Тиг сварка от бытового инвертора

Обновлено: 15.05.2024

Дуговая сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа получила название TIG и нашла широкое применение как средство соединения цветных металлов, склонных к оксидированию на открытом воздухе. Тем не менее этот метод может эффективно использоваться и для сварки черных металлов.

Преимущества и недостатки TIG-сварки черных металлов

По сравнению с обычной электродуговой сваркой метод обладает такими достоинствами:

возможность качественного сваривания разнородных материалов (например, углеродистой стали с нержавеющей);
малая зона прогрева и, как следствие, снижение вероятности прожига тонкого металла и отсутствие термических деформаций;
возможность выполнения длинных непрерывных швов при постоянной подаче присадочной проволоки;
предотвращение попадания воздуха и загрязнений в сварочную ванну;
низкие требования к качеству присадочного материала;
отсутствие необходимости в обработке готового шва;
высокая скорость сваривания;
аккуратность шва;
простота обучения работе.

Недостатков у сварки неплавящимся электродом в защитной среде не так уж и много. Прежде всего, это необходимость тщательной обработки стыка перед проведением работ, иначе велик риск образования полостей в шве, чем особенно грешат высокоуглеродистые стали. Также нужно учитывать, что конструкция горелки делает неудобным ведение электрода под острым углом, а после розжига дуги вне стыка остается след, который необходимо удалять механически.

Кроме того, может быть затруднена работа на открытом воздухе – ветер будет выдувать защитный газ, а это приведет к его перерасходу.

Технология TIG-сварки

Сварка проводится вольфрамовым или вольфрамсодержащим электродом, который закрепляется в контактной трубке сварочной головки. Помимо электрического контакта со сварочным трансформатором, головка соединяется гибким шлангом с газонагнетательной системой, содержащей инертный газ. Процесс сваривания начинается с подачи газа, за которой следует поджиг дуги и поступление присадочной проволоки в сварочную ванну.

Перед тем как приступать к выбору расходных материалов и расчету параметров сварки, нужно понять, какой металл вы собираетесь варить. Наиболее распространены четыре варианта:

Среднеуглеродистые стали (0,25-0,45%) – трудно свариваемые. Требуют обязательного прогрева до 150-400℃ (зависит от конкретной марки стали), а также последующей термообработки в виде отжига или отпуска.
Легированные и высокоуглеродистые стали (более 0,45%) – ограниченно свариваемые. Эти металлы относятся к конструкционным, а потому не рекомендуются к сварке. Допускается соединение заготовок, не несущих существенных нагрузок, при условии их защиты от резких перепадов температуры. (более 2,41%) – требуют особого режима сварки с предварительным прогревом, предпочтительна работа плавящимся, а не вольфрамовым электродом. Соединения, выполненные методом TIG, не должны испытывать значительных механических нагрузок.

Для снижения температурного воздействия на околошовные зоны используются охладительные радиаторы из меди или других теплопроводных металлов.

Выбор и подготовка вольфрамовых электродов

Использование вольфрама в качестве основного материала электродов для TIG-сварки оправдано крайне высокой температурой его плавления (около 3380℃). Содержание этого металла в электроде обычно составляет 97,0-99,5%, остальное приходится на долю легирующих материалов. Они же задают классификацию изделий:

Оксид тория – электроды переменного тока, стойкие к перегрузкам. Важно учитывать, что пыль таких изделий (выделяется при заточке, а иногда и при использовании) опасна для здоровья.
Оксид церия – электроды переменного тока для сварки тонких и хрупких заготовок, позволяют легко и быстро поджигать дугу.
Оксид лантана – электроды способны работать как с постоянным, так и с переменным током. Рекомендуются для кратковременных циклов и относительного малого ампеража, очень долговечны.
Оксид циркония – электроды переменного тока со стабильной дугой, способствуют самоочистке сварочной ванны.
Оксид иттрия – электроды постоянного тока, крайне долговечны, рекомендуются для ответственных соединений.

Диаметр электрода выбирается в соответствии с толщиной свариваемых заготовок. Условно эту зависимость можно представить в таком виде:

Толщина заготовки, мм	Диаметр электрода, мм
0,5	1,0
1,0	1,6
2,0	2,0
3,0	3,0
4,0	3,0-4,0
5,0	3,0-5,0
более 5	3,0-6,0

Длина заточки электрода зависит от требуемых величин глубины и ширины шва, обычно она составляет 50-200% диаметра. «Острие» притупляется до 5-10% диаметра – это обеспечивает стабильное горение дуги.

Примерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет

Как выбрать присадочный материал

Для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом используют присадочные прутки и проволоки без флюсовых оболочек, так как роль защиты сварочной ванны играет инертный газ. При этом материал может включать щелочные, щелочноземельные и цветные металлы для снижения пористости шва, сдерживания разбрызгивания, защиты прутков от коррозии и др. Широкое распространение получили такие модели присадок:

Св.-08Г2С – стальной пруток с содержанием кремния и марганца, используется для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей, в том числе для конструкций, работающих под нагрузкой;
ER 70S-6 – импортный омедненный пруток для сталей с любым содержанием углерода, не требует зачистки перед подачей в сварочную ванну;
ER-308 (и его отечественные аналоги: СВ-06Х19Н9Т, СВ-01Х19Н9, СВ-04Х19Н9) – стойкий к химическим средам пруток для сварки нержавеющих сталей, предотвращает развитие межкристалльной коррозии, включает кремний и марганец;
ER-316 и Св-04Х19Н11М3 – прутки для сварки хром-никель-молибденовых сталей с высоким пределом текучести и низким показателем относительного удлинения.

Толщина присадочного материала зависит от толщины свариваемых заготовок, способа обработки их кромок и выбранной силы тока.

Примерная стоимость проволоки для сварки ER 70S-6 на Яндекс.маркет

Для сваривания листовой стали толщиной менее 1 мм используются 1,0-миллиметровые прутки, заготовкам толщиной 1,0-2,5 мм соответствуют прутки диаметром 1,6 мм, скорость их подачи составляет 0,3 м/мин. Толстолистовые заготовки сваривают с использованием прутков диаметром 2,0-4,0 мм.

Режимы аргонодуговой сварки листовой стали неплавящимся электродом

При сварке методом TIG крайне важно правильно выбрать значение силы тока. Если она будет недостаточной, дуга начнет блуждать, а от чрезмерно высоких значений начнет плавиться электрод. В большинстве случаев верной будет такая зависимость силы сварочного тока от диаметра электрода:

Диаметр электрода, мм	Сила постоянного тока, А	Сила переменного тока, А
1,0	10-70	10-15
1,6	40-130	30-90
2,0	65-160	50-100
3,0	140-180	100-160
4,0	250-340	140-220
5,0	300-400	200-280
6,0	350-450	250-300

Напряжение дуги зависит от ее длины. Для получения наиболее равномерных и аккуратных швов необходима низковольтная дуга, то есть стабильная и как можно более короткая. Оптимальная длина – 1,5-3,0 мм, что соответствует напряжению в 11-14 В.

Поджиг дуги может производиться как классическим контактным, так и бесконтактным способом. Последний предполагает генерирование высокочастотного импульса сварочным аппаратом и необходим в том случае, когда короткое замыкание вольфрамового электрода на поверхность заготовки может нарушить ее свойства, например, при сварке коррозионностойких и легированных сталей.

Как происходит процесс сварки

Перед тем как приступать к TIG-сварке листового черного металла, поверхности стыка защищают механическим инструментом и обезжиривают. В случае необходимости проводится разделывание кромок, а также прогрев заготовок до температуры около 200℃. Дальнейший алгоритм включает такие операции:

Обеспечение подачи защитного газа в зону стыка.
Поджиг дуги в начале шва контактным или бесконтактным методом.
Ведение электрода под прямым углом к оси заготовок или лучше с уклоном в 10-15° назад с одновременной подачей присадочного прутка под углом 45° к электроду.
Одно- или многопроходная проварка шва стабильной непрерывной дугой длиной 1,5-3,0 мм.
Обрыв дуги и прекращение подачи защитного газа через 15-30 секунд.

В случае необходимости проводится защита шва от быстрого остывания или последующая термообработка сваренных заготовок. С поверхности шва механически удаляются шлаки и другие загрязнения.

Все о TIG сварке инвертором

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.

Как модернизировать инвертор для сварки аргоном

Аргонная сварка из инвертора своими руками — решаемая задача даже в условиях личного гаража, не говоря уже о мастерской или металлообрабатывающем цехе.

Сварка цветных металлов и сплавов — сложная операция даже для опытного мастера. Кто хоть раз стыкался с необходимостью сваривания алюминия или титана, тот знает цены на эти услуги. Часто они столь высоки, что от сварки приходится отказываться и покупать новую деталь или менять целый узел. Но чаще всего, 80-90% цены — это не стоимость оборудования, а оплата услуг сварщика.

Не хочу утверждать, что сварка аргоном, а именно она применяется в этом случае, очень сложна и сильно отличается от сварки ММА. Да, она несколько сложнее в техническом плане и требует определенных навыков, но если вы освоили сварку покрытым электродом, то, после небольшой практики, сможете варить и аргоновой сваркой ТИГ.

Закономерный вопрос — где взять аппарат? Решить его можно двумя путями — купить инвертор с режимом TIG или переделать свой аппарат. Аргонная сварка из инвертора своими руками — вполне решаемая задача даже в условиях личного гаража, не говоря уже о мастерской или металлообрабатывающем цехе.

Особенности аргоновой сварки

Сварка в аргоновой атмосфере отличается от обычной ММА такими особенностями:

производится при постоянном обдуве аргоном;
ток может использоваться как переменный, так и постоянный (обратной полярности);
необходимо использовать вольфрамовый электрод;
без присадочной проволоки варить можно только особо тонкие листы;
для розжига дуги необходим осциллятор;
техника проводки электрода имеет определенную специфику.

Рассмотрим все пункты по отдельности. Может показаться, что они напрямую не относятся к теме, как из обычного инвертора сделать профессиональную аргоновую сварку, но, зная эти тонкости, станет легче учесть все особенности аппарата и технологии.

Схема аргонной сварки:

Зачем нужен аргон

Этот элемент (Ar) входит в группу (18) инертных (можно посмотреть в периодической таблице) газов, которые в обычном состоянии практически не взаимодействуют с большинством веществ, включая металлы, кислоты, соли и щелочи. По распространенности в природе он находится на третьем месте после кислорода и азота, что определяет его достаточно невысокую цену по сравнению, например, с гелием.

Практические свойства при сварке определяет его вес — он тяжелее азота и кислорода более чем в два раза, появляясь в зоне сварного шва, он попросту вытесняет эти газы и окутывает ванну, не допуская возникновения химических реакций окисления. Этот факт необходимо учитывать при сварке на открытом воздухе — сильный или умеренный ветер может ухудшить качество сварки.

Сварочный ток

Электрический ток напряжением 30-80 В и силой 20-200 А — диапазоны, применяющиеся при сварке цветных металлов в инертной атмосфере. Выбор параметров тока производится согласно специальных таблиц и зависит от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Правильно выбрав характеристики тока, вы сможете выполнить самый сложный шов даже на самодельном аппарате.

Электрод

он не плавиться (Т плавления выше 3000 0 С, даже при красном калении он не размягчается) при температурах сварки цветных металлов;
позволяет получить очень тонкую дугу, дает возможность формирования компактного шва;
испарение электрода составляет не более 0,01 грамма на 1 м шва.

При этом промышленность выпускает такие электроды в более чем 25 видах, выбрать нужный не составит особого труда.

Присадочная проволока

Дополнительный материал, который при сварке плавиться электрической дугой и заливает шов. При застывании он образует монолитное соединение. На особо тонких листах проволока практически не нужна, но для сварки объемных деталей она необходима.

Материал проволоки выбирается в соответствии со свариваемым металлом: для алюминия — алюминиевая, для нержавейки — из легированной стали определенной марки.

Осциллятор

При сварке постоянным током вольфрамовым электродом довольно сложно разжечь электрическую дугу. Если выполнять эту операцию касанием, как при сварке ММА, то возможно пригорание электрода, проплавление металла, приварка части материала к острию электрода и прочие неприятности.

Осциллятор — специальный аппарат, который вырабатывает высокочастотный ток для подачи импульса розжига. В дальнейшем он периодически генерирует поддерживающие импульсы, стабилизирующие дугу и позволяет сварщику уверенно работать как при постоянном, так и при переменном токе.

Перед тем, как сделать полноценную аргоновую ТИГ сварку самому, необходимо купить осциллятор, например УВК 7, или собрать его самостоятельно по одной из схем:

Но практика показывает, что осциллятор заводского изготовления работает намного надежнее. А цена его не столь высока, чтобы тратить неделю времени на поиск деталей, сборку и настройку самодельного устройства.

Тем более, что заводской осциллятор подключается очень просто практически к любому аппарату инверторного или трансформаторного типа — достаточно при помощи специальных разъемов навесить его на сварочные электрокабели. Он работает параллельно с аппаратом и на сварочный ток влияния не оказывает, поддерживая только стабильность дуги.

Техника сваривания

К конструкции аппарата отношение имеет косвенное, но в виде справочной информации необходимо знать, что при сварке ТИГ используется максимально короткая дуга — около 2 мм. Электрод ведется только прямолинейно, не осуществляя характерных для ММА движений перпендикулярно направления шва в двух плоскостях.

Этим достигается две цели — поток аргона не уходит из зоны сварочной ванны и не позволяет ей окислиться и появляется возможность выполнения очень тонкого шва, практически незаметного на поверхности металла.

Самодельный аппарат ТИГ на инверторе

Основными частями такой установки являются:

инвертор с возможностью сварки ММА;
горелка TIG;
баллон с аргоном;
манометр;
осциллятор;
соединительные шланги и кабели.

Собрать их нужно в соответствии со следующей схемой:

После настройки параметров тока, включить инвертор, подготовить металл и начинать сварку.

При выборе составных частей аппарата особое внимание следует уделить сварочной горелке. Промышленность производит их очень много разновидностей, рассчитанных на разные диаметры электродов и величину сварочного тока. Для бытового применения, а именно так и используются самодельные аппараты, нужно выбирать горелку, рассчитанную на минимальные диаметры вольфрамового стержня и токи до 200 А.

На максимальных параметрах работать все равно не придется, а переплачивать вдвое за горелку промышленного уровня нет смысла. Многие сайты интернета рекомендуют сделать горелку самостоятельно. В принципе, это возможно. Но если купить все детали и собрать самостоятельно, то по стоимости она сравняется с заводской, а по качеству сборки и возможности регулировок и настроек будет хуже на порядок. В этом случае остается только успокаивать себя тем, что горелка сделана своими руками.

Можно сделать вывод, что переделка инвертора ММА в установку ТИГ не требует вмешательства в работу самого аппарата — необходимо только докупить периферию и правильно все собрать. По сравнению с покупкой инвертора, в котором предусмотрен режим TIG, это обойдется почти вдвое дешевле.

О собственном опыте трансформации инвертора в аппарат TIG редакция предлагает поделиться на страницах сайта. Нас и наших читателей интересуют советы и личные разработки практиков. Пишите нам, самые интересные разработки будут опубликованы под именем автора.

Характеристика и особенности tig-сварки с помощью инвертора. Принцип действия и технология метода

Название TIG происходит от английского слова «Tungsten», что переводится как «вольфрамовый». Сварка tig – способ дуговой сварки в инертном газе с помощью вольфрамового электрода.

Международные обозначения способов сварочного процесса:

TIG (WIG) – дуговая электродом из вольфрама (W-электродом) способом ТИГ (в среде инертного газа);
TIG-DC – с применением постоянного тока;
TIG-AC – с переменным током;
TIG-DC/AC – использование постоянного и переменного тока;
TIG pulser – с применением пульсирующего тока;
TIG HF – с системой бесконтактного возбуждения дуги высокочастотным и высоковольтным разрядом;
TIG contact – с контактным возбуждением дуги касанием об изделие.

Особенности tig-сварки с применением инвертора

Метод относится к аргонодуговой сварке и предполагает использование неплавящегося электрода из активированного или чистого вольфрама. Расплав и сварочная дуга защищаются оболочкой инертного газа. При необходимости добавляют присадочный материал.

Источником питания служит инвертор. Это электрический источник тока, принцип работы которого отличается от традиционных источников. Поступающий из сети ток вначале выпрямляется, что способствует его преобразованию, затем разделяется на короткие участки (тактируется) при помощи электронных выключателей – транзисторов.

Тиг-инверторы отличаются стабильным питанием. При изменении длины дуги меняется не сила тока, а напряжение. Это способствует достаточному провару металла и постоянной мощности плавления.

Примерная стоимость тиг-инверторов на Яндекс.маркет

Отличительные свойства способа:

универсальность (можно варить любой металл, пригодный к сварке плавлением);
чистота и безвредность процесса;
высокое качество сварного шва;
возможность оптимальной настройки тока и внесения требуемого количества присадок;
применение в стесненных условиях.

Принцип действия

Сущность сварочного процесса заключается в расплавлении кромок свариваемого изделия и присадочной проволоки с помощью дуги, горящей между обрабатываемым предметом и неплавящимся электродом.

При правильном применении вольфрамового электрода, который имеет высокую точку плавления – 3380 °C, он не плавится. Назначение электрода – носитель электрической дуги. Сварочную присадку вводят вручную или с помощью механизма подачи.

От воздействия воздуха дуга, кристаллизующийся шов, сварочная ванна, торец присадочного материала защищены газом (преимущественно используют аргон), который посредством горелки подается в рабочую зону, концентрично обтекая электрод. Газ препятствует окислению металла на открытом воздухе.

Схема TIG-сварки

Классификация инверторов

Сварочные инверторные выпрямители представляют собой транзисторные инверторные источники питания. Устройства отличаются массогабаритными показателями, имеющими широкие пределы регулирования энергии.

В зависимости от выполняемых функций, инверторы подразделяются:

ММА – для дуговой ручной сварки;
MIG/MAG – для полуавтоматического способа в среде защитных газов;
MMA, MIG/MAG – полуавтоматы;
TIG – для аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом;
MMA, TIG – универсальные аппараты.

Технология сварки tig с использованием инвертора

Работа преимущественно выполняется на постоянном и переменном токах. Технология имеет свои особенности.

Общие положения техники процесса:

Сварка корневых швов не требует поперечного перемещения конца электрода.
Заполнение разделки выполняется с минимальными поперечными перемещениями конца электрода.
Угол между плоскостью детали и осью горелки – 60-90°.
Угол подачи присадочной проволоки в зону сварки находится в интервале 15-45° к плоскости детали.

Расположение дуги и присадочного материала зависят от пространственного положения шва. Ручной способ требует постоянного нахождения присадочной проволоки в струе защитного газа.

Выбор режима зависит от химического состава и толщины свариваемого металла и его положения в пространстве.

Выполнение работ

Алгоритм метода включает следующие этапы:

Выбор присадки. Выполняется с учетом параметров: материал, диаметр и длина прутка.
Настройка расхода защитного газа. Зависит от вида газа, размера сварочной ванны.
Очистка поверхности деталей. Включает очистку боковых частей кромок и поверхности изделия в зоне, подлежащей сварке.
Зажигание электрической дуги.
Ведение горелки.
Устранение отклонения дуги.
Выполнение сварного шва.

Что такое сварка ТИГ

Современное название метода — сварка TIG (от немецкого Tungsten Insert Gas), буквально: сварка неплавящимся вольфрамовым стержнем в облаке инертного газа.

Появление новых металлов и сплавов потребовало развитие сварочных технологий, способствующих возникновению и развитию прогрессивных методов. Один из них — сварка ТИГ.

История появления

Сварка представляет собой соединение металлов при высокой (сотни и тысячи градусов) температуре. В таких условиях интенсивно протекают окислительные процессы, насыщение и легирование металлов вредными примесями.

Идея проводить высокотемпературную стыковку в облаке газов возникла на рубеже XIX-XX веков у американского инженера Charles L. Coffin (Чарльз Л. Коффин). Но существующие технологии не позволяли применить этот способ в промышленных масштабах. Особенно это касалось активных металлов (алюминия, магния, титана).

Первые практические опыты были совершены в 40-х годах прошлого века. Используя вольфрамовый неплавящийся электрод и инертный гелий, специалисты корпорации Northrop Corporation разработали метод соединения алюминия, магния и никеля. Это открытие позволило сделать технический рывок в авиационной промышленности.

Часто возникает путаница с АДС в защитном газе. Этот процесс проводится плавящимся электродом — сварочной проволокой. Имеет обозначение MIG/MAG.

Схема процесса

Электрическая дуга в процессе сварки методом TIG образуется между неплавящимся электродом и заготовкой или сварочной ванной. С целью защиты используется облако инертного газа. Тепловой поток, вызываемый электродугой, расходуется на оплавление кромок соединяемых деталей и (или) присадочного материала (проволоки).

Пруток или проволока подаются в зону сварки вручную или автоматически. Подача газа осуществляется через специальную насадку — горелку. Формирование шва осуществляется по мере остывания ванны расплавленного металла.

Данный способ является достаточно сложным по исполнению, особенно, неопытными сварщиками. В процессе заняты обе руки: одна направляет горелку, другая — подает в зону электродуги присадочную проволоку. Необходимо соблюдать расстояния между электродом и заготовкой, присадочным материалом и дугой. Нарушение приводит к некачественному шву.

Преимущества и недостатки

Прогрессивный способ сварки металлов методом ТИГ обладает рядом несомненных потребительских преимуществ:

Образование высококачественного шва за счет надежной защиты облаком газа от негативных влияний окружающего воздуха.
Ограничение теплового влияния на металл в зоне шва — снижает возможность образования термических напряжений в теле детали.
Нет эффекта разбрызгивания металла.
Высокая производительность.
Отсутствует необходимость обработки шва.
Достаточно быстрое освоение и приобретение навыков работы по ТИГ-методу.
Широкий перечень свариваемых металлов.

Слабые стороны метода:

Ограничение применения на открытом воздухе. Сильный ветер или его порывы сдувают защитный газ из зоны расплавленного металла, что приводит к нарушению процесса. Шов получается некачественным.
Необходимость более тщательной подготовки поверхности заготовки, по сравнению с другими способами.
Осложнен процесс соединения под острым углом наклона горелки к плоскости детали.
В зоне зажигания электродуги возникает черный след, который требуется зачищать.

Применение

Сфера применения затрагивает те отрасли промышленности, где применяются высоколегированные или цветные металлы и сплавы:

космическая;
авиационная;
медицинская;
автомобильная и другие.

Метод ТИГ позволяет соединять почти все металлы:

черные;
углеродистые и легированные стали;
нержавеющую сталь;
никель;
алюминий, магний, титан;
медь и сплавы на ее основе;
золото, серебро.

Кроме соединений, можно выполнять наплавку, увеличивая общую толщину металла.

Несмотря на достаточно сложный процесс, способ применяется в бытовых условиях. Например, ремонт кузова автомобиля или радиатора, заварка выпускного коллектора.

Режимы TIG-сварки

ТИГ-режим осуществляется на однополярном (DC, Direct Current) или переменном (AC, Alternating Current) токе.

Режим однополярного тока используется для работ с широким перечнем металлов. Переменный — по алюминию, титану и другим сплавам с наличием поверхностных тугоплавких пленок.

Постоянный ток

Однополярный ток применяется на прямой полярности: на вольфрамовый стержень подается «минус», на заготовку — «плюс». Такой способ позволяет:

ускорить сварочный процесс;
создать зауженную и глубокую сварочную ванну;
повысить ресурс неплавящегося электрода.

Этот режим применяется для соединения высоколегированных и нержавеющих сталей. Обратная полярность способствует разрушению тугоплавкой окисной пленки. Поэтому используется для работ с титаном, алюминием и его сплавами.

Переменный ток

Процесс используется с алюминием, титаном и сплавами, образующими на поверхности тугоплавкую пленку. Переменный ток создает периодическую смену «плюса» и «минуса» (прямой и обратной полярности).

Прямая полярность способствует формированию качественной сварной ванны. Обратная — разрушению защитной пленки и очищению поверхности металла. Баланс между полярностью поддается регулировке:

Подавая больший «плюс» (повышение величины обратной полярности) на электрод, улучшаем процесс очищения от пленки.
Подавая больший «минус» (усиление обратной полярности) на вольфрамовый стержень, создаем проплавление металла, добиваемся необходимой глубины ванны.

Оборудование

Используются два основных типа оборудования:

Сварочный выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный. Относится к профессиональному классу.

Инвертор TIG — выпрямляет переменную составляющую с идеальными динамическими характеристиками электродуги. Отдельные модели оснащены блоком для выдачи постоянного или переменного тока. Это позволяет расширить функционал оборудования. Кроме сталей, появляется возможность работы с алюминием и сплавами на его основе.

Инверторы отличаются по мощности, максимальному току, длительности режима сварочного процесса и ценой. При выборе аппарата необходимо заострить внимание на следующем:

Возможность работы при плавающих показателях электросети. Величина подаваемого напряжения.
Обеспечение переменной или постоянной составляющей напряжения в выходных параметрах.
Проведение работ во всех пространственных положениях: по горизонтали, вертикали или на потолочной поверхности.
Наличие системы защиты аппарата от перегрева и своевременного отключения при пиковых нагрузках.

Применяемые электроды

Изготавливаются из химически чистого вольфрама. Содержание в изделии составляет 97-99.5%. Более чистый металл, склонен к легированию обрабатываемых металлов в процессе сварки. Для снижения этого явления, в состав электрода вводятся редкоземельные металлы (иттрий, тантал, торий, лантан).

Маркируется цветом (белый, золотистый, зеленый, красный, синий и темно-синий). Цифра означает содержание лигатуры (присадки оксида металла).

Заточка электрода — важный геометрический параметр, влияющий на форму электродуги. Для режима постоянного тока предпочтительнее конусовидная форма. Для переменного напряжения — округлый кончик. Поверхность стержня должна быть выполнена с минимальной шероховатостью. Оптимально — полировка.

Применяемый газ

Основной газ для режима ТИГ — аргон. Он тяжелее кислорода, поэтому вытесняет его из зоны факела, обеспечивая защиту. Другой газ — гелий. Второе по массе вещество, после водорода. Несмотря на высокую стоимость, гелий обеспечивает увеличение мощности дуги в 1.5-2 раза. Результат — более глубокое проплавление металла и повышение производительности.

Благодаря техническим свойствам, гелий применяют для работ с тугоплавкими материалами. Ответственные операции проводят на смеси газов: Ar около 35-40%, He порядка 60-65%. Это дает следующее сочетание преимуществ: легкий газ обеспечивает более глубокое проплавление, а тяжелый — стабилизирует показатели дуги.

Читайте также: