Устройство горелки tig сварки

Обновлено: 19.04.2024

Устройство и принцип работы

Аргоновая сварка похожа на обыкновенную дуговую, только сварочная ванна заполняется аргоном, который на 38.0 % тяжелее атмосферного воздуха, он опускается в сварочную ванну, вытесняя воздух и изолирует ее от атмосферного О2. В связи с такой обработкой сварочный шов выходит без оксидной пленки, а качество сварки улучшается. Аргон не является дорогостоящим газом, он имеется в воздухе и является побочным газом, в процессе выработке О2 и N2.

Основной элемент устройства – горелка. На электрод поступает рабочий ток, а сварочная площадка защищается аргоном от контакта с О2 из атмосферы, тем самым предотвращает окисление поверхности. В комплект устройства входит шлейф, шланг для газоподачи и силовой кабель. Иногда в комплекте отсутствует шлейф, поэтому потребуется обратить на это внимание, оформляя покупку. Сварка АГ может выполняться вручную, в режиме полуавтомата и 100% автоматический способ. От этого будет зависеть исполнение агрегата, чем больше процент автоматизации, тем сложнее конструкция и выше стоимость.

В конструкции АГ имеется резервуар для циркуляции воды с 2-мя штуцерами для входа и выхода. В центре сосуда на диэлектрических упорах размещен электрод, имеющий провод и точку для присоединения кабеля. Газ из баллона подается к соплу в свободное пространство рядом с электродом.

Как выглядит аргоновая горелка

Порядок подключения аргоновой горелки:

Сварщик запускает циркуляционную охлаждающую систему и сварочный аппарат.
Открывают подачу аргона на АГ.
После создания защитного слоя зажигают дугу.
Начинается нагрев, при Т плавления образуется ванночка из металла на границе соединения, в которую подается присадочный материал в виде проволоки.
После образования хорошего соединения, сварщик перемещает горелку дальше по шву.

Разновидности аргоновых горелок

Аргоновые горелки подразделяются по виду охлаждения: воздух или вода. Во многих моделях TIG устроено воздушное, так как водяной метод потребует сложного оборудования. По методу подачи инертной среды бывают АТ с вентилем или кнопкой. Многие современные устройства снабжены и тем, и другим. По типу соединительного разъема со сварочным аппаратом, АТ не классифицируют из-за многообразия вариантов. Обычно производитель комплектует их под конкретные виды инверторов, единственное условие – разъем обязан соответствовать гнезду аппарата. С этим возникают проблемы, особенно при покупке в интернете, так как многие изготовители забывают указывать тип разъема. Также в комплекте должна быть указана длина шлейфа 4 или 8 метров.

Характеристику горелки можно определить от маркировки названия, например, TIG 26, что означает большую горелку с водяным охлаждением. АГ делятся на две группы: маленькие и большие. К первым относятся маркировка 9 (воздушное охлаждение) и 20 (водяное). Расходники и запчасти для них – взаимозаменяемы.

По типу конструкции

АГ подразделяют на вентильные и кнопочные. Первая конструкция — самая простая, для начала процесса просто открывают вентиль на баллоне. Часто такие горелки соединяются только к инвертору. Процесс розжига дуги заключается в постукивании проволокой по свариваемой поверхности. Такая конструкция АГ не применяется для соединения деталей из алюминия.

Кнопочная модель — более усовершенствованный тип. Кнопка довольна, функциональна и имеет несколько положений режима: газоподача, настройка сварочного тока, розжиг, образование дуги и другие. Подобные горелки просты в эксплуатации и обеспечивают достойное качество швов.

Комбинированные горелки с вентилем и кнопкой встречаются редко, их не рекомендуют использовать новичкам в аргоновой сварке, поскольку они сложные в процессах настройки, а вот опытные специалисты выбирают этот вариант горелок, так как они имеют больше функционала для создания разных сварочных режимов.

По типу охлаждения

Варианты охлаждения в АГ, существуют воздушное, работающее на естественном принципе циркуляции и водяное с принудительной подачей охлаждающей жидкости.
Первый метод конструкционно прост, детали охлаждаются воздухом под действием О2. Такая система применяется при сварке небольших швов и с током до 200 А, иначе устройство аргоновой горелки будет перегреваться.

Водяное охлаждение — процесс выполняется за счет особых конструкционных элементов, для подачи к корпусу холодной воды.

Критерии выбора

Сварка TIG больше всего применима там, где имеет значение вид выполняемого шва либо где свариваемые детали тонкие, и потребуется контролировать параметры дуги. Аппаратами TIG сваривают тонкие нержавеющие, детали из цветных деталей, требующих точного режима дуги, поскольку при перегреве узлы будут деформированы.

При подборе АГ применяют такие критерии:

Режим тока от 5.0 до 230.0 А, сваривает нержавейку 0.5 мм и алюминиевые узлы 6.3 мм.
Стабильность сварочного режима — важный параметр качественного процесса, особенно при окончании процесса.
Режим тока — переменный или постоянный.Если планируется сваривать не только нержавеющую сталь, но и цветные металлы, то агрегат должен быть двух-режимным.
При соединении переменным током, направление его меняется. Когда сваривают алюминиевые детали, при «+» направлении поверхность освобождается от оксидов, а при противоположном – выполняется процесс плавления. Важен также баланс между направлениями, поэтому допустимо менять продолжительность сварки электротоком определенной направленности.
Простота использования. Этот вид аргонной сварки может выполнять мастер с высокой квалификацией. Поэтому для начинающих пользователей потребуется простой аппарат с понятными функциями управления.
Наличие вентилятора для воздушного охлаждения. Он может включаться автоматически по температурному датчику или функционировать в постоянном режиме.
Рентабельность и производительность — важные факторы при выборе АГ, на них влияют конструкция и расходники. При приобретении последних, нужно обращать внимание не только на цену, но и срок использования.

Плюсы и минусы

Сварка аргоном, в общем, сложное оборудование для новичков, нужно готовиться к тому, что в этом случае скорость работы будет низкая. Тем не менее, зачастую этим устройствам альтернативы нет.
Основные преимущества аргонодуговой сварки:

Создание защитного шва от губительного воздействия атмосферы.
Отсутствие перегрева металла при определенном опыте работ.
Нет повреждения кристаллической решетки в местах соединения.
Широкая сфера применения для любых видов сплавов.
Редкая смена электродов.
Доступность на рынке комплектующих для аргоновой горелки.

Защита от окружающего воздуха легко может быть нарушена, если сварщик будет работать на сквозняке, поскольку защитный газ будет просто «сдуватся»;
при режиме с большой силой тока потребуется периодическое охлаждение сварки;
мощное излучение ультрафиолета при применении гелия;
достаточно сложное оборудование, чтобы подключить и использовать, необходимо выполнить его настройки;
необходима квалификация и опыт у сварщика.

Нюансы подключения

Аргоновый аппарат отличается от обычной дуговой, поэтому сварщику нужно соблюдать определенные правила:

Шов должен накладываться исключительно по направлению обрабатываемой кромки, любые колебательные движения будут утолщать шов, и снижать его прочностные характеристики.
При выполнении работ потребуется следить за режимной скоростью движения дуги и глубиной провара металла.
Лучше выполнять ручную сварку с применением инверторного оборудования оборудованного механической подачей присадочного материала.
Для того чтобы создать защитное аргоновое облако, подают газ за 20 сек до начала сварки и заканчивают после 5 сек. Газ защищает полученный шов микротрещин, тем самым обеспечивая его прочность.
Заканчивают выполнения шва с помощью реостата, медленно снижая напряжение дуги.
Зажигают дугу с использованием осциллятора с источником питания. Тогда можно создавать высокочастотные импульсы для ионизации зазора дуги, например, при частоте в сети 55 Гц и напряжении 220 В, осциллятор может подать напряжение в 5000 В счастотой до 450 Гц, что позволит легко зажечь электрод.
В противоположность обычной дуговой, АГ нельзя начинать с касания электродом свариваемых деталей.
Сначала на них подают газ в течении 20 сек, затем плавно подносят сопло аргоновой горелки к металлу на 2 мм, дугу медленно и ровно ведут вдоль шва, не допуская колебательных движений, при этом присадочную проволоку располагают перед соплом и подают также плавно.

Краткий обзор популярных производителей

Наиболее популярны модели АГ по рейтингу 2019:

AURORA TIG 9V 110A – отечественная горелка работает со сварочными агрегатами марки СВАРОГ, имеет хорошую доступность в торговой сети и по расходникам и по запасным частям
Стоимость зависит от модификации, и колеблется в пределах от 2.5 до 4.5 тыс. руб.
СварогTS 26V (M12-1) – сварочный агрегат с воздушным охлаждением максимальным рабочим током — 180 А для постоянного и 130 А для переменного, допустимые электроды — от 0.5 до 4 мм, цена в Москве — от 4 до 6 тыс. руб.
Барс TIG-17V – для режима с постоянным током 140 А и воздушным охлаждением, шлейф, длиной 4 м, большой набор комплектующих, цена 3.5 тыс. руб.
Горелки TORCH для переменного и постоянного тока, цена до 3.0 тыс. руб.
BlueWeld No 9 от 9.0 тыс. руб. тысяч, а No 26 — от 15.0 тыс. руб.

Таким образом, можно подвести итог, что аргонодуговая горелка — основной элемент для аппарата сварки (WIG/TIG), позволяет работать с материалами разной толщины, в том числе с разнородными металлами, что делает ее незаменимой для таких видов работ. В руках опытного мастера она выполняет аккуратный шов, при этом металл практически не разбрызгивается.

Все о TIG-горелках

Знать всё о TIG-горелках необходимо любому сварщику. Требуется изучить особенности горелок для инвертора, сварочных вентильных и аргоновых моделей с евроразъёмом. Внимание необходимо обращать на продукцию фирмы «Сварог» и других производителей горелок.

Что это такое?

TIG-горелка — это устройство для сварки, подсоединяемое к сварочному аппарату. Процесс работы подразумевает подачу тока определённой величины. Обрабатываемый фрагмент прикрывается химически нейтральным газом, поэтому вероятность окисления сводится к нулю. Общий принцип не зависит от конкретной марки и даже модели. По умолчанию набор поставки включает так называемый шлейф (аргоновый шланг и кабель для передачи тока), но изредка встречаются модели без шлейфа – этот момент надо уточнять дополнительно.

Современные горелки:

отличаются качеством и надёжностью;

рассчитаны на эксплуатацию при очень высокой температуре;

могут подвергаться мощной электрической нагрузке, несмотря на скромную массу;

Сварка при помощи аргонного облака может производиться:

в частично автоматизированном режиме;

при полной автоматизации.

Разумеется, чем выше степень автоматизации, тем сложнее устроена конкретная сварочная горелка. Даже самые простые версии успешно держат электрод и подкачивают газ. Подобные устройства могут использовать водяной отвод тепла. Но это требует дополнительного оснащения.

Поэтому гораздо чаще встречаются системы с воздушным охлаждением.

Аргоновая горелка может относиться к вентильному типу, когда подача газа инициируется и регулируется при помощи специального крана. Альтернативное решение — использование особой кнопки. Часть конструкций оборудуется обоими средствами управления. Изготовители обычно используют разъёмы для инверторов конкретного типа. Необходимо тщательно заботиться о соответствии.

Трудности иногда возникают, когда горелку приобретают удалённо, так как не всегда в описании указывается её тип. В сложных случаях приходится перепаивать разъёмы. Внимание надо обращать на длину шлейфа. Чаще всего она составляет 4 м, изредка – 8 м. Другие длины встречаются крайне редко.

Системы с естественным отводом тепла пригодны лишь для коротких швов. Важным условием для их эксплуатации является использование тока максимум 200 А. Нарушение таких правил может приводить к чрезмерному разогреву. Жидкостное охлаждение помогает сварить очень длинный шов.

Сила тока при этом практически не ограничена.

Вентильная подача газа считается наиболее простым решением. Откручивание вентиля не вызывает никаких проблем. Многие такие модели пригодны для работы только с инвертором. Зажигание дуги инициируется обстукиванием проволоки о поверхность сварочного изделия. Вентильными горелками нельзя варить алюминий.

Модели с кнопочным управлением куда совершеннее. Переключатель чаще всего имеет несколько позиций, отвечающих за отдельные функции:

запуск сварочной дуги.

Подобные решения позволяют упростить использование и улучшают качество создаваемых швов. Устройства с вентилями и кнопками одновременно встречаются нечасто. Для начинающих пользователей они откровенно неудобны. Однако многие опытные сварщики предпочитают именно такую технику.

Её ценят за максимально широкие возможности регулирования.

Некоторые горелки оснащаются евроразъёмом. Это решение облегчает подключение модели. Однако стоимость его существенно выше, чем в модификациях со штекером. Основная область применения — профессиональная сварка в больших объёмах. Разница может касаться и того, как подаётся проволока для полуавтомата или для ручного сварочного аппарата.

Толкающий вариант подразумевает проталкивание проволоки сквозь специальный отсек. Тянущее исполнение — это протягивание присадки через особый канал внутри держателя. Ещё стоит предусматривать деление горелок:

по величине (мелкая, обычная, крупная);

жёсткому или гибкому гусаку;

степени наклона электрода;

виду подключения к сварочному рукаву;

исполнению концевика на рукаве.

Комплектующие

Популярные расходники:

аэрозоли с антипригарным эффектом;

спирали для сопел;

фиксаторы этих наконечников;

направляющие детали специального канала.

Достаточно часто используется стеклянное сопло для TIG-горелки. Продвинутые конструкции такого рода уменьшают расходование газа и позволяют работать даже в труднодоступных местах. Специальное стекло очень стойко к нагреву и служит достаточно долго. Газовая линза — это держатель цангового элемента. Разрядник для поджига можно сделать даже своими руками, используя в качестве основы промышленные устройства с рабочим напряжением от 900 до 1300 В.

Аргоновые горелки: характеристика и выбор

Аргоно-дуговая сварка используется для соединения металлических деталей и плоскостей. С её помощью швы получаются качественными и надежными, имеют эстетичный вид. Для выполнения сварочных работ таким способом необходимо специализированное оборудование. Самым главным элементом для сварки является аргоновая горелка.

Характеристика

Сварочная аргоновая горелка служит и отвечает за проходимость электрического тока во время сварки электродом. Она образует сварочное пламя, благодаря которому металл нагревается и расплавляется. Именно благодаря аргоновой сварке, а соответственно и аргоновой горелке, швы получаются красивыми, ровными и прочными.

Источником энергии служит специальный газ. Его масса значительно больше массы кислорода, он защищает швы от его проникновения. Для работы используется электрод, который имеет вид провода из вольфрама, силовая жила и специальная рукоятка с управлением. Такие горелки применяют для сварочных работ с неплавящимися прутками в области аргонных газов. Обычно их используют для сварки титана, меди, алюминия и никеля. Эти материалы сильно окисляются во время нагревания, поэтому сварка идет с переменным и постоянным током.

Аргоно-дуговые горелки различаются по способу охлаждения и по своей конструкции. По виду охлаждения они бывают с жидкостным и с натуральным охлаждением. Воздушное или естественное охлаждение происходит под воздействием кислорода. Такой способ используется только при сварке маленьких швов с использованием силы тока до 200 А. В других случаях горелка будет сильно греться.

Характеристику горелки с атмосферным охлаждением мы рассмотрим на примере модели для TIG сварки SR17/17V/17 Flex. Данная модель имеет рабочий цикл 30% и мощность 140 А, предназначена для работы с проволокой диаметром от 0,5 мм до 1 мм.

Горелка выполняет шов высокого качества, может работать в тесных и труднодоступных местах. Прекрасно подойдёт для работы с эластичным гусаком. При желании можно применить короткую «пятку».

Жидкостное охлаждение происходит под воздействием воды. В таком нагревательном элементе есть особое строение, по которому к корпусу идет охлажденная вода.

Такие варианты горелок используют для сварки больших швов при любой силе тока.

Рассмотрим подробнее особенности горелки с жидкостным остуживанием на примере модели Rhino MB501D. Конструкция данной модели продумана до малейших деталей, что предоставляет точную и удобную работу.

Горелка оснащена удобной рукояткой шарнира, обеспечивающей маневренность и комфортную работу в разных положениях. Горелка оснащена кабелем длиной 5 м. Для сварки применяют проволоку диаметром от 1 до 1,6 мм. Токовая нагрузка во время работ в углекислом газе составляет 500 Ампер. Имеется центральный евроразъем, который позволяет быстро менять различные горелки.

Благодаря кнопке на рукоятке можно выполнять все рабочие функции.

По конструкции аргоновые горелки могут быть оснащены кнопкой, вентилем или тем и другим одновременно.

Вентильная горелка имеет самый простой вид. Здесь пуск газа осуществляется при помощи механического воздействия на вентиль, который подсоединен к инвертору. Чтобы зажечь дугу для сварки, нужно постучать проволокой об обрабатываемую поверхность. Такая горелка не нужна для сварки алюминия. Цанги, цангодержатель и керамические сопла не идут в комплекте, их необходимо покупать дополнительно.

Сварочная горелка с кнопкой – это более современное устройство. У такой кнопки есть варианты положений, каждый из которых выполняет определенную задачу. Это может быть настройка сварочного тока, поджиг дуги или пуск газа. Они намного проще в использовании, предоставляют очень прочный и износоустойчивый шов.

Также горелки для аргоно-дуговой сварки отличаются по электроду, могут быть с плавящимся и неплавящимся присадочным материалом.

С неплавящимся электродом используются для изделий из титана, магния, нержавеющей стали и алюминия. Эти материалы подвержены сильному окислению во время нагревания на воздухе. Для этого используют источники постоянного тока, которые выполняют стабильный сварочный ток при любых внешних воздействиях, но для сваривания тонких плоскостей или конструкций не применяется присадка. Такие источники должны быть оснащены большим диапазоном настройки. Это нужно для того, чтобы в конце сварки ток был намного ниже, чем в начале работ. Постоянный ток и стабильная полярность благоприятно влияют на распределение тепла во время сварки, благодаря этому вольфрамовый электрод можно использовать длительное время, а шов получается очень качественный. Такой метод гарантирует и держит точную определенную глубину сварочного металла. Это очень важно для сварки тонких металлов, где есть доступ только к одной стороне поверхности конструкции, например, для создания стыков в неподвижных трубах.

Что касается горелки с плавящимся электродом, то при работе дуга подаётся на конец сварочной проволоки и изделие. Используется для сваривания алюминия и нержавеющей стали. Такой способ предоставляет небольшую зону сварочного воздействия. Можно регулировать состав газа и проволоки, что существенно отражается на качестве шва. Предоставляет большие возможности автоматизации сварки.

Также все горелки различаются мощностью, используются для работы с разной толщиной металла от 0,2 мм до 3 см. В продаже существуют специальные модели, которые предназначены для сварочных работ с особо тонким металлом.

Итак, аргоновая горелка состоит из контейнера для охлаждающей жидкости (это в случае с водяным остуживанием) и двумя штуцерами, через которое она движется. Центром резервуара является вольфрамовый электрод на диэлектрических кронштейнах, также есть провода с клеммой для подсоединения кабеля от сварочного устройства. Вокруг электрода есть свободное пространство, по которому к соплу движется газ от приемного штуцера. К нему подсоединён шланг от баллона с газом.

Таким образом, аргоновая горелка работает так: необходимо подключить все устройства, а это сварочное устройство, механизм движения охлаждающей жидкости, открывается доступ газа на горелку. После образования защищающего слоя поджигается дуга и в зоне сварки детали разогреваются до необходимой температуры плавления. В образовавшееся место попадает присадочная проволока, после того как только появилось видимое соединение между электродом и проволокой. Блок с водяным охлаждением горелки необходим только для непрерывной сварки в течение длительного времени с большой производительностью.

Ещё в такую систему должен входить насос, ёмкость с холодной жидкостью и специальное приспособление для охлаждения при замкнутой циркуляции жидкости. При этом цикле будете постоянный расход жидкости.

Правила выбора

Для того чтобы выбрать лучшую горелку для сварки аргоном, необходимо учесть некоторые нюансы.

Прежде всего, она должна быть прочной и маневренной во время работы, безопасной, а пламя отличаться устойчивостью. Что касается охлаждения, то если вы ищете горелку для бытовых и домашних видов работ, то модели с воздушным охлаждением вам вполне хватит. К тому же такой вид очень удобен и не требует больших денежных вложений, в отличие от моделей с водяным охлаждением.

Что касается выбора моделей горелок по силе тока, то обычно пользуются спросом горелки с самым большим показателем. Но, по сути, такие варианты менее гибкие, имеют более ощутимый вес, что во время сварки снижает маневренность, а руки сварщика быстро устают. Более лёгкие варианты намного удобнее, но имеют меньшую мощность, они успешно справляется с необходимыми задачами.

Что касается рентабельности горелки, то на неё влияет строение, характеристики расходных материалов и сварки, а также эффективность работ. Приобретая сварочное устройство с TIG, вы обеспечите себя долговременной эксплуатацией этого оборудования, которое в десятки раз лучше, чем дешёвые варианты.

Также модель горелки должна хорошо и быстро разбираться, на тот случай если произойдет поломка в отдельной ее детали. В более дешевых версиях замена деталей составляет большую проблему, так как некоторые составляющие объединены в один элемент. Поэтому дешевые горелки обычно меняют на новые, потому что замена деталей в принципе невозможна.

Что касается производителя, то лучше приобретать горелку от того же бренда, что и ваш сварочный аппарат. Для сварки алюминия модель горелки должна быть определенной структуры, рассчитанной на работу с переменным током. Горелка должна лежать удобно в руке и быть маневренной, а поршень достаточно гибким.

Исходя из этих критериев, вы сможете подобрать наиболее удобное устройство с длительным сроком эксплуатации.

Подробнее о том, как выбрать аргоновую горелку, смотрите в видео ниже.

Все о TIG сварке

Всем сварщикам надо знать, что такое TIG сварка. Аргонодуговая сварка чугуна и алюминия отлично подходит даже для начинающих специалистов. Получение швов при сварке аргоном, меры безопасности, подбор перчаток и другого снаряжения, а также основные ошибки стоит изучить максимально основательно.

Сваривать металлы люди начали достаточно давно. Однако старая и современная сварка сильно различаются. TIG сварка является одним из наиболее современных методов соединения металлических заготовок. Главный ее принцип — применение вольфрамового электрода, вводимого в атмосферу химически бездеятельного газа. Сам стержень такого рода принято относить к «неплавящейся» категории. Сварщику приходится точить электродный инструмент, иначе добиться постоянного устойчивого существования электрической дуги невозможно.

Официальная расшифровка термина TIG – аргонодуговая сварка с применением как раз неплавкого электродного инструмента. Конечно, даже вольфрам может плавиться — но только при температуре не ниже 3500 градусов. Иногда схема подразумевает подачу не аргона, а другого нейтрального газа. Стоит отметить, что в технической документации такой метод может иметь и другие названия. К примеру, в немецкоязычной литературе в ходу термин WIG. Есть еще название GTA, которое не указывает на химические свойства применяемого газа.

Вольфрамовая сварка в изолирующем газе вошла в промышленный оборот в 1940-е годы. Она стала настоящим спасением для авиационной промышленности, а позднее для ракетостроения, где другие методы соединения уже не удовлетворяли. Довольно скоро достоинства TIG оценили и инженеры других отраслей. Основные характеристики такого способа:

максимальная равномерность шва (исключается появление пор и ненормальных полостей);
сокращение внутренних механических напряжений;
отсутствие плавильных брызг;
пригодность практически для любого чистого металла или сплава;
отсутствие необходимости дополнительно обрабатывать заготовки после соединения;
возможность в целом освоить оборудование и методы работы за 2-3 сеанса;
малая эффективность работы на открытом воздухе (без изоляции от ветра);
необходимость тщательной подготовки поверхности;
усложнение работы из-за неприемлемости острого угла размещения горелки;
необходимость вычищать отметки, оставляемые электрической дугой.

Тигельная сварка приемлема для работы почти со всеми типами стали. Когда электродный инструмент расположен в цанге, он жестко фиксируется в горелке. Излишек длины скрывается дополнительным колпаком, что исключает риск короткого замыкания. Завершающая часть горелки — специальное керамическое сопло. В его середине располагается электрод, окружаемый изолирующим газом.

Когда пластины разделяются зазором, либо поставлена цель получить шов с высокой стойкостью к разрыву и надлому, нужно использовать присадочную проволоку. Сечение этой проволоки определяется необходимой толщиной изделия и конкретно шва. В некоторых случаях применяется импульсная разновидность ТИГ сварки. Такой вариант подразумевает, что параметры тока меняются от предельных до минимальных за сравнительно короткое время. Для работы может применяться и постоянный, и переменный ток. Учитывают и вид, и толщину металлических заготовок. Обязательно необходимо разобраться с отличиями TIG от MMA.

Второй вариант — MMA подразумевает применение покрытого электрода. Такой подход позволяет отказаться от использования изолирующего газа. Расплавляющиеся электроды оставляют укрепленный шов. Со сталью можно работать уверенно при помощи аппаратуры MMA. Методика TIG позволяет эффективно манипулировать алюминием и другими цветными металлами.

Сферы применения

Технология ТИГ находит применение в:

кораблестроении;
производстве автомобилей и летательных аппаратов;
получении деталей различных станков и механизмов;
изготовлении медицинской техники;
производстве бытового и профессионального электроинструмента.

Эта методика позволяет успешно сваривать изделия из черного металла — чугуна и стали. Можно отлично приваривать, скажем, углеродистые и нержавеющие заготовки. Присадочный материал нет необходимости тщательно отбирать — подойдет практически любой вариант. Наряду с чистым вольфрамовым инструментом, могут использоваться и вольфрамсодержащие конструкции. Чугун приходится предварительно прогревать. Работа с легированными и содержащими много углерода сталями возможна, если они не будут испытывать сильных механических нагрузок, дополнительно требуется защищать металл от чрезмерного нагрева.

ТИГ сварка алюминия постоянным током за последние годы почти вышла из употребления. Сам по себе метод отличается повышенной себестоимостью. Потому его используют главным образом там, где предъявляются высокие требования к самим изделиям и их соединениям. Полноценная работа может быть выполнена лишь в условиях промышленного производства. В условиях частного дома или небольшой мастерской обычно возникают серьезные проблемы.

Методом TIG можно сравнительно неплохо варить и изделия из меди. Такой вариант позволяет получить весьма красивый шов. Обязательно следует учитывать жидкотекучесть медного расплава и повышенную теплопроводность этого металла. Сильный прогрев меди приводит к появлению тугоплавких компонентов, отличающихся повышенной хрупкостью. Создать вертикальные либо потолочные швы невозможно — все из-за той же особой текучести металла.

Обзор оборудования

Для нормальной работы потребуются:

инверторный аппарат, оснащенный переходником под газовую смесь, с европейским разъемом, с контролем выходных параметров;
рукав евростандарта;
шланги, по которым прокачивается газ из баллона;
сами эти баллоны;
газовые редукторы;
калиброванные и юстированные манометры;
специализированная горелка;
присадки (проволока присадочного или специального сварочного типа, максимально близкая по составу к обрабатываемому материалу);
чистый инертный газ (иногда — комбинация с углекислотой).

Особо важно правильно выбрать размеры присадочной проволоки и прутков. Принципы более или менее одинаковы:

В числе комплектующих для ТИГ сварки важную роль играют используемые электроды. Величина электродных инструментов подбирается строго под силу используемого тока:

при применении электричества не сильнее 50 А можно обойтись диаметром 0,1 см;
электрод сечением 0,16 см позволяет успешно работать даже при электрической силе до 100 А;
диаметр 0,32 мм гарантирует полноценную подачу до 300 А;
а вот для работы с токами еще большей силы нужен электрод величиной 0,42 см.

Наряду с чисто вольфрамовыми электродными инструментами, в комплект оснащения современного сварщика обязательно входят торированные и лантанированные образцы. Стоит отметить, что одни электроды рассчитаны на постоянный ток, другие — на переменный, а третьи имеют универсальное применение. Этот момент обязательно отражается в маркировке. Сколько конкретно электродов потребуется, можно сказать только с учетом режима сварочных работ, диаметра прутков, типа тока и других необходимых показателей.

Отдельная актуальная тема — выбор сопла. Их делят на классический формат и на компоненты для газовых линз. Также сопла классифицируют по типам горелок, для которых они предназначены. Чем больше условный номер детали, тем крупнее она будет. В международном стандарте маркировки используются диаметры от 4 до 10 (кроме диаметра 9, который не выпускается где-либо вообще).

Цифрами обозначают диаметр, измеряемый в шестнадцатых долях английского дюйма. В переводе на метрические критерии это ровно 1,588 мм. Еще стоит учесть, что керамические сопла могут делаться не только в стандартном, но и в удлиненном виде. Чем крупнее диаметр, тем более толстый электрод окажется совместим. Это связано с необходимостью изолировать газом более крупный сварочный шов. Стоит также отметить, что при TIG сварке обязательно надо использовать перчатки для защиты рук. Часто их делают из козьей или коровьей кожи. Довольно широко распространен также спилок — то есть кожа, покрытая теплозащитным слоем. Некоторые спилковые перчатки оснащаются кевларовым покрытием и потому отличаются повышенным защитными качествами. Чистые кевларовые перчатки делаются на основе пара-амидного волокна, и такие изделия поставляют многие крупные изготовители. Что касается брезентовых рукавиц, то их применяют только для легких коротких работ.

Также сварщики обычно носят:

сапоги либо ботинки специального образца;
лицевые маски;
балаклавы (шапки и другие подшлемники);
фартуки;
наколенники;
нарукавники.

Режимы работы

Ключевые режимы ТИГ таковы:

подача постоянного тока разнообразной полярности;
подача переменного тока высокой частоты с варьированием вольтамперных параметров (что обеспечивает щадящую работу с деталями);
бесконтактное поступление тока высокого напряжения через осциллятор.

Задавать настройки на постоянный ток нужно, когда идет работа с магниевыми и алюминиевыми сплавами при обратной полярности. Такой способ позволяет гарантировать отменную прочность швов. Одновременно удается разрушать слишком плотную пленку на поверхности, препятствующую нормальному плавлению. Важным условием успеха является применение специализированных сварочных прутов, пододвигаемых в рабочую зону ручным способом.

Все прочие металлы и сплавы варят обычно постоянным электричеством с прямой поляризацией. Присадки и ампераж подбирают индивидуально. Переменная ТИГ сварка (импульсная методика) хороша тем, что заготовки не нагреваются чрезмерно. Ее обычно применяют при работе с тонкостенными изделиями. Что касается применяемого аргона, то может использоваться газ первой и наивысшей категорий чистоты. Для максимально сложных манипуляций аргон смешивают с гелием, а для не слишком ответственных работ — с углекислотой (что гораздо экономичнее).

Правила безопасности

Как уже говорилось, выполнять сварочные работы без перчаток, специальных масок и шлемов, другой спецодежды недопустимо. Но этого совершенно недостаточно. Требуется непременно проверять, насколько заземлены агрегаты, хорошо ли изолированы рукояти фиксаторов электродов. Также стоит обратить внимание на то, качественно ли прикреплен шланг, подающий аргон. Если предусматривается водяное охлаждение, крепление подающего воду шланга тоже имеет большую роль.

Дополнительно проверяют, исправен ли газовый редуктор, опломбированы ли манометры, сохранна ли нарезка накидных гаек. При использовании автоматических сварочных систем надо со стороны оператора крепить щиток со светофильтрующей частью. При сваривании алюминия, меди и некоторых их сплавов образуются токсичные газы и пары. Как следствие, нормально работать можно только при активной вытяжной вентиляции или при подкачке воздуха под сварочную маску.

Горячий алюминий может обжигать. Предотвратить это помогает применение формующих прокладок и движущихся шторок. Чтобы очищать присадочный алюминий едким натром, используют резиновые перчатки и специальные химические очки. Все провода должны быть изолированы, а электроприборы и точки их подключения — заземлены. Газовые линзы можно применять при самых разных условиях. Использование этих деталей может проводиться при строгом соблюдении инструкции и никак иначе!

При автоматической сварке с дистанционным управлением следует тщательно подбирать и аккуратно заземлять также управляющую педаль. Подключать, отключать и чинить сварочное оборудование должны только электромонтеры и приравниваемые к ним специалисты. Обязательно следует применять источники питания с узлами, автоматически рвущими цепь при холостом ходу.

Электрододержатели, не рассчитанные на повышенную механическую нагрузку (минимум 8000 зажимных циклов), применять нельзя. Перед началом работы следует проверять исправность и сухость спецодежды, рукавиц, прочей экипировки. В тесных местах обязательно ношение резиновых галош и таких же ковриков. Газовые баллоны хранят строго вертикально! Если замерз редуктор углекислотного баллона, его прогревают либо специальным приспособлением, либо насыщенной горячей водой ветошью, но не открытым огнем! Использование открытого пламени для воздействия на любые части любых газовых баллонов запрещено вовсе. Сварка в местах, где хранится мука, уголь, торф и другие пылящие вещества, производится только при наличии мощной вентиляции и с прямого разрешения пожарной охраны.

Если металл закрывает дерево или иной горючий материал, или если работа идет на деревянных лесах, надо принимать экстраординарные меры защиты. Но еще лучше будет убрать все опасные вещества из рабочей зоны, даже если для этого потребуются часы сложной подготовки. Дополнительно нужно следить за:

транспортировкой тяжелых предметов;
исправностью такелажных инструментов;
пожароопасными и взрывоопасными парами;
защитой трансформаторов, проводов и других частей от осадков;
концентрацией токсичных веществ в рабочей зоне.

Технология сварки

Главное, что важно усвоить для начинающих при сварке аргоном — правильный выбор режимов. Электроды точат так, чтобы риски размещались в параллельной плоскости по отношению к оси стержня. Кроме обработки наждачным кругом, придется полировать наконечник электродного инструмента. Угол заточки наращивают, если предстоит варить толстый металл. Приведем базовые основы, как правильно разжигать дугу. Есть три ключевых методики:

прохождение иглы по металлу;
точечное прикосновение (эта методика получила название Lift TIG);
неконтактная инициация.

Первый вариант может вызвать много проблем. При его выборе электрод часто прилипает и начинает затупляться. Второй метод в основном как раз и используется дома — он характерен для сварочных аппаратов среднего ценового уровня. Третий подход самый комфортный для сварщика, но его применение возможно лишь на дорогой технике. Вести дугу нужно так, чтобы получить строго определенный результат.

Так, получить тонкие и прямые швы своими руками удастся, если разрыв от иглы до поверхности составит 0,3 см. Наращивая этот промежуток, расширяют тем самым сварочную ванну, однако, глубина оплавляемой зоны сокращается. Шов ведут от правого к левому углу, никаких колебаний не допускается. При работе с утолщенными пластинами требуется разделать кромки строго под 45 градусов. Заполняющий и накладываемый швы, в отличие от корневого, ведутся не ровно, а за счет поперечно-колебательных маневров. Вылет иглы на стыках составляет 0,5 см.

Сварка переменным током ведется при подаче проволоки против движения горелки. На первом проходе амплитуда составляет 2-4 мм. Последующие слои идут при амплитуде 6-8 мм. После окончания сварки тушат дугу, но держат электрод в контакте с металлом до 20 секунд. Только после остывания его можно убирать.

Основные ошибки и их устранение

Нарушение сварочной технологии грозит появлением трещин. Это связано с чрезмерной силой тока, с неверным размещением швов, а также с плохим составом металла. Проблемные участки просто вырезают либо засверливают с концов. Наплыв свидетельствует, что основной металл слабо прогрели. Все наплывы срезают, но не ограничиваются этим, а выясняют, нет ли непровара в проблемном месте. Подрез (углубление в ненужном месте) концентрирует механическое напряжение. К тому же шов становится меньше по сечению. Обычно подрезы появляются при завышенных значениях тока. Для горизонтальных швов они гораздо более характерны, чем для вертикальных линий. В тонких местах наплавляют дополнительный металл, а затем его тщательно шлифуют.

Кратер появляется там, где обрыв дуги создал выемку. Типично еще и возникновение в таких участках пор. Предотвратить кратеры практически всегда можно предварительной обдувкой газом. Такие места вырезают или устраняют сверлением, затем их придется заварить снова. В случае прожога остается только зачищать и вновь заваривать участок.

О том, что такое TIG сварка, смотрите в следующем видео.

Что собой представляет горелка для аргонодуговой сварки

При производстве сварочных работ важно, какая горелка для аргонодуговой сварки будет использоваться. Сварка в среде аргона является одним из самых качественных и надежных видов соединения металлических деталей. При использовании такой сварки можно соединять детали из любых металлов и их сплавов. Сварочные швы, как правило, не требуют дополнительной обработки из-за полного отсутствия окалины и шлака. Еще одно название аргоновой сварки – TIG сварка.

Рисунок 1. Общее устройство аргоновой горелки.

Аббревиатура пришла в Россию вместе с импортным оборудованием и не всегда понятна потребителю. Горелка для производства аргонодуговой сварки российского производства и горелка для TIG сварки принципиальных различий не имеют. Различают два основных вида сварки в защитной газовой среде:

TIG сварка обозначает использование для создания дуги неплавящегося электрода.
MIG/MAG обозначает сварку плавящимся электродом. Также в этом режиме возможно использование защитного газа со специальными добавками, придающими соединительному шву дополнительные свойства в результате химического воздействия.

Горелка аргоновая с неплавящимся электродом используется в основном для ручной сварки. Сварщик при этом работает двумя руками: в одной удерживая горелку, второй подавая в ванночку с расплавленным металлом, присадочную проволоку.

Сварка с плавящимся электродом чаще используется в полуавтоматическом или полностью автоматизированном режиме.

Источники сварочного тока

Рисунок 2. Схема установки для аргоновой дуговой сварки.

В качестве источника сварочного тока можно использовать обычные сварочные аппараты с переменным или постоянным напряжением на выходе. Для сварки деталей из алюминия необходимо использовать переменный ток. Во всех остальных случаях предпочтительнее постоянный ток с прямой полярностью подключения. Также можно использовать инверторные сварочные аппараты и другие современные устройства, обеспечивающие необходимую мощность. Торговые организации предлагают большой модельный ряд полных комплектов и различных устройств для сварки в защитной среде от различных производителей. В продаже имеются горелки с регулятором силы тока и дисплеем, отображающим его величину. Но стоимость таких устройств может осилить лишь серьезное предприятие со стабильным объемом работ. Для домашней мастерской и небольших и периодических работ намного дешевле изготовить комплект оборудования самостоятельно, со временем модернизируя и расширяя его.

Устройство и принцип работы горелки

Общее устройство аргоновой горелки можно посмотреть на рисунке (рис.1). Основной частью горелки является резервуар для охлаждающей жидкости с двумя штуцерами, через которые она циркулирует. По центру резервуара установлен вольфрамовый электрод на диэлектрических кронштейнах с проводом и клеммой для подключения кабеля от сварочного аппарата. По свободному пространству вокруг электрода к соплу поступает газ от приемного штуцера. К штуцеру присоединяется шланг от баллона с газом. На рисунке показана общая схема установки для аргоновой дуговой сварки без системы охлаждения (рис.2).

Работает горелка аргонная следующим образом:

Рисунок 3. Схема использования угольной пластины.

запускаются все устройства: система циркуляции охлаждающей жидкости, сварочный аппарат, открывается подача газа на горелку;
при образовании защитного слоя зажигается дуга, детали разогреваются в месте начала сварки до температуры плавления, и в образовавшуюся ванночку подается присадочная проволока;
как только образовалось четко видимое соединение между деталями, электрод и проволока перемещаются дальше по шву.

Жидкостное охлаждение горелки для аргона используется редко, в основном на предприятиях с высокой производительностью труда и круглосуточным режимом работы. В комплект такой системы должен входить насос, емкость с холодной жидкостью и устройство для охлаждения при замкнутой циркуляции жидкости. При разомкнутом цикле будет идти постоянный расход жидкости. Оба варианта требуют дополнительных материальных затрат, что не всегда оправдано. Стоимость горелки для аргонодуговой сварки с жидкостным охлаждением тоже значительно выше.

Как изготовить горелку своими руками

Горелку для аргонодуговой сварки можно собрать своими руками. Образец такого устройства показан на фото (фото 1). Рядом с горелкой находится хомут для крепления при работе в полуавтоматическом режиме. На фотографии показаны основные составные части устройства (фото 2).

Для изготовления цангового зажима использована латунь марки ЛС59-1. Зажим на одном конце имеет четыре прорези для фиксации электрода и прохождения аргона. В корпусе горелки, изготовленном из латуни такой же марки, вырезаны шесть прорезей и проточено установочное место для сопла. Оптимальным материалом для изготовления горелки является медь из-за более низкого удельного сопротивления и большей теплопроводности. Для уплотнения между корпусом и соплом нужно установить прокладку из термостойкой резины. Специальная гайка из стали затягивается от руки, фиксирует электрод и одновременно прижимает сопло.

Фото 1. Аргонодуговая горелка может иметь воздушное или жидкостное охлаждение.

Уплотнение гайки происходит при упоре на шайбу из фторопласта. С обратной стороны корпуса электрод уплотняется второй гайкой из стали с уплотняющей шайбой из фторопласта. В просверленное в корпусе отверстие впаивается медная трубка для подачи аргона. Шов выполнен тугоплавким серебряным припоем. Одновременно трубка исполняет функцию проводника для подключения электрода к сварочному аппарату. Место шва закрыто термоизоляционной втулкой из фторопласта, который свободно надет на трубку. На втором конце трубки припаяна конструкция для подключения сварочного кабеля и фиксации ручки.

Сварочный кабель подсоединяется к токосъему болтом М6 с шайбой. На стороне токосъема, направленной к головке, наружная резьба М12. Перед пайкой на трубку необходимо накрутить гайку и надеть шайбу. Этой гайкой зажимается ручка из эбонита, собранная из двух половинок. Ручку можно использовать от обычной газовой горелки или изготовить самостоятельно. В приемный штуцер на конце медной трубки нужно установить на резьбе дроссель с диаметром внутреннего отверстия 0,5 мм. Дроссель ограничит расход газа при работе и не допустит первичного удара при открытии клапана подачи газа.

Электроды желательно заточить на алмазном круге под углом около 40°. Оптимальная длина около 250 мм, но размер не критичен. Можно использовать то, что есть в наличии. Давление газа на горелку 1 кГс/м 2 , качество газа 99,993%. Расстояние от конца электрода до сопла около 4 мм, длина дуги 2,7-2,8 мм при работе в режиме полуавтомата.

Для сварки используется подключение прямой полярности, плюсовой провод на деталь, минусовой на электрод.

Для автоматической подачи при большом количестве одинаковых заготовок используется стол фрезерного станка со скоростью перемещения 80 мм/мин. На краях свариваемых деталей желательно расположить два отрезка из аналогичного материала для розжига дуги или можно использовать угольную пластину, изображенную на рисунке 3. Напряжение холостого хода на электродах номиналом 80 В обеспечивает легкий розжиг дуги. Начальный ток сварки 16 А при работе на заготовке возрастает до 22-24 А. Напряжение на электродах при работе порядка 12-12,5 В и зависит от длины дуги.

Основные преимущества сварки в среде аргона

Фото 2. Основные составные части горелки.

Главными преимуществами такой сварки являются:

соединяемые поверхности не ведет в разные стороны из-за небольшой площади прогрева;
на шве полностью отсутствует окалина и шлак;
дуга маленького размера, но повышенной мощности позволяет выполнять работы за более короткий срок;
простые приемы сварки позволяют быстро освоить данную технологию;
возможность работать со многими металлами и их сплавами, которые нельзя сварить другим способом.

К недостаткам аргонодуговой сварки можно отнести следующее:

затруднительная сварка на ветру или при сильных сквозняках из-за смещения защитного газового слоя;
при использовании энергоемкой дуги для сварки необходимо дополнительное охлаждение;
необходимость постоянной заправки баллонов газом.

Несмотря на все трудности, многие специалисты, освоившие сварку в защитной газовой среде, не хотят возвращаться к прежним способам сварки из-за преимуществ и возможностей такого метода.

Читайте также: