Что такое тиг сварка на инверторе

Что такое тиг сварка, какими электродами она проводится

Существует несколько режимов ведения сварочного процесса. Они отличаются друг от друга условиями формирования сварного шва в металлах, применимостью, а также используемым оборудованием. Среди этих режимов важное место занимает tig сварка (Tungsten Inert Gas), название которого говорит о том, что он ведется в среде инертного газа.

Такой способ соединения металлов применяется на производстве и в автосервисах. В результате выполненных работ можно получить отличный по качеству и эстетике шов, эффективное проплавление кромок заготовок, а также качественное соединение деталей, имеющих большую площадь сечения.

Особенности

Если перевести на русский язык наименование режима, дающего аббревиатуру TIG, то получится «вольфрам с инертным газом». Разберем подробнее назначение каждого элемента в сварочном процессе. Проплавление металла осуществляется под воздействием электрической дуги, которая создается между двумя электродами под высоким напряжением. Роль одного электрода играет свариваемая деталь, а другого – специальный вольфрамовый стержень, которым управляет сварщик.

Вольфрамовый электрод плавится при температуре 4000°C градусов. Этот показатель существенно выше, чем у других металлов и сплавов, поэтому таким электродом можно вести сварку практически любых типов сталей. Для получения точного и аккуратного шва следует периодически затачивать электрод. Вольфрамовый стержень закреплен в цанге горелки, а незадействованная часть уложена в специальный колпак, предотвращающий замыкание.

Горелка сварочного аппарата устроена таким образом, что в середине сопла размещен электрод, а газ при этом подается по кругу. Так как в качестве защитного газа выступает аргон, то подобный способ сварки называют аргонодуговым. Идея защиты инертным газом заключается в вытеснении кислорода. Если он проникнет в сварную ванну, то в результате химических реакций начнет выделяться водород, что приведет к появлению множества трещин при кристаллизации металла. Для каждого сплава определяется свой режим сварки, характеризующийся определенным количеством газа и значением напряжения на электродах.

При достаточно точной обработке кромок свариваемых деталей происходит их проплавление и последующая кристаллизация. Если между поверхностями существует зазор, который нельзя устранить, то используется специальное присадочное вещество, которое подается в зону сварки в виде проволоки.

Тип сварки TIG получил широкое распространение. Благодаря тому, что температура дуги достаточно высокая, имеется возможность ведения работ с углеродистой сталью, а также с цветными металлами и их сплавами. Сварку ТИГ применяют при обработке чугунных, медных и алюминиевых изделий, но основное свое преимущество она показывает при сварке нержавеющей стали. Нержавейку можно сваривать и инверторами MMA, однако именно при ведении аргонодуговой сварки получается аккуратный и точный шов, который не следует впоследствии очищать от шлаков.

Проволока для присадки должна быть выполнена из того же материала, что и свариваемые элементы. ТИГ сварка позволяет сваривать алюминий. Если нет защитного газа, то расплавленный алюминий быстро окисляется. В среде аргона характерная пленочка окисла не образуется, и кромки равномерно расплавляются.

Сварка TIG чаще всего применяется в следующих работах и отраслях:

• машиностроение;
• работа с пищевой сталью, производство посуды;
• производство емкостей для хранения химически агрессивных веществ;
• ремонт автомобилей.

Как и любой другой вид сварки, аргонодуговой предъявляет ряд требований и обладает определенными особенностями. О них должен знать каждый сварщик, так как в противном случае невозможно будет гарантировать качественного результата.

• Свариваемые детали, в частности поверхности кромок, необходимо очистить от посторонних элементов и обезжирить.
• Вольфрамовый электрод подключается к отрицательной клемме инвертора.
• Для сварки алюминия необходимо оборудование, работающее в режиме AC (переменный ток).
• Необходимо правильно рассчитать сварной ток, исходя из условий работы. В частности, на выбор его значения влияет диаметр электрода. Чрезмерно большой ток приведет к плавлению электрода, что нежелательно.
• При отсутствии должного опыта рекомендуется формировать дугу небольшого размера.
• Перед сваркой необходимо провести подготовку горелки. Вольфрамовый электрод должен выступать из цанги на 3-5 мм.
• Необходимо обратить внимание на равномерное распределение газа по сечению сопла горелки.

Оборудование

Производство инверторных сварочных аппаратов совершило революцию на рынке сварочного оборудования. Традиционно считается, что для работы в режиме ТИГ необходимо иметь под рукой выпрямитель, однако, помня о том, что параметры сварки должны быть настроены, исходя из начальных условий, необходимо понимать, что одно лишь наличие выпрямителя не позволят осуществить процесс аргонодуговой сварки. Современные инверторы ТИГ особым способом преобразуют электрический ток, что позволяет существенно выигрывать в стоимости устройства, его габаритах и функциональности.

В комплекте поставляется силовой кабель «массы» и горелка. Также необходим баллон с редуктором. Более мощные грелки, приспособленные для работы с металлами, толщина которых превышает 3 мм, оснащены системой водяного охлаждения. В качестве носителя используется спирт и дистиллированная вода. В стандартные функции TIG инвертора входит возможность регулировки силы тока, полярности, скорости подачи газа.

Любой инвертор имеет определенное ограничение на длительность непрерывной сварки, оно обусловлено перегревом силовой установки при работе на больших мощностях. Длительность непрерывной сварки – это один из параметров, на который следует обращать внимание при выборе устройства. Существует еще ряд нюансов, и о них следует помнить.

• Адаптированность инвертора к изменениям параметров питающей сети. Зачастую случаются перепады напряжения, особенно явно это проявляется в сельской местности. Функциональный инвертор не только способен поддерживать стабильное горение дуги при пониженном напряжении, но и регулировать прочие параметры, стабилизируя процесс сварки. Обычно такие возможности имеются у сварочных аппаратов с синергетическим управлением.
• Функциональный инвертор должен иметь переключающийся режим AC/DC, то есть, работать с постоянным и переменным напряжением. Это существенно расширяет сферу применимости данного устройства.
• Конструкция грелки может обеспечить ведение вертикальных, горизонтальных или потолочных работ.
• Система защиты позволяет автоматически отключаться при превышении температуры критического значения. Для возобновления работоспособности инвертор должен остыть.

Расходные материалы

Сварка неплавящимся электродом не предполагает того, что он не расходуется в процессе. Скажем более, вольфрамовый электрод считается одним из видов расходников, за состоянием которого необходимо постоянно следить. Он действительно на 99 процентов состоит из вольфрама. Этот материал выбран не случайно, так как именно вольфрам имеет высокую температуру плавления. В качестве примесей используются такие компоненты, как тантал, иттрий, торий, лантан. Концентрация присадки обозначается условными цветами: белый, зеленый, синий.

К процедуре настройки относятся работы по заточке электрода. Форма торца стержня влияет на форму дуги, она в разных условиях должна быть различной. При ведении сварки постоянным током необходимо, чтобы дуга напоминала конус. Если ток переменный, то характерно закругление в месте контакта. Поверхность стержня дополнительно полируется.

Еще одним расходным материалом является газ. В сварке ТИГ его роль выполняет аргон. Аргон тяжелее воздуха, поэтому он вытесняет кислород из факела. В некоторых случаях приходится защищать зону горения от водорода. Здесь целесообразнее использовать гелий (самый легкий газ, за исключением водорода).

При ведении гелиевой сварки увеличивается мощность дуги и, как следствие, производительность. Взвесив все факторы, включая себестоимость процесса, гелий применяют только при работе с тугоплавкими металлами. В случае необходимости ведения сложных работ используют смесь, состоящую из аргона и гелия. Доля аргона составляет 40%. Аргон обеспечивает стабильное значение параметров сварки, а гелий позволяет осуществить проплавление металла на большую глубину.

Режимы

Сварка TIG может проводиться как постоянным, так и переменным током. Вот почему для большей функциональности рекомендуется приобретать инверторы AC/DC. По статистике чаще всего приходится применять однополярный режим (постоянный ток), который подходит для сварки многих металлов и сплавов. Но для работы с алюминием, титаном и некоторыми тугоплавкими материалами приходится переводить инвертор в режим AC (переменный ток).

Различия в методах ведения сварки могут проявляться еще на этапе формирования дуги. Первый способ реализуется проведением иглой по поверхности металла. При этом необходимо достаточно точно установить значение сварного тока. При слишком большом токе может произойти сквозное проплавление заготовки. Низкий ток становится причиной залипания электрода.

Поджиг дуги точечным касанием производится на большинстве сварочных аппаратов среднего ценового сегмента. Это дополнительная функция, которая заключается в подаче дополнительного импульсного тока именно в тот момент, когда происходит касание электрода поверхности металла.

Самым простым и эффективным способом розжига считается бесконтактный. Далеко не все инверторы оснащены такой функцией. Те сварочные аппараты, которые позволяют формировать дугу при поднесении электрода на определенное расстояние, стоят достаточно дорого.

Независимо от выбранного режима ведения сварки необходимо помнить, что для обеспечения ровного и эстетичного шва, а также стабильного проплавления металла на кромках необходимо выдерживать зазор в 3 мм между иглой и поверхностью. При увеличении этого зазора дуга останется стабильной, однако площадь сварной ванны увеличится, а глубина проплавления металла уменьшится. При сварке толстых заготовок кромки стыков разделывают под углом 45° градусов.

При ведении сварки постоянным током силовые кабели подключаются так, чтобы положительная клемма соединялась с деталью, а «минус» подавался на электрод. При таком способе подключения можно добиться оптимальной скорости сваривания, а вольфрамовый стержень будет расходоваться в меньшей степени. Помимо этого, получается глубокая ванна, что обеспечивает качественное проплавление металла. ТИГ сварку постоянным током используют при работе с легированными и высоколегированными сталями, а также с различными типами нержавеющей стали.

Переменный ток подразумевает изменение полярности электродов. При прямой полярности образуется сварная ванна. Изменение полярности влечет за собой очищение металлической поверхности и разрушение защитной пленки. В процессе сварки мастер имеет возможность балансировать время прямой и обратной полярности.

Недостатки

Несмотря на то, что аргонодуговая сварка считается универсальной, ей присущи некоторые недостатки. Прежде всего, следует понимать, что защитный газ эффективен только в безветренную погоду или при ведении работ в закрытых помещениях. Нередко приходится устанавливать заградительные щиты или увеличивать расход аргона.

Следующий недостаток, который выделяют многие сварщики, — необходимость качественной подготовки поверхности. Действительно, если сварку ММА можно вести по загрязнению или ржавчине, то металл перед сваркой ТИГ следует отчистить и обезжирить. Особенности конструкции горелки не позволяют вести работы в труднодоступных местах. В таких случаях приходится жертвовать электродом, ведь замена колпачка на более маленький требует обрезки вольфрамового стержня.

Описание технологии TIG сварки

Известно и широко применяется много различных методов соединения металлических деталей путем сплавления электрическим током, но TIG-сварка по праву занимает особое место. Это недорогой метод надёжного соединения различных металлов с применением неплавящегося электрода. С его помощью можно выполнять сварку алюминия, чугуна, меди, бронзы, нержавейки, титана и других материалов, которые невозможно обрабатывать другими видами.

TIG-сварка – это в первую очередь аргонодуговая сварка, поэтому для нее придется покупать специальный инертный газ. Аргон является более тяжёлым, чем воздух, поэтому применяются для вытеснения его из области сваривания, чтобы не происходило окисления деталей в месте сварки. Именно этот фактор порой является ключевым при выполнении подобной работы другим типом.

В отличие от дуговой сварки MMA или полуавтоматической с проволокой MIG / MAG, технология ТИГ выполняется специальным вольфрамовым электродом. Этот материал идеально подходит для работы со всеми типами металлов, так как их соединение происходит в безвоздушной среде. Сварка в таком режиме осуществляется от AC/DC инверторного аппарата. Только на нем должен присутствовать специальный евроразьем. Через него будет подключаться горелка со шлангом.

Область применения TIG сварки

TIG-сварка по своим свойствам является универсальным методом, потому что с ее помощью можно выполнять надёжное соединение различных видов металлов. В некоторых случаях можно и вовсе сваривать между собой разнородные сплавы. Область применения ее ограничивается только тем, что с собой придется постоянно возить тяжёлый баллон с газом.

Поэтому такая сварка больше является стационарной, нежели мобильной, но в ряде случаев все же пользуется популярностью и с выездными работами.

В основном ее используют все же для сваривания цветных металлов, потому что позволяет работать в среде с инертным газом без доступа кислорода, который является мощным окислителем.

При выходе же аргона в область плавки, воздух вытисняется им, что создает оптимальные условия для плавки без окалины. Также ею отлично свариваются различные металлические детали из других видов сплавов, создавая биметаллические соединения, поэтому она является универсальной и может быть применена для работы в любой ситуации.

Особенно стоит упомянуть возможность сваривания тонкостенных деталей, труб, тонкого профиля, чего нельзя сказать про режим электродуговой сварки. Путем наплавления металла поверх деталей образуется толстый шов, за счет глубокого проникновения расплава между деталями.

Плюсы и минусы TIG сварки

Режим TIG сварки имеет много особенностей, потому что представляет собой несколько иной метод работы. Поэтому и работать с ней необходимо определенным образом. Сначала стоит рассказать про преимущества:

• Выполнять сварку можно с любым типом тока, AC или DC.
• Сварные швы получаются более ровными и гладкими.
• Данный тип сварки позволяет работать с тонкостенными заготовками, не проплавляя их, так как присадка подаётся вручную.
• При работе используется негорючий газ, что способствует соблюдению техники безопасности.
• Такая сварка хороша для начинающих, к тому же для работы может использоваться обычный инвертор.
• Так как электроды не плавятся, то одного стержня может хватить на длительное время.
• В конструкции предусмотрен удобный цанговый зажим для электродов различных диаметров на вентильной горелке.
• Обычно в профессиональных сварочных аппаратах предусмотрен осциллятор, с помощью которого обеспечивается стабильный поджиг дуги.

Кроме положительных моментов, TIG-сварка также имеет и ряд отрицательных черт. Учитывая, что сварка выполняется в среде тяжёлого газа, то работы должны выполняться в закрытом помещении с минимальным количеством воздушного потока.

Также наблюдается неравномерность толщины сварного шва из-за того, что сварочный пруток подаётся вручную. К тому же такая сварка весьма ограничена, потому что работать можно только возле баллона с аргоном, который транспортировать очень тяжело из-за большого веса. Если сварка по такой технологии производится в автоматическом режиме, то шов получается идеальный.

Описание технологии выполнения TIG сварки

Чтобы получить качественный шов своими руками при использовании TIG-сварки, необходимо правильно подготовиться. То есть в зависимости от толщины свариваемых деталей корректно подобрать диаметр электрода, силу тока и присадочный пруток. Если что-то из перечисленного будет выбрано неверно, то сварное соединение будет плохим.

Что касается способа поджига дуги, то их существует также несколько. Каждый из них имеет свои особенности, что говорит об уровне сварочного аппарата, который используется для работы. Рассмотрим три основные:

• Чирканье или контактный. Именно так поступают неопытные мастера. После него деформируется кончик электрода и на заготовках остаётся характерный след. Приходиться тратить много времени, чтобы удалить следы.
• Поджиг путем точечного касания или TIG LIFT. Наиболее рациональный способ, применяется в большинстве аппаратах. Дуга поджигается на малом расстоянии от детали или при малейшем касании, что обеспечивается схемой управления работой силовыми модулями в аппарате.
• Третьим методом является бесконтактный, но он реализован далеко не во всех сварочных аппаратах.

Во время сваривания деталей следует держать электрод на расстоянии от заготовок в 3 мм. Если оно будет больше, то велика вероятность наплывов и как результат, потеря прочности шва.

Если свариваются детали из тонкого металла, то их разделка не нужна, но при работе с толстым металлом необходимо обработать кромки и учесть зазор, чтобы расплавленный металл мог его полностью заполнить.

Чтобы выполнить качественную сварку алюминия, чугуна или нержавейки при помощи TIG-сварки, просмотрите видео о процессе работ от мастера. Если не пройти своего рода инструктаж, можно допустить много ошибок. Например, при использовании сплава CuSi для сваривания медных деталей.

Важно при работе со сварочным оборудованием с токами до 180, 200 и более Ампер использовать сварочную маску, перчатки и огнеупорный халат. Конечно, при такой методике образуется намного меньше искр, чем при дуговой. Тогда можно будет лучше сконцентрироваться на процессе работы, и результат получится отличный.

Оборудование и материалы, необходимые для выполнения TIG сварки

Сваривать железо при помощи аргонодуговой сварки типа TIG можно и обычным инвертором. Он работает в импульсном режиме, что способствует нормальному поджигу дуги и дальнейшему процессу сплавления. Что касается перечня оборудования, то для работы потребуется следующий набор из устройств и аксессуаров:

• Инверторный аппарат, у которого есть клапан для управления подачей газа с опережением в 1 секунду.
• Рукав с токоведущим проводом и горелка, в которой интегрирован держатель для электрода и имеется выход для газа.
• Баллон с аргоном, который подключен к входному отверстию на аппарате.
• В некоторых моделях также имеется педаль для управления подачей газа, но тогда надо выдерживать время перед поджигом дуги самостоятельно.
• Система охлаждения горелки. Она используется в тех случаях, когда сварка выполняется более толстых деталей на большем расстоянии до них. В качестве жидкости используется дистиллированная вода, циркулирующая через рукоятку.

Перед тем, как начать работать со сваркой в режиме TIG, рекомендуется просмотреть видео от профессионалов. Там мастера подробно описывают не только оборудование, но и сам процесс происходящего, нюансы и особенности. Важно отметить, что варить таким аппаратом просто, но без практики качественный шов с первого раза не получится.

Cварка TIG — что это ?

Среди разнообразия видов сваривания двух металлических изделий выделяется сварка TIG. Она применяется на различных производствах и автосервисах. Этот вид идеально подходит как для аккуратных тонких швов, так и для надежного проплавления стыков толстых изделий. Что такое TIG сварка? Каковы ее преимущества и недостатки? Как выполняется процесс ведения дуги, и какое используется оборудование?

Аргонодуговая сварка TIG — что это?

Аббревиатура, используемая для обозначения данного вида сваривания металлических элементов, имеет перевод с английского как «вольфрам и инертный газ». Это отражает суть сварочного процесса — электрическая дуга горит в среде инертного газа.

Основным элементом является вольфрамовый электрод. Его температура плавления немногим меньше 4000°C. Благодаря этому возможна работа практически со всеми видами стали. Электрод является не плавящимся, а лишь требует периодической заточки для точной и аккуратной работы ведения шва. Вольфрамовый элемент помещается в специальную цангу и фиксируется в горелке. Лишняя длина электрода, незадействованная в процессе выполнения шва, находится в специальном колпаке, для предотвращения замыканий об массу.

На конце горелки имеется керамическое сопло, по центру которого расположен электрод, а по окружности подается инертный газ. Роль последнего выполняет аргон. Без его участия в сварочную ванну попадает окружающий воздух и это приводит к выделению водорода и пористости шва при кристаллизации затвердевающего металла. Подобные явления можно увидеть на видео в интернете. Кнопка на горелке запускает подачу газа и напряжения.

Зажженная дуга начинает плавить кромки свариваемого металла. Если две части изделия расположены вплотную друг к другу, то для получения герметичного шва достаточно только этого металла. Если между пластинами имеется зазор, или требуется крепкий шов для сопротивления на разрыв и излом, то дополнительно используется присадочная проволока. Она подается в зону плавления свободной рукой сварщика.

Применение

TIG сварка широко используется ввиду высокой температуры горения дуги. Это позволяет применять ее как для сваривания обычной углеродистой стали, так и для работы с цветными металлами: медью, чугуном, титаном, алюминием и драгоценными сплавами. Очень красивые швы получаются при аргоновой сварке нержавеющей стали. В отличии от сварки MMA, требующей очистки от шлака и выполняющейся на меньшей скорости, ТИГ сразу оставляет чистый шов.

В качестве присадочной проволоки используется тот же вид материала, что и свариваемые стороны. Кроме предотвращения пористости, ТИГ сварка делает возможным сварочный процесс для соединения алюминия. Без инертного газа этот расплавленный металл, при взаимодействии с кислородом, сильно окисляется. Образуется пленка не позволяющая создать жидкую сварочную ванну и вести шов. Но благодаря защитной среде, как можно увидеть на соответствующих видео в сети, происходит равномерное расплавление алюминия и формирование шва.

Эти преимущества TIG сварки находят применение в:

• машиностроении;
• изготовлении посуды для пищевой промышленности;
• изготовлении емкостей для химической и нефтеперерабатывающей отрасли;
• производстве полотенцесушителей;
• автосервисах.

Преимущества аргоновой TIG сварки

Применение вольфрамового электрода и защитного газа имеет определенные плюсы по сравнению с иными видами сварки. Среди них:

• небольшая зона прогрева свариваемого изделия, что позволяет избежать значительных деформаций;
• полное вытеснение внешнего воздуха из сварочной ванны за счет подачи аргона, который тяжелее, чем кислород;
• высокая скорость проведения работ;
• несложный метод обучения процессу;
• аккуратный шов, не требующий механической обработки, как при ММА;
• разнообразие свариваемых металлов;
• меньше выбросов в атмосферу вредных веществ.

Технология выполнения и параметры

Существует много видео сваривания металлов в различных режимах TIG. Для начала необходимо очистить кромки от ржавчины, масла или краски. Выбирается величина сварочного тока, толщина электрода и давление в подаче аргона.

Электрод затачивается так, чтобы риски оставались параллельно оси стержня. Чем они будут меньше, тем качественнее будет шов. После наждачного круга рекомендуется полировка кончика электрода. Когда предстоит сварка тонких металлов, выбираются соответствующие электроды и производится острая заточка их кончика. При работе с толстыми свариваемыми частыми, угол заточки можно увеличивать.

Сила тока напрямую влияет на степень проплавки и ширину шва. Вот несколько рекомендаций для основных ситуаций:

Среди видов розжига дуги выделяется три способа:

• проведение иглой по металлу;
• точечное касание, называемое Lift TIG;
• бесконтактный розжиг.

Ведение дуги производится по-разному, в зависимости от требуемого результата. Для получения тонкого и ровного шва необходимо соблюдать зазор между иглой и поверхностью в 3 мм. Увеличение этого расстояния приведет к расширению сварочной ванны, и уменьшению степени проплавки. Шов выполняется справа налево, без колебательных движений. Эта технология применяется для соединения тонких частей.

Когда работа ведется с толстыми пластинами, то выполняется разделка кромок под 45°. Корневой шов ведется ровно. Заполняющий и накладной швы выполняются поперечно-колебательными движениями с дополнительной присадкой проволоки. Вылет иглы при стыковых соединениях должен быть 5 мм. Для угловых выставляется индивидуально, исходя из диаметра сопла и доступности к зоне сварки. Соответственно необходимо увеличить подачу аргона, чтобы защитить сварочную ванну.

Недостатки режима TIG

Аргоновая сварка очень универсальна, но не лишена недостатков. Распространенными минусами могут быть:

• Вытеснение инертного газа ветром при работе на улице. Для предотвращения этого необходимо выставлять специальные щиты, закрывающие рабочее место и увеличивать подачу аргона, что ведет к перерасходу газа.
• Предварительная очистка поверхности. В отличии от MMA, TIG требует тщательной зачистки свариваемых кромок от масла и ржавчины, а также краски. Без этого гарантированы поры в структуре шва.
• Сопло и колпачок на горелке могут мешать вести шов в труднодоступных местах. Это относится к угловым соединением с малым градусом или к работе внутри небольших пространств для руки. В первом случае увеличивают вылет иглы, что приводит к ее перегреву, а во втором — переставляют малый колпачок, но для этого приходится обрезать вольфрамовый электрод.
• TIG lift, при розжиге вне зоны шва, может оставить небольшой след на поверхности, требующий зачистки в случае если это лицевая сторона изделия.

Комплектация для TIG

Чтобы выполнять работы этим видом сварки необходим аппарат, поддерживающий различные режимы TIG, кабель для крепления на массу, газовый баллон и редуктор. Важным элементом является горелка, которая бывает двух видов: №1 и №2. Первая применяется при работе с металлом до 3мм толщины. Максимальная сила тока не очень велика, поэтому горелка остывает естественным путем. Вторая, используется для сваривания материалов от 3 мм и выше. В ручку встроено водоохлаждение, циркулирующее через весь кабель канал от аппарата к горелке. В составе жидкости применяется дисциплинированная вода и этиловый спирт, для предотвращения замерзания.

Аргоновая сварка является востребованным способом соединения большинства видов металла в промышленности. Высокая производительность, аккуратный вид шва, и хорошие показатели на прочность, делают ее выбором многих специалистов. Применяя изложенные в статье рекомендации, можно успешно выполнять необходимые сварочные работы.

В чем заключается превосходство сварки tig

Укрощение плазмы

После открытия Хэмфри Дэвидом электрической дуги в 1800 году развитие дуговой сварки долго оставалось на месте. И только вначале XX века ученые догадались поместить электрическую дугу в инертный газ – родилась tig-сварка. После внедрения разработки стало возможным сваривать сложные металлы – алюминий и магний. Дело в том, что во время классической сварки, поверхность алюминия быстро вступает в реакцию с воздухом. Под воздействием кислорода сварной шов становится пористым и покрывается шлаком. Благодаря tig-сварке произошла революция в авиационной промышленности: появилась возможность сваривать магний.

Качественный шов это визитка сварщика

TIG — (аргонодуговая сварка) – это дуговая ручная сварка с использованием вольфрамового неплавящегося электрода в среде инертного газа, который защищает свариваемые поверхности. В Германии аргонодуговая сварка называется WIG (Wolfram Inert Gas), по другой маркировке встречается обозначение GTA (Gas Tungsten Arc). Во время процесса сварки подается присадочная проволока, причем используется автоматический или ручной режим подачи. Так как чаще всего в виде защиты используется инертный аргон, то за tig ac/dc-сваркой закрепилось название аргонно-дуговая сварка. Но надо признать, что такой термин не является правильным, потому что с одинаковым успехом могут применяться азот, гелий или даже газовые смеси.

Смысл применения в tig-сварке газовой смеси заключается в том, что аргон тяжелее воздуха, не образует с ним взрывоопасной смеси и гораздо удобней в использовании, чем легкий гелий. Однако, при одинаковых значениях тока в электроде дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Поэтому целесообразно использовать газовую смесь с составом: 35-40% аргона и 60-65% гелия. Так в полной мере используются преимущества обоих газов: аргон стабилизирует дугу, а гелий – хорошо сплавляет металл.

Область применения

Аппарат TIG ac/dc легко соединяет углеродистые, конструкционные, нержавеющие стали, детали алюминия и его сплавы с титаном, никелем, медью, латунью, кремнистых бронз, сплавы нержавейки и других самых разнообразных металлов. Практически в любой области промышленности в каком-либо виде встречается аргонно-дуговая сварка. В то время как аэрокосмическая промышленность является основным пользователем tig-сварки, технологию используют и в ряде других областей.

Промышленность использует tig для сварки тонких деталей из алюминия, особенно из цветных металлов. Без нее не обойтись при создании космического аппарата и обычного велосипеда из алюминия. Тонкостенные трубки в современных велосипедах превращаются в практически невесомые конструкции с помощью tig-сварки. Кроме того, аргонно-дуговую сварку часто используют для создания перехода между трубами разного диаметра. На самом деле не существует такого вида сварки, который позволял бы работать с таким количество конфигураций металлов, как режим аргонно-дуговой сварки с инвертором TIG ac/dc

Сварка требует концентрации на процессе

Так, существуют редкие сплавы, как сплав алюминия и хрома, которые невозможно соединить простым сварочным процессом, из-за улетучивания алюминия. Режим аргонно-дуговой сварки не позволяет теряться металлу, поэтому швы в результате обладают одинаковую химическую целостность. Сварочные швы алюминия после tig-сварки обладают устойчивостью к коррозии и образованию трещин в течение длительного периода. Именно это позволяет использовать режим аргонно-дуговой сварки для герметизации бочек с ядерными отходами перед их утилизацией.

Аргонно-дуговая сварка алюминия проста в применении, поэтому ее можно использовать в быту. Бывает, что нужно приспособить нестандартный кондиционер в машину или заделать радиатор, поврежденный камушком с дороги. Вот тут и приходит на помощь аргонодуговая сварка с использованием домашних инверторов TIG ac/dc. Сегодня можно найти достаточно много видео в Интернете, где доступно объясняется, как использовать сварочный аппарат в быту. Дуговая сварка возможна и для нержавейки. Многие, посмотрев видео, задают вопрос: “Насколько надежна дуговая сварка?”. Она надежна, как надежен алюминий, потому что сварной шов представляется собой единой целое из металла.

Технология соединения металла

Сварочный аппарат содержит аргоновую горелку, у которой в центре находится неплавящийся вольфрамовый электрод. Как известно, горелка из вольфрама очень тугоплавкая. Именно вольфрам применяют для получения нити накаливания, которая используется в электрических лампочках. Горелка и аппарат окружены керамическим соплом, из которого дует защитный газ. Если взглянуть на видео процесса сварки без инертного газа, то видно, что алюминий начинает трещать и покрываться шлаковой пленкой. Поэтому аргон важный компонент: горелка и зона сварки, защищены от воздуха.

Дуговая сварка начинается с подачи “массы” на деталь, как при обычной электросварке. Горелка Tig ac/dc включается с помощью автоматической кнопки и начинает подаваться инертный газ. Сварочный аппарат выпускает дугу и от ее тепла расплавляется основной металл, а потом в сварочной ванне образуется расплавленный металл, который кристаллизуясь, образует сварочный шов. Образование шва происходит за счет расплавления основного металла детали и присадочной проволоки.

В качестве оборудования для tig-сварки применяют инверторы ac/dc. Это сварочный аппарат с возможностью использования переменного и постоянного тока. Режим переменного тока (dc) более эффективен для процесса сварки. Надо заметить, что в середине XX века была возможность сваривать только с помощью постоянного тока – ac. Это вызывало некоторые сложности, если горелка имела полярность, то постоянный ток (ас) переносил частицы вольфрамового стержня на поверхность металла, загрязняя его таким образом. Задача была решена с появлением переменного тока (dc).

Защитный газ может подаваться центрально или сбоку электрода. Режим боковой подачи нужен при больших скоростях сварки плавящимся электродом, чтобы не совершалось обдувание неподвижным воздухом. На видео видно, что воздух сбивает газ с дуги. В некоторых случаях, например для получения специфических технологических свойств дуги, особенно если применяют аппарат tig ac/dc, используют защиту из двух концентрических потоков газа.

Сварка Tig, способна заварить практически все

Сварочные процессы в промышленных масштабах

При сварке активных и тугоплавких металлов при помощи вольфрамового электрода необходимо защитить металл от подсоса в зону сварки воздуха. Для этого используется горелка в контролируемой атмосфере. Металлические детали помещают в камеры, из которых откачены воздух до состояния вакуума до 10-14 мм рт.ст., и закачивают туда инертный газ высокой чистоты. После чего включается автоматический режим и аргонодуговая сварка происходит на дистанционном управлении.

В контролируемой атмосфере производят сварку крупногабаритных изделий из нержавейки и алюминия. Для этого создают обитаемые камеры объемом до 450 кубическим метров. При этом сварщик находится прямо внутри камеры в специальном защитном скафандре с системой дыхания. Аргонодуговая сварка происходит с регулярной заменой инертного газа. Сварщик помещается в комнату через специальную систему шлюзов. При помощи видео можно наблюдать режим сварки в комнате.

Физические свойства инертных газов влияют на технологические свойства дуги и форму, получаемого шва. Если сравнивать аргон с гелием, то второй обладает большим потенциалом ионизации, а также большую теплопроводность. В результате на видео видно, что у гелия получается “мягкая” дуга. Режим работы аргонодуговой сварки с гелием идеально подходит для сварки тонколистового металла. Гелий легче, чем аргон. Поэтому требуется повышенный расход (в 1,5 – 3 раза), чтобы горелка и зона сварки была защищена.

Большое разнообразие инертных газов, возможность использовать газовые смеси и разные свойства газов, обуславливают большие технологические возможности для металлов. Аппарат аргонной сварки позволяет сварить практически любой металл любой толщины (от 0,1 до десятков миллиметров). На видео в сети Интернет можно посмотреть на уникальные сварочные работы.

Аргонно-дуговая сварка по сравнению с другими классическими способами сварки имеет ряд преимуществ: высококачественные сварные соединения на самых различных металлах и сплавах с различной толщиной, возможность производить сварку в различных пространственных положениях, возможность непосредственного визуального наблюдения за качеством сварки, что особенно важно во время полуавтоматической сварке. Дуговая горелка имеет высокую производительность, легкость автоматизации, не нужно убирать шлак с металлов после завершения работы. Горелка и аппарат TIG ac/dc позволяют экономично и производительно использовать аргонодуговую сварку.