Что такое аргонодуговая сварка TIG и особенности сварочного процесса

Содержание

• 1  Что представляет собой сварка TIG?
• 2 Особенности сваривания
• 3 Используемое оборудование
• 4 Применяемые электроды и газ
• 5 Режимы работы
  • 5.1 Постоянный ток
  • 5.2 Переменный ток
• 6 Преимущества и недостатки процесса

Среди разнообразных типов сварки 2 изделий из металла стоит отметить сварку методом TIG. Она выполняется на разных производственных предприятиях, в автомобильных сервисах. Такое сваривание позволяет создавать аккуратные швы небольшой толщины, надежно проплавлять места соединения толстых деталей. Что представляет собой ТИГ сварка? Какие у нее плюсы и минусы? Как нужно вести дугу, какое оснащение применяется?

 Что представляет собой сварка TIG?

TIG, если перевести с английского, расшифровывается как «вольфрам с инертным газом». Сварка ТИГ выполняется посредством электрической дуги, горящей в инертном газе.

Ключевым компонентом считается электрод из вольфрама. Он плавится при температуре примерно равной 4000 градусов. Благодаря этому возможно обрабатывать почти любые типы стальных деталей. Электрод необходимо периодически затачивать, чтобы шов можно было вести точно и аккуратно. Он размещается в особой цанге, закрепляется в горелке. Его излишки, которые не используются для создания шва, располагаются в особом колпаке, предотвращающем замыкания об массу.

На кончике горелки есть сопло из керамики. В его середине находится электродный элемент, по кругу подается инертный газ (аргон). Без аргона в сварную ванну проникнет кислород. В результате выделится водород, в шве возникнут поры, при этом металл кристаллизуется. Такие явления можно увидеть на видео в сети. Клавиша на горелке активирует подачу газа и напряжения.

Загоревшаяся дуга обеспечивает плавление кромки металла, который сваривается. Если 2 части детали находятся рядом друг с другом, то для создания герметичного шва будет достаточно расплавившегося металла. Если промеж пластинок есть зазор, применяется специальная проволока. Она подается в область сварки незанятой рукой сварщика.

Такой тип сваривания сейчас часто применяется. Обусловлено это большой температурой, при которой горит электрическая дуга. Это дает возможность использовать ТИГ инверторы для сварки обыкновенной углеродистой стали, обработки цветных металлов (медных, чугунных, алюминиевых деталей). Особо точные швы получаются при использовании аргона для обрабатывания нержавейки. В отличие от сваривания MMA, предполагающего очищение от шлаковых отложений и осуществляющегося на небольшой скорости, TIG сварка обеспечивает формирование точного шва.

Присадочная проволока делается из такого же металла, что и обрабатываемые изделия. Если использовать TIG сваривание, можно не только предотвратить образование пор, но и соединить алюминиевые детали. Без инертного газа плавленый металл, взаимодействуя с воздухом, подвергается окислению. Формируется пленочка, которая не позволяет создать жидкую сварную ванну, вести шов. Благодаря газу алюминий равномерно расплавляется, формируется соединение.

Данный тип сваривания часто используется в:

• машиностроительной отрасли;
• производстве посудных изделий для пищевой промышленности;
• производстве емкостей для химической сферы, отрасли нефтепереработки;
• изготовлении сушителей полотенец;
• автомобильных сервисах.

Особенности сваривания

Сварка TIG располагает собственными особенностями. Их необходимо принимать во внимание.

• перед началом сварки металл нужно очистить, обезжирить;
• при обработке детали применяют подключение к отрицательному полюсу;
• сваривание алюминиевых деталей должно осуществляться переменным током;
• чем шире электродный элемент, тем сильнее должен быть электрический ток. Не переборщите, так как электрод может подвергнуться расплавлению;
• напряжение электрической дуги зависит от ее размера. Неопытным рабочим лучше использовать дугу небольшой длины;
• конец электрода должен выступать на 3 – 5 миллиметров. Если сварка осуществляется тавровым/угловым способом, выступ должен составлять 5 – 8 миллиметров;
• газ должен равномерно распределяться по сопловому сечению;
• жесткость струи зависит от поступающего газа;
• электродный элемент нужно перемещать с правой стороны в левую, продольно шовной оси.

Становится очевидно, что такая TIG сварка располагает множеством особенностей. Ввиду этого она не подходит для начинающих.

Используемое оборудование

Применяются 2 ключевых вида оснащения:

Инверторные аппараты различаются по мощности, наибольшему току, продолжительности сваривания, стоимости. Выбирая инвертор, нужно обратить внимание на:

• возможность сваривания при плавающих параметрах электрической сети;
• обеспечение постоянной/переменной составляющей напряжения в показателях выхода;
• возможность горизонтального/вертикального/потолочного обрабатывания изделия;
• защищенность агрегата от перегрева (инвертор должен своевременно отключаться при максимальных нагрузках).

Применяемые электроды и газ

Электроды считаются важнейшим элементом для аргонодуговой TIG сварки. От их характеристик зависит качество сваривания. Производятся электроды из вольфрама (его концентрация составляет 97-99,5 процентов). Кроме вольфрама, в электродах содержатся иттриевые, танталовые, ториевые, лантановые компоненты.

Электродные элементы помечаются цветом (белый, золотой, зеленый, красный, голубой, синий). Число указывает на концентрацию присадки металлического оксида.

Заточка электрода влияет на форму электрической дуги. При постоянном электрическом токе дуга должна иметь форму конуса, при переменном она должна быть закруглена на конце. Стержневая поверхность не должна быть шероховатой. Рекомендуется ее отполировать.

Чаще всего при сварке TIG используется аргон. Он весит больше кислорода, потому выталкивает его из области факела, обеспечивает защиту. Иногда выполняется не аргонно-дуговая сварка, а гелиевая. Легче его только водород. Невзирая на высокую цену, гелий повышает мощность дуги в полтора — два раза. Благодаря этому металл глубоко проплавляется, производительность сварочного аппарата повышается.

Характеристики гелия позволяют использовать его для обрабатывания тугоплавких металлов. Самые сложные операции выполняют посредством сочетания аргона (сорок процентов) и гелия (шестьдесят процентов). Гелий позволяет металлу глубоко проплавляться, а аргон обеспечивает стабилизацию параметров электрической дуги.

Режимы работы

TIG сварка выполняется на однополярном/переменном токе. Однополярный ток применяется для обработки большинства материалов. Переменный ток предназначается для обрабатывания алюминиевых, титановых, иных деталей, сделанных из тугоплавкого металла.

Электрическую дугу возможно разжечь одним из нижеприведенных методов:

• проведение иглой по металлу;
• точечное касание;
• бесконтактный розжиг.

Первый метод сложен в исполнении, часто приводит к тому, что электродный элемент прилипает и притупляется. Точечное касание используется в инверторах, относящихся к средней ценовой категории. Бесконтактный розжиг самый эффективный, однако возможность его выполнения предусмотрена только в аппаратах, имеющих высокую цену.

Для того чтобы получить тонкий и ровный шов, нужно соблюдать зазор промеж иглы и детали в три миллиметра. Если увеличить промежуток, сварная ванна расширится, степень проплавления уменьшится.

Разделка кромок (при обрабатывании толстых пластинок) осуществляется под углом 45 градусов. Корневой шов должен быть ровным по всей длине.

Постоянный ток

Однополярный электроток используется на прямой полярности. На стержень из вольфрама подается «минус», на деталь – «плюс». Подобный метод обеспечивает:

• ускорение сваривания;
• создание сварной ванны, которая заужена и глубока;
• повышение ресурса электродного элемента.

Данный режим используется для сваривания высоколегированных сталей, нержавейки.

Переменный ток

При переменном электротоке периодически изменяется полярность. Прямая полярность позволяет сформироваться высококачественной сварной ванне. Обратная полярность разрушает защитную пленочку, очищает металлическую поверхность. Баланс между полярностью возможно регулировать:

• повышая значение обратной полярности, возможно улучшить очищение от пленочки;
• усиливая обратную полярность на стержне из вольфрама, возможно проплавлять материал, добиваясь нужной глубины ванны.

Преимущества и недостатки процесса

TIG сваривание, как и любая другое, располагает определенными преимуществами и недостатками.

Плюсы:

• малая площадь нагревания при сваривании, сохранение первоначального вида и характеристик изделий;
• защитная среда формирует высококачественное сварное соединение;
• ускорение сварочного процесса благодаря аргону, увеличивающему мощность дуги;
• сварное соединение получается точным, маленькой величины, не портит вид изделий.

Минусы:

• сложность регулирования для неопытного рабочего;
• чувствительность к ветряным порывам, сквознякам;
• чувствительность к низкотемпературным условиям.