Сварка тиг углекислым газом

Обновлено: 18.05.2024

В статье можно узнать о том, что это за функция сварочных аппаратов и для чего используется сварка тиг инвертором. А так же ее плюсы и минусы.

Первенство в открытии соединения металлических частей путем сваривания принадлежит российскому ученому Бернадосу, открывшему этот способ в 80-х годах 19 века. Со временем были разработаны различные аппараты и приемы сварки разнообразных материалов. Один из таких способов — tig варка.

В статье можно узнать о том, что это за функция сварочных аппаратов и для чего используется сварка тиг инвертором.

Что такое ТИГ сварка

Если обычную конструкционную сталь можно соединить, используя обычную дуговую сварку, то для варки цветных металлов требуются отдельные способы.

Тиг сварка — это технология, которая позволяет без проблем соединить алюминиевые детали. Весь процесс проходит в защитной среде из аргона. Если воспользоваться обычным способом без газа, то шов получится некачественным. Все дело в том, что при контакте разогретого алюминия с воздухом образуется окись, покрывающая место соединения. Пленка оксида этого металла имеет более высокую температуру плавления (2000° против 650 у чистого алюминия).

Именно оборудование с использованием аргона обеспечивает правильный процесс и качество сварочного шва. Инертный газ во время подачи оттесняет кислород и расплавленный алюминий прочно соединяется в точке соприкосновения. При этом применяют вольфрамовые неплавящиеся электроды.

Сварка ТИГ с помощью инвертора

Инвертор tig построен на преобразовании тока по схеме переменный-постоянный-высокочастотный переменный. То есть сварочный процесс происходит за счет более высокой частоты в отличии от трансформаторных образцов.

ПОСМОТРЕТЬ Сварочный аппарат TIG на AliExpress → В сеть поступает переменный ток с частотностью в 50 Гц. Инвертор на выходе дает 50 кГц. При этом КПД аппарата возрастает до 90%.

Но, если с обычным инвертором все понятно, то как делают сваривание, используя сварочный инвертор тиг?

Наличие такой функции в аппарате предусматривает в конструкции возможность подключения горелки с подающими аргон (или гелий) шлангами.

Используя инвертор tig можно сваривать в среде инертных газов сталь на постоянном токе и алюминий со сплавами на переменном.

Как варить ТИГ способом используя инвертор

Перенастроить аппарат на требуемый ток в зависимости от материала, который будет вариться.
Подключить оборудование для аргонодуговой сварки (подача газа и горелка).

Обязательно убедитесь в том, что аппарат перенастроен на требуемый ток.

Выставив ток и подключив оборудование, нужно отрегулировать объем подачи газа вентилем, расположенным на горелке.

Дальше нужно зажечь дугу и начать сваривание движением горелки по требуемому направлению. По мере прохода шва нужно добавлять присадочный материал. Это улучшит качество сварного соединения. Если подавать присадки очень много, то загрязняется вольфрамовый электрод и шов потеряет прочность.

Используя присадку, ее нельзя добавлять в средину сварочной ванны, легкими касаниями материал наносят на край по направлению движения электрода. Добавки обязательны при сварке алюминия, чтобы в швах не образовывались трещины.

При ведении сварочного шва горелку нужно наклонить приблизительно на 15-20 градусов от вертикали. Это позволит видеть весь процесс и контролировать сварочную ванну, а главное, будет образовываться качественное соединение. При правильном наклоне и скорости движения шов получиться слегка волнистым.

Но это только азы. Если Вы хотите научиться использовать сварочный инвертор тиг, то лучше всего обратиться к профессиональному сварщику.

Виды инверторов

Во-первых, выбирая аппарат для домашнего использования, стоит учитывать, что они бывают трех классов:

Промышленные.
Профессиональные.
Бытовые.

Если Вы не планируете открывать сварочный цех на дому, то для периодического использования достаточно простого бытового аппарата. Разница между ними главным образом в продолжительности работы и, конечно, цене.

Во-вторых, выбирая инвертор, обратите внимание на функции, они обычно указаны маркировками: ММА, MIG-MAG, TIG.

ММА — это обычная электродуговая сварка с использованием электродов.
TIG — сваривание с использованием защитных газов.
MIG-MAG — полуавтоматическая сварка проволокой в среде аргона.

Есть сварочные инверторы, объединяющие все эти четыре функции в одном аппарате. Естественно, они будут стоить дороже. Вам стоит решить, что будет нужнее в домашнем хозяйстве. Обычно достаточно двух режимов ММА и TIG.

Производителей сварочных инверторов огромное количество это и известные Tesla и Kaiser или отечественные марки Сварог, ну и самые дешевые китайские, которых очень много.

Преимущества и недостатки TIG сварки

Инверторный сварочный аппарат тиг, как и любой другой, будет иметь свои положительные и отрицательные моменты.

Плюсы	Минусы
Небольшая площадь нагрева при работе, сохраняет изначальную форму и параметры деталей	Сложность настройки при отсутствии опыта
Защитная среда дает более качественный сварочный шов	Чувствительна к сильному ветру и сквозняку
Используя инвертор для тиг сварки можно ускорить весь процесс, так как аргон увеличивает мощность дуги	Как и любой другой бытовой, инвертор с функцией тиг чувствителен к низким температурам
Простота использования сварочных инверторов тиг упрощает обучение рабочему процессу
Сварочный шов получается очень аккуратным и небольшим по размеру, что не испортит вид деталей

Но, при таких недостатках, преимуществ для использования инверторного сварочного аппарата тиг больше. Еще десять лет назад для сваривания цветных металлов нужно было искать специалиста, что не всегда представлялось возможным. Сегодня масса образцов таких аппаратов по доступной цене упростили весь процесс. И, мало того, даже новичок, способен быстро обучится сварке в аргоновой среде за очень короткие сроки.

Инвертор с функцией tig обладает еще одним громадным преимуществом — компактностью.

Но, решив приобрести такое оборудование, стоит призадуматься — а нужно ли оно вообще. Большинство дешевых моделей имеют маркировку тиг, при этом не позволяют менять подаваемый ток. То есть можно получить инвертор с функцией тиг, что сваривает только конструкционную сталь на постоянном токе, а такой технологический процесс вполне обеспечит обычная ММА сварка.

Сварочные аппараты с действительно универсальными функциями стоят намного дороже, при этом еще стоит учесть дополнительные расходы на материалы: вольфрам, газ и присадки. Например, если прибор нужен только для того, чтобы заварить кастрюлю, то проще приобрести новую — это обойдется дешевле. Хороший инвертор сварочный tig понадобится в случае, если вы планируете развить серьезную работу с разными металлами.

И еще один момент — это полуавтоматическая сварка в аргоновой среде. Прекрасный выбор, если нужно выполнять действительно тонкую работу. Такие приборы позволяют сваривать тонкостенные детали без угрозы прожечь их. Незаменимы при ремонте автомобилей.

А что Вы думаете по этому поводу, поделитесь своим опытом в выборе сварочных инверторов с функцией тиг в комментариях к этой статье. Насколько целесообразно использование таких инверторов в домашнем хозяйстве и как дорого обойдется приобретение качественного прибора со всеми требуемыми расходными материалами? И какие сварочные аппараты инверторного типа tig лучше всего приобрести для себя.

Сварка TIG в углекислоте

Сварка TIG в углекислоте необходима, когда осуществляется стыковка заготовок из разных металлов и сплавов, или когда толщина листа составляла менее 1 мм.

Развитие технологий вызвало появление новых изделий, выполненных из стали, цветных металлов и сплавов. Но, наряду с преимуществами, возникла технологическая трудность по получению прочного неразрывного соединения. Необходимо стыковать заготовки из разных металлов и сплавов друг с другом или толщина листа составляла менее 1 мм. Для совершения таких операций применяется сварка TIG в углекислоте.

Что такое TIG-сварка

Это сварочные работы неплавящимся электродом в облаке газа. Для создания зоны общего или местного нагрева используется графитовый или вольфрамовый электрод. Температура плавления стержней значительно выше, нежели обрабатываемого материала. Защиту от кислорода воздуха обеспечивают инертные или активные газы.

Преимущества

Распространению способа способствовал ряд неоспоримых возможностей:

соединение между собой разнородных металлов;
надежная защита сварной ванны от внешней среды;
стабильность показателей электродуги;
высокое качество шва;
возможность надежно сваривать лист металла толщиной до 0,8 мм (автомобильный);
снижение местного нагрева и разрушения кристаллической решетки соединяемого металла.

Применяемые защитные газы

Инертные. Самый применяемый — аргон (Ar) или гелий (He). Не оказывают химического влияния на обрабатываемые металлы.
Активные. Углекислый газ (CO2), азот (N2) или смеси газов: аргон-кислород, аргон-водород, аргон-азот, аргон-углекислота. Оказывают активное влияние на химический состав сварочной ванны.

Использование среды защитных газов позволило:

Визуально контролировать процесс образования шва — отсутствует препятствие в виде флюсового шлама.
Повысить производительность.
Уменьшить зону нагрева, снизить вероятность структурных преобразований кристаллической решетки металла.
Механизировать и автоматизировать процесс сварки.

Один из самых доступных и дешевых — углекислый газ.

Характерные особенности метода

Расфасовывается в баллоны 10, 20 или 40 литров. Газ в баллоне находится под давлением в жидком состоянии. Из 1 кг жидкой углекислоты получается около 505 литров газа. В промышленный 40-литровый баллон входит примерно 25 кг жидкого СО2.

Перед применением баллон с газом выдерживают в вертикальном положении — влага, содержащаяся в емкости, стекает на дно. Далее, углекислый газ через осушитель и редуктор направляется в зону сварки.

Функции редуктора с регулятором:

поддерживать заданное давление;
регулировать подаваемые объемы газа;
измерять расход газа в единицу времени.

Возможности редуктора характеризуются:

Предельный пропуск газа — определяет количество углекислоты, которую способен пропустить прибор в единицу времени.
Предельное давление — показывает верхнее значение рабочего давления, до которого возможно преобразование внутренних параметров баллона.

СОВЕТ. Перед покупкой баллона необходимо определить возможности и оказываемые услуги заправочных станций. Далеко не все оборудованы для наполнения баллонов емкостью 10 или 20 литров.

Виды сварочных аппаратов

Основные — сварочный выпрямитель и сварочный инвертор. Первый прибор относится скорее к промышленному оборудованию и стоит в 2-4 раза дороже второго.

Инвертор — источник образования и питания электродуги. Принцип действия основан на преобразовании характеристик электрического тока посредством трансформатора и электронного блока, построенного на силовых транзисторах.

Аппарат, собранный по схеме инвертора, отличается от других силовых источников:

меньшими габаритными размерами;
улучшенные динамические показатели электродуги;
повышение КПД;
снижение фактора разбрызгивания расплавленного металла;
возможность плавно менять параметры и режимы работы.

Инвертор способен производить сварку:

MMA — электродуговая сварка электродами с покрытием в ручном режиме. Осуществляется на постоянном (DC) или переменном (AC) токе.
MIG/MAG — сварочный процесс в облаке защитного газа с использованием специальной проволоки.
TIG — процесс соединения деталей посредством электродуги и неплавящимся электродом в среде инертных или активных газов. Режим постоянного тока используется для стыковки сталей, переменный — алюминия.

Особенность сварки в среде углекислоты

При использовании неплавящегося электрода сварочный процесс осуществляется электродугой прямого или косвенного действия. В первом случае соединение осуществляется расплавлением основного металла стыкуемых деталей. Во втором — в зону действия дуги подается присадочная проволока.

Применение постоянного тока, в силу особенности сварочного процесса, приводит к падению мощности электродуги, нарушается устойчивость. При работе с легкоплавкими и активными металлами (алюминий, титан) происходит образование защитной тугоплавкой окисной пленки. Это приводит к нарушению нормального сварочного процесса, кромки оплавляются с трудом, шов не формируется.

Сварка тиг углекислым газом в режиме постоянного тока применяется при прямой полярности. В этом случае большее количества тепла высвобождается на заготовке, приводя к ее оплавлению. Шов можно выполнять в любых пространственных положениях.

Преимущества ТИГ сварки аргоном

Сварка аргоном ТИГ представляет собой обособленную разновидность технологии аргоновой сварки и, согласно техническому переводу аббревиатуры Tungsten Insert Gas (TIG), обозначает ее как методику ручной электродуговой сварки в среде инертного газа аргона неплавящимся электродом из вольфрама.

Стоит обратить внимание! Иногда в технических описаниях и названиях сварочных аппаратов можно встретить и такое сокращенное название технологии аргоновой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом как WIG, что в переводе с немецкого Wolfram Inert Gas полностью соответствует обозначению TIG.

Технология тиг сварки аргоном

В основе метода сварки аргоном TIG лежит электрическая плазменная дуга, которая является источником высокотемпературного тепла, необходимого для расплавления свариваемого металла в среде инертного газа аргона, но с неподвижным вольфрамовым электродом. По своей сути является гибридом электродуговой сварки в среде инертного газа в части нагрева и газопламенной сварки в части подачи сварочного материала.

Сварочные аппараты простой аргоновой сварки и сварки TIG по принципам работы являются практически одинаковыми, поэтому первые можно вполне считать универсальными. Различие этих аппаратов и методик лежит в устройстве сварочной горелки (уместней было бы здесь употреблять слово держатель, но так уже принято). В случае с TIG сваркой вольфрамовый электрод закреплен в конструкции горелки неподвижно, имея возможность лишь для регулировки, что связано с его прогоранием от высокотемпературной дуги в процессе сварки.

Сам процесс аргоновой TIG сварки основан на высокотемпературной плазме, которая образуется за счет прохождения больших электротоков между электродом и свариваемым металлом, образуя так называемую сварочную ванну. Для образования шва в сварочной ванне вполне хватает кромок основного материала в случае достаточной толщины или при наложении листов металла друг на друга. А вот для сваривания тонкостенных деталей и особенно встык необходимо дополнительно вводить присадочную проволоку, как правило, полностью идентичного состава свариваемому металлу.

Для того, чтобы такой процесс электросварки проходил без осложнений, используют среду инертных газов. Хотя в названии и звучит слово аргон, но вполне возможно применение и других инертных газов или специальных смесей. Так, для сварки вертикальных поверхностей и материалов толщиной более 5 мм рекомендуют применять смесь аргона и гелия. А вот в «домашних» условиях нередко используют более дешевые, так называемые активные смеси газов. Например, углекислый газ или азот, правда это уже существенно влияет на качество сварного шва.

И так же, как и для простой аргоновой сварки, так и для ТИГ метода, необходимо тщательно подготавливать свариваемые поверхности путем механической зачистки и обезжиривания. Здесь можно порекомендовать использовать в процессе подготовки различные фирменные антипригарные жидкие составы типа спреев или травильных кислот.

Области применения

Благодаря своей технологичности и высокому качеству — сварка TIG значительно потеснила традиционные методики сварки. Она нашла широкое применение в таких отраслях, как химическая, теплоэнергетическая, нефтеперерабатывающая, а для отдельных видов промышленности, к которым относятся авиационно-космическая, пищевая и автомобилестроительная, стала основной технологией сварки.

Аргоновую сварку TIG применяют для практически всех видов металлов и их сплавов, но чаще всего используют для соединения деталей и узлов:

высокоуглеродистых легированных сталей,
нержавеющих сталей,
меди,
латуни,
бронзы,
титана,
алюминия и его сплавов.

А также технология TIG незаменима для сваривания деталей, состоящих из разных металлов или сплавов путем наплавления более «мягкого» материала на более тугоплавкий.

Преимущества и недостатки TIG технологии

сварку всех марок сталей, цветных металлов и их сплавов;
высокую устойчивость электродуги, вне зависимости от опыта сварщика;
возможность получения сварного шва как с применением присадочной проволоки, так и полностью без нее, т. е. с долей основного материала от 0 до 1;
возможность изменения свойств и геометрических параметров сварного шва за счет угла наклона горелки и скорости подачи или профиля и марки присадочной проволоки;
отсутствие пор и трещин в структуре свариваемого металла;
способность сваривать различные по составу металлы, добиваясь при этом высокого качества соединения.

При всех своих преимуществах TIG технология имеет и ряд существенных недостатков:

небольшая скорость сварки, низкая энергоэффективность и невысокий кпд;
высокая относительная стоимость единицы сварного шва;
необходимость применения дополнительных устройств для начального возбуждения сварочной дуги;
качество сварки очень чувствительно к сквозняку или ветру;
при большой толщине свариваемого металла или при продолжительной работе горелка аппарата требует дополнительного охлаждения.

Оборудование для тиг сварки

При выборе конкретного аппарата аргоновой TIG/WIG сварки прежде всего необходимо четко определиться с такими критериями, как:

финансовые возможности, так как модели сварочного оборудования такого типа далеко не из дешевых;
вид сварочных работ и их периодичность;
вид и толщина свариваемого металла;
тип источника электроэнергии напряжением в 200В или 380В.

Для выполнения сварочных работ в небольших объемах для домашнего использования хорошо подойдут универсальные эффективные аппараты TIGER 170 DC и TIGER 210 AC/DC, которые, обладая одними из самых маленьких размеров в своем классе, впечатляют при этом своей практически полной функциональностью. При весе всего в 5,4 и 8,4 кг эти аппараты соответственно способны выдавать сварочные токи в 170 А постоянного тока (DC) и 210 А AC/DC.

Программируемая электроника высокопроизводительного инвертора данных моделей с частотой преобразователя в 100 кГц и 230В подойдет не только для простого механического использования, но и способна работать в составе автоматизированных или роботизированных производственных линий.

Следующим уровнем технологического оборудования для ТИГ сварки являются модели аппаратов INVERTIG.PRO 240-450 DC + AC/DC или Барс Profi TIG 317 DP AC/DC, работающие от промышленного напряжения в 380 В. Они уже предназначаются для небольших производств и способны сваривать все марки черных и цветных металлов практически любой толщины. А также они отличаются более впечатляющими техническими характеристиками.

Этот уровень сварочного оборудования обладает максимальной энергоэффективностью инверторной технологии, способной работать на 200 кГц, поэтому они лучше всего подходят для использования на автоматическом или роботизированном производстве.

Основными расходными материалами, которые потребуются при использовании в работе сварочных аппаратов ТИГ технологии, будут съемные элементы конструкции горелок, такие как керамическое сопло, цанга, держатель цанги.

Хотя при сварочных работах неплавящимся электродом он по идее не должен расходоваться, но все же постепенно, пусть и очень медленно, но он «тает». Это происходит за счет постоянного испарения частиц вольфрама при воздействии высокотемпературной электродуги, а вот интенсивность процесса его износа напрямую зависит от силы установленного тока и толщины свариваемого металла.

Если вы знаете какие-то особые нюансы при использовании ТИГ сварки, которые мы не раскрыли в статье, то поделитесь ими в блоке комментариев.

Сварка тиг углекислым газом

Преимущества

Распространению способа способствовал ряд неоспоримых возможностей: соединение между собой разнородных металлов; надежная защита сварной ванны от внешней среды; стабильность показателей электродуги; высокое качество шва; возможность надежно сваривать лист металла толщиной до 0,8 мм (автомобильный); снижение местного нагрева и разрушения кристаллической решетки соединяемого металла.

Для TIG-метода используются защитные газы:

1. Инертные. Самый применяемый — аргон (Ar) или гелий (He). Не оказывают химического влияния на обрабатываемые металлы.

2. Активные. Углекислый газ (CO2), азот (N2) или смеси газов: аргон-кислород, аргон-водород, аргон-азот, аргон-углекислота. Оказывают активное влияние на химический состав сварочной ванны.

Использование среды защитных газов позволило: визуально контролировать процесс образования шва — отсутствует препятствие в виде флюсового шлама.; повысить производительность; уменьшить зону нагрева, снизить вероятность структурных преобразований кристаллической решетки металла; механизировать и автоматизировать процесс сварки.

При нормальных условиях CO2 — это бесцветный газ без запаха и вкусовых ощущений. При небольших концентрациях безвреден, не ядовит, не взрывоопасен. Тяжелее воздуха, — плотность 1.98 кг/м³. Хорошо растворяется в воде. Расфасовывается в баллоны 10, 20 или 40 литров. Газ в баллоне находится под давлением в жидком состоянии. Из 1 кг жидкой углекислоты получается около 505 литров газа. В промышленный 40-литровый баллон входит примерно 25 кг жидкого СО2.

Углекислый газ при высоких температурах оказывает окисляющее воздействие на металл ванны. Дополнительная реакция — науглероживание. Сильнее поддаются окислительным реакциям активные металлы: цирконий, титан, алюминий. Снизить воздействие помогает выбор определенного режима сварки. Перед применением баллон с газом выдерживают в вертикальном положении — влага, содержащаяся в емкости, стекает на дно. Далее, углекислый газ через осушитель и редуктор направляется в зону сварки.

Функции редуктора с регулятором: поддерживать заданное давление; регулировать подаваемые объемы газа; измерять расход газа в единицу времени.

СОВЕТ. Перед покупкой баллона необходимо определить возможности и оказываемые услуги заправочных станций. Далеко не все оборудованы для наполнения баллонов емкостью 10 или 20 литров.

Аппарат, собранный по схеме инвертора, отличается от других силовых источников: меньшими габаритными размерами; улучшенные динамические показатели электродуги; повышение КПД; снижение фактора разбрызгивания расплавленного металла; возможность плавно менять параметры и режимы работы.

Инвертор способен производить сварку:
1. MMA — электродуговая сварка электродами с покрытием в ручном режиме. Осуществляется на постоянном (DC) или переменном (AC) токе.
2. MIG/MAG — сварочный процесс в облаке защитного газа с использованием специальной проволоки.
3. TIG — процесс соединения деталей посредством электродуги и неплавящимся электродом в среде инертных или активных газов. Режим постоянного тока используется для стыковки сталей, переменный — алюминия.

Применение переменного тока (за счет периодической смены направления) позволяет создать очищающий эффект. В полупериоде происходит разрушение защитной пленки из оксидов и нитридов. Сварка тиг углекислым газом в режиме постоянного тока применяется при прямой полярности. В этом случае большее количества тепла высвобождается на заготовке, приводя к ее оплавлению. Шов можно выполнять в любых пространственных положениях.

Что такое TIG-сварка

Преимущества

Применяемые защитные газы

Характерные особенности метода

Виды сварочных аппаратов

Особенность сварки в среде углекислоты

Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники

Читайте также: