Расход газа при сварке тиг

Обновлено: 17.05.2024

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:

Расход аргона при сварке алюминия какое выставить давление на редукторе

Основными показателями во время сварки, которые влияют на расход сварочных смесей, являются:

Сила тока;
Диаметр используемой проволоки;
толщина свариваемого металла.

Многие производители указывают эти значения в паспортных данных на конкретный защитный газ, что значительно упрощает расчет.

Например, среднее потребление аргоновой смеси, применяемой при сварке методом TIG с током 100 А, будет равняться 6 л/мин. При увеличении силы тока до 300 А, расход увеличится до 10 л/мин.

Таблица влияния силы тока, напряжения дуги, скорости сварки на размер и форму шва

Такая же тенденция наблюдается и при методе MIG – увеличение диаметра проволоки с 1 мм до 1,6 мм приводит к увеличению потребления газа с 9 л/мин до 18 л/мин.

Диаметр проволоки также имеет важное значение

Большое влияние оказывают условия, в которых происходят сварочные работы. На открытом пространстве, или при наличии сквозняков, расход будет увеличиваться, поскольку для создания оптимальной защиты металла от влияния посторонних факторов потребуется больше защитного газа. В этом случае заправка баллонов будет осуществляться чаще, чем при работе в закрытом помещении. Кстати, обо всех нюансах наполнения газовых баллонов читайте в статье: заправка газовой смесью: как это делается.

Какой расход газа при аргонной сварке

Аргон является негорючим и невзрывоопасным газом. Также он не образует взрывчатых смесей во взаимодействии с воздухом. Так как он тяжелее воздуха, аргон прекрасно справляется с ролью качественной защиты сварочной ванны. Газообразный аргон не содержит в своем составе влаги более 0,03 грамм на кубический метр.

Аргон используют для надежной защиты среды сваривания, а также при плавке редких и активных металлов. С его помощью можно осуществлять плавку алюминия и его сплавов, хромоникелевых и жаропрочных сплавов, нержавеющей стали. Хранится и поставляется к месту использования в аргоновых баллонах под давлением 150 ± 5 кгс на сантиметр квадратный.

В состав газа аргона, который используют при сваривании металла неплавящимися электродами, входят такие элементы, как:

Кислород;
Азот;
Соединения, содержащие углерод;
Водяной пар;

Расход аргона при сваривании может быть самым разным. Все зависит от толщины металла и самого свариваемого металла. Показатели расходов выглядят приблизительно так:

При сваривании алюминия расходуется 15 – 20 литров за минуту;
При сваривании меди расходуется 10 – 12 литров за минуту;
При сваривании конструкционных, а также низколегированных сталей расходуется 6 — 8 литров за минуту;
При сваривании сплавов магния расходуется 12 – 14 литров за минуту;
При сваривании сплавов никеля расходуется 10 – 12 литров за минуту;
При сваривании титана расходуется 35 – 50 литров за минуту;

При сваривании аргонодуговой сваркой стоит помнить о месте проведения сваривания. Если Вы работаете на сквозняке или на улице, Вам желательно применять защитные средства для проведения сварочного процесса. Также среди способов повышения качества сварочного шва является получение надежной защиты с помощью увеличения расхода газа.

Аргон является самым дешевым и самым доступным газом для сваривания. Особенно это стало ясно видно в последние десятилетия, когда аргон стал продуктом массового производства.

Сначала аргон использовался в электровакуумной технике. На сегодняшний день лампы накаливания наполняются смесью аргона с азотом в процентном соотношении 86/14. Так как в аргоне сочетается плотность и слабая теплопроводность, металл нити в лампе накаляется медленнее, поэтому передача тепла от нити к колбе значительно ниже. Также аргон применяют в люминесцентных лампах для того чтобы упрощать их включение.

В последние десятилетия аргон стал больше применяться в металлургии, чем в осветительных приборах. Сейчас выпускаются новые виды ламп, которые способны работать намного дольше и экономнее расходовать электрическую энергию.

Аргонная среда используется при обработке многих видов металлов. Например, продувая аргоном жидкую сталь, можно намного повысить ее качество, что позволит использовать ее для монтажа более ответственных конструкций. Аргон является универсальным газом, с помощью которого можно повысить качества металла при плавлении и при сварке.

Сварка в среде защитных газов

Расчет расхода сварочной смеси

Существует формула, которая позволяет выяснить приблизительный расход сварочной смеси в процессе сварки:

Расход аргона при сварке

Среди всех сварочных газов аргон является одним из наиболее востребованных в современности сварочных расходных материалов. Он выполняет защитную функцию, охраняя ванну расплавленного металла от негативного воздействия атмосферы. Другие газы не обладают столь высокой надежностью. Благодаря этому, сварка аргоном применяется для самых сложных мест. Стоимость материала заметно выше, чем у других, так что для стандартных процедур используется редко. Расход аргона при сварке может оказаться слишком большим, что сделает себестоимость процесса весьма высокой. В то же время, для ответственных и сложных процедур он оказывается незаменимым. Чтобы сэкономить, для каждого типа процедур нужно соблюдать свои оптимальные режимы.

Аргон для сварки в баллонах

Область применения

Благодаря своим практичным качествам, аргон может применяться практически повсеместно. В частной сфере он встречается достаточно редко, так как зачастую его не выгодно содержать, не говоря уже о покупке соответствующего оборудования. В строительстве, где нужно создавать ответственные несущие металлоконструкции, газ является практически незаменимым. Здесь не так важна стоимость, как надежность и минимизация вероятности появления брака во время работы.

Также его часто можно встретить в ремонтных мастерских. С его помощью соединяют детали в автомобилях, изделия из сложно свариваемых металлов. Сварка нержавейки и алюминия зачастую происходит именно с помощью этого газа. Сварочные цеха на различных предприятиях также не обходятся без постов с применением аргона, где приходится работать с тонкими деталями. В коммунальной сфере им могут сваривать трубы.

Принцип расчета расхода аргона

Расход аргона при аргонодуговой сварке зависит от конкретного вида производства. Это может быть массовое, одиночное и серийное, а также от номенклатуры. При работе с конструкциями, в которых нужно наплавлять большое количество металла, расчеты производятся по такой формуле: N = Nп х Rг

Nп является количеством килограмм потраченной на изделие проволоки, а Rг – коэффициент затрат газа на 1 кг наплавочного материала. Это помогает универсально определить общие затраты даже при больших объемах работы и поэтому часто применяется на производстве.

Существует также принцип расчета, основанный на расходе в литрах на 1 метр сделанного шва. Этот способ лучше всего подходит для расчета в серийном производстве, когда делаются однотипные детали. Его используют также на малых производствах. Для этого используется такая формула: Нг = (Нуг х Т + Ндг)

Нг здесь выступает в роли значения расхода удельного газа по номиналам таблицы для конкретной температуры работы. Т – основное время сварочного процесса. Ндг – дополнительные расходы газа, которые потрачены на подготовку и последующие процедуры подогрева. Если используется во время сварки несколько проходов, то это также учитывается. Расчеты ведутся в литрах, а не в кубических метрах, как это принято в физике.

Стоит отметить, что расход аргона при сварки нержавейки и прочих цветных металлов будет отличаться от обыкновенных сталей. Зачастую здесь величина может вырастать в 1,5, а то и в 2 раза.

Таблица расхода аргона в зависимости от толщины металла

Как и любой другой защитный газ, аргон требует больших объемов, если нужно проваривать большую глубину изделия. В таблице приведены средние показатели параметров расхода, в зависимости от самых распространенных видов толщины заготовок.

Диаметр проволоки, ммВеличина тока, АНапряжение, ВСкорость подачи проволки, м/ч Показатели качества аргона

Аргон может обладать различным уровнем качества. Основным показателем является его чистота. Естественно, что полностью 100% вещества в баллоне не может быть и такое получается только в лабораторных условиях. Но чем меньше в нем примесей, тем лучше для свойств газа. Наличие примесей определяется по ГОСТам.

Аргон – для второго сорта газа минимально допустимое соотношение является 99,95%;
Кислород – данной примеси не должно быть более 0,0002%, иначе возникает вероятность появления пор;
Азот – содержание до 0,001%;
Водяные пары – до 0,0003%;
Углекислый газ – до 0,00002%;
Метан – до 0,0001%;
Водород – до 0,0002%.

Газ высшего качества должен обладать содержанием чистого вещества от 99,99%. Он может использоваться для самых сложных и ответственных работ, но при этом обладает и самой высокой стоимостью.

Техника безопасности при использовании

Расход аргона при сварке алюминия и других металлов является лишь финансовой составляющей, так что забывать о технике безопасности при этом не стоит. Баллон с аргоном должен стоять на расстоянии, как минимум, 10 метров от источника огня и легковоспламеняющихся предметов. Храниться газ должен в надежных емкостях, прошедших проверку по технике безопасности. Хранение должно осуществляться в хорошо проветриваемых помещениях, чтобы не было скопления газов, которые вызывают удушье.

Во время работы с аргоном нужно использовать средства индивидуальной защиты для дыхания. Этот газ обладает особой вредностью для организма человека.

«Важно!
Особое воздействие идет через органы дыхания, так что защитные повязки или специальные противогазы будут незаменимы.»

Заключение

Одна из главных особенностей использования аргона, с практической точки зрения, является его высокая стоимость. Именно по этой причине расчет расхода, определение количество затрат газа и других материалов, чтобы определить себестоимость сварочного процесса, является очень важным. Больше всего потребность возникает в производственных условиях и при больших объемах работ. При относительно небольших соединениях актуальность в расчете нескольких швов отпадает. Тем не менее, стоит знать, на какое количество наплавленного металла хватит газа находящегося в баллоне.

TIG сварка

Многие люди слышали словосочетание ТИГ сварка и даже видели результаты ее работы, но не все знают, что именно представляет собой данное понятие. TIG сварка – это процесс соединения металла путем общего или местного нагрева, в котором используется не плавящийся вольфрамовый электрод, дуга которого защищена инертным газом. Это обеспечивает весьма высокое качество получаемого шва, так как инертный газ дает отличную защиту от воздействия внешних факторов.

ТИГ сварка металла

Благодаря своему высокому качеству, TIG сварка получила довольно широкую область применения. Чаще всего ее используют там, где нужна высокая ответственность. Это может быть строительная сфера, так как несущие металлоконструкции высотных зданий и прочих сооружений должны обладать высоким запасом прочности. Сюда же можно отнести мастерские по ремонту, в том числе и автомобилей. Данным способом могут проводиться практически все виды сварочных работ, но с учетом того, что он обходится дороже, чем обыкновенная ручная дуговая сварка, то в экономических целях его применяют преимущественно для сложных работ.

Преимущества

Высокую популярность сварка ТИГ металла приобрела благодаря следующим преимуществам:

Возможность соединять разнородные металлы, сохраняя высокий уровень качества;
Надежная изоляция от негативных условий окружающей среды;
Отсутствие нарушения в кристаллической решетке свариваемого металла;
Стабильное горение дуги.

Недостатки

Помимо положительных качеств тут имеются еще и свои минусы:

Сварка методом TIG оказывается неэффективной, если работа проводится на сквозняке или ветру, так как сила ветра может попросту сдувать газ;
Если производится процесс соединения при дуге большой мощности, то горелку приходится периодически охлаждать;
TIG сварка дает высокое ультрафиолетовое излучение, особенно, если в качестве инертного газа используется гелий.

Принцип работы

Аргонодуговая сварка TIG, а также прочие ее разновидности являются уникальным сочетанием, которое объединяет в себе нюансы ручной дуговой и газовой сварки. Здесь не используются электроды с покрытием, так как основной защитой тут выступает инертный газ. Это объединяет данный метод с газовой сваркой, но основной силой, дающей нужную температуру, здесь выступает электрическая дуга. Покрытые электроды не используются по той причине, что покрытие не дает должный уровень защиты, а в отсыревших электродах может быть скопление водорода, что навредит шву. Вместе этого используется сварочная проволока без покрытия. Не плавящийся электрод нужен для розжига дуги.

Сначала сварщик подает газ с горелки и поджигает его. Затем зажигается электрическая дуга и сразу подается проволока, которая находится в газовой среде. Так как обе руки у мастера заняты, подает расходный материал автоматическая система, которая может регулировать скорость подачи проволоки.

Схема сварки методом ТИГ

Технология сварки

TIG сварка проводится на постоянном токе с прямой полярностью. Чтобы получить соединение высокого качества, требуется обеспечить точную сборку стыка и смещение точек не было выше, чем это допускается по технологии. Аргон чаще всего применяется для изделий толщиною до 5 мм, а для более толстых деталей нужна газовая смесь аргона с гелием или чистый гелий.

«Важно!

Чтобы повысить качество сварки, процесс совершают при минимальных режимах.»

Выбор тока для сварки методом TIG

Химический состав присадочной проволоки должен соответствовать основному металлу. Сам процесс соединения выполняется без перерыва и недопустимо выводить проволоку из защитной зоны газа. Если случился вынужденный перерыв, то следует перекрывать предыдущую зону шва на 1-2 см. защитный газ прекращается подаваться из горелки только через 10 секунд после окончания горения дуги. Это призвано сократить риск окисления поверхности.

Непрерывный процесс сварки методом ТИГ

Данная технология позволяет получить шов, в котором хорошо формируется обратный валик, вне зависимости от пространственного положения. Это отлично подходит при сварке трубопроводов. Если предстоит работа с большой толщиной металла, то сварка аргоном TIG применяется только для корневого шва. Дальнейшая наплавка производится иными способами. Если зазор между трубами составляет до 0,5 мм, то корневой слой сваривается без присадочного материала. После того как будет заварен кратер в конце, то горелка отводится в сторону, противоположную направлению шва.

Подача инертного газа производится за 20 секунд до начала сварки. Во время сварки горелка перемещается с правой стороны на левую, а присадочный материал движется навстречу движению. Амплитуда колебания вольфрамового неплавкого электрода составляет около 3 мм, а если нужно делать несколько слоев наплавки, то в последующих она увеличивается до 7 мм.

Комплект для TIG сварки включает в себя электроды от 2,4 до 3,2 мм. Сила тока регулируется от 90 до 150 А. Все характеристики определяются согласно заданным режимам сварки.

Ошибки при TIG сварке

Одной из основных ошибок является быстрое сгорание вольфрамового электрода. Это может случиться из-за выбора режима обратной полярности, недостаточному расходу газа, некорректно подобранному диаметру электрода и так далее. Основными причинами устранения являются подбор правильных режимов сварки, а также выбор качественных расходных материалов.

Также может случиться загрязнение шва вольфрамом. Оно появляется из-за того, что электрод попадает в сварочную ванну и плавится там. При слишком малом диаметре он может плавиться и без попадания в ванну. Чтобы решить данную проблему, нужно выбирать правильное положение сварки и соответствующий диаметр электрода.

Шов плохого качества случается при недостаточном снабжении сварочной ванны газом, из-за чего получается слабая защита.

Техника безопасности

В данном случае нужно соблюдать правила как газовой, так и электробезопасности. Баллон с инертным газом должен стоять на расстоянии 5-10 метров от источника пламени и легко возгораемых предметов. Он должен находиться в вертикальном положении и закреплен от падения. Обязательно нужно проверять шланги перед использованием. При работе нужно использовать средства индивидуальной защиты.

Сварка ТИГ углекислым газом и прочие ее разновидности является одной из самых востребованных разновидностей соединения металла. Это обусловлено высоким качеством получаемых швов. Несмотря на трудоемкость и дороговизну процесса, технология активно применяется в профессиональной сфере, где к соединениям выдвигается большая ответственность.

Уроки сварки: Как выбрать газ, электрод и сварочную проволоку для TIG-сварки?

Этап подготовки к аргонодуговой сварке включает не только настройку инструмента, но и подбор верных расходных материалов. От правильности выбора расходки напрямую зависит результат работы, что делает его важным и требует внимания не только новичка.

Сварочный газ
Электроды
Присадочный пруток

Суть сварочного процесса TIG-оборудованием

Если вы уже знакомы с такими типами сварки, как ММА и MIG-MAG, то наверняка знаете, что в первом в качестве главного расходного материала используется электрод, а во втором подвижная проволока. TIG-аппараты также используют электрод, но уже из вольфрама, материала отличающегося тугоплавкостью.

Защиту от окисления обеспечивает газ аргон, собственно, поэтому процесс часто именуют аргонодуговой сваркой. Англоязычная аббревиатура TIG означает - Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ), что затрагивает наиболее важные элементы в работе.

Зачем тут присадочный пруток? Он подается вручную для формирования шва. Под действием дуги металл плавится, находясь в защищенной среде газа, и создает качественное соединение.

В этой статье мы не будем заострять внимание на том, как подбирается сам аппарат. Для этого создан отдельный материал, который поможет разобраться в том, как выбрать аргонодуговой аппарат для TIG сварки .

Сварочный газ – аргон или смеси?

Мы уже упоминали о том, что защиту процесса обеспечивает инертный газ. При TIG-сварке чаще используется чистый аргон, немного реже гелий и их смеси. Именно в этой среде вольфрамовый электрод изнашивается меньше всего, а внешний вид и качество шва оптимальны.

Выбор электрода для TIG варки

Вольфрам выбран в качестве электрода не случайно. Металл славится особой тугоплавкостью, по части которой у него просто нет конкурентов.

Опознать вольфрамовый электрод для аргонодуговой сварки можно по маркировке «W». Другие символы и даже цвет указывает на вид легирующих добавок. Они необходимы, чтобы улучшить характеристики и увеличить срок эксплуатации расходного материала.

Электроды могут быть как универсальными, так и специальными – для сварки только на постоянном или только на переменном виде тока.

WP (зеленые электроды) - вольфрамовые электроды без специальных добавок для сварки на переменном токе
Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана WL-20 (голубой цвет ) и WL-15 (золотой цвет) - универсальные электроды для сварки на постоянном и переменном токах

Цвет / Состав

Вольфрамовые электроды без специальных добавок. Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси.

Обеспечивают устойчивость дуги при сварке на переменном токе. Идеально подходят для сварки деталей из алюминия.

Обеспечивают легкий розжиг сварочной дуги и ее высокую устойчивость, быстрое повторное зажигание.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом циркония 0,7-0,9% ZrO2

Для сварки на переменном токе. Создают стабильную дугу высокой мощности. Выдерживают значительные токовые нагрузки.

Для сварки любым типом тока, поддерживают стабильную дугу даже при небольших его значениях.

Используются для сварки особо ответственных соединений.

С диаметром все куда сложнее, ведь он должен быть выбран в зависимости от толщины свариваемого металла и разновидности сварочного тока. В этом вопросе вам пригодится таблица ниже. Здесь приведены рекомендации для самых распространенных электродов WP и WL:

Читайте также: