Сварка вольфрамовым электродом в инертном газе

Обновлено: 17.05.2024

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.

Аргонная сварка - много имен, но суть одна

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.

Аргонодуговая (TIG) сварка - история, оборудование и технология (видео)

Впервые возможность сварки в среде инертных газов исследовал американец Чарльз Л. Коффин (Charles L. Coffin) в конце 19 века. Однако, даже в начале 20 века сварка таких материалов, как алюминий и магний была затруднена из-за их высокой активности в кислороде воздуха.

В начале 1930-х годов в США для сварки начали применять инертные газы, наполняемые в сосуды. Немного позднее в авиастроении был внедрен процесс сварки магния на постоянном токе. Этот процесс усовершенствовал и доработал Рассел Мередит (Russel Meredith) из Нортроп Эйркрафт (Northrop Aircraft).

Рассел Мередит разработал конструкцию горелки и запатентовал процесс Heli-Arc welding под номеро 2274631 для сварки магния и его сплавов. Таким образом, 1941 год является годом рождения TIG сварки. Позднее Рассел Мередит продал все права на использования патента и торговой марки HELIARC компании Линде Дивижн (Linde Division).

В статье Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG) мы уже давали описание аргонодуговой (TIG) сварки, но как говорится «вместо тысячи слов» рекомендуем посмотреть данное видео.

Аргонодуговая сварка (TIG, GTAW) нержавеющих сталей (видео)

Это видео полностью посвящено аргонодуговой сварке (TIG, GTAW) нержавеющих сталей:

Последовательность сборки и прихватки аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG, GTAW) диска с обечайкой (видео)

У многих начинающих сварщиков возникают трудности при сборке обечайки с днищем или диском. Немаловажную роль в этом играет последовательность сборки и прихватки . Посмотрев данное видео вопрос о последовательности сборки диска или днища с обечайкой исчезнет навсегда.

Техника ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG, GTAW) углового сварного соединения пластин (видео)

Ранее мы публиковали видео с канала «Сварка аргон» о технике сварки углового соединения трубы с пластиной ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG,

Юхин Н.А. Ручная сварка при сооружении и ремонте трубопроводов пара и горячей воды

В иллюстрированном пособии изложены принципы и особенности ручной дуговой сварки трубопроводов пара и горячей воды покрытым электродом, аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом и газовой сварки ацетиленокислородным пламенем. Содержатся сведения о технологии и технике сварки трубопроводов, их ремонте с помощью сварки. Пособие рассчитано на электросварщиков ручной сварки и газосварщиков, занятых сооружением и ремонтом трубопроводов пара и горячей воды

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

Ручная аргонодуговая сварка

Введение в дуговую сварку в защитных газах (TIG, MIG/MAG)

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).

Дуговая сварка в инертном газе с неплавящимися вольфрамовыми электродами (TIG)

Дуговая сварка в среде инертного газа с неплавящимся вольфрамовым электродом (TIG или GTAW - газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом) - это процесс, в котором тепло, необходимое для сварки, подается электрической дугой, которая поддерживается между неплавящимся электродом и обрабатываемой деталью. Электрод, используемый как проводник тока, состоит из вольфрама или вольфрамовых сплавов. Зона сварки, расплавленный металл и неплавящийся электрод устойчивы к атмосферным влияниям благодаря инертному газу, который подается горелкой. Сварка ТИГ осуществляется с добавлением сварочного материала (сварочной проволоки) или плавкой основного материала с помощью теплового эффекта, производимого электрической дугой.

Сварочная цепь

1. Источник питания

Назначение источника питания - питание электрической дуги, которая создается между основным материалом и вольфрамовым электродом, благодаря подаче тока, достаточного для поджига дуги. Внутри источника питания обычно присутствует устройство, регулирующее сварочный ток, механическое (магнитный шунт) или электронное (тиристор или инверторная система). Различают два типа источников питания:

а) источник питания переменного тока

Выходной ток/напряжение из источника питания принимает форму квадратной волны, которая изменяет полярность через регулярные интервалы времени с частотой от 20 до 200 Герц или более, в зависимости от типа источника питания. Это достигается с помощью одного или двух устройств, назначение которых - преобразование тока/напряжения синусоидальной волны из распределительной сети в подходящий переменный сварочный ток/напряжение.

б) источники питания постоянного тока

Выходной ток источника питания имеет форму непрерывной волны, которая достигается с помощью устройств, способных преобразовывать ток/напряжение из переменного в постоянный. Если сварочная цепь состоит из источника питания постоянного тока, то она может быть далее классифицирована в соответствии с методом подключения полюсов источника питания к свариваемому материалу или с видом сварочного тока:

постоянный ток с соединением прямой полярности

В случае с соединением с прямой полярностью, 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 наиболее часто используемый тип тока при сварке TIG. Он 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.

В этом случае горелка с кабелем подсоединяется к положительному полюсу, а деталь - к отрицательному полюсу источника питания. Этот тип питания используется редко, поскольку он производит мелкую сварочную ванну и плохое проникновение. Обратная полярность сама по себе вызывает чрезмерный перегрев электрода, и чтобы предотвратить электрод от возгорания, нужно использовать слабые токи. В этом причина ограниченного использования этого типа соединения.

Существует еще одна группа источников питания, известных как источники питания постоянного тока вне зависимости от типа соединения и называемых модулированными или импульсными источниками постоянного тока. Модулированный источник тока - это источник питания постоянного тока, оснащенный специальными устройствами для изменения силы сварочного тока. Модулированный или импульсный ток достигается путем наложения на постоянный основной ток следующей компоненты, обычно квадратной волны, для получения эффекта периодической пульсации дуги. При такой системе получается сварочный шов, состоящий из непрерывного наложения точечных сварок, которые последовательно образуют единый шов. Этот метод типичен для сварки тонких материалов, когда необходимо контролировать количество тепла для предотвращения перфорации детали без уменьшения проницаемости сварки.

2. Горелка со связкой проводов

Горелка для ТИГ-сварки - это инструмент, который включает в себя вольфрамовый электрод и подсоединяется к пучку проводов, которые в свою очередь подсоединены к источнику питания. Ее назначение - подавать электроэнергию и создавать газовую защиту. В зависимости от типа использования, горелки могут охлаждаться естественным образом через газовую защиту, если требуется использование слабых токов, или с помощью системы водного охлаждения, когда используется сильный ток (200-500А) и частая сварка.

3. Сварочная проволока

Толщина материала, тип соединения и желаемые характеристики сварки влияют на определяют необходимость применения металлического сварочного материала и его добавления в сварочную ванну. Добавление металлического сварочного материала при ручной сварке достигается введением проволоки в зону дуги со стороны сварочной ванны. Используемый металл часто такой же, как и основной, и часто включает ограниченное количество раскислителя или других компонентов для улучшения свойств области плавки.

4. Газовый баллон с редуктором

Газовый баллон с редуктором состоит из:

баллона с защитным газом/ами
манометра, показывающего количество газа в баллоне
регулятора газа
электромагнитного клапана (если горелка оснащена кнопкой и контролируется ею, открывая и закрывая поток газа в соответствии с потребностями сварщика).

5. Зажим с заземляющим кабелем

Зажим с заземляющим кабелем используется для создания электрического соединения между источником питания и основным материалом. Сечение и длина кабеля зависят от максимального тока (в амперах) сварочного источника питания.

6. Система водного охлаждения

Система водного охлаждения - это устройство, используемое для охлаждения горелки, чтобы предотвратить чрезмерный перегрев, в случае применения сильных сварочных токов. Посредством насоса этот аппарат непрерывно подает воду, которая циркулирует в пределах горелки и контролирует перегрев с помощью системы охлаждения.

Защитные газы

Основное назначение газовой защиты - вытеснение воздуха из области сварочной ванны, электрода и конца сварочной проволоки (если она используется) для предотвращения риска загрязнения вредными веществами в окружающем воздухе. Физические и химические свойства газовой защиты могут по-разному влиять на сварку, в зависимости от типа металла. Газы используемые для защиты при сварке TIG - это аргон, гелий, аргонно-гелиевые или аргонно-водородные смеси. Очень важно, чтобы газы были как можно более чистыми, поскольку даже незначительный процент примесей может оказать влияние на качество сварки и сделать его неприемлемым. Во время сварки с использованием аргонной газовой защиты дуга довольно стабильная, но сварочная ванна более холодная, поэтому этот газ больше подходит для сварки тонких материалов.

Аргон - широко применяется, поскольку он намного дешевле гелия; это основной фактор выбора газовой защиты.

Дуга с гелиевой защитой производит больше тепла, чем с аргонной; таким образом его использование рекомендовано при сварке материалов с высокой теплопроводностью, позволяя в этом случае повысить качество и скорость сварки. Поскольку гелий легче воздуха, его расход для обеспечения достаточной защиты сварочной ванны выше, чем аргона.

Смеси аргона и гелия используются для обеспечения газовой защиты с промежуточными характеристиками.

Неплавящиеся электроды

На рынке представлены различные виды неплавящихся электродов:

Они используются со слабыми токами и переменным током, поскольку в этом случае дуга более стабильна. По цене эти электроды самые экономичные.

Они выдерживают сильные токи. Дуга легко поджигается и остается довольно стабильной. Эти электроды рекомендуются для сварки стали постоянным током с прямой полярностью.

Они используюстя для ручной сварки алюминия, магния и его сплавов со средне-низкой силой тока.

Они отличаются высоким выделением электронов и дают хорошее проникновение с удовлетворительной износостойкостью.

Системы поджига дуги:

Подготовительный разряд поставляется высокочастотным генератором, который налагает высоковольтный импульс на сварочное напряжение; мощность этого устройства минимальная, но в то же время достаточная для поджига электрической дуги на расстоянии. Высоковольтный поджиг требует использования особой сварочной горелки, оснащенной кнопкой контроля поджига.

В этом случае дуга поджигается между вольфрамовым электродом и вспомогательным электродом, который может представлять из себя кольцо, прикрепленное к соплу горелки. Пилотная дуга поджигается высокочастотной искрой, которая входит в цепь поджига пилотной дуги. После поджига вспомогательное зажигание отключается, поскольку основная дуга зажигается самопроизвольно простым разрядом вольфрамового электрода, который становится раскаленным в ионизированой газовой атмосфере. Такой тип поджига в основном используется в автоматизированных устройствах.

поджиг LIFT (плавный поджиг дуги с подъемом)

Достигается с помощью устройства, которое подает слабый ток (чтобы не повредить конец вольфрамового электрода), когда электрод входит в контакт со свариваемым материалом. Когда электрод отрывается от детали, создается искра, которая заставляет дугу поджигаться; затем источник питания увеличивает сварочный ток до достижения установленных значений. Поскольку высокие частоты не используются, поджиг с подъемом не создает электромагнитных помех; однако, контакт, устанавливаемый между кончиком электрода и основным материалом, загрязняет сварочную ванну.

поджиг царапаньем / чирканьем / касанием

Этот поджиг осуществляется путем проведения по свариваемой детали вольфрамовым электродом, что заставляет дугу поджигаться. Контакт между электродом и свариваемой деталью приводит к появлению включений вольфрама в начале шва, что снижает качество сварки.

Материалы, свариваемые TIG

Эта процедура в основном используется для сварки нержавеющей стали, алюминия и его сплавов, никеля, меди, титана и их сплавов.

Нержавеющая сталь сваривается постоянным током с электродом отрицательной полярности. Можно сваривать материалы толщиной до 2.5мм без добавления сварочного материала; более толстые требуют скашивания краев и использования сварочной проволоки, материал которой должен подходить для качества свариваемой нержавеющей стали.

Перед продолжением сварки рекомендуется произвести очистку щеткой из нержавеющей стали.

Алюминий и его сплавы следует сваривать переменным током и, для получения шва хорошего качества, использовать источник питания высокой частоты. В случае сильного окисления, его можно удалить щеткой или травлением (химическая процедура для удаления окисления).

В этом случае также возможно сваривать материалы до 2.5мм без добавления сварочного материала; для сварки более толстых, края нужно скосить и использовать сварочную проволоку.

Сварка в атмосфере аргона с использованием вольфрамового электрода также применяется в случае с мягкими сталями и стальными сплавами, медью и ее сплавами, титаном и благородными металлами. Для всех этих металлов и сплавов используется постоянный ток с прямой полярностью.

Сварка TIG или как варить вольфрамом в инертном газе?

Главная страница » Сварка TIG или как варить вольфрамом в инертном газе?

Международное стандартизованное обозначение сварка TIG упоминается стандартом DS / EN 24063, где этот процесс также отмечен 141 номером среди всех существующих технологий сваривания. Аббревиатуру «TIG» логично воспринимать английским словосочетанием «Tungsten Inert Gas», чистый перевод которого — вольфрамовый инертный газ. Между тем, обозначение этого же процесса, к примеру, в немецкой промышленной практике, отмечено аббревиатурой «WIG» (Wolfram Inert Gas).

Сварка TIG + базовый принцип технологии

Процессом электродуговой сварки считается технология TIG, при котором энергию плавления получают электрической дугой, образованной между заготовкой и вольфрамовым электродом. Процессом предусматривается защита электрода, дуги и сварочной ванны от разрушающего воздействия атмосферного воздуха посредством защитного инертного газа. Особенностью процесса следует считать высокие рабочие температуры, граница которых может достигать 3300°C и более.

Инертный газ на сварке TIG распределяется специальным соплом, фактически очищает рабочую зону от присутствия атмосферного воздуха. Сварка TIG отличается от других процессов сваривания не только иной техникой формирования дуги. Ещё один отличительный момент – остающийся целым рабочий электрод. Допускается внедрение присадочного материала, добавляемого вручную или автоматически в виде проволоки.

Для сварки TIG характерным является также подключение вольфрамового электрода на отрицательный потенциал тока, тогда как деталь подключается на положительный потенциал источника постоянного тока. Отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы мигрируют в моменты зажигания дуги.

Сварка TIG схема машины (GTAW): 1 – медная подложка; 2 – электрическая дуга; 3 – присадочный материал; 4 – направление укладки шва; 5 – головка; 6 – подвод мощности + инертного газа; 7 – контактная трубка; 8 – вольфрамовый электрод; 9 – сваренный шов; 10 – область покрытия инертным газом

Если для миграции электронов характерным является прохождение от полюса отрицательного к положительному полюсу, движение ионов отмечается в противоположном направлении. Область горения дуги становится своего рода точкой столкновения между ионами и электронами. Соответственно, такое столкновение и выражается образованием тепловой энергии.

Максимальная скорость потока электронов наблюдается на переходе от острия электрода к заготовке, где вырабатывается значительное количество тепловой энергии. Общая производная тепловой энергии сварки TIG распределяется на 30% до точки подключения электрода к отрицательному полюсу и на 70% к заготовке, подключенной к положительному полюсу. Если же используется источник питания переменного тока, процентный расклад тепла составляет 50% на 50%.

Какие преимущества даёт сварка TIG для конкретной деятельности?

Процесс сварки TIG охватывает достаточно обширную область применения. Достигается такой широкий охват, благодаря многочисленным преимуществам технологии:

концентрированный нагрев заготовки.
эффективная защита сварочной ванны.
независимость от присадочного материала.
отсутствие дополнительной обработки сварного шва.
отсутствие образования шлака и разбрызгивания металла.
работы возможны в труднодоступных местах.

Исходя из отмеченных преимущественных сторон процесса, сварка TIG часто применяется для выполнения работ, где требуется результат высокого качества. Среди распространённых работ посредством этой технологии можно привести в пример:

химическую промышленность,
нефтехимические предприятия,
атомные станции,
предприятия пищевой индустрии и другие.

Как правило, наиболее частой сферой применения технологии является сварка TIG тонких материалов из нержавеющей стали, алюминия, никеля, никелевых сплавов. Высокие требования относительно качества сваривания деталей делают сварку TIG популярным процессом для соединений труб меньшего размера, а также для создания корневых проходов как нелегированных, так и легированных листовых материалов.

Таблица ниже отмечает материалы под сварку TIG, рекомендуемые типы тока и полярность:

Материал	Тип тока	Полярность
Сплав никеля	постоянный	отрицательная
Медный сплав	—	—
Титан	—	—
Нелегированная сталь	—	—
Низколегированная сталь	—	—
Хромоникелевая сталь	—	—
Хромированная сталь	постоянный	отрицательная
Алюминиевый сплав	переменный
Свинец	постоянный	отрицательная
Сплав магния	переменный

Как видно из таблицы, применение источника постоянного тока с отрицательной полярностью на электроде сварка TIG предусматривает для работы с большинством материалов. Сварка алюминия и магния постоянным током, как правило, не выполняется (невозможна в принципе).

Причина применения иного источника для алюминия и магния очевидна. Эти материалы покрывает прочный слой оксида, трудно поддающийся пробою вследствие высокого параметра температуры плавления. Соответственно, материалы алюминий и магний (а также сплавы) сваривают, используя переменный ток, способный разрушить оксидный слой.

Какое технологическое оборудование требует сварка TIG?

Процесс сварки TIG предусматривает использование соответствующего оборудования, состоящего в целом из разных модулей (деталей), каждый из которых требуется под отдельные функции. Как правило, составными частями оборудования выступают:

горелка,
источник питания,
система управления,
баллон инертного газа,
редукционный клапан и расходомер.

Традиционно аппараты сварки TIG сконструированы с учётом наличия источника питания и всего технологического оборудования в одном устройстве.

Горелка под сварку TIG сконструирована в виде рукоятки, дополненной рабочей головкой, покрытой электрически изолированным материалом. Основное назначение горелки — подвод сварочного тока и защитного газа к области сварного шва. Ручка горелки обычно оснащена переключателем для включения и выключения сварочного тока и подачи защитного газа.

Сварка TIG + конструкция горелки: 1 — головка горелки; 2 — ручка; 3 — переключатель управления; 4 — крышка электрода; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — цанга электрода; 7 — тепловой экран; 8 — корпус цанги; 9 — газовое сопло

Горелка сконструирована с учётом передачи тока к электроду непосредственно у острия электрода. Горелки для сварки TIG доступны разные по конструкциям и размерам. Конкретная конструкция определяется токовыми нагрузками и обстоятельствами, при которых проходит сварка TIG. Размеры горелки также определяются охлаждающими способностями конструкции в процессе сварки.

Существуют горелки под сварку TIG, охлаждаемые тем же инертным газом. Вместе с тем, существуют конструкции, дополненные охлаждающими трубками. Горелки под сварку TIG, дополненные системой водяного охлаждения, используются для сваривания большими силами тока, обычно на оборудовании под переменный ток.

Традиционно горелка под сварку TIG с водяным охлаждением меньше по размерам, чем горелка с воздушным охлаждением, рассчитанная на такую же максимальную силу тока. Конструкции из числа последних современных новинок под сварку TIG дополнительно оснащаются спусковым крючком на ручке для управления сварочным током в моменты работы.

Функция газового сопла — подвод инертного газа в зону сварки, удаляя атмосферный воздух. Газовое сопло — часть горелки, заменяемая при необходимости. Материал сопла — керамика, способная выдержать сильный нагрев. Наряду с обычными соплами, применяются также конструкции, именуемые «линзами», которые отличаются улучшенной стабильностью (равномерностью) подачи газа.

Источник питания и конструкция аппарата в целом

Применяемые в данном случае источники питания обычно имеют напряжение холостого хода на уровне 70-80 вольт. Для сваривания постоянным током используется источник питания, предварительно выпрямляющий переменный ток напряжением 380-400 вольт. На выходе выпрямителя получают напряжение, подходящее для оборудования. Одновременно изменяется сила тока до уровня, заданного сварщиком.

Современные сварочные аппараты позволяют выполнять сваривание деталей, как в режиме постоянного тока, так и в режиме переменного тока. Система управления оборудованием сварки TIG допускает исполнение, как очень простое, так и очень сложное, дополненное массой различных функций.

Вариант одной из многих машин малогабаритного исполнения под сварку TIG, что предлагаются сегодня международным рынком. Эффективный продуктивный аппарат, позволяющий делать разную по сложности работу

Простой вариант управления поддерживает регулирование сварочного тока. Подача инертного газа регулируется посредством простого клапана на горелке. Более сложные конструкции более «тонко» контролируют подачу защитного газа в зависимости от наличия дуги.

Конструкция аппарата имеет систему зажигания — высокочастотное устройство, которое увеличивает частоту до 2–4 миллионов периодов в секунду, а также уровень напряжения до нескольких тысяч вольт. Высокая частота и напряжение способствуют формированию искры между остриём электрода и поверхностью заготовки.

Система управления зажиганием может ограничивать ток короткого замыкания в момент зажигания, чем исключается дефект «прилипания» к заготовке. Увеличение силы сварочного тока отмечается только тогда, когда электрод снимается с поверхности заготовки, что приводит к зажиганию дуги. Примерами такого управления являются системы «LIFTARC», «LIFTIG», другие.

Электроды для сварки TIG + легирование маркировка заточка

Сварка TIG предусматривает применение электродов, как правило, изготовленных на основе вольфрама. Чистый вольфрам характеризуется жаропрочным материалом, имеющим температуру плавления 3380°C. Путём легирования вольфрама несколькими процентами оксида металла повышают проводимость электрода.

Легированный вольфрам демонстрирует способность выдерживать более высокую токовую нагрузку. Соответственно, электроды, сделанные из легированного вольфрама, отличаются более длительным сроком службы и лучшими свойствами зажигания. Наиболее часто используемые оксиды металлов под легирование вольфрама:

оксид тория (ThO₂),
оксид циркония (ZrO₂),
оксид лантана (LaO₂),
оксид церия (CeO₂).

Электроды, сделанные, как из чистого вольфрама, так из различных сплавов, фактически имеют одинаковый внешний вид. С целью различия изделий применяется стандартная цветовая индикация электродов. В частности, все электроды маркируются определённым цветом на концевом участке длиной 10 мм, например:

Чистый вольфрам маркируется зелёным цветом.
Вольфрам + 2% тория маркируется красным цветом.
Вольфрам + 1% лантана имеет чёрный цвет маркировки.

Первые электроды традиционно используется для сваривания переменным током деталей из алюминия и алюминиевых сплавов. Вторые в основном применяются под сваривание нелегированных и низколегированных сталей, а также нержавеющего металла. Третьи подходят практически для любых свариваемых металлов рассмотренным методом.

Сварка TIG + примеры маркировки на электрод вольфрамовый: 1 – чистый вольфрам; 2 – в сочетании с 2% тора; 3 – в сочетании с 2% лантана; 4 – в сочетании с 1,5% лантана; 5 – содержат 1,8% или 2,2% церия

Вольфрамовые электроды выпускаются в размерах диаметра диапазоном 0,5 — 8 мм. Диаметр электрода для работы выбирается в зависимости от силы тока, предпочтительного типа электрода, вида тока (переменный или постоянный).

Важным условием получения хорошего результата сварки TIG является правильное формирование острия электрода. Форма этой части должна быть конической, чтобы получить концентрированную дугу, узкий и глубокий профиль проплавления.

Небольшой заострённый угол даёт узкую сварочную ванну. Соответственно, чем больше заострённый угол, тем шире сварочная ванна. Для сварки TIG на переменном токе вольфрамовый электрод закругляется на конце.

При заточке электрода направление вращения шлифовального диска ориентируют вдоль. Обычно для заточки используются станки, имеющие вращающийся диск с алмазным покрытием. Станки оснащаются приспособлением фиксации электродов с регулируемым углом заточки, что обеспечивает равномерность заточки.

Какие вещества применяются в качестве инертных газов?

Сварка TIG предполагает использование двух видов инертных газов:

Однако газ аргон применяется чаще. Два неактивных инертных газа допустимо смешивать один с другим. Каждый из отмеченных газов допустимо также смешивать с газом, обладающим восстанавливающим действием.

Термин «восстанавливающий», в данном случае, означает соединение с кислородом. Процесс сварки TIG поддерживает два восстановительных газа:

Для защиты обратной стороны сварного шва, как правило, применяется смесь восстановительных газов N₂ / H₂. Рабочий газ под процесс поставляются заправленным в стальных баллонах, окрашенных стандартным цветом.

Давление внутри стальных баллонов достигает значений 200-300 бар. Применение газа в работе, однако, требует снижения высокого давления до подходящего рабочего давления. Для этого применяется редукционный клапан, дополнительно оснащаемый манометром. Существуют редукционные клапана, дополненные расходомером или без такового.

При помощи информации: DSO

КРАТКИЙ БРИФИНГ

TIG сварка - что это такое

Большой популярностью в равной степени как среди профессионалов, так и любителей пользуется аргонодуговая сварка TIG. Она работает везде, где необходимо соединять металлы: на заводах; в мастерских, гаражах и на частных подворьях. Востребованность аппаратов обусловлена их универсальностью в работе. Они отлично справятся с задачами сварки и тонких листов металла, и заготовок большой толщины. Если потребуется соединить элементы из цветных металлов, то эта задача тоже решаема. Но применение ТИГ-сварки требует знаний нюансов. Иначе хороший результат получить будет практически невозможно.

Что такое TIG сварка

Будет правильно с самого начала расшифровать аббревиатуру, в которой скрыта вся соль метода. В переводе с немецкого «Tungsten–InertGasschweißen» ни что иное как «вольфрамовая сварка инертным газом». Проще говоря – это соединение металлов с использованием вольфрамовых электродов в инертной газовой среде.

Ключевым элементом технологии является электрод, начинающий плавиться при температуре 3,5 тысячи градусов по Цельсию. Это очень низкий показатель, позволяющий применять вольфрамовые электроды в сварке подавляющего большинства марок стали и сплавов из алюминия. Стержень считается неплавящимся. Только время от времени его необходимо обтачивать, чтобы избавиться от окалины и шлака. Тогда намного легче разжечь и удерживать дугу во время работы.

Стержень устанавливается непосредственно в горелку, точнее будет сказать в сопло. По периметру подается инертный газ. Чаще всего для этих целей используется аргон. Если не будет защитной оболочки, то к сварочному шву образуется приток кислорода. Металл будет гореть, а качество сварного шва останется неудовлетворительным. Инертный газ перекрывает доступ кислороду, препятствуя образованию микротрещин и пустот внутри расплавленного металла. Благодаря этому шов становится прочнее и монолитнее.

После розжига дуги начинается процесс плавления кромок свариваемых элементов. Их желательно разместить как можно плотнее. В этом случае больше шансов получить на выходе плотный и достаточно прочный шов. Но часто возникает ситуация, когда приходится сваривать детали, между которыми существует пространство. Тогда необходимо использовать присадочную проволоку, расплав которой заполнит пустоты, улучшит его механические характеристики и сделает соединение более плотным.

Технологий TIG особенно актуальна при сваривании алюминиевых сплавов, поверхность которых защищена пленкой из оксида металла. Она не только присутствует на заготовке, но и образуется при высоких температурах, то есть во время сварки. Пленка препятствует формированию сварочной ванн и шва хорошего качества. Аргон либо другой инертный газ предотвращает образование пленки.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Что нужно для аргонодуговой сварки ТИГ

Широкое распространение технология TIG получила еще и по той причине, что генерируемая дуга генерирует высокую температуру. Благодаря этому для опытного сварщика не составит проблем задача соединения заготовок из углеродистой стали. Важно подчеркнуть, что при этом будет достигнуто высокое качество сварочного шва. Помимо стали можно работать с большим количеством других металлов: чугуном, титаном, алюминием и прочими. Высококачественными получаются швы при сварке нержавеющей стали. Они даже не нуждаются в последующей очистке.

Для начала работ потребуется:

сварочный аппарат;
редуктор;
инертный газ;
присадочная проволока.

Тем, кто планирует профессионально заниматься сварочными работами, необходим аппарат с несколькими TIG-режимами. Нужно поинтересоваться типом горелки. Всего их два: для сваривания тонких листов металла и для всех остальных видов работ.

Преимущества и недостатки

Достоинства ТИГ сварки происходят из технологических особенностей. В частности, они обусловлены применением стержней с содержанием вольфрама и защитой рабочей среды инертными газами. Основные плюсы:

Зона прогрева заготовок очень узкая. Благодаря этому деформации металла сводятся к минимуму.
Инертные газы тяжелее атмосферного воздуха и вытесняют кислород из рабочей области.
Сварки TIG очень просты в эксплуатации. Ими легко научиться пользоваться и не требуется высокая квалификация специалиста.
По завершению работ чаще всего не требуется механическая доработка шва. Он получается достаточно аккуратным и чистым.
Аппарат дает возможность сваривать внушительную линейку металлов, включая и цветные.
Вредное влияние на окружающую среду сведено к минимуму.

Тем не менее, как и любой другой тип сварочных аппаратов, ТИГ модели наделены недостатками:

Непросто работать при ветреной погоде, поскольку инертный газ не удерживается в рабочей зоне. Можно прибегнуть к монтажу ветрозащитных щитов, но увеличенного расхода аргона при этом избежать не удастся.
Очень важна тщательная предварительная подготовка металла. На кромках не должно оставаться следов от масла, жира или других загрязнений. Нельзя игнорировать данный этап, поскольку шов получится низкого качества.
Сложно работать в труднодоступных местах из-за особенностей конструктива горелки. В некоторых случаях мастера обрезают или, наоборот, удлиняют вылет стержня. Но это отрицательно сказывается на скорости работы и качестве сварочного шва.
При использовании функции TIG lift нежелательно разжигать дугу вне пределов рабочей зоны. Поскольку на поверхности металла образуются следы, которые в дальнейшем нужно будет удалить.

Как варить TIG сваркой

Половина успеха заключена в правильном выборе режима работы. Но изначально следует потрудиться в подготовке свариваемой поверхности. Ее необходимо очистить от грязи, жира, остатков краски и т.п. Игнорировать процедуру не следует даже в том случае, когда кромки визуально кажутся чистыми. После этого можно перейти к определению нужной силы тока. Насколько правильно будет выбран данный параметр, настолько хорошо проплавится металл. В помощь приведена таблица со справочными данными.

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1	45-55	1,5
2	80-90	2
3	120-150	3,2
4	170-190	5

Самое время определиться с полярностью. Здесь все достаточно просто. При работе на постоянном токе полярность выбирается прямая, и, наоборот, при переменном – обратная. Электрод подвергается заточке с дальнейшей полировкой. При сваривании тонких листов нужно брать специальные стержни, предназначенные для сварки тонкого металла. При заточке они затачиваются максимально остро. Соответственно, для толстого металла угол меняется в большую сторону.

Дуга поджигается по принципу спичек. Электродом проводят по поверхности металла. Как альтернатива – функция TIG lift, но поджигать следует в рабочей зоне. Наиболее практично пользоваться бесконтактным поджигом, если такая функция предусмотрена. Дело в том, что она есть только на профессиональных дорогостоящих моделях аппаратов.

Заключение

Современный технологии, реализованный в аппаратах ТИГ-сварки, предоставляют много новых возможностей как новичкам, так и опытным специалистам. Можно сваривать заготовки из различных металлов разной толщины. Намного проще стали соединять цветные металлы, включая медь, титан и алюминий. Перестала быть проблемой сварка чугуна. Специалист избавлен от необходимости решать множество проблем, которые вызваны особенностями разных металлов.

Читайте также: