Аргонодуговая сварка TIG: электроды для ТИГ-сварки, описание, преимущества и недостатки метода

Идея сварки в нейтральной среде была запатентована в 2019 году, и только в 2019 разработана технология самого процесса. Название TIG сварки связано с вольфрамом, материалом, идущим на изготовление неплавящегося электрода. Технология ТИГ позволила сваривать ранее не соединяемые данным способом материалы, такие как алюминий, магний, бронза, никель, латунь, титан.

Особенности процесса ТИГ сварки

До изобретения ТИГ технологии получить сварной шов при работе с алюминием, магнием, нержавеющей сталью было практически невозможно. В процессе сварки кислород, водород и азот воздуха попадали в расплавленный металл сварочной ванны, приводили к появлению пор и пузырьков, тем самым ухудшая качество соединения.

Технология TIG сварки

При работе с неплавящимся электродом в среде инертного газа дуга зажигается между электродом и материалом. Благодаря высокой температуре плавления электрода в 34220С вольфрам не плавится, дуга достигает высокой температуры, таким способом можно сваривать практически все стали.

Вольфрамовый электрод крепится в цанге внутри горелки. Через сопло горелки в зону расплавленного металла подается инертный газ, чаще всего это аргон или гелий. Если свариваемые детали придвинуты вплотную и на концах имеются кромки, то материала изделия достаточно для формирования сварного шва. При наличии зазора или в случае разделки кромок, для формирования шва в зону ванны подается присадочная проволока, вручную или в автоматическом режиме.

Область применения ТИГ сварки

С помощью TIG сварки можно соединять:

Преимущества и область применения TIG сварки

  • алюминий;
  • титан;
  • магний;
  • легированные стали.

Благодаря новой технологии эти материалы широко задействованы в авиастроении, военной промышленности, космическом производстве. Красивый аккуратный шов не портит внешний вид изделия, используется в быту. Практически в каждом доме есть кухонная посуда и полотенцесушители, сваренные ТИГ сваркой из нержавеющей стали.

Технология позволяет сваривать самые тонкие материалы, что широко применяется при ремонте автомобилей на автосервисах. С помощью аргонодуговой сварки TIG неплавящимся электродом можно соединять велосипедные трубки, выполнять монтаж кондиционера в автомобиле, заделывать дыры в радиаторе.

Сваренные с помощью аргонной сварки TIG швы имеют высокое качество, герметичны, используются на ответственных изделиях, вплоть до контейнеров для радиоактивных отходов, емкостей, оболочек в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, машиностроении.

Шов при TIG сварке

Преимущества технологии ТИГ сварки

По сравнению с иными способами, аргонодуговая сварка TIG имеет следующие преимущества:

Плюсы и минусы сварки методом TIG

  • широкий спектр свариваемых материалов, возможность соединять легированные стали, цветные металлы, чугун;
  • в процессе ТИГ сварки нагревается небольшая зона изделия, поэтому детали практически не деформируются;
  • сварной шов отличает высокое качество и герметичность;
  • красивый качественный швов практически не требует последующей обработки;
  • простой процесс обучения основам мастерства.

Техпроцесс ТИГ расширил область применения алюминия. При сваривании иными способами кислород вступает в реакцию с металлом, образуя на поверхности ванны легкую тугоплавкую пленку, которая препятствует процессу плавления алюминия, имеющего температуру плавления в 660 0С. Температура плавления оксида алюминия составляет 2019 0С. Инертная среда защищает зону расплавленного металла от кислорода, тем самым давая возможность соединить алюминиевые детали.

Несмотря на большие возможности и хорошее качество, технология имеет свои недостатки:

  • при аргонной сварке TIG на открытом воздухе возможно нарушение инертной защиты порывами ветра;
  • предварительно необходимо качественно подготовить поверхности;
  • горелка имеет конструкцию, неудобную для соединения изделий под острым углом.

Технология выполнения сварных швов с помощью ТИГ сварки

В зависимости от материала и толщины изделия, подбираются параметры режима процесса: сила тока, диаметр электрода и присадочной проволоки, если она применяется. Существует три способа розжига дуги:

Способы розжига сварочной дуги

  • чирканье электродом по металлу, используется редко, при этом способе быстро деформируется кончик электрода и на изделии образуется след;
  • наиболее частый способ – точечное касание, используется в аппаратах средней ценовой категории;
  • бесконтактный способ применяется на дорогом оборудовании.

Технология выполнения зависит от толщины металла, вида соединения и разделки кромок. Для тонких деталей разделку не выполняют. В процессе аргонодуговой сварки TIG стараются поддерживать расстояние между металлом и электродом в 3 мм. При большей величине шов получается широкий, но неглубокий, без полного проплавления металла, что отрицательно влияет на качество соединения.

Чтобы обеспечить хорошее проплавление толстого материала, предварительно разделывают кромки. Корневой шов выполняют ровно и, по возможности, с одинаковой скоростью. При заделывании второго прохода непрерывно, с поперечными колебательными движениями, подается присадочная проволока.

Оборудование для ТИГ сварки

Для выполнения процесса потребуется:

Схема аппарата для аргонодуговой ТИГ сварки

  • Источник питания.
  • Соединительные кабели.
  • Баллон с газом.
  • Горелка.

При диаметре до 3 мм горелка охлаждается естественным воздушным путем. При больших размерах через ручку подается охлаждающая жидкость — дистиллированная вода.

В качестве оборудования используется высокочастотный генератор, преобразующий переменный ток электросети 50 Гц в высокочастотный 50 КГц. Процесс сваривания можно выполнять как на прямой и обратной полярности, так и на переменном токе.

Последний вариант используется при соединении алюминиевых деталей. Металл хорошо прогревается в тот момент, когда на электрод подается отрицательное напряжение. В то время, когда на электроде плюс, плавятся окислы, имеющие высокую температуру плавления.

В продаже имеется оборудование, позволяющее создать переменный ток асимметричной формы для получения нужной температуры. При использовании постоянного тока минус подключают на электрод, в этом случае больше прогревается деталь. Чтобы исключить прожог тонких изделий, на электрод подают плюс.

Параметры сварки ТИГ

Видео по теме: Аргонная (аргоновая) сварка TIG

Аргонодуговая TIG сварка (или просто сварка тиг) очень популярна у профессиональных сварщиков. Ее широко используют не только на крупных производствах, но и в небольших мастерских, например, автосервисах. Все дело в универсальности такой технологии: вы сможете без труда сварить как тонкий эстетичный шов, так и полностью проплавить толстые стыки деталей. Вам также не страшна сварка меди, алюминия или нержавеющей стали. Но не все так просто. Эта технология имеет ряд нюансов, которые нужно учесть перед сваркой.

В этой статье мы подробно расскажем, что такое аргонодуговая tig сварка, какие достоинства и недостатки есть у этой технологии, как правильно варить тиг сваркой и какое оборудование необходимо для работы.

Общая информация

Что такое автоматическая аргонодуговая сварка или ручная аргонодуговая сварка TIG? Давайте начнем с самой аббревиатуры. TIG означает «tungsten –Inertgasschweißen» (адаптивный перевод «вольфрам-защитный инертный газ»). В этой аббревиатуре заложена вся суть данного метода сварки: в работе применяется вольфрамовый электрод и защитные газы.

Вольфрамовый электрод — ключевой компонент TIG сварки. Он обладает уникальными свойствами: плавится при относительно небольшой температуре (около 2019 градусов по Цельсию), так что его можно без проблем использовать со всеми видами алюминия и стали. При этом «плавление» номинальное. Сам электрод считают неплавящимся, а это значит, что его необходимо периодически затачивать, чтобы дуга была стабильной и ее было легче вести. Сам стержень фиксируется в горелке, при этом нет нужды беспокоиться о длине электрода, поскольку неиспользуемая длина находится в специальном колпачке.

На конце горелки расположено сопло, в котором держится электрод, и вокруг горелки осуществляется подача защитного газа с помощью специальной кнопки. В большинстве случаев в качестве защиты используют газ аргон. Если не использовать аргон, то в сварочную ванну попадет кислород и качество шва будет неудовлетворительным. Соединение будет пористым и непрочным, не исключено образование трещин. Все эти проблемы и предотвращает газ.

Необходимо зажечь дугу. Она будет плавить предварительно разделанные кромки. Если есть возможность расположить детали как можно ближе друг к другу, то это хорошо. Шов получится очень надежным и герметичным. Если имеет место работа с зазорами или нужно сварить крайне прочный шов, способный переносить существенные механические нагрузки, то сварщики используют присадочную проволоку.

В качестве присадочного материала нужно использовать проволоку, изготовленную из того же металла, который требуется сварить. С помощью такой технологии можно легко сварить алюминий, с которым у  новичков обычно много проблем. При высокой температуре на поверхности алюминия образуется окисная пленка, которая препятствует формированию качественного шва. В худших случаях пленка просто не дает сделать сварочную ванну и вести шов. С помощью тиг сварки можно решить эту проблему, поскольку защитный газ не дает пленке формировать на поверхности металла.

Применение

TIG сварка с поддувом получила свое распространение еще и потому, что температура горения дуги достаточно высокая. Благодаря такой особенности сварщик может соединить и углеродистую сталь, и цветной металл. При этом качество шва будет на достойном уровне. Можно работать с чугуном, алюминием и его сплавами, титаном и другими металлами. Особенно эстетичными получаются швы при тиг сварке нержавейки. Шов сразу получается чистым, его не нужно очищать от шлака или брызг.

Все эти достоинства TIG сварки позволяют данной технологии находить себе применение на заводах крупных автоконцернов, в пищевом бизнесе, в химической и нефтеперерабатывающей отрасли, многих частных автосервисах и станций технического обслуживания автомобилей.

Преимущества

Помимо всех перечисленных выше плюсов есть еще ряд достоинств, которые нельзя не упомянуть. Все они связаны, конечно, с использованием вольфрамовых стержней и инертных газов. Итак, плюсы:

  • Не смотря на высокую температуру минимальная деформация металла при сварке за счет узкой зоны прогрева.
  • Газ аргон тяжелее кислорода, поэтому воздух беспрепятственно вытесняется из сварочной зоны.
  • Работа проводится быстро, обучиться не сложно, сваркой может заниматься даже мастер без высокой квалификации.
  • Сварное соединение получается очень аккуратным и ровным, не требуется никакая механическая обработка шва.
  • Можно сварить множество металлов, в том числе проблемных (вроде алюминия).
  • Значительно меньше негативного влияния на экологию.

Недостатки

Аргоновая сварка всем хороша, но наша статья объективна, так что расскажем и о минусах:

  • Сварка на открытом воздухе при ветреной погоде затруднительна, поскольку газ буквально выдувается из сварочной зоны (проблема решается установкой ветрозащитных щитов, но при этом расход газа существенно увеличиться).
  • В отличие от других видов сварки, тиг сварка требует тщательной подготовки металла. Кромки нужно зачистить, не должно быть никаких следов масла и грязи, поверхности должны быть обезжирены. Если проигнорировать этот этап, то шов получится пористым и некачественным.
  • Горелка устроена таким образом, что работа в труднодоступном месте может превратиться в настоящую проблему. Мастера предлагают увеличивать вылет стержня или обрезать электрод, но все это приводит к перегреву или другим неприятностям.
  • Если вы используете в своем аппарате функцию «TIG lift», при этом разжигаете дугу вне сварочной зоны, то на поверхности металла могут образоваться следы, которые нужно потом зачищать. Но это скорее минус, связанный с неопытностью сварщика.

Как варить TIG сваркой

Запомните самое главное: 50% успеха — это правильный режим TIG. От этого зависит, насколько оправдаются ваши старания по подбору электрода. Но об этих особенностях мы поговорим позднее. Для начала расскажем о подготовке металла.

Очистите кромки от грязи, краски, масла и коррозии (если имеется). Даже если вам кажется, что кромки не нуждаются в очистке, все равно не игнорируйте этот этап. Затем нужно выбрать силу тока. От этого будет зависеть то, насколько хорошо проплавится металл. Ниже таблица с рекомендациями по установке силы тока.

Затем нужно установить полярность. Если вы работаете на постоянном токе, то используйте прямую полярность. Если вам предстоит тиг сварка переменным током, то соответственно обратную полярность.

Также нужно хорошо заточить электрод. Конец электрода следует отполировать. Если вам нужно сварить тонкий металл, то выбираются специальные электроды для тонкого металла, которые затем затачиваются до остроты.  Если предстоит сварка тиг толстого металла, то можно изменять угол заточки.

Чтобы зажечь дугу можно провести электродом по поверхности металла (метод чирканья, по аналогии со спичками), можно включить функцию TIG lift, упрощающую поджиг дуги, или пользоваться методом бесконтактного поджига. Мы рекомендуем использовать именно третий метод, но он доступен только при работе с профессиональными дорогими аппаратами.

А теперь поговорим немного про оборудование, которое обязательно вам понадобиться, если вы решите заниматься этим видом сварки профессионально. Для начала приобретите или узнайте, если на вашем рабочем месте аппарат, в котором доступны разные режимы TIG сварки, кабель для крепления на массу, газовый баллон и редуктор. Это очень важно.

Также неплохо было бы узнать о том, какая горелка используется в вашем аппарате. Есть два типа: первый применяется при работе с тонкими металлами (до 3 миллиметров), второй соответственно для всех остальных металлов. Горелка для тонких металлов отличается малой мощностью, поэтому с ней удобнее работать, она быстро остывает. А вот горелка второго типа нуждается в дополнительной системе охлаждения. Например, система водяного охлаждения, когда в горелку встроена трубка с подачей холодной воды и спирта, чтобы вода не замерзла, когда система охлаждения долго не используется.

Вместо заключения

Сварка tig — технологичный и современный способ сварки, открывающий новые возможности даже для опытного мастера. Сварка аргоном с применением вольфрамового электрода или присадочной проволоки позволяет сварить различные типы металлов, от тонких до толстых. Вам доступна быстрая и качественная сварка меди, алюминия, чугуна и титана. Больше не нужно тратить уйму времени, пытаясь решить все проблемы, связанные с особенностями каждого металла.

TIG сварка — это выбор профессионалов своего дела. Эта технология востребована во многих сферах деятельности человека и постоянно требуются мастера со знанием этой технологии. Применяя в своей работе наши рекомендации вы сможете приступить к сварке и успешно завершить ее. Но не останавливайтесь на достигнутом, изучайте как можно больше теории, чтобы затем применить ее на практике. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 3    Средний: 2.7/5]