TIG сварка: особенности и преимущества

Что важно знать о присадочном прудке – состав и диаметр

По химическому составу наиболее часто встречаются такие сочетания:

Диаметр стоит выбирать, пользуясь следующей таблицей:

После того, как вы разобрались с расходными материалами, вы можете переходить к настройке аппарата и самой горелки, о чем мы обязательно расскажем в следующих материалах. А сейчас советуем ознакомиться с подробным видео по данной теме:

Выбор электрода для tig варки

Вольфрам выбран в качестве электрода не случайно. Металл славится особой тугоплавкостью, по части которой у него просто нет конкурентов.

Опознать вольфрамовый электрод для аргонодуговой сварки можно по маркировке «W». Другие символы и даже цвет указывает на вид легирующих добавок. Они необходимы, чтобы улучшить характеристики и увеличить срок эксплуатации расходного материала.

Электроды могут быть как универсальными, так и специальными – для сварки только на постоянном или только на переменном виде тока.

Как и в случае с газом, выделим наиболее популярный вид электрода:

• WP (зеленые электроды) — вольфрамовые электроды без специальных добавок для сварки на переменном токе
• Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана WL-20 (голубой цвет ) и WL-15 (золотой цвет) — универсальные электроды для сварки на постоянном и переменном токах

Также встречаются электроды tig с другими добавками – циркония, церия, оксидом иттрия – их достаточно много.

Таблица. Вольфрамовые электроды – состав и свойства

Помимо состава и свойств важными параметрами являются диаметр и длина. Лидирующие позиции по спросу занимают

длиной 175 мм. Однако помимо них есть варианты 50, 75 и 150 мм.

С диаметром все куда сложнее, ведь он должен быть выбран в зависимости от толщины свариваемого металла и разновидности сварочного тока. В этом вопросе вам пригодится таблица ниже. Здесь приведены рекомендации для самых распространенных электродов WP и WL:

И последнее – заточка вольфрамового электрода. Правильная заточка положительно скажется на поджиге дуги, стабильности горения и ширине сварного шва. В большинстве случаев идеальный вариант – конусовидная заточка (для переменного тока делается округлый кончик).

Длина заточки должна превышать значение диаметра электрода в 2-2,5 раза. Длинная и тонкая заточка электрода особенно важна при сварке тонких материалов, это дает хорошую фокусировку сварочной дуги. 

Выполнение работ

Алгоритм метода включает следующие этапы:

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

Инвертор для сварки

Понятие инвертора включает в себя устройство, функция которого — преобразование тока постоянного в переменный. Также он может изменять частоту переменного тока.

Преимущества применения сварочных инверторов:

1. Повышают эффективность при работе со сварочным аппаратом.
2. Конструкция из сваренных деталей становится более надежной.
3. Швы приобретают надежность и долговечность.
4. Компактность позволяет с легкостью переносить прибор на место работы.
5. Высокий КПД увеличивает производительность процесса.
6. Расход электроэнергии умеренный.
7. Наличие возможности регулирования плавной подачи тока.
8. Несложность управления.

Аргоновая сварка с инвертором требует особой разновидности этого прибора. В нем должна быть предусмотрена функция подключения горелки, в которой имеются шланги, с помощью которых подается газ. Аргонная сварка с инвертором дает возможность сваривать сталь на постоянном токе и алюминий на переменном.

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.

Классификация инверторов

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

В зависимости от выполняемых функций, инверторы подразделяются:

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.

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 3500 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.

Особенности tig-сварки с применением инвертора

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

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

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

Отличительные свойства способа:

По сравнению с методом плавящимся электродом (ограничение минимальной толщины металла – 0.8-1.0 мм) способ ТИГ позволяет создавать однопроходные соединения материала толщиной до 3 мм и многопроходные с применением металлов различной толщины. Электрод в процессе работы не расплавляется и не попадает в шов.

Ошибки при тиг сварке

Основная ошибка — быстрое сгорание электрода. Это может произойти из-за неправильной полярности выбранного режима, маленькому расходу газа, плохо подобранному диаметру вольфрамового электрода. Может произойти загрязнение сварочного шва вольфрамом. Причина — попадание электрода в сварочную ванну и начало его плавления там.

Шов плохого качества может получиться при наличии конденсата на металле, неисправности шлага или его неплотного прилегания, недостаточного поступления газа, плохой предварительной очистке поверхности. Нестабильность дуги может образоваться вследствие неправильной полярности, загрязненности электрода, слишком длинного его размера.

К распространенным ошибкам относится изменение цвета шва и появление желтого дыма. Причиной является чересчур быстрое отключение аргона. Отключают газ через 10 секунд после того, как погаснет дуга.

Правила безопасности

При сварке нельзя забывать о правилах безопасности. Необходимо использовать средства защиты для сварщика: маску или щиток, перчатки или краги, специальную одежду и обувь.

Все маски можно разделить на активные и пассивные. Смотровое стекло пассивных масок имеет постоянное затемнение. У активных затемнение происходит только как реакция на световую вспышку от дуги. Преимуществом этого варианта является то, что на время прекращения сварочного процесса стекло становится прозрачным и сварщик хорошо видит объект. Нет необходимости приподнимать стекло, что достаточно удобно.

Основные виды сварочных краг:

1. Брезентовые. Не востребованы, поскольку плохо выполняют основную функцию защиты рук от высокой температуры и искр. При попадании искр легко прожигаются.
2. Спилковые. Изготавливаются из специально обработанной кожи свиней или коров. Устойчивы к летящим искрам. Прочны, эластичны, гигиеничны. Не сковывают движения рук. При наличии внутри хлопчатобумажного слоя сохраняют тепло рук.
3. Войлочные. Удобны для работ при сварке.

Существуют комбинированные модели, в которых использованы разные виды материалов. Сварочные краги бывают длиной до локтя и закрывающие только кисть руки. Наличие возможности стягивания края перчатки обеспечивает дополнительную безопасность.

Костюм для сварщика должен быть изготовлен из материалов высокого качества. Он должен обладать устойчивостью к попаданию брызг расплавленного металла. Требования к костюму сварщика указаны в ГОСТе 12.4.250. Главные части костюма — куртка и брюки. Материал, из которого они сшиты, должен обладать большой теплоустойчивостью.

В правила соблюдения техники безопасности входит электробезопасность. Баллон с аргоном должен быть расположен на расстоянии не менее 5 метров от возможных источников огня. Баллон должен быть поставлен вертикально и быть закреплен во избежания падения. Перед работой необходимо проверять состояние шлангов.

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:

Преимущества и недостатки метода

К основным преимуществам относятся:

1. Вытеснение аргоном воздуха из зоны, где происходит сварка. Благодаря этому шов получается без дефектов.
2. Возможность сваривания разных металлов.
3. Высокое качество шва.
4. Невысокий нагрев деталей, что исключает их деформацию.
5. Работа с металлами, плохо поддающимися сварке.
6. Возможность работы с конструкциями разных габаритов.
7. Пожаробезопасность.
8. Отсутствие отходов.
9. Изоляция от влияния внешней среды.
10. Стабильность электрической дуги.
11. Универсальность.
12. Возможность работы с тонкими металлическими листами.
13. Небольшая зона нагрева изделия.
14. Обучение, что такое сварка ТИГ, не представляет трудности.
15. Защита поверхности от оксидной пленки.
16. Отсутствие необходимости дополнительной обработки после сваривания.
17. Хороший контроль за состоянием сварочной ванны.
18. Возможность делать наплавку при восстановительных и реставрационных работах.
19. Возможность применения прямой и обратной полярностями.
20. Компактность инвертора с этой функцией.
21. Различные режимы ТИГ сварки.

Недостатки метода:

1. Невысокая производительность.
2. Небольшая скорость процесса.
3. Высокая стоимость применяемого оборудования.
4. Наличие профессиональных навыков.
5. Неэффективность работы на сквозняке или при большой силе ветра. Приходится устанавливать специальные щиты и увеличивать подачу аргона, что приводит к его перерасходу.
6. Необходимость предварительной подготовки поверхностей.
7. Затрудненность работы в труднодоступных местах.

При условии, что недостатки не являются слишком значимыми, применение данного метода является оправданным.

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.

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.

Сварочный газ – аргон или смеси?

Мы уже упоминали о том, что защиту процесса обеспечивает инертный газ. При TIG-сварке чаще используется чистый аргон, немного реже гелий и их смеси. Именно в этой среде вольфрамовый электрод изнашивается меньше всего, а внешний вид и качество шва оптимальны.

Суть сварочного процесса tig-оборудованием

Если вы уже знакомы с такими типами сварки, как ММА и MIG-MAG, то наверняка знаете, что в первом в качестве главного расходного материала используется электрод, а во втором подвижная проволока. TIG-аппараты также используют электрод, но уже из вольфрама, материала отличающегося тугоплавкостью.

Защиту от окисления обеспечивает газ аргон, собственно, поэтому процесс часто именуют аргонодуговой сваркой. Англоязычная аббревиатура TIG означает — Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ), что затрагивает наиболее важные элементы в работе.

Зачем тут присадочный пруток? Он подается вручную для формирования шва. Под действием дуги металл плавится, находясь в защищенной среде газа, и создает качественное соединение.

В этой статье мы не будем заострять внимание на том, как подбирается сам аппарат. Для этого создан отдельный материал, который поможет разобраться в том, как выбрать аргонодуговой аппарат для TIG сварки.

Технология сварки tig

Технология сварки tig с использованием инвертора

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

Общие положения техники процесса:

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

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

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

Заключение

Сварка методом — современный способ, позволяющий соединять различные металлы. Результатом является получение швов высокого качества.

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.

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!