги прямой и обратной полярности.

Дуговой промежуток прямой полярности имеет небольшое сопротивление, и через него течет максимальный ток. Дуговой промежуток обратной полярности отличается повышенным сопротивлением, протекающий через него ток намного ниже. В результате общий ток дуги прямой полярности вызывает постоянную составляющую тока дуги.

Небольшой по величине общий ток дуги обратной полярности не может эффективно удалять окисную пленку. Для нормальной сварки алюминия эти два тока необходимо выровнять.

Устройство, выравнивающее токи дуги прямой и обратной полярности, получило название «компенсатор постоянной составляющей сварочного тока».

Осциллятор

Дуга переменного тока аргоновой сварки может гореть устойчиво только при высоком напряжении холостого хода трансформатора (100 – 120 В). Такое напряжение вызывает повышенный расход тока из сети и опасно для сварщика. Сварку при обычном напряжении холостого хода можно производить, используя специальное устройство, называемое осциллятором.

Осциллятор подает на дуговой промежуток импульсы с напряжением несколько тысяч вольт. При таком напряжении дугу можно зажечь, просто поднеся конец электрода к металлу. Кроме этого, такое напряжение стабилизирует горение дуги, и она начинает гореть устойчиво при небольших напряжениях холостого хода трансформатора.

Чтобы сделать высокое напряжение осциллятора безопасным для сварщика, его преобразовывают в импульсы высокой частоты. Высокочастотное напряжение не ощущается сварщиком, так как высокочастотный ток проходит по поверхности кожи, не задевая нервных окончаний. Основные характеристики осцилляторов смотрите в Таблице 6. 3.

Схемы аргонодуговых установок переменного тока

Простейшую аргоновую сварку переменного тока можно собрать, соединив вместе два обычных трансформатора. Первичные обмотки включаются параллельно, вторичные – последовательно (Рис. 6. 3.).

Трансформаторы возьмите с напряжением 50 – 60 В. В качестве компенсатора постоянной составляющей здесь используется аккумулятор.

В те полупериоды, когда на минус аккумулятора подается минус с трансформаторов, происходит зарядка аккумулятора. Когда на минус аккумулятора подается плюс с трансформаторов, напряжение аккумулятора складывается с напряжением трансформаторов, и в полупериоды обратной полярности начинает течь повышенный ток. Таким образом, за счет более высокого напряжения дуги обратной полярности происходит компенсация ее низкой проводимости, токи дуги прямой и обратной полярности выравниваются.

Аккумулятор возьмите автомобильный или тракторный. При сварке следите, чтобы электролит аккумулятора не выкипал, своевременно его доливайте.

Если у вас отсутствует аккумулятор, компенсатор постоянной составляющей тока дуги можно сделать из диода и проволочного сопротивления (Рис. 6. 4.).

Диод D 1 включается так, что свободно пропускает ток дуги обратной полярности; ток дуги прямой полярности сварщик уменьшает с помощью проволочного сопротивления R 1. Диод должен быть рассчитан на ток 100 – 200 А (зависит от мощности ваших трансформаторов). Длину проволочного сопротивления подберите экспериментально.

Возьмите две однотипные лампочки (на напряжение от двух до шести вольт) и два диода небольшой мощности (Д 226 или им подобные). Все спаяйте, как указано в схеме, и с помощью разъемов типа «крокодил» подсоедините к проволочному сопротивлению R 2. Это сопротивление здесь играет роль регулятора тока, и ранее оно уже описывалось. (Рис. 3. 22.).

Разъемы типа «крокодил» вначале подключите недалеко друг от друга. Зажгите дугу на угольной пластине и перенесите ее на алюминий. Если ни одна лампочка не горит, увеличьте расстояние между разъемами.

В случае, если одна лампочка горит сильнее другой, регулированием длины проволочного сопротивления R 1 выровняйте их яркость.

Компенсатор данного типа удобен тем, что позволяет использовать для сварки так называемый ассиметричный ток. Такой ток применяется в двух случаях:

1) очистка поверхности шва от пленки происходит хорошо, но алюминий расплавляется слишком медленно. Сопротивлением R 1 устанавливаем свечение лампочки Л 2 более ярким, чем Л 1;

2) недостаточная очистка поверхности; электрод данного диаметра допускает увеличение нагрева. Сопротивлением R 1 устанавливаем свечение лампочки Л 1 более ярким, чем Л 2.

В случае, если ваша электропроводка не обеспечивает необходимого тока, придется делать установку с использованием осциллятора (Рис. 6. 5.).

Осциллятор приобретите в специализированном магазине. Если там будет выбор, лучше приобрести современную версию осциллятора. Она называется «импульсный возбудитель-стабилизатор сварочной дуги» и позволяет с помощью регулировки точно подстроиться к вашему трансформатору.

Трансформатор должен иметь повышенную мощность. Как показывает опыт, лучше всего использовать самоделку весом не менее 40 кг. Напряжение холостого хода трансформатора 60 – 80 В.

Свариваемость алюминиевых сплавов

Из литейных сплавов наиболее широко применяются силумины – сплавы алюминия, содержащие от 4 до 13% кремния. Из них изготавливают различные детали автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин. Такие сплавы достаточно хорошо поддаются ремонтной сварке.

Из сплавов, упрочняемых термообработкой, больше всего известен дюралюминий (сплав алюминия с медью). Для термически упрочняемых сплавов сварка почти не применяется, так как происходит сильное ослабление прочности околошовной зоны. Детали из таких сплавов соединяют клепкой (самолеты).

Технология сварки чистого алюминия

Если вы, например, занялись мелкосерийным изготовлением алюминиевых лодок, то здесь проблем со сваркой, скорее всего, не возникнет.

Подготовка под сварку проводится путем очистки будущего места сварки и присадочной проволоки от пленки окислов. Очистку лучше всего производить круглой проволочной щеткой, насаженной на «болгарку». Большие обороты позволяют эффективно удалять пленку.

Присадочную проволоку можно очищать также шлифовальной шкуркой. Шкурку возьмите белого цвета, так как в темных сортах шкурок возможно наличие окислов алюминия, что нежелательно.

Если на металле и проволоке имеются следы жира, то их перед механической очисткой протирают чистой тряпкой, смоченной в ацетоне.

В качестве присадочной проволоки можно использовать электротехническую проволоку из чистого алюминия. Она широко используется в электрической проводке и не дефицитна.

Режим сварки установите по Таблице 6. 4.

Если толщина свариваемого металла более 8 мм, то алюминий нужно предварительно подогревать до температуры 150 - 300°С пропановоздушной горелкой.

Сварку ведут без поперечных колебаний аргоновой горелки и присадочной проволоки. Проволока должна все время находиться в защитной зоне. Движение горелки – справа налево, проволоку держите впереди горелки.

Расстояние от конца электрода до металла – 2 мм. При соприкосновении электрода с металлом процесс сварки прекращается, электрод перезатачивается, а металл в месте соприкосновения удаляется.

Сваривать алюминий лучше всего в нижнем положении, при недостаточном опыте используйте асбестовые подкладки с обратной стороны шва.

В начале сварки разведите сварочную ванну, то есть нагрейте металл до плавления. Индикатором плавления является удаление окисной пленки и появление блестящего металла серебристого цвета. Затем отведите горелку немного вправо, окуните присадочную проволоку в ванну, расплавьте дугой. Весь шов в дальнейшем формируйте такими возвратно-поступательными движениями.

В конце сварки удлините дугу и наплавьте небольшое возвышение, оно предотвратит образование в конце шва кратера.

Технология ремонтной сварки алюминиевых сплавов

Довольно часто приходится заниматься ремонтом литых алюминиевых изделий: головок и блоков цилиндров, картеров, водяных насосов и др.

Алюминиевые сплавы, какое-то время контактировавшие с различными жидкостями, при сварке ведут себя совершенно иначе, чем чистые алюминиевые сплавы. Жидкости проникают в структуру сплавов, и их не удается удалить поверхностной очисткой.

Удалите все горючие детали: манжеты, сальники, кабель и т. д. Алюминий обладает хорошей теплопроводностью, поэтому удаляйте и те горючие детали, что находятся далеко от места сварки.

Пропановоздушной горелкой прогревайте деталь до тех пор, пока из нее не перестанет выходить дым. Дополнительно очистите место сварки щеткой.

Горячую деталь можно попытаться сварить. Если удалось с первого раза, считайте, что вам повезло. Сварка с нагревом - самая благоприятная и практически не дает трещин. Оставьте деталь медленно остывать.

Нередки случаи, когда при сварке нагретой детали из расплавленной ванны начинают выходить фракции контактирующей с алюминием жидкости. Скапливаясь на поверхности расплава, они создают пленку, не позволяющую продолжать процесс сварки. В таком случае вам придется освоить метод кратковременно-прерывистой сварки.

Дождитесь остывания детали после отжига. Очистите место сварки до блеска. Сварку произведите до образования пленки. Прекратите сварку, дайте детали остыть, зачистите шов щеткой и опять продолжайте сварку. Такие циклические процессы повторяйте в процессе всего наложения шва. Долго, но других вариантов здесь нет.

Если при остывании деталь дает трещины, охлаждение шва сопровождайте проковкой молотком. Мягкий алюминиевый шов хорошо раздается вширь, не стягивая основной металл.

Постоянный и переменный ток при TIG сварке

Современные установки аргонодуговой сварки методом TIG выпускаются для сварки на постоянном токе DC (модели Гудвилл™ TIG-315 Digital, Гудвилл™ TIG-400 Digital, Гудвилл™ TIG-500 Digital) или универсальные установки для сварки на переменном или постоянном токе AC/DC (модели Гудвилл™ TIG-315P AC/DC, Гудвилл™ TIG-500P AC/DC). Выбор той или иной установки обусловлен технологическим процессом и видом свариваемых на предприятии металлов.

Постоянный ток при TIG сварке применяется для сварки различных металлов, преимущественно нержавеющих сталей. Этот тип тока наиболее широко используется для аргонодуговой сварки. Во время сварки величина тока всегда поддерживается на одном и том же уровне, за исключением начала и конца шва, когда установка поддерживает режим нарастания сварочного тока и режим спада сварочного тока.

Переменный сварочный ток в установках аргонодуговой сварки необходим для TIG сварки алюминия, сплавов на основе алюминия и других металлов, содержащих на поверхности жаропрочные оксиды. При аргонодуговой сварке переменным током, происходит чередование между положительной и отрицательной полярностью сварочного тока.

Процесс аргонодуговой сварки может быть с использованием различных способов подключения: прямая полярность (электрод подключен к отрицательному полюсу, а деталь – к положительному), обратная полярность (электрод подключен к положительному полюсу) и чередование прямой и обратной полярности (переменный ток). Прямая полярность используется наиболее широко и характеризуется ограниченным износом электрода, а также узкой и глубокой сварочной ванной. Она обеспечивает высокую скорость сварки и применяется для большинства металлов. Сварка с обратной полярностью позволяет работать с материалами, которые, как правило, покрыты слоем жаростойкого оксида, например, алюминий, магний или их сплавы. Здесь не могут применяться высокие значения сварочного тока, поскольку при этом типе полярности возникает значительный перегрев электрода.

В режиме аргонодуговой сварки на постоянном токе процесс сварки происходит следующим образом: при нажатии на кнопку горелки происходит предварительная продувка защитным газом (0,1 – 15 сек), подача защитного газа создает среду, позволяющую исключить окисление основного металла при начале сварки; далее включается осциллятор и зажигается дуга, зажигание дуги происходит на начальном стартовом токе; сварочный начальный ток постепенно переходит в течение заданного времени (0,2 – 10 сек) в базовый сварочный ток; при отпускании кнопки горелки сварочный ток постепенно спадает в течение установленного времени (0,1 – 15 сек) до установленного значения тока окончания сварки, это позволяет произвести заварку кратера, сварочная дуга гаснет, а защитный газ продолжает поступать в течение установленного времени (0,1 – 60 сек), что позволяет исключить окисление металла сварочной ванны, находящегося на стадии кристаллизации.

В данном режиме сварки наиболее часто применяют прямую полярность, когда горелка и ее кабель подсоединяются к отрицательному полюсу, а свариваемый материал к положительному полюсу источника питания; в этом случае электроны текут от электрода к детали, вызывая плавку. Это обеспечивает хорошую свариваемость почти всех видов металлов, поддающихся сварке, и сплавов, за исключением алюминия. Постоянный ток с прямой полярностью создает узкую глубокую сварочную ванну, а также обеспечивает лучшее проникновение, чем в случае с обратной полярностью.

При аргонодуговой сварке на переменном токе происходит чередование между прямой и обратной полярностью сварочного тока в цикле. Это процесс идеален для сварки алюминия и других материалов, содержащих на поверхности жаростойкие оксиды. Прямая полярность используется для формирования сварочной ванны, тогда как обратная полярность служит для разрушения оксидной пленки и «чистки» свариваемых поверхностей. Баланс переменного тока позволяет перераспределить в цикле прямую и обратную полярность: увеличивая амплитуду обратной полярности (преобладание на электроде « + »), создаем очищающий эффект; увеличивая амплитуду прямой полярность (преобладание на электроде « - »), создаем проплавление металла, соответственно изменяем значение баланса переменного тока в диапазоне от + 30 до - 50%. На Рисунке 13 представлен график переменного тока. Преобладающая положительная составляющая предпочтительнее для сильно окисленного алюминия, а с преобладающей отрицательной составляющей – только для слегка окисленного алюминия. Регулируемый баланс позволяет добиться необходимой очищающей способности, в зависимости от степени окисления основного металла, и идеально подходит для получения качественных сварных швов, особенно при проведении операций технического обслуживания на загрязненных материалах.

Соотношение полярности в цикле позволяет изменять время нахождения неплавящегося электрода в прямой и обратной полярности за период. При увеличении времени нахождения на электроде прямой полярности (отрицательный потенциал « - »), обеспечивается заданная глубина проплавления металла. При увеличении времени нахождения на электроде в обратной полярности, усиливается очищающий эффект, лучше удаляются оксидные пленки. Управление данным параметром показано на рисунке.

Рис. Управление соотношением полярности в цикле

Аргонодуговая сварка на переменном токе предназначена для сварки алюминия и его сплавов, что обусловлено наличием у металла тугоплавкой и трудноудаляемой оксидной пленки. В данном режиме сварки применяют прямую полярность, когда горелка и ее кабель подсоединяются к отрицательному полюсу.

В установках аргонодуговой сварки частота переменного тока может изменяться в диапазоне от 20 Гц до 200 Гц. Повышение частоты тока приводит к увеличению концентрации дуги, увеличению эффекта балансировки импульса и сужению сварного шва. Таким образом, повышенная частота тока идеально подходит для сварки тонколистовых материалов и прецизионной сварки, а также способствует увеличению объема выпуска продукции при массовом производстве.

При сварке импульсной сварочной дугой, сварочный ток автоматически изменяется от одной установленной величины до другой (пиковый и базовый ток) с заданным значением частоты от 0,2 до 20Гц. Ток сварки имеет прямоугольную форму, поэтому фронты переключения очень быстрые. Эта форма импульса чрезвычайно эффективна для получения удлиненной дуги и для лучшего распада кислорода на загрязненных и окисленных материалах, а также для проведения обслуживания и ремонтов. В этом случае могут применяться электроды меньших размеров, а мощность установки аргонодуговой сварки может быть использована с большей эффективностью. Поскольку скорость сварки на прямоугольных импульсах тока выше, чем на импульсах другой формы, то она идеально подходит для производства.

При сварке пульсирующей дугой получается сварочный шов, состоящий из непрерывного наложения точечных сварок, которые последовательно образуют единый шов. На детали выделяется меньше тепла, площадь термического воздействия имеет меньшие размеры, и деталь меньше подвержена деформациям, вызванным ее перегревом. Этот метод типичен для сварки тонких материалов, когда необходимо контролировать количество тепла для предотвращения перфорации детали без уменьшения проницаемости сварки. Это помогает управлять процессом сварки и получать более однородные и точные сварочные швы с привлекательным внешним видом.

Рис. 1. Импульсный постоянный ток.

На Рисунке 1 представлен график постоянного импульсного тока, где:

I1 – начальный стартовый ток; I2 – ток окончания сварки;

Т1 – время нарастания сварочного тока;

T2 – время спада сварочного тока;

IБ - базовый сварочный ток в импульсном режиме

IП - пиковый сварочный ток в импульсном режиме;

tИ – время протекания тока импульса;

tП – время протекания тока паузы;

TП – время периода.

Время периода – это сумма времени протекания тока импульса и времени протекания тока паузы.

Коэффициент заполнения импульса – это отношение времени импульса ( tИ ) к периоду импульса ( tИ + tП).

Частота импульсов – это количество периодов за одну секунду.

Рис.2. Импульсный переменный ток.

На Рисунке 2 представлен график переменного импульсного тока, где:

t1 − время протекания тока импульса;

t2 − время протекания тока паузы;

А1 − амплитуда тока положительной полярности во время паузы;

А2 − амплитуда тока отрицательной полярности во время паузы;

А3 − амплитуда тока положительной полярности во время импульса;

А4 − амплитуда тока отрицательной полярности во время импульса.

Рис.3. Импульсный ток при изменении коэффициента заполнения импульса.

На Рисунке 3 представлены графики импульсного тока при различных установленных значениях коэффициентах заполнения импульса.

Исходя из вышесказанного, управляя формой тока, можно достичь идеального сварочного шва, соответствующего самым высоким требованиям.

Уроки сварки: Как настроить аргонодуговой аппарат для TIG-сварки?

Ранее мы рассказывали о том, как подобрать электрод , газ и другие расходные материалы. В этой статье продолжим рассматривать сварочный процесс, а точнее работу с аргонодуговым аппаратом tig. Для удобства сразу же выделим вопросы, которые будут затронуты в данном материале:

Для наглядности используем конкретные модели и заготовки. Сваривать будем нержавеющую сталь, а в качестве tig-аппарата выступит надежный и простой в управлении аппарат FUBAG INTIG 200 DC Pulse. Помимо основных функций оборудование обладает функцией импульсной сварки.

Что касается расходных материалов, то в приведенном примере используется баллон с аргоном, электроды WL 20 (для постоянного тока) и присадочный пруток.

Подготовка аргонодугового аппарата к работе

Все комплектующие под рукой. Собираем все воедино:

Устанавливаем редуктор на баллон с газом

Подключаем газовый шланг к редуктору

Подключаем байонетный разъем горелки к минусовому разъему

Подключаем кабель управления к пяти-пиновому разъему на лицевой панели

Последним подключаем кабель массы к плюсовому разъему

Аппарат практически готов к работе, теперь переходим к сборке tig горелки:

1. Первым устанавливаем цангодержатель

2. Аккуратно вставляем в него цангу

3. Прикручиваем хвостовик (не до конца)

4. Устанавливаем керамическое сопло

5. Вставляем вольфрамовый электрод

6. Настраиваем вылет электрода

7. Хорошенько затягиваем хвостовик.

Как только все выполнено, выставляем расход газа в зависимости от места проведения и диаметра сопла. Для сопла с диаметром 10 мм вполне подойдет расход газа равный 10 л/мин.

Внимание! Помимо самого аппарата и горелки, подготовка требуется и заготовкам. Очистив их от ржавчины, оксидной пленки и других загрязнений, вы позаботитесь о качестве сварки. Для обезжиривания можно воспользоваться ацетоном, уайт-спирпитом или другим растворителем. Присадочный пруток также зачищается наждачкой и обезжиривается.

Настройка tig аппарата от А до Я

Практически все металлы свариваются на прямой полярности (на электроде минус). Исключением является лишь сварка алюминия и его сплавов. Ярким примером сплава может могут стать медные сплавы со значительным содержанием алюминия. Для них обязательным является использование переменного тока.

На панели управления выставляем метод сварки – TIG.

Устанавливаем предпродувку газа на 0,5 сек.

Настраиваем ток поджига – 25% от рабочего тока (А).

Фиксируем время нарастания до рабочего тока – 0,2-1,0 сек.

Устанавливаем ток сварки (А) (см. Таблицу ниже)

Выставляем время до тока заварки кратера (спада в секундах)

Выбираем значение тока заварки кратера в амперах

Последним параметром станет время продувки газа после сварки (сек)

Параметры, которые относятся к заварке кратера, подбираются в зависимости от толщины металла.

В данной таблице даны общие рекомендации по подбору сварочного тока для наиболее используемых металлов и толщин. Это поможет вам сориентироваться при подготовке к началу работы.

Таблица. Настройка аргонодугового аппарата в зависимости от вида металла и толщины

Вид металла

Толщина металла, мм

Почему следить за силой тока важнее, чем за остальными параметрами? Во время TIG сварки можно прожечь заготовку, выставив слишком сильный ток. Низкое значение не позволит расплавить металл, что сведет все попытки сварить деталь на нет.

Правильный запуск и сварка TIG-горелкой

Параметры выставлены и пора начинать. У владельцев данной модели сварочного аппарата есть целых два варианта:

Использовать контактный поджиг

Прибегнуть к функции высокочастотного поджига

Последний предотвратит прожиг металла в случае неправильно выставленных параметров во время настройки аппарата аргонодуговой сварки. Он убережет металл от вольфрамовых включений и позволит самостоятельно контролировать расстояние до детали с момента начала работы.

И теперь самое главное – как же правильно вести горелку? Большинство опытных сварщиков проводят сварку справа налево. Во время процесса без присадочного материала электрод стоит расположить практически перпендикулярно свариваемой поверхности. Если присадочный материал присутствует, то достаточно удерживать небольшой угол (15-20 градусов).

Внимание! Чтобы металл шва не окислялся, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа.

Процесс сварки завершается заваркой кратера. Заварка кратера - финальный участок сварочного шва длиной, высота которого уменьшается до нуля. С точки зрения качества сварного соединения, необходимо исключить образования кратера в финальной части шва. Для этого в аппарате предусматривается режим плавного уменьшения тока.

Для наглядности всего вышеописанного специалисты подготовили специальный видеоролик:

Сварка алюминия аргоном: Что нужно знать

В чем сложность работы с металлом? Алюминий — не самый простой материал для сварки. Работу приходится вести, учитывая особенности металла:

На воздухе чистый алюминий окисляется. Оксид Al 2 O 3 — это тугоплавкое соединение, переходящее в жидкое состояние при 2050 o С. Само собой это существенно усложняет процесс сварки. Для того чтобы работать с алюминиевыми деталями потребуется специальная подготовка материала, которая доведет его до «чистого» состояния.
Температура плавления чистого алюминия составляет всего 660 o С. Высокий риск прожига требует тщательного контроля параметров сварочного аппарата и выверенных движений во время сварочного процесса.

Сварка алюминия полуавтоматом в аргоне или аппаратом TIG позволяет избавиться от возникающих проблем, обеспечивая аккуратный и прочный шов на стыке соединения двух деталей.

Технология TIG: преимущества метода

В отличие от стальных сплавов алюминий сложнее в плане термической обработки. Главная проблема — образование оксида при контакте с кислородом воздуха. Подача аргона в зону сварки перекрывает поступление кислорода к алюминию, создавая благоприятные условия для сваривания. В процессе работы происходит расплавление алюминиевого прутка с образованием сварного соединения.

Сварка алюминия аргоном: плюсы метода

Стабильное горение дуги.
Равномерный провар.
Производство тонкого и аккуратного шва.

Метод относится к универсальным: технология TIG годится не только для алюминия, но и для других металлов и сплавов.

Оборудование

Вольфрамовые электроды. Материал содержит небольшое включение редкоземельных элементов. Чем ниже их содержание, тем выше качество электрода и стабильнее дуга.

Присадочный алюминиевый пруток. Расходник длиной до метра предлагается в разных диаметрах в интервале 1,6–4,0 мм. Желательно использовать материал после вскрытия упаковки.

Продолжительное хранение приводит к образованию оксидной плёнки, что усложняет процесс сварки алюминия. Состав прутка должен соответствовать характеристикам свариваемых поверхностей.

Горелка TIG и сопла для равномерной подачи инертного газа к зоне расплава. Если сварку алюминия аргоном планируется вести на открытом воздухе, необходимо брать сопла с большим диаметром, поскольку инертный газ вне помещения скорее уходит из зоны сварки под действием ветра.
Баллон с аргоном, оснащённый редуктором для регулировки давления.

Сварка постоянным и переменным током

Аппарат для сварки алюминия аргоном может работать на постоянном токе (DC) и переменном (AC) (есть и инверторы с двумя режимами AC/DC). Если подключить DC в обратной полярности, произойдёт резкий рост температуры сварки. Условия приводят к перегреву вольфрамового электрода, в результате металл разрушается. Чтобы этого не происходило, сварщику приходится уменьшать сварочный ток. В таком режиме можно сваривать только небольшие по толщине детали.

Переменный ток сварки алюминия аргоном запускает процесс удаления оксидной плёнки электрическим методом. Когда на электроде минус, деталь разогревается и плавится. После смены направления заряженных частиц на электроде возникает плюс, и начинается разрушение Al 2 O 3 . В таких условиях электрод практически не перегревается, поэтому можно поднять сварочный ток.

Сварочный аппарат TIG: Технология, Применение, Выбор

Аргонодуговое сваривание часто применяют для соединения деталей. Благодаря этой технологии можно получить швы отличного качества. TIG-сварку используют не только на производстве, но и при выполнении ремонтных работ. Кроме того, этот способ идеален для сваривания металлоконструкций.

Соединение деталей аргонодуговым методом производится при помощи специальных сварочных аппаратов TIG. В этой статье мы поговорим о плюсах и минусах технологии, особенностях процесса сварки в среде аргона, выборе TIG-устройства.

Особенности технологии

Аббревиатура TIG означает Tungsten Inert Gas –сварка в среде инертного газа. Данный метод соединения металлических деталей находит свое применение на производстве и в мастерских. Он предусматривает создание 2-5-миллиметровой электрической дуги между электродом и заготовкой, а также одновременную защиту сварочной зоны с помощью инертного газа (чтобы на нее не влиял атмосферный воздух). При этом используются неплавящиеся вольфрамовые расходники.

Учитывая то, какой металл или сплав соединяется, применяется постоянный или переменный сварочный ток. Защитный газ подается аппаратом для TIG-сварки через закрепляемую на держателе горелку. Практически всегда это аргон, поэтому ТИГ- сварку нередко называют аргонодуговой.

Для cварки тонких заготовок нет необходимости в поперечных колебаниях. Горелку необходимо просто аккуратно вести вдоль линии стыковки заготовок, тогда шов получится предельно гладким. Небольшие колебания следует совершать только тогда, когда нужно расширить границы соединения или закрыть зазор. Сварочная ванна будет растянута, а на поверхности образуется мелкая чешуя.

Благодаря температуре дуги от двух до пяти тысяч градусов Цельсия, сварочным аппаратом с режимом ТИГ эффективно расплавляются кромки металлических заготовок, что позволяет соединять их, формируя тонкий шов. Для усиления конструкции применяются присадочные прутки. Присадка подается в зону сваривания свободной рукой. Благодаря этому сварщики увеличивают высоту валика, придают месту соединения дополнительной прочности. Даже можно наплавлять металл, чтобы впоследствии обработать деталь механическим способом (отшлифовать, совершить проточку).

Защитный газ, подаваемый в горелку от баллона, препятствует образованию пор. Благодаря этому швы отличаются прочностью и герметичностью.

Преимущества и недостатки TIG-сварки

ТИГ обладает рядом явных преимуществ по сравнению с другими способами электросварки. Однако и она не лишена минусов.

обеспечивает качественную сварку как нержавеющих сталей, так и цветных металлов;
заточенный вольфрамовый электрод позволяет делать стыки узкими и аккуратными;
в процессе работы не появляются брызги металла, прилипающие к поверхности;
минимальный нагрев обеспечивает минимальное коробление изделия;
шов не покрывается шлаковой коркой;
есть возможность сваривать детали, применяя присадку или обходясь без нее;
получившееся соединение зачастую не требует дополнительной механической обработки;
соединения отличаются герметичностью и способностью выдерживать высокие нагрузки.

скорость создания швов ниже, чем у MIG-метода;
вольфрамовые электроды отличаются дороговизной;
важны навыки сварщика (сходу взяться за работу, как с полуавтоматами, не получится);
корпус горелки не дает работать в труднодоступных местах;
из-за сопла горелки видимость зоны сваривания несколько ограничена (сейчас иногда применяются прозрачные сопла);
если используется присадка, то нужно подавать пруток постоянно и контролировать его длину (в процессе сваривания длина прута быстро уменьшается, а длинную проволоку неудобно держать в руке);
необходимо дополнительно потратиться на покупку защитного газа;
невозможно нормально работать вне помещения в ветреную погоду (инертный газ сдувается, а зона электросварки начинает взаимодействовать с окружающим воздухом).

Для чего применяются TIG-устройства?

ТИГ-сварка применяется для соединения алюминиевых, титановых заготовок, конструктивных элементов из легированных сталей. Она используется при ремонте потрескавшихся автомобильных составляющих: радиаторов, поддонов картера и т. п. Используя сварочные аппараты с режимом TIG, из листов металла изготавливают емкости для хранения разного рода продукции.

Подобные сварочники можно встретить на многих СТО, так как без них не может обойтись ни один серьезный кузовной ремонт. Практически в каждом доме найдутся кухонные приспособления и полотенцесушители, разные части которых соединены благодаря методу ТИГ.

Особенности выбора TIG-аппарата

Сварочные аппараты аргонодуговой сварки обычно работают от сетей с напряжением 220 либо 380 В. Для бытового использования сгодится первый вариант. Если вам нужно часто выезжать со сварочником или работать на высоте, разумно будет приобрести легкую модель (4-8 кг).

1. Вид свариваемого металла и тока. Выбирайте DC, если планируете работать с титаном, черными сталями, медью, нержавейкой чугуном. Для сварки алюминия требуется переменный ток.
2. Ампераж. Чем шире диапазон рабочего тока, тем более разные по толщине детали вы сможете сваривать. Для очень тонких заготовок нужна будет поддержка небольшой силы тока.
3. Наличие импульсного режима. Данное решение предназначено для улучшения качества электросварки тонких заготовок. В основе технологии – чередование двух сварочных токов с определенной частотой.
4. Продолжительность включения. Выражается в процентах и говорит о том, какое количество времени аргоновый сварочный аппарат сможет проработать без отключения. Если значение, например, составляет 70%, то из 10 мин. рабочего процесса сварочник на максимальном токе будет 7 мин. использоваться и 3 мин. «отдыхать».
5. Полезные дополнительные функции. Предназначены для облегчения рабочего процесса. Например, HF (высокочастотный поджиг дуги) делает старт легким и плавным, зажигая ее без соприкосновения со свариваемой поверхностью. Режим Mix Tig обеспечивает глубокий провар и эффективную очистку поверхности от оксидной пленки – можно работать с алюминием толще в 1,5 раза, нежели в обычном режиме AC. Есть еще много различных функций.

1. Горелка. Обычно она поставляется вместе со сварочником, но может и не находиться в комплекте с аппаратами премиум-класса. Бывает вентильной или кнопочной. При покупке следует обращать внимание на длину рукава.

2. Вольфрамовый электрод. Цвет наконечника говорит о том, с каким металлом предназначен работать расходник. Электроды синего цвета наиболее универсальны. Также подбирайте диаметр элемента согласно силе тока и глубине проплавления.

3. Баллон с редуктором. Для эпизодического применения будет достаточно объема в 10 литров. В мастерскую или на производство покупают вместительные баллоны на 40…150 л.

Аппараты для TIG сварки для домашней мастерской

Ресанта САИ-230 АД

Компактное устройство, собранное на базе современных IGBT-транзисторов. Работает на постоянном токе. Отличается амперажем 10-230 А. Позволяет работать без пауз до семи минут на максимальной мощности (ПВ 70%), поэтому предназначено не только для домашней, но и для профессиональной электросварки.

Для управления данным сварочным аппаратом ТИГ предусмотрены механические переключатели и ручки. Следует отметить наличие регулятора индуктивности дуги, который позволяет выбрать глубину проплавления. Есть два светодиода, сигнализирующих о питании сети и срабатывании термозащиты. Среди дополнительных функций предусмотрены Hot Start, Anti Stick, Arc Force для ММА режима. САИ-230 удобно переносить благодаря наличию наплечного транспортировочного ремня.

FUBAG INTIG 200 AC/DC PULSE

Модель создана для сваривания алюминия и его сплавов, цветных металлов, стали (нержавеющей, углеродистой, низколегированной).

Благодаря функции TIG DC PULSE можно с высоким уровнем качества сваривать тонкие материалы. Дополнительный режим электросварки AC обеспечивает работу с алюминиевыми заготовками. Данный сварочный аппарат TIG отличается девятью заносимыми в память аппарата индивидуальными программами сварки. Для индикации параметров предусмотрено два цифровых дисплея. Нужные значения легко установить благодаря интуитивным циклограммам.

Аргонный сварочный аппарат защищен от повышенного напряжения и перегрузок до 400 В, оснащен системой воздушного охлаждения. Для легкого старта работы предусмотрены дополнительные опции HF и TIG Lift.

В предыдущей серии моделей аппарат был оснащен специальной прозрачной крышкой панели управления. Что помогало защитить панель от случайных нажатий и пыли

«Сварог» REAL TIG 200 W223

Данная модель компактная (размеры 420x160x310 мм). Она произведена для сваривания на постоянном токе сталей (нержавеющих, углеродистых), латуни, бронзы, титана, меди, чугуна. А также разнородных сплавов.

На металлическом корпусе модели есть удобная ручка для ношения и защитные бамперы. Данный сварочный аппарат аргонодуговой сварки хорошо адаптирован к российским реалиям: защищен по стандарту IP21S, обеспечивает устойчивую работу в диапазоне напряжения электросети 160-270 В. Управление механическое. Показатель выбранной силы тока отображается на цифровом экране. Имеется регулятор длительности постпродувки газом для качественного завершения шва. Предусмотрена функция высокочастотного поджига дуги.

Этот универсальный сварочник создан для профессионального импульсного сваривания любым из видов тока TIG-способом. Отличается качественной сборкой. Может применяться как в небольших мастерских, так и в строительстве, промышленности. Он также поддерживает MMA-сварку. Применяется для осуществления операций соединения алюминия, стали, нержавейки, цветных металлов. Поддерживаемый ампераж: 5-200 А.

Благодаря удобной и интуитивной циклограмме на приборной панели аргонового сварочного аппарата можно настроить режим «Пульс» и отрегулировать все стадии процесса электросварки. Управление здесь механическое, но есть цифровой дисплей. Предусмотрено восемь удобных ручек для установки точной настройки. Поддерживается дистанционное управление с помощью пульта. Есть функция HF. На верхней части корпуса имеются две ручки для удобства транспортировки.

Недостатки PRO INTER TIG 200: большие габариты и немалый вес – 49,8х32,8х30,2 см и 20 кг, параметры не всех функций показываются на экране, отсутствует заварка кратера.

TRITON ALUTIG 200P AC/DC

Еще одно универсальное устройство. Отличается наличием настройки баланса полярности и тока. Оснащено функцией Mix Tig, возможностью регулировать частоту до 200 Гц, выбирать форму волны тока из четырех вариантов. Благодаря треугольной форме волны, дает возможность работать с тонким алюминием. В памяти данного аргонного сварочного аппарата можно сохранять до 10 шаблонов настроек. Рабочий диапазон: 10-200 А.

Из недостатков ALUTIG 200P: немалый вес – 23,5 кг; значение максимального MMA-тока достигает всего 160 А, что меньше, чем у большинства аналогичных моделей.

Особенности сварки алюминия TIG аппаратом

Электросварка алюминиевых заготовок – не такое простое дело. Их поверхность сначала необходимо зачистить от верхнего окисленного слоя и обезжирить ацетоном или другим растворителем. Кроме того, может потребоваться радел кромок – для формирования корня шовной линии. Для более эффективного отвода тепла целесообразно будет разместить заготовки на медной или стальной подкладке.

Далее необходимо правильно настроить аппарат для TIG-сварки : указать подходящий ампераж, задать время продувки аргоном и т. д. Если сварочник типа AC/DC, нужно переключить его на переменный ток.

Читайте также: