Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом труб
Обновлено: 20.09.2024
8.1.1. Требования данного подраздела распространяются на сборку и сварку неповоротных стыков труб наружным диаметром 100 мм и менее, при этом предусматривается два технологических варианта сварки:
сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой слой - ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, последующие слои - ручной дуговой сваркой покрытыми электродами;
Для стыков труб при толщине стенки 4 мм и более предпочтение следует отдавать комбинированному способу; при меньшей толщине нужно сваривать стык полностью ручной аргонодуговой сваркой.
8.1.2. Для ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом рекомендуется использовать однопостовый источник постоянного тока, оснащенный устройством бесконтактного или контактного возбуждения дуги на малых токах и плавного снижения сварочного тока при заварке кратера шва (в частности, ТИР-300ДМ1, УДГ-350, УПС-301), или многопостовый источник с балластным реостатом для регулирования сварочного тока и обеспечения стабильного горения сварочной дуги.
Аргон из баллона должен поступать в горелку через редуктор с дозирующим устройством; могут быть также применены редукторы-расходомеры АР-10, АР-40 или любой кислородный редуктор с ротаметром типа РМ.
Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона стыков труб в монтажных и ремонтных условиях рекомендуется применять малогабаритные горелки МАГ-3, АГМ-2 и др.
8.1.3. Конструкция сварных соединений должна соответствовать требованиям, приведенным в табл.6.2 (разделки Тр-1 или Тр-2).
8.1.4. Собранные стыки прихватывают в одном или двух местах ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки или без нее. Исключение составляют стыки труб из углеродистой стали, которые всегда следует прихватывать с применением присадочной проволоки, а также стыки труб из стали других марок при зазоре между трубами более 0,5 мм. Используется присадочная проволока той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка. Размеры прихваток и их число должны отвечать требованиям подраздела 6.3.
Подогрев стыков при выполнении прихватки регламентирован требованиями, приведенными в подразделе 6.4.
8.1.5. Ручную аргонодуговую сварку производят сразу после выполнения прихватки. При комбинированной сварке стыки, в которых заварен корневой слой, должны быть полностью сварены во время той же рабочей смены.
Корневой слой (первый проход) выполняется ручной аргонодуговой сваркой с использованием присадочной проволоки или без нее. Корневые слои стыков труб из углеродистой стали, а также стыки труб из стали других марок при зазоре более 0,5 мм должны свариваться с присадкой. Последующие слои шва выполняются с применением присадочной проволоки диаметром 1,6-3 мм. Марка проволоки выбирается по данным табл.4.4.
8.1.7. Ручную аргонодуговую сварку нужно выполнять возможно короткой дугой на постоянном токе (70-100 А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2-4 мм. Значение тока сварки уточняют при выполнении пробных стыков.
8.1.8. Зажигание и гашение дуги следует производить в разделке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от его конца.
Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5-8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты металла шва от воздействия воздуха.
8.1.9. Высота слоя (валика), выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть 2-4 мм. Примерное расположение слоев и валиков в сечении шва показано в табл.8.1. Порядок наложения слоев (валиков) такой же, как при ручной дуговой сварке стыков труб аналогичного диаметра (см. рис.7.3, а; 7.5, а; 7.13-7.14).
Предпочтительно, чтобы сварку стыков труб поверхностей нагрева котлов, собранных в блоки, выполняли одновременно два сварщика одним из способов, приведенных в п.7.2.5.
8.1.10. При комбинированной сварке основную часть разделки (после наложения корневого слоя ручной аргонодуговой сваркой) следует заполнять дуговой сваркой в соответствии с требованиями, изложенными в подразделе 7.2.
8.1.11. Размеры выпуклости швов (независимо от метода сварки) должны соответствовать приведенным в п.6.5.7.
8.2. Аргонодуговая сварка корневого слоя шва стыков толстостенных трубопроводов
8.2.1. Требования данного подраздела распространяются на сборку и ручную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом корневого слоя шва неповоротных стыков труб при толщине стенки 10 мм и более, собранных без остающихся подкладных колец (с заполнением остальной части разделки ручной дуговой сваркой, механизированной в углекислом газе либо автоматической под слоем флюса).
8.2.2. Оборудование поста для ручной сварки в среде аргона корневого слоя шва стыков толстостенных трубопроводов должно соответствовать указанному в п.8.1.2.
8.2.3. Конструкция сварных соединений должна отвечать требованиям табл.6.2 (разделки типов Тр-2, Тр-6, Тр-7).
Технология ручной аргонодуговой сварки труб
Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся W-электродом применяется для неповоротных стыков труб из низкоуглеродистых, низколегированных и легированных (коррозионностойких) сталей. Диаметр свариваемых труб - менее 100 мм, толщина стенки - до 10 мм.
Выбор параметров режима
Сварочный ток выбирают: при однопроходной сварке - в зависимости от толщины стенки трубы, а при многопроходной - исходя из высоты валика, которая должна составлять 2 - 2,5 мм. Сварочный ток назначают из расчета 30 - 35 А на 1 мм диаметра электрода.
Напряжение на дуге должно быть минимальным, что соответствует сварке короткой дугой.
Скорость сварки регулируют так. чтобы гарантировались проплавление кромок и формирование требуемых размеров шва.
Расход защитного газа зависит от марки свариваемой стали и токового режима (от 8 до 14 л/мин).
Присадочная проволока диаметром 1,6-2 мм выбирается но марке свариваемой стали (см. статью Сварочные материалы).
Ориентировочные режимы
Диаметр W-электрода, мм
Диаметр присадка, мм
Сварочный ток, А
Напряжение на дуге, В
Расход газа, л/мин
Минимальные режимы по току в зависимости от марки W-электрода
Постоянный ток (А) полярности
Переменный ток, А
Сварку начинают сразу же после установки прихваток, которые при выполнении первого слоя нужно переплавить. В труднодоступных местах первый корневой шов можно выполнять без присадочной проволоки, если зазор и смешение кромок не превышают 0,5 мм, а притупление кромок не более 1 мм. Исключение составляют стыки труб из сталей 10 и 20, которые всегда нужно сваривать с присадкой.
Очередность наложения слоев при сварке одним сварщиком неповоротного стыка
Зажигать и гасить дугу следует на кромке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от конца шва. Подачу аргона прекращают спустя 5-8 с после обрыва дуги.
При сварке высоколегированных сталей нужно соблюдать ряд условий:
- минимальные токовые режимы;
- короткая сварочная дуга;
- максимальная скорость сварки без перерывов и повторного нагрева одного и того же участка металла;
- избегать поперечных колебаний горелки;
- присадочную проволоку следует подавать равномерно, чтобы не создавать брызг расплавленного металла, которые, попав на основной металл, могут вызвать впоследствии очаги коррозии
На толстостенных (более 10 мм) трубопроводах диаметром более 100 мм из низкоуглеродистых и низколегированных сталей корневой шов сваривают аргонодуговым способом без остающихся подкладных колец.
Сварку следует вести обратноступенчатым способом участками длиной не более 200 мм. Высота корневого шва должна быть не менее 3 мм. При этом необходимо обеспечить плавные переходы к поверхности трубы.
Направление и очередность укладки корневого слоя
Аргонодуговую сварку используют также, когда приваривают подкладное кольцо в трубах из углеродистых и низколегированных ст алей. Кольцо плотно, но без натяга, устанавливают в трубу, оставляя зазор между кольцом и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм. Кольцо прихватывают снаружи угловым швом длиной 15-20 мм с катетом 2.5-3 мм к трубам диаметром до 200 мм в двух местах, а большего диаметра в трех-четырех местах.
Прихватку, независимо от марки стали трубы и подкладного кольца, выполняют с присадочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Подкладное кольцо приваривают однослойным угловым швом с катетом 3-4 мм с тем же присадком.
Прихватку и приварку подкладного кольца делают без предварительного подогрева независимо от марки стали и толщины стенки трубы. Исключение составляют трубы из стали 15Х1М1Ф с толщиной стенки более 10 мм - конец такой трубы подогревают до 250 - 300 °С.
Ручная аргонодуговая сварка
Сварка аргоном осуществляется неплавящимся электродом в среде инертного газа – аргона (TIG, GTAW), от чего и происходит её название. Но для этого можно использовать также и плавящийся металл, т.е. полуавтоматическая сварка (MIG, GMAW). В качестве неплавящегося электрода обычно используют вольфрам.
Другие названия аргонной сварки – "сварка аргоном", "аргоновая сварка", "аргонодуговая сварка".
Сварка аргоном для начинающих - советы для качественной сварки
Приведенные ниже советы для сварки неплавящимся электродом или как ее еще называют - сварка аргоном, помогут вам сберечь время, нервы и деньги на исправление дефектов и обеспечить высокое качество сварки. Соблюдение последовательности действий помогут выполнить работу в срок и избежать лишних проблем в процессе и после сварки.
Введение в дуговую сварку в защитных газах (TIG, MIG/MAG)
Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG)
Сущность процесса сварки ТИГ
Полное наименование этого процесса сварки таково: Ручная дуговая сварка в инертном газе вольфрамовым электродом (ДСТУ 3761.3-98 "Сварка и родственные процессы. Часть 3 Сварка металлов: соединения и швы, технология, материалы и оборудование. Термины и определения"). Схема и сущность процесса сварки ТИГ показана на рисунке ниже.
Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG)
В иллюстрированном пособии изложены принципы и особенности ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов. Содержатся данные о сварочных материалах и оборудовании. Приведены рекомендации по технике и технологии сварки сталей, сплавов и цветных металлов. Использованы материалы Института сварки России
Как сделать отверстие в металле при помощи аргонодуговой сварки? (видео)
В данном видео показана технология прожигания отверстий ручной аргонодуговой сваркой (TIG, GTAW)
Сварка аргоном (TIG, GTAW) простым и импульсным режимом (видео)
В данном видео проводится сравнения простого и импульсного режимов ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW).
Техника выполнения шва ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG, GTAW) (видео)
Данная техника аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW ) имеет множество названий:
- восьмерка
- бабочка
- американка
- кобра
Посмотрев данное видео, вы сможете самостоятельно практиковаться и применять ее на практике.
Техника ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) двух пластин свариваемых встык (видео)
Если вам недостаточной теории техники ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) стыковых соединений изложенной в статье Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG) и книге Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG) рекомендуем посмотреть данное видео.
Техника ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) нахлесточного сварного соединения (видео)
Посмотрев данное видео вы узнаете три способа сварки нахлесточных соединений ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG, GTAW). В дополнение к видео рекомендуем прочитать статью Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG).
Сварка аргоном для начинающих - советы для качественной сварки
Содержание
В статье о сварке аргоном есть подробное объяснение почему сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом называют:
- TIG
- РАД
- аргонная сварка
- аргоновая сварка
- аргонодуговая сварка
Аргонодуговая сварка создает ряд трудностей, которые впоследствии влияют на качество и прочностные характеристики сварного шва, поэтому соблюдение данных семи советов существенно уменьшат вероятность попадания в затруднительную ситуацию.
Знать какой материал предстоит сваривать
Независимо от способа сварки, особое внимание необходимо обратить на марку и характеристики свариваемых деталей. Также важно знать условия, в которых будет эксплуатироваться сварной шов и конструкция в целом.
Прежде всего, данный фактор влияет на выбор правильной марки сварочных материалов, которые лучше всего подходят для данных условий.
Например, если предъявляются высокие требования к структурной однородности сварного шва с основным металлом, необходимо выбирать сварочные материалы, которые в полной мере удовлетворяют всем требованиям.
Прежде чем приступить к сварке алюминия или сварке нержавейки необходимо знать марку металла, чтобы подобрать правильные сварочные материалы. т.к. в зависимости от химического состава разные сплавы проявляют склонность к повышенной деформации и образованию трещин. Некоторые металлы и их сплавы требуют предварительного нагрева или термообработки, что оказывает влияние на выбор правильного сварочного материала.
При сварке изделий из стали 20 толщиной до 100 мм не требуется проведение предварительного нагрева, а из стали 12Х1МФ начиная с толщины 6 мм необходим предварительный подогрев изделий до минимальной температуры 200°С и последующая термическая обработка сварного шва.
Перед TIG сваркой алюминиевых сплавов неплавящимся электродом, всегда необходимо знать какую именно марку алюминия предстоит сварить, чтобы правильно подобрать сварочный материал. Обычно производители на упаковке указывают для каких марок сплавов предназначаются данные сварочные материалы.
Выбрать правильный вольфрамовый электрод
Немаловажным фактором при аргонодуговой сварке является правильно подобранный вольфрамовый электрод, проводящий сварочный ток к дуге. На правильный выбор влияют два фактора:
- толщина свариваемого металла
- величина сварочного тока
В зависимости от стандарта на изготовление электроды поставляются различных диаметров, обычно от 1 до 4 мм, и длиной 150 или 175 мм.
Согласно ISO 6848 «Дуговая сварка и резка. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Классификация» электроды поставляются длинами и диаметрами, указанными в таблицах ниже.
Стандартный диаметр электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)
| Диаметр, мм | Допуск, мм |
|---|---|
| 0,25 | ±0,02 |
| 0,30 | |
| 0,50 | ±0,05 |
| 1,0 | |
| 1,5 | |
| 1,6 | |
| 2,0 | |
| 2,4 | ±0,1 |
| 2,5 | |
| 3,0 | |
| 3,2 | |
| 4,0 | |
| 4,8 | |
| 5,0 | |
| 6,3 | |
| 6,4 | |
| 8,0 | |
| 10,0 |
Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)
| Длина, мм | Допуск, мм |
|---|---|
| 50 | ±1,5 |
| 75 | +2,5 -1,0 |
| 150 | +4 -1 |
| 175 | +6 -1 |
| 300 | +8 -1 |
| 450 | +8 -1 |
| 600 | +13 -1 |
Ознакомится с сортаментом электродов по ГОСТ можно перейдя по ссылке ГОСТ 23949.
В состав электродов входит чистый вольфрам и вольфрам с активирующими присадками (редкоземельными элементами и их оксидами):
- окись лантана
- окись иттрия
- двуокись тория
- тантал
- церий
Во избежание путаницы, в зависимости от химического состава, вольфрамовые электроды делятся по цветам маркировки, которую наносят на один из концов. Требование о необходимости нанесения цветной маркировки изложные в ISO 6848 и ГОСТ 24949.
Маркировка вольфрамовых электродов по цветам согласно ISO 6848
Помимо требований международных стандартов, в ГОСТ 24949 также есть требование о классификации вольфрамовых электродов по цветам.
Маркировка вольфрамовых электродов по цвету в зависимости от химического состава согласно ГОСТ 23949
В таблице ниже указаны рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого материала.
Рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого металла
Каждый вариант имеет характеристики, подходящие для применения в определенных ситуациях или для РАД сварки металлов:
- алюминий и его сплавы сваривают переменным током электродом из чистого вольфрама;
- электроды, легированные церием, являются универсальными и поэтому их применяют практически для аргонодуговой сварки всех типов металлов, а с лантаном или торием применяют для сварки нержавейки, а также меди и титана, и их сплавов;
- торированные электроды обеспечивают преимущество из-за увеличения плотности выделения электронов. При этом необходимо учитывать, что они имеют небольшой уровень радиоактивности.
Правильно заточить вольфрамовый электрод
Заточка вольфрамового электрода, точнее способ и угол заточки, оказывают существенное влияние на форму дуги и ее поведение и, как следствие, на форму сварного шва и срок службы неплавящегося электрода.
Для заточки необходимо применять круги с мелким абразивным зерном (идеальный вариант – это алмазный круг). Целесообразно применять шлифовальные круги с зернистостью 40 и менее (размер абразивных части менее 400 мкм), поскольку в данном случае риски от абразива на поверхности будут менее глубокие и в процессе заточки будет стачиваться меньше драгоценного вольфрама. Глубокие канавки от абразива вызывают потери энергии и нестабильное поведение дуги. Желательно на абразивном круге, где производится зачистка не работать с другими материалами т.к. их частички могут осаживаться на поверхность электрода.
Заточку вольфрамового электрода необходимо производить в продольном (по оси электрода), а не в поперечном направлении.
Поскольку вольфрамовые электроды в процессе изготовления имеют структуру зерна, которая расположена вдоль оси и заточка в поперечном направлении является шлифованием поперек зерна. Но это является не столь существенным как тот факт, что электроны текут с большой плотностью по поверхности электрода и, если на нем канавки от заточки расположены поперек – электронам тяжелее их преодолевать. Поскольку дуга ищет места с наименьшим сопротивлением – она может возникнуть не на конце вольфрамового электрода, а в канавках от шлифования и будет вращаться вокруг заостренного конца, что в свою очередь вызывает перегрев электрода и его быстрый износ.
Если следы от абразива расположены вдоль – электроны текут равномерно к заостренному концу электрода с меньшим сопротивлением. В данном случае дуга зажигается на конце, является более стабильной и менее нагревает вольфрамовый электрод, что увеличивает срок его службы.
В процессе заточки следить чтобы металл не перегревался. Признаком перегрева является изменение цвета поверхности и показывает, что на поверхности образовались оксиды, которые имеют большее сопротивление чем вольфрам и будут препятствовать зажиганию дуги.
Угол заточки вольфрамового электрода, играет главную роль при сварке аргоном.
Чем тупее угол заточки >30°:
- тяжелее зажигание дуги;
- более узкий сварной шов;
- необходима больше сила сварочного тока;
- увеличение возможности блуждания дуги;
- возрастание глубины проплавления металла;
- дольше срок службы электрода из вольфрама.
Чем острее угол заточки
В процессе аргонной сварки на переменном токе на конце неплавящегося электрода выделяется значительное количество тепла, которое расплавляет вольфрам, поэтому необходимо делать небольшое притупление, которое позволит сформировать шарик расплавленного вольфрама на конце.
Сохранять чистоту
Чистота поверхности является важным показателем для каждого процесса сварки, но для сварки аргоном она особенна важна. Загрязненность поверхности может привести к образованию пор и, следовательно, потребует дополнительных трудозатрат на их исправление. Особенно это важно при TIG сварке дорогостоящих металлов, таких как титан, алюминий и медь.
Перед началом процесса поверхность необходимо очистить чистой, сухой и мягкой тканью с применение чистящих и обезжиривающих средств от масел, смазки и грязи. Для титана и его сплавов ткань дополнительно должна быть безворсовой и работать необходимо в нитриловых перчатках, которые устойчивы к маслам и жирам. При выборе очищающего средства обращайте внимание на то, чтобы в его составе отсутствовал хлор т.к. он может привести к проблемам со здоровьем.
Также важным является правильное обращение с присадочным материалом. Храните прутки (или куски, отрезанные от бухты с проволокой) чистыми, сухими и закрытыми в контейнере. Для предотвращения окисления необходимо поддерживать влажность и температуру окружающей среды в местах хранения согласно рекомендациям производителя данных сварочных материалов
Правильное хранение основных материалов является немаловажным фактором. Перекрестное загрязнение частичками другого материла лежащего рядом или при проведении зачистки в непосредственной близости к месту ТИГ сварки может вызвать образование дефектов в сварном шве. Для предотвращения загрязнения необходимо использовать предназначенные для данного типа металла специальные абразивные материалы и щетки. Необходимо иметь ввиду, что абразивная пыль титана и магния огнеопасна и может оказать пагубное влияние на свариваемость других металлов. Хранить абразивные материалы для этих металлов необходимо вдали от открытых источников огня и отдельно от других материалов.
В процессе выполнения всех работ, связанных со сваркой нержавейки необходимо применять оборудование и инструмент предназначенный исключительно для этой группы сталей. Нержавеющие стали необходимо предохранять от возможного контакта или загрязнений свинцом, цинком, медью и ее сплавами, а также нелегированными и низколегированными сталям. Более подробную информацию об общих требованиях при сварке нержавейки можно узнать из видео.
Применять приспособления для сварки, предотвращающие образование деформаций
Правильная фиксация свариваемых деталей является важным требованием не только при сварке вольфрамовым электродом и помогает избежать многих проблем в том числе и деформирования. Чем меньше толщина свариваемых деталей, тем важнее выбор подходящих приспособлений для сборки и сварки.
Зажимайте детали в нескольких местах для предотвращения линейных деформаций и следите за соблюдением зазоров и углов применяя при этом магнитные угольники, угловые струбцины, клещи для сварки и другой инструмент.
Необходимо запастить терпением и временем для правильной сборки и фиксации деталей, имеющих сложную конфигурации. В данном случае хорошо себя зарекомендовало приспособление «третья рука», которое помогает надежно удерживать детали после сборки и в процессе сварки. Третья рука имеет множество разных конструкций и форм, но обычно это тяжелый предмет, который кладется или опирается на деталь и удерживает ее на месте для сварки.
Можно использовать специальные приспособления, которые помогают удерживать руку в процессе сварки. Использование опор для рук и локтей помогает сохранять устойчивость и уменьшает утомляемость.
Процесс подготовки может показаться трудоемким, и в некоторых случаях занимать больше времени, чем сама сварка, но он очень важен для изготовления качественной сварной конструкции.
Использовать газовую линзу
Качественная защита газом имеет прямое влияние на металл сварного шва. Использование газовой линзы для TIG горелки, которая изменяет вид потока газа из сопла (турбулентный на ламинарный) для улучшения покрытия (обволакивания) защитным газом металла сварного шва, является одним из способов обеспечения наилучшего качества сварного соединения.
Расходные материалы для газовой горелки включают в себя:
- керамическая чашка
- цанга
- колпачок
Газовая линза заменяет корпус цанги, который является стандартным в горелке TIG. Стандартная цанга обычно имеет 4 отверстия для распределения газа, а газовая линза представляет собой мелкоячеистую сетку. Поток защитного газа проходя через газовую линзу равномерно распределяется вокруг вольфрамового электрода, сварочной дуги и сварочной ванны, подобно аэратору на кране, который рассекает поток воды на множество мелких.
Газовая линза обеспечивает намного лучшую защиту расплавленного металла сварочной ванны, что является очень важным при аргонодуговой сварке таких металлов как нержавеющая сталь, титан. Также газовая линза предоставляет преимущества при сварке сталей и алюминия. Использование горелок с газовыми линзами является обязательным, когда существует необходимость повышения уровня защиты сварочной ванны или для сварки в трудностопуных местах, требующих большого вылета вольфрамового электрода. Необходимо принять во внимание тот факт, что горелки с газовыми линзами предполагают использование керамических чашек гораздо большего диаметра, чем со стандартной цангой.
Предварительно сварить образец
Чтобы убедиться, что все подготовительные операции сделаны правильно, если это возможно, необходимо произвести сварку аргоном тестового образца в идентичных условиях. Чем более ответственное является изделие и чем дороже свариваемый материал, тем важнее проводить TIG сварку тестового образца. Затратив время для этого вначале, можно избежать многих проблем в будущем, особенно для уникальных деталей или ответственных сварных швов. Применение идентичных сварочных материалов поможет понять, какое влияние оказывает изменение режимов на поведение сварочных материалов и основного металла в процессе сварки.
Сварка образца — это дополнительный шаг в подготовке, который сэкономит много времени позже, в процессе серийного изготовления изделий.
Сварка ТИГ: аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
Виды сварки
В мире современной сварки множество самых разнообразных методов – как старых, так и самых новых. Но среди всех технологий выделяется одна – TIG или тиг сварка. Область ее применения самая широкая: от кустарных сервисных мастерских для ремонта автомобилей до крупных производственных объектов со сложнейшими технологическими циклами.
Данный способ годится и для производства тонких швов, и для работы с массивными деталями с толстыми кромками. Предлагаем разобраться с методом TIG с его особенностями, оборудованием, преимуществами и недостатками.
Что это за метод в принципе
Для начала разберемся с аббревиатурой TIG, которая как раз и описывает суть метода: в переводе с английского это не что иное как «вольфрам и инертный газ». Иными словами, это горение электрической дуги в инертном газе.
Главный элемент в технологии TIG – это электрод из вольфрама. Он относится к классу неплавящихся электродов, ведь температура плавления вольфрама – почти 4000°С. Это великолепное качество позволяет работать с вольфрамовыми электродами практически со всеми видами и сплавами стали.
Уход за ним заключается в периодической заточке кончика для сохранения точности и тонкости образования сварочного шва. Вольфрамовый наконечник зафиксирован в специальной горелке и расположен в цанге. Если электрод длиннее, чем нужно, лишняя длина размещается в специальном корпусе, чтобы не произошло короткое замыкание.
Технология сварки с использованием инертного газа.
В роли инертного газа чаще всего используется аргон, поэтому вся сварка называется аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Аргон подается по окружности, в центре которой находится электрод, расположенный в керамическом сопле на конце горелки.
Без инертного газа ничего хорошего не выйдет, в этом случае в сварочную ванну попадает кислород с выделением водорода, что приводит к высокой пористости сварочного шва и кристаллизации металла при затвердевании. Аргон как инертный газ защищает процесс от данных нежелательных явлений. Подача газа запускается кнопкой на горелке.
Как и во всех видах сварки с использованием дуги кромки соединяемых металлических заготовок начинают плавиться при зажженной дуге. Если между поверхностями есть зазор, нужно использовать дополнительную присадочную проволоку, которую сварщик подает просто свободной рукой.
Если же соединяемые детали соприкасаются поверхностями вплотную, для формирования качественного шва вполне достаточно самого металла.
Применение и преимущества технологии TIG
Cварка в среде аргона применяется чрезвычайно широко благодаря высокой температуре горения электрической дуги. Данный факт делает этот метод приемлемым как для работ с углеродистой сталью, так и для работ с различными и весьма капризными цветными металлами: алюминием, медью, титаном и другими металлами.
Нержавеющая сталь также отлично варится методом TIG: швы формируются очень качественными и эстетичными. Метод тиг не требует очистки шва от шлака после рабочего процесса.
Работа с алюминием заслуживает отдельного упоминания. Этот чрезвычайно капризный металл без аргона варить практически невозможно. Проблема в оксидной пленке, которая мгновенно образуется и не дает сформироваться сварочной ванне и, соответственно, сварочному шву.
Схема сварки в среде инертного газа.
Благодаря аргону, создающему защитную среду, алюминий плавится очень равномерно, и шов формируется правильно и ровно. Если используется дополнительная присадочная проволока, то она должна быть из того же металла, что и соединяемые детали.
Области применения аргоновой сварки следующие:
- все виды машиностроения;
- автомастерские;
- пищевая промышленность;
- нефтеперерабатывающая и химическая промышленности и многие другие.
Тиг сварки имеют немало преимуществ в сравнении с другими видами:
- точная компактная локализация прогрева заготовки, что минимизирует риск деформации;
- полная свобода сварочной ванны от кислорода в результате вытеснения его аргоном, который тяжелее кислорода;
- отличная скорость сварки тиг;
- простота в исполнении и несложное обучение методу;
- шов высокого качества;
- широкая палитра металлов для работ;
- грамотная экология: меньше выбросов в атмосферу.
Порядок работы и ее параметры
Прежде всего следует хорошенько очистить свариваемые кромки от ржавчины, грязи, следов масла или краски. Затем нужно обдумать и рассчитать следующие параметры: величину сварочного тока, давление аргона при его подаче, толщину электрода.
Электрод нужно подготовить: его кончик следует заточить и отполировать на наждачном круге. Острота кончика будет зависеть от толщины кромок свариваемых заготовок. Если, к примеру, вы планируете варить тонкий металл, кончик должен быть заточен очень остро. И, соответственно, при работе с толстыми краями угол заточки увеличивается.
Устройство горелки для аргонодуговой сварки.
Сила сварочного тока влияет на параметры шва и глубину проплавки. Розжиг электрической дуги можно произвести тремя способами:
- Провести иглой по металлу: данный способ не очень популярный, потому что часто происходит прилипание электрода в дополнение к его быстрому стачиванию.
- Точечно коснуться, это называется Lift TIG и используется в аппаратах средней ценовой категории.
- Бесконтактный розжиг – самый удобный способ, применяется в дорогом оборудовании.
Если зазор будет шире, степень проплавки снизится из-за расширения сварочной ванны. Направление формирования шва всегда идет справа налево без каких-либо колебаний. Такие правила работают при работах с тонкими краями металлов.
Если вы планируете варить толстые заготовки, сначала нужно произвести разделку кромок с углом в 45°. Швы выполняются по-разному: корневой шов – ровно, а заполняющий и накладной швы – с помощью колебательных движений с дополнительной присадочной проволокой.
Если соединение имеет стыковую форму, вылет иглы должен составлять 5 мм. Ну а если соединение имеет угловой формат, размеры устанавливаются индивидуально в зависимости от размера выходного отверстия сопла и степени доступности в рабочей зоне.
Особенности и недостатки метода TIG
Ручная аргонодуговая сварка относится к универсальным технологиям со множеством преимуществ. Тем не менее недостатки имеются, и о них нужно знать и помнить.
Как выполняется TIG сварка?
- Работать с аргоном практически невозможно на улице при ветреной погоде: аргон полностью вытесняется ветром. Можно, конечно, выставлять защитные щиты с одновременным увеличением подачи аргона, но такое решение нельзя назвать эффективным и экономным.
- Работа с плавящимся электродом в облаке аргона имеет жесткое требование по предварительной подготовке рабочих поверхностей – тщательной зачистке кромок от ржавчины, масла и краски. Если этого не сделать, в сварочных швах окажутся здоровенные поры.
- Структура горелки с колпачком и соплом могут привести к затруднениям в ведении шва в местах с трудным доступом. Чаще всего такое встречается при угловых соединениях или во время работы в малом пространстве. Решениями являются либо увеличение расстояния вылета иглы, либо перестановка колпачка с обрезкой вольфрамового электрода.
- Вариант способа TIG Lift включает риск следа на поверхности из-за розжига шва вне рабочей зоны. В этом случае понадобится специальная зачистка.
Для выполнения тиг метода необходимо определенное оборудование.
Сборка горелки для TIG сварки.
Комплект нужных вещей включает в себя следующее:
- с поддержкой разных режимов;
- баллон с аргоном или другим инертным газом;
- редуктор и кабель;
- газовая горелка в одной из двух версий: №1 для работ с металлами с тонкой кромкой, а №2 для работ с металлами с большей толщиной.
Читайте также: