Сварка аргоном ТИГ – обзор технологии и оборудования

Все о сварке tig: как настроить и научиться варить за 3 часа – в помощь начинающим

Сварка tig для начинающих сложный процесс, и человеку самому трудно разобраться. Эта статья поможет ознакомиться с принципами tig сварки, оборудованием, и непосредственно с работой со сварочным аппаратом.

Безопасная работа

Прежде чем начать сварку, надо принять меры по безопасности. Сварщику необходимо иметь защитные средства:

Маска „Хамелион“ с автоматической регулировкой – затемняется только при зажигании дуги. Степень затемнения можно настроить самостоятельно.

При работе следует соблюдать пожарную и электробезопасность. В рабочем помещении необходимо установить вентиляцию, а в гараже или домашней мастерской работать при открытых дверях и окнах.

Необходимое оборудование и расходные материалы

Сварочная горелка тиг

Прежде всего, начинающему надо изучить что это такое tig сварка.

Это процесс сварки металлов в газовой среде неплавящимся электродом. Представляет собой комбинацию дуговой и газовой сварки, т.к. применяются электродуга и газ.

Сначала начинающим важно ознакомиться с необходимым оборудованием и расходниками.

Какой газ применяется

Газ для tig сварки аргон, гелий и смеси

В данной технологии газ нужен для предохранения сварочной зоны от вредного влияния воздуха.

Лучше всего для этой цели подходят инертные газы – аргон и гелий. Аргон тяжелее кислорода воздуха и вытесняет его из рабочей зоны, а на практике сварка проводится в аргоновой среде, реже в смеси аргона с гелием. Чистый гелий применяется крайне редко.

Сварка аргоном выполняется при подаче газа из баллона, снабженного манометром, редуктором с ротаметром. Редуктор предназначен для регулирования давления газа на выходе и для автоматического поддержания постоянного рабочего расхода газа. Ротаметр определяет точное количество газа в заданную единицу времени. Манометр показывает давление в баллоне.

Приборы (аппараты) для сварки

Сварочный инвертор для tig

Для тиг сварки неопытному сварщику больше всего подойдет инверторный аппарат ММА с функцией tig оснащённый осциллятором. На этом инверторе начинающий сможет учиться tig сварке на нержавейке, низколегированной стали и др., которые не требуют большого мастерства от начинающих.

Для работы с алюминием, магнием и др. нужен более серьезный инвертор, который переключается на переменный ток.

Профессиональные инверторы снабжены дополнительными функциями:

  • стабилизация дуги;
  • модуляция сварочного тока;
  • ускоренный поджиг;
  • заварка кратера.

Правильно ими пользоваться и настраивать под силу только квалифицированным сварщикам. О tig сварке алюминия чайнику полезно прочитать на сайте mrmetall.ru.

Сварочная горелка

Сварочная горелка тиг

При работе с малыми токами – 50-150А горелка успевает остыть естественным путем – газоохлаждение. Горелка со встроенным в ручку водяным охлаждением, расчитана на рабочий ток 200-600А. Вода циркулирует через весь кабель-канал от аппарата к горелке.

Сборка горелки происходит следующим образом:

  • Устанавливаем цангодержатель;
  • вставляем в него цангу;
  • закручиваем колпачок (не до края) – для предохранения замыканий об массу;
  • вставляем неплавящийся электрод;
  • на цангу наворачиваем керамическое сопло;
  • настраиваем вылет электрода – минимально возможный;
  • накрепко затягиваем колпачок.

Электрод вставляется по центру сопла, а по окружности подается аргон.

Рукоятка горелки закреплена к кабель-шлангу статически или посредством гибкой шейки, что позволяет выполнять тонкую и продолжительную работу в любой плоскости. Кнопка на ручке активирует подачу тока на электрод и газа.

Цангодержатель и газовая линза tig

Цангдержатели бывают с линзой и без нее. Газовая линза похожа на фильтрующую сетку, которая обеспечивает равномерный поток газа и более широкую зону защиты. Это особенно полезно для работы с нержавейкой и активными металлами. Без газовой линзы можно работать с алюминием и черной сталью. Начинающим лучше учиться на черной стали и не использовать газовую линзу.

Неплавящиеся электроды

Температура плавления вольфрама более 3400 градусов, поэтому электрод не сгорает и не плавится под действием высокой температуры. Бывают электроды из чистого вольфрама или с легирующими добавками. Кончики окрашены в различные цвета, в зависимости от предназначения.

Для получения надежного шва и стабилизации дуги, рабочий кончик электрода надо периодически затачивать. При работе с переменным током он должен быть округлым, с постоянным – под конус.

Длина заточки составляет примерно 2-3 диаметра электрода. Для стабильности дуги риски от заточного инструмента должны располагаться вдоль острия, а не поперек. Недопустимо при заточке перегревать электрод, т.к. вольфрам становится более хрупким.

Электроды выбираются в зависимости от токовых режимов сварки.

Присадочная проволока tig

Присадка нужна для создания шва, когда растопленного металла кромок детали не хватает для заполнения сварочной ванны. Присадка – это прутки из сварочной проволоки. По составу они должны быть аналогичны или близки к свариваемому металлу.

Осциллятор

Для бесконтактного поджигания дуги в начале сварки и ее стабильности во время работы, используется высоковольтный высокочастотный генератор – осциллятор. Он может быть как отдельное устройство, так и интегрирован в сварочный аппарат.

С помощью прибора дуга зажигается без соприкосновения электрода с металлом. Это очень удобно для начинающих. В процессе сварки дуга постоянная по отношению к изменяющемуся зазору между электродом и поверхностью металла. В результате работы осциллятора получается равномерный шов.

Подготовка к сварке

Приведение в рабочее состояние состоит в том, чтобы собрать все гибкие связи в одно целое с аппаратом:

  • закрепляем редуктор с ротаметром на газовом баллоне;
  • шланг подключаем к редуктору;
  • байонетный разъем горелки вставляем в минусовое гнездо;
  • кабель управления присоединяется к соответствующему гнезду на лицевой панели инвертора;
  • кабель массы соединяется с плюсовым гнездом на аппарате.

Обычно кабель горелки, газовый шланг и кабель заземления со всеми соединительными частями поставляется вместе со сварочным аппаратом.

Как правильно работать с горелкой

В сварке tig начинающему очень важно привыкнуть держать горелку и присадочный пруток. Рука должна опираться на рабочую поверхность для стабилизации движения.

Шланг, идущий от горелки, петлей надевается на руку. Горелка помещается между большим и указательным пальцем и ложится на безымянный и мизинец. Очень похоже на положении ручки при письме.

В левой руке находится пруток и регулярно мелкими шагами подается в сварочную ванну перед горелкой. Направление движения горелки справа налево.

Как держать горелку tig

Боковой угол должен составлять 90°. Наклон горелки к рабочей поверхности 70° – 80°, а прутка 15° – 30°. Между горелкой и прутком должен поддерживаться постоянный прямой угол, т.е. если горелка меняет положение, то и пруток следует за ней, сохраняя наклон.

Горелка двигается углом вперед в наклонном положении в сторону сварного шва. Вести электрод по оси шва, не отклоняясь. Важно следить, чтобы конец прутка был все время в зоне газовой защиты, иначе произойдет его окисление и загрязнение сварочной ванны.

В интернете есть много видео тиг сварки для начинающих, где наглядно показано, как работать с горелкой.

Сущность сварочного процесса

Сила тока определяет качество сварного шва и производительность, являясь основным и наиболее важным параметром сварки.

Тепло необходимое для надежного соединения, идет от электрической дуги. Она образуется между электродом и свариваемым металлом. Для образования и горения электрической дуги существует прибор – генератор, который подает необходимое количество тока. Выделяют два вида этих приборов.

Генератор переменного тока – трансформатор.

Ток, выходящий из устройства, приобретает форму квадратной волны, которая меняет свою полярность с частотой в зависимости от генератора. В этом случае выпрямитель преобразует ток сети в соответствующий для сварки переменный ток.

Генератор постоянного тока – инвертор или выпрямитель.

Начинающим оба метода, но начинать нужно с постоянного тока. Ток на выходе из прибора имеет вид постоянной волны. В этом случае переменный ток сети преобразуется в постоянный. Различают два варианта соединения полюсов инвертора со свариваемым материалом:

с прямой полярностью – электрод соединяется с отрицательным полюсом инвертора, а деталь – с положительным;

с обратной полярностью – электрод присоединяется к „+“, деталь – к „–“

Особенности сварки с прямой полярностью: повышение количества тепла в изделии и снижение в электроде; зона расплавления металла узкая, но глубокая. Это основной режим tig сварки всех видов сложных металлов и сплавов.

При обратной полярности: ввод тепла в изделие сниженный, а в электрод – повышенный. Сварочная ванна широкая, но не глубокая. Кроме того, присутствует эффект катодной чистки поверхности металла, когда оксидная пленка разрушается. Это улучшает сплавление кромок и формирование шва.

Алюминий и магний, а также их сплавы можно и нужно варить на переменном токе.

Еще существуют генераторы, которые выдают импульсный постоянный ток – импульсные инверторы. Такие генераторы имеют устройства, изменяющие амплитуду тока сварки путем наложения на базовый постоянный ток квадратные волны. Получается периодическая пульсации дуги. При импульсном режиме шов образуется за счет непрерывного накладывания друг на друга сварочных точек.

В основном применяется на тонких изделиях, когда необходимо поддерживать необходимую температуру во избежание прожига металла и, в то же время, не нарушать глубину провара.

Регулировка параметров процесса на сварочном аппарате

Перед началом работы необходимо настроить значения показателей так, чтобы шов получился нужного размера и хорошего качества. Аппарат настраивают в зависимости от вида металла, его толщины и рабочего газа.

Настройка режима сварки tig

К каждому сварочному аппарату дается таблица настройки параметров сварки. Ориентируясь на таблицу, на лицевой панели выставляем режим tig и основные показатели:

  • величина силы тока;
  • время продувки газом перед началом – 0,5, и в конце – 1,5 сек;
  • величина тока для поджига дуги – 25% от рабочего тока;
  • период нарастания до значения рабочего тока 0,2 –1,0 сек;
  • время спада тока и его значение для заварки кратера выбирается в зависимости от толщины металла.

По таблице первоначально выставляем расход газа в нормальных условиях – 8-10 л/мин.

Начинать варить надо на аналогичной пробной детали. Если дуга не стабильная и гаснет, то ток надо увеличить. При прожиге металла или образовании наплывов, ток уменьшить.

Увеличиваем подачу газа, если дуга нестабильна и шов кривой. После окончания, когда дугу угасили, еще какое-то время обдуваем сварочную зону, во избежание окисления шва и электрода. Современные аппараты снабжены многими функциями и, если нет, например, время продувки или еще чего-то, то сварщик контролирует процесс самостоятельно.

Подготовка деталей

Подготовка поверхности для tig сварки

В отличие от других видов сварки, tig очень чувствительна к загрязнениям. Это нужно учитывать всем начинающим. Поэтому детали следует очищать особенно тщательно: обезжирить растворителем и зашкурить до блеска свариваемую поверхность.

Пруток перед самой сваркой, если есть необходимость зашкурить, и обязательно протереть спиртом.

Толстые детали разделывают, снимая фаску под углом 45°. Это обеспечит хороший провар. Зафиксировать положение деталей относительно друг друга с помощью прихваток или струбцин.

Обучающие тренировки для начинающих

Упражнение 1

После изучения теории tig сварки начинающему можно приступать к практике. Главное – это привыкнуть держать горелку и присадочную проволоку, „набить руку“.

Первоначально начинающему сварщику надо тренироваться на листе черной стали. На нем шлифмашинкой или другим инструментом обозначить небольшие прямые линии, чтобы по ним вести сварку. Начинать варить надо без присадки. Внимательно и плавно ведем горелкой прямо вдоль линии, не разжигая дугу. После этого зажигаем дугу и ведем горелку от одного края линии до другого. Ведем ровный ниточный шов, приучая руку правильно держать ванну и не прожигать металл.

Упражнение 2

После освоения ведения шва, переходим к работе с присадочной проволокой. Сначала тренируемся приваривать сам пруток. Разожгли дугу и, когда металл листа расплавился, подаем в сварочную ванну пруток. Останавливаем процесс, подождем, чтобы металл немного застыл и отрываем пруток. Повторяем упражнение несколько раз. После того, как появилась уверенность, начинаем тренировки выполнения сварочного шва с присадкой.

Сварка tig широко распространенный метод соединения металлов. Его освоение вполне возможно начинающему сварщику. С практикой и постоянством придут опыт и мастерство.

Сварка ТИГ: аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

аргонодуговая сварка

Виды сварки

В мире современной сварки множество самых разнообразных методов – как старых, так и самых новых. Но среди всех технологий выделяется одна – TIG или тиг сварка. Область ее применения самая широкая: от кустарных сервисных мастерских для ремонта автомобилей до крупных производственных объектов со сложнейшими технологическими циклами.

Данный способ годится и для производства тонких швов, и для работы с массивными деталями с толстыми кромками. Предлагаем разобраться с методом TIG с его особенностями, оборудованием, преимуществами и недостатками.

Что это за метод в принципе

Для начала разберемся с аббревиатурой TIG, которая как раз и описывает суть метода: в переводе с английского это не что иное как «вольфрам и инертный газ». Иными словами, это горение электрической дуги в инертном газе.

Главный элемент в технологии TIG – это электрод из вольфрама. Он относится к классу неплавящихся электродов, ведь температура плавления вольфрама – почти 4000°С. Это великолепное качество позволяет работать с вольфрамовыми электродами практически со всеми видами и сплавами стали.

Уход за ним заключается в периодической заточке кончика для сохранения точности и тонкости образования сварочного шва. Вольфрамовый наконечник зафиксирован в специальной горелке и расположен в цанге. Если электрод длиннее, чем нужно, лишняя длина размещается в специальном корпусе, чтобы не произошло короткое замыкание.

принцип тиг сварки

Технология сварки с использованием инертного газа.

В роли инертного газа чаще всего используется аргон, поэтому вся сварка называется аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Аргон подается по окружности, в центре которой находится электрод, расположенный в керамическом сопле на конце горелки.

Без инертного газа ничего хорошего не выйдет, в этом случае в сварочную ванну попадает кислород с выделением водорода, что приводит к высокой пористости сварочного шва и кристаллизации металла при затвердевании. Аргон как инертный газ защищает процесс от данных нежелательных явлений. Подача газа запускается кнопкой на горелке.

Как и во всех видах сварки с использованием дуги кромки соединяемых металлических заготовок начинают плавиться при зажженной дуге. Если между поверхностями есть зазор, нужно использовать дополнительную присадочную проволоку, которую сварщик подает просто свободной рукой.

Если же соединяемые детали соприкасаются поверхностями вплотную, для формирования качественного шва вполне достаточно самого металла.

Применение и преимущества технологии TIG

Cварка в среде аргона применяется чрезвычайно широко благодаря высокой температуре горения электрической дуги. Данный факт делает этот метод приемлемым как для работ с углеродистой сталью, так и для работ с различными и весьма капризными цветными металлами: алюминием, медью, титаном и другими металлами.

Нержавеющая сталь также отлично варится методом TIG: швы формируются очень качественными и эстетичными. Метод тиг не требует очистки шва от шлака после рабочего процесса.

Работа с алюминием заслуживает отдельного упоминания. Этот чрезвычайно капризный металл без аргона варить практически невозможно. Проблема в оксидной пленке, которая мгновенно образуется и не дает сформироваться сварочной ванне и, соответственно, сварочному шву.

Читайте также:  Сколько стоит кирпичная кладка за квадратный метр - средние цены

принцип аргоно дуговой сварки

Схема сварки в среде инертного газа.

Благодаря аргону, создающему защитную среду, алюминий плавится очень равномерно, и шов формируется правильно и ровно. Если используется дополнительная присадочная проволока, то она должна быть из того же металла, что и соединяемые детали.

Области применения аргоновой сварки следующие:

  • все виды машиностроения;
  • автомастерские;
  • пищевая промышленность;
  • нефтеперерабатывающая и химическая промышленности и многие другие.

Тиг сварки имеют немало преимуществ в сравнении с другими видами:

  • точная компактная локализация прогрева заготовки, что минимизирует риск деформации;
  • полная свобода сварочной ванны от кислорода в результате вытеснения его аргоном, который тяжелее кислорода;
  • отличная скорость сварки тиг;
  • простота в исполнении и несложное обучение методу;
  • шов высокого качества;
  • широкая палитра металлов для работ;
  • грамотная экология: меньше выбросов в атмосферу.

Порядок работы и ее параметры

Прежде всего следует хорошенько очистить свариваемые кромки от ржавчины, грязи, следов масла или краски. Затем нужно обдумать и рассчитать следующие параметры: величину сварочного тока, давление аргона при его подаче, толщину электрода.

Электрод нужно подготовить: его кончик следует заточить и отполировать на наждачном круге. Острота кончика будет зависеть от толщины кромок свариваемых заготовок. Если, к примеру, вы планируете варить тонкий металл, кончик должен быть заточен очень остро. И, соответственно, при работе с толстыми краями угол заточки увеличивается.

горелка для сварки

Устройство горелки для аргонодуговой сварки.

Сила сварочного тока влияет на параметры шва и глубину проплавки. Розжиг электрической дуги можно произвести тремя способами:

  1. Провести иглой по металлу: данный способ не очень популярный, потому что часто происходит прилипание электрода в дополнение к его быстрому стачиванию.
  2. Точечно коснуться, это называется Lift TIG и используется в аппаратах средней ценовой категории.
  3. Бесконтактный розжиг – самый удобный способ, применяется в дорогом оборудовании.

Если зазор будет шире, степень проплавки снизится из-за расширения сварочной ванны. Направление формирования шва всегда идет справа налево без каких-либо колебаний. Такие правила работают при работах с тонкими краями металлов.

Если вы планируете варить толстые заготовки, сначала нужно произвести разделку кромок с углом в 45°. Швы выполняются по-разному: корневой шов – ровно, а заполняющий и накладной швы – с помощью колебательных движений с дополнительной присадочной проволокой.

Если соединение имеет стыковую форму, вылет иглы должен составлять 5 мм. Ну а если соединение имеет угловой формат, размеры устанавливаются индивидуально в зависимости от размера выходного отверстия сопла и степени доступности в рабочей зоне.

Особенности и недостатки метода TIG

Ручная аргонодуговая сварка относится к универсальным технологиям со множеством преимуществ. Тем не менее недостатки имеются, и о них нужно знать и помнить.

схема tig сварки

Как выполняется TIG сварка?

  • Работать с аргоном практически невозможно на улице при ветреной погоде: аргон полностью вытесняется ветром. Можно, конечно, выставлять защитные щиты с одновременным увеличением подачи аргона, но такое решение нельзя назвать эффективным и экономным.
  • Работа с плавящимся электродом в облаке аргона имеет жесткое требование по предварительной подготовке рабочих поверхностей – тщательной зачистке кромок от ржавчины, масла и краски. Если этого не сделать, в сварочных швах окажутся здоровенные поры.
  • Структура горелки с колпачком и соплом могут привести к затруднениям в ведении шва в местах с трудным доступом. Чаще всего такое встречается при угловых соединениях или во время работы в малом пространстве. Решениями являются либо увеличение расстояния вылета иглы, либо перестановка колпачка с обрезкой вольфрамового электрода.
  • Вариант способа TIG Lift включает риск следа на поверхности из-за розжига шва вне рабочей зоны. В этом случае понадобится специальная зачистка.

Для выполнения тиг метода необходимо определенное оборудование.

как собрать горелку

Сборка горелки для TIG сварки.

Комплект нужных вещей включает в себя следующее:

    с поддержкой разных режимов;
  • баллон с аргоном или другим инертным газом;
  • редуктор и кабель;
  • газовая горелка в одной из двух версий: №1 для работ с металлами с тонкой кромкой, а №2 для работ с металлами с большей толщиной.

Сварка аргоном – особенности технологии и сварочное оборудование

Когда необходимо сформировать неразъемное соединение деталей из нержавеющей стали, меди, титана, алюминия, а также ряда других металлов цветной группы и сплавов на их основе, чаще всего используется сварка аргоном. Процесс ее выполнения является достаточно трудоемким и специфическим.

Процесс сварки в среде аргона

Процесс сварки в среде аргона

Принципы сварки, выполняемой в среде аргона

Сварка аргоном совмещает в себе признаки электродуговой и газовой сварки. С электродуговой сваркой данный технологический процесс объединяет обязательное использование электрической дуги, а с газовой – применение газа, а также некоторые технологические приемы формирования неразъемного соединения.

Плавление кромок соединяемых деталей и присадочного материала, при помощи которого и формируется сварной шов, обеспечивается за счет высокой температуры, создаваемой при горении электрической дуги. Газ (в данном случае аргон) выполняет защитные функции, о чем следует поговорить более подробно.

Сварка легированных сталей, большинства цветных металлов и сплавов на их основе имеет некоторые особенности, заключающиеся в том, что, находясь в расплавленном состоянии, взаимодействуя с кислородом и другими примесями окружающего воздуха, такие металлы активно окисляются.

Это негативным образом сказывается на качестве формируемого сварного шва: он получается непрочным, в его структуре формируются поры – воздушные пузырьки, которые значительно ослабляют соединение. Еще более отрицательное влияние оказывает окружающий воздух на алюминий, расплавленный в процессе выполнения сварочных работ. Под воздействием кислорода, находящегося в окружающем воздухе, данный металл начинает гореть.

Оптимальным решением, которое позволяет эффективно защитить зону формируемого соединения при сварке металлов цветной группы и легированных сталей, является использование защитного газа – им и выступает аргон. Высокая эффективность применения именно данного газа объясняется его характеристиками.

Схема аргонодуговой сварки

Схема работы аргонодуговой сварки

Аргон значительно тяжелее воздуха (на 38%), поэтому он с легкостью вытесняет воздух из зоны выполнения сварочных работ и создает ее надежную защиту. Являясь инертным по своей природе, аргон практически не реагирует с расплавленным металлом, а также другими газами, присутствующими в зоне, где горит сварочная дуга. При сварке аргоном на обратной полярности следует учитывать один важный момент: от атомов газа в этом случае легко отделяются электроны, поток которых превращает газовую среду в токопроводящую плазму.

Технология выполнения сварки в среде такого газа, как аргон, может предусматривать использование плавящихся, а также неплавящихся электродов (такими являются стержни из вольфрама). Диаметр электродов из вольфрама, который, как известно, отличается исключительной тугоплавкостью, подбирается по специальным справочникам. На выбор данного параметра оказывают влияние характеристики соединяемых деталей.

Методы аргонодуговой сварки

Методы аргонодуговой сварки

Сварку в среде аргона подразделяют на три типа в зависимости от используемой технологии:

  • ручную, выполняемую неплавящимся вольфрамовым электродом (обозначается такая технология аббревиатурой РАД);
  • автоматическую, проходящую в среде аргона с использованием неплавящихся электродов (обозначение сварки данного типа – ААД);
  • автоматическую, выполняемую в среде аргона с использованием плавящихся электродов (название данной технологии – ААДП).

Согласно международной классификации, аппарат аргонодуговой сварки или сварки, выполняемой при помощи электрода из вольфрама в защитной среде любого инертного газа, обозначается аббревиатурой TIG (Tungsten Inert Gas).

Особенности сварочных работ в среде аргона

Рабочим органом сварочного оборудования, используемого для соединения металлических деталей в среде защитных газов (в том числе и аргона), является горелка. Именно в горелку (в ее центральную часть) вставляется вольфрамовый электрод, вылет которого должен находиться в пределах 2–5 мм. Фиксация электрода внутри такой горелки обеспечивается посредством специального держателя: в него можно вставить вольфрамовый стержень любого требуемого диаметра. Для подачи защитного газа сварочная горелка оснащается керамическим соплом.

Устройство горелки при аргонодуговой сварке

Принцип работы аргонной сварки

Требуемую температуру в процессе выполнения сварки аргоном, как уже говорилось выше, создает электрическая дуга. Сварной шов формируется при помощи присадочной проволоки, состав которой должен максимально соответствовать составу обрабатываемого металла.

Перечислим основные этапы выполнения сварки рассматриваемого типа, при которой используется электрод из вольфрама.

  • Проводится тщательная очистка поверхностей соединяемых деталей от загрязнений, следов масла и жира, а также от окисной пленки. Такая очистка является обязательной и может выполняться механически способом либо при помощи химических средств.
  • К соединяемым деталям необходимо подключить «массу». Сделать это можно как напрямую (если детали обладают большими габаритами), так и посредством металлической поверхности рабочего стола (если детали не отличаются большими размерами). Присадочная проволока, что важно, не включается в электрическую сварочную цепь, а подается отдельно.
  • На сварочном оборудовании выставляется сила сварочного тока. Данный параметр выбирается в зависимости от характеристик соединяемых заготовок.
  • После включения тока горелку с электродом подносят к свариваемым деталям как можно ближе, не прикасаясь к их поверхности. Оптимальное расстояние, на котором горелку располагают от поверхности соединяемых заготовок (его надо выдерживать в процессе выполнения сварки), – 2 мм. Удерживание электрода на таком небольшом расстоянии позволяет хорошо проплавить соединяемый металл, получить красивый и аккуратный сварной шов.

Схема сварочного аппарата

Схема сварочного оборудования для осуществления сварки в среде аргона

  • Подачу защитного газа включают заранее – за 15–20 секунд до начала сварки. Выключают подачу аргона не сразу после окончания сварки, а чуть позже – спустя 5–10 секунд.
  • Горелку и присадочную проволоку медленно ведут только вдоль формируемого шва, не совершая ими поперечных колебаний. Присадочную проволоку, которая располагается впереди горелки, вводят в зону действия электрической дуги очень плавно, не делая ею резких движений. В противном случае расплавленный металл будет сильно разбрызгиваться.
  • При выполнении сварки электрическую дугу зажигают, не прикасаясь электродом к соединяемым поверхностям. Придерживаться такого правила необходимо по нескольким причинам. Во-первых, потенциал ионизации аргона очень высок, что мешает для его понижения эффективно использовать искру от касания электрода. Когда для сварки применяется плавящийся электрод, во время его прикасания к соединяемым деталям возникают пары металла. Потенциал их ионизации значительно ниже, по сравнению с аргоном, что и облегчает процесс зажигания электрической дуги. Во-вторых, если прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности соединяемых деталей, она загрязняется, что мешает качественному выполнению сварочных работ.

Процесс сварки аргонодуговым способом

Процесс сварки аргонодуговым способом вблизи

У многих возникает естественный вопрос о том, каким образом может быть зажжена электрическая дуга в среде такого газа, как аргон, если потенциал его ионизации слишком большой, а сам электрод не прикасается к поверхности соединяемых деталей. Для этого используется осциллятор, который преобразует поступающий из электрической сети ток с обычными параметрами в высокочастотные импульсы с величиной напряжения 2000–6000 В и частотой тока 150–500 Гц. Именно такие импульсы и дают возможность зажечь электрическую дугу без соприкосновения электрода с соединяемыми деталями.

Оборудование и оснащение для сварки аргоном

Для выполнения сварки аргоном недостаточно наличия стандартного сварочного аппарата, в качестве которого может выступать инвертор или трансформатор. Данная технология требует использования такого оборудования и специального оснащения, как:

Инверторный сварочник и газовый баллон для сварки с использованием аргона

Инверторный сварочник и газовый баллон для сварки с использованием аргона

  • инвертор или обычный сварочный трансформатор, мощности которого должно хватать для выполнения подобного технологического процесса (в частности, для этих целей можно использовать трансформатор, мощность холостого хода которого находится в интервале 60–70 В);
  • силовой контактор, через который на сварочную горелку будет подаваться требуемое сварочное напряжение;
  • осциллятор, о назначении которого было сказано выше;
  • специальный регулятор, который будет отвечать за время обдува сварочной зоны аргоном (поскольку защитный газ должен начать подаваться за несколько секунд до начала сварки, а его подачу необходимо перекрывать спустя несколько секунд после ее окончания);
  • специальная горелка с керамическим соплом и зажимом для фиксации вольфрамового электрода;
  • газовый баллон и редуктор, который регулирует уровень давления аргона, подаваемого в зону сварки;
  • электроды из вольфрама и присадочные прутки требуемого диаметра;

Сварочные работы в среде аргона

Ремонт легкосплавного колесного диска — вариант типичного использования аргонной сварки

  • дополнительный трансформатор, отвечающий за подачу напряжения к коммутирующим устройствам;
  • выпрямитель, вырабатывающий постоянный электрический ток с напряжением 24 В, который подается на коммутирующие устройства;
  • реле, которое отвечает за включение и отключение таких устройств, как осциллятор и контактор;
  • электрогазовый клапан, работающий от напряжения 24 или 220 В;
  • фильтр индуктивно-емкостного типа, обеспечивающий защиту сварочного аппарата от негативного воздействия высоковольтных импульсов;
  • амперметр, используемый для измерения величины сварочного тока;
  • рабочий или неисправный автомобильный аккумулятор емкостью 55–75 Ah, который необходим для того, чтобы снизить постоянную составляющую сварочного тока, обязательно возникающую при выполнении процесса на переменном токе (такой аккумулятор подключается к сварочной электрической цепи последовательно);
  • сварочные очки, которые необходимо использовать в качестве основного элемента защиты сварщика.

При желании оборудование для выполнения сварки аргоном можно укомплектовать своими руками, купив все необходимые компоненты в строительном магазине или на рынке. Если же вы не хотите заниматься конструированием, то можно сразу приобрести сварочный аппарат, в марке которого присутствует аббревиатура TIG. Чтобы начать использовать такой аппарат, его необходимо дополнительно укомплектовать газовым баллоном, горелкой, элементами, управляющими горелкой и подачей защитного газа.

Рекомендации по выбору режимов

Чтобы сварка с применением аргона была выполнена качественно, необходимо правильно выбрать ее режимы.

Важными параметрами при выполнении сварки по данной технологии являются полярность и направление движения электрического тока. На их выбор оказывают влияние свойства материалов, которые предстоит сваривать. Переменный ток или обратную полярность выбирают, когда необходимо выполнить сварку деталей, изготовленных из алюминия, бериллия, магния и других цветных металлов. Объясняется этот выбор тем, что при использовании таких параметров электрического тока происходит эффективное разрушение оксидной пленки, которая всегда присутствует на поверхности данных материалов.

Выбор режима для аргонодуговой сварки

Нюансы работы с аргонной сваркой

Характерным примером является сварка алюминия, оксидная пленка на поверхности которого имеет очень высокую температуру плавления. При сварке деталей из данного металла на токе обратной полярности эффективное разрушение оксидной пленки происходит за счет того, что ионы аргона активно бомбардируют поверхность соединяемых деталей. Аргон превращается в токопроводящую плазму, которая не только упрощает выполнение сварочных работ, но и значительно повышает их качество. Если сварка деталей из данного металла выполняется на переменном токе, то для достижения такого эффекта соединяемые детали должны выступать в роли катода.

Для сварки в среде защитных газов часто применяется такое дополнительное оборудование, как осциллятор. При выполнении сварки с использованием переменного тока он облегчает процесс зажигания сварочной дуги, а когда она загорится, выступает в роли стабилизатора.

В тот момент, когда происходит смена полярности переменного тока, может произойти деионизация (а значит, и затухание) сварочной дуги. Чтобы такого не случилось, осциллятор в моменты смены полярности электрического тока формирует электрические импульсы и подает их на сварочную дугу.

Типы соединений тонколистового металла при аргонодуговой сварке

Типы соединений тонколистового металла при аргонодуговой сварке

Читайте также:  Оптимальный угол наклона двухскатной крыши и чем опасен неверный подбор угла

Значение сварочного тока выбирают в зависимости от ряда параметров: свойств обрабатываемого материала, геометрических размеров заготовок, а также размеров используемых электродов. Для выбора данного параметра лучше всего использовать данные, содержащиеся в специальной литературе.

Немаловажным параметром является расход защитного газа аргона, выбираемый в зависимости от того, с какой скоростью выполняется подача присадочного материала и какой скоростью обладают сносящие воздушные потоки. Минимальным значение данного параметра будет в том случае, если сварка выполняется внутри помещений, в которых отсутствуют сквозняки. Если же процесс происходит на открытом воздухе, где нередки сильные порывы бокового ветра, необходимо не только увеличить расход аргона, но и использовать для его подачи в зону сварки специальные конфузорные сопла, газ из которых подается через мелкоячеистые сетки.

В защитную газовую смесь, кроме аргона, часто добавляют кислород в небольших количествах (3–5%). Кислород в данном случае вступает в реакцию с различными вредными примесями, которые могут присутствовать на поверхности соединяемых деталей (влага, грязь и др.). В результате такого взаимодействия вредные примеси сгорают либо переходят в шлак, всплывающий на поверхность сварного шва.

Следует иметь в виду, что нельзя использовать кислород при выполнении сварки меди, поскольку в результате получается оксид меди. Данное соединение, вступая в реакцию с водородом, содержащимся в окружающем воздухе, образует водяной пар, стремящийся выйти наружу из металла сварного шва. Все это приводит к появлению множества пор в формируемом сварном шве, что самым негативным образом сказывается на его качественных характеристиках.

Преимущества и недостатки сварки в защитной среде аргона

Сварка, выполняемая в среде защитного газа аргона, имеет как преимущества, так и недостатки, которые обязательно следует учитывать. К достоинствам данной технологии относят:

Пример шва при аргонодуговой сварке

Пример шва, выполненного сваркой в среде аргона

  • возможность получения качественного и надежного сварного соединения, что обеспечивается эффективной защитой области выполнения сварочных работ;
  • незначительный нагрев соединяемых деталей, что дает возможность использовать данную технологию для сварки деталей сложной конфигурации (при этом они не деформируются);
  • возможность использования для соединения деталей из материалов, которые невозможно варить другими способами;
  • значительное возрастание скорости выполнения сварочных работ за счет использования высокотемпературной электрической дуги.

Недостатками данной технологии являются:

  • использование сложного сварочного оборудования;
  • необходимость в специальных знаниях и достаточном опыте выполнения подобных работ.

Использование сварки аргоном позволяет получать качественные и надежные сварные соединения, характеризующиеся равномерной проплавкой соединяемых деталей. Применяя данную технологию, можно сваривать детали из цветных металлов небольшой толщины даже без применения присадочной проволоки.

Аргонодуговая сварка: принцип работы, как выбрать, лучшие аппараты

В отличие от метода ММА, аргоновая сварка позволяет создавать более аккуратные швы, которые не нуждаются в зачистке. Еще этим методом можно соединять до восьми видов металлов. Наша статья поможет выбрать сварочный аппарат для аргонодуговой сварки, чтобы он подходил для Ваших потребностей, и покажет рейтинг уже опробованных моделей, которые имеют положительные отзывы, а также нравятся сварщикам своими характеристиками.

Аргонодуговая сварка

Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

Принцип работы аргонодуговой сварки

В международном обозначении аргонодуговой метод имеет аббревиатуру TIG. Он активно применяется на производстве и в мастерских. С его помощью соединяют треснутые детали автомобилей (поддоны картера, блоки охлаждения двигателя), собирают емкости для пищевой и химической промышленности, изготавливают нержавеющие полотенцесушители, коллекторы, фильтры для жидкостей и т. д. В гараже таким аппаратом можно успешно выполнять кузовной ремонт или выпускать мелкую продукцию.

Принцип работы аргоновой сварки заключается в соединение металлов электрической дугой в среде инертного газа. Для процесса понадобиться источник тока, который понижает напряжение и повышает ампераж. Ток подается на горелку, оснащенную вольфрамовым электродом. Он неплавящийся, поэтому сварщику легче контролировать длину дуги, которая должна быть 2-5 мм. Кабель массы подключается к изделию.

Прикосновение конца вольфрамовой иглы к детали возбуждает электрическую дугу. Для тонких швов не требуется поперечных колебаний — электрод ведется ровно, справа налево вдоль линии шва, поверхность соединения получается гладкой как зеркало. Если между деталями присутствует зазор или необходимо расширить границы шва, то при ведении горелки, сварщик совершает незначительные колебания по сторонам, растягивая сварочную ванну. Это содействует образованию мелкой чешуи.

Процесс аргонодуговой сварки

Процесс аргонодуговой сварки.

Температура дуги колеблется от 2000 до 5000 градусов, в зависимости от силы тока. Это позволяет расплавлять кромки металла и соединять его тонким швом. Чтобы усилить конструкцию, используется присадочная проволока, подающаяся второй рукой сварщика в сварочную ванну. Так, можно повысить высоту валика, придать шву чешуйчатость и даже выполнять наплавку металла под последующую механическую обработку (проточку на токарном станке, шлифовку).

Для защиты сварочной ванны от внешней среды применяется инертный газ аргон. Он подается от баллона в горелку и вытесняет обычный воздух. Это исключает образование пор в структуре шва. Соединение получается герметичным и прочным. Параллельно защитный газ охлаждает вольфрамовый электрод и керамическое сопло, чтобы они не перегревались. На заключительной стадии, когда дуга погашена, аргон содействует застыванию шва.

Схема процесса аргонодуговой сварки

Схема процесса аргонодуговой сварки.

Плюсы и минусы метода TIG

У метода TIG есть явные преимущества перед другими способами сварки, но работа аргоновым сварочным аппаратом имеет и несколько недостатков, к которым нужно быть готовым, выбирая этот метод сваривания.

Плюсы метода TIG

  1. локальный нагрев исключает серьезные деформации изделия;
  2. тонкая вольфрамовая игла позволяет создавать узкие, аккуратные швы;
  3. можно вести сварку с присадкой и без нее, влияя на высоту валика;
  4. соединение получается без шлаковой корки сверху;
  5. в большинстве случаев не требуется последующая
  6. механическая обработка;
    можно сваривать нержавеющие стали и цветные металлы;
  7. швы герметичны и выдерживают высокое давление;
  8. отсутствуют брызги металла, прилипающие к поверхности.

Минусы метода TIG

  1. скорость соединения уступает MIG;
  2. колпак горелки мешает работе в труднодоступных местах;
  3. керамическое сопло немного ограничивает видимость сварочной ванны;
  4. качество шва зависит от навыков пользователя (сразу взять и варить, как полуавтоматом не получится);
  5. требуется постоянно подавать второй рукой присадку и контролировать ее длину (при сварке длина проволоки быстро сокращается, а длинные куски неудобно держать в руках,
  6. поскольку они «гуляют»);
  7. вольфрамовые электроды стоят дороже покрытых;
  8. дополнительные расходы на аргон;
  9. нельзя качественно сварить детали на улице при сильном ветре (сдувается аргон и сварочная ванна остается незащищенной).

Как подобрать оборудование, необходимое для работы

Оборудование для аргонодуговой сварки нужно выбирать исходя из предстоящих задач и их объемов. Иначе можно купить слишком слабый агрегат, или наоборот переплатить за тот потенциал, который останется незадействованный. Сперва поговорим о выборе источника тока.

Как выбрать сварочный аппарат для TIG сварки

Аргонный сварочный аппарат — это инвертор, подключаемый к сети 220 или 380 V, который несколько раз преобразует ток из переменного в постоянный, повышая при этом его частоту. Внутри используется несколько трансформаторов, диодные мосты и плата с ключами. Все это содействует небольшому весу 4-30 кг и высокому качеству шва.

Если Вам необходим аппарат для сварки в гараже, то выбирайте модель 220 В. Для производства оптимально 380 В. Вес 4-8 кг пригодится при выездной деятельности и работе на высоте, а также с объемными конструкциями. При стационарном использовании вес не играет значения. Обратите внимание на следующие параметры и возможности оборудования при выборе инвертора для аргоновой сварки.

Сварочный аргоновый аппарат и необходимо оборудование

Сварочный аргоновый аппарат и необходимо оборудование.

Вид металла и сварочного тока

На выходе инвертор выдает постоянный ток. Это позволяет отлично сваривать черные стали, нержавейку, чугун, медь и даже титановые сплавы.

Если в Вашей мастерской работают только с этими металлами, то выбирайте любой аргоновый аппарат со значением DC.

Но соединить таким аппаратом алюминий и его сплавы не получится. Трудность составляет оксидная пленка, которая имеет температуру плавления свыше 2000 градусов, хотя сам металл становится текучим уже после 660 градусов. Для сварки алюминия необходим универсальный инвертор AC/DC, который может переключаться на переменный ток. Благодаря этому легко разрушается оксид на поверхности, а основной металл не прожигается от высокой температуры дуги.

Если у Вас СТО или деятельность связана с емкостями из алюминия, то ищите аргоновый аппарат с обозначением AC/DC.

Постоянный токПеременный ток
Различные виды сталейАлюминий
Нержавеющая стальСплавы магния
Чугун
Медь
Титановые сплавы

Диапазон сварочного тока

От диапазона силы тока (А) зависит, с какой толщиной заготовок получится работать. Здесь важен как верхний, так и нижний показатель. Средним расчетным значением служит 35 А на каждый 1 мм толщины металла. Например, если Вы свариваете трубы и профиль, у которых сечение стенки не превышает 2 мм, то будет достаточно 70 А. Аргоновый аппарат с максимальным показателем 160 А покроет любые потребности по сварке заготовок с толщиной до 4 мм. Когда требуется соединять аргоновой сваркой заготовки 5-7 мм, то выбирайте инвертор с максимумом 200-250 А.

Минимальное значение, до которого можно опустить силу тока, влияет на возможность сварки тонкого металла. Например, есть аргоновые аппараты с нижним порогом в 5 А. Этого хватит, чтобы заварить жесть с сечением 0.6 мм. Модели с нижним показателем 20-30 А на такое не способны.

Вид металла Толщина металла, мм Род токаСила тока¸ А
Стальные сплавы1,0DC20-40
1,5DC40-70
4,5DC120-140
Алюминий1-2AC20-60
4-6AC120-180
6-10AC220-230
11-15AC280-360

Импульсный режим

Выбирать аргоновый аппарат с такой функцией необходимо для еще более качественной сварки тонких металлов. Импульсный режим подразумевает чередование сварочного тока и паузы. Это позволяет сократить тепловложение, полностью устранить деформации и коробление детали. Частоту смены импульса можно регулировать, что определяет скорость сваривания. Такой режим востребован и при соединении алюминия, поскольку высокий ток разрушает оксид, а понижение мощности во время паузы не дает прожечь основной металл.

Интенсивность использования (продолжительность включения)

По-другому этот параметр называется продолжительностью включения и обозначается в процентах. Например, с ПВ 40% аргоновым аппаратом получится работать 4 минуты из десяти. Если применять его чаще, то он перегреется и сработает защита. Оборудование отключится принудительно до полного охлаждения. Когда в работе есть много подготовительных процессов, зачистка, нарезка заготовок, то достаточно показателя ПВ 40%. Инвертор будет успевать остывать во время таких пауз. Если сварщик работает постоянно, а все подготовительные процессы выполняют другие, то необходим более производительный аппарат с ПВ 80 или 100%. Тогда работа не будет простаивать.

Но продолжительность включения измеряется на максимальном токе, поэтому у модели на 300 А с ПВ 60%, при понижении сварочного тока до 200 А, ПВ составит 100%. Так что при определении интенсивности использования еще стоит учесть, какой рабочий ток необходим для повседневных задач.

Дополнительные функции

Аппараты для аргонодуговой сварки могут оснащаться некоторыми функциями, облегчающими процесс или повышающими качество шва. Конечно, чем шире возможности оборудования, тем оно дороже, поэтому стоит подумать, насколько каждая функция необходима в конкретном случае.

Вот самые распространенные:

  • Время продувки газом. В аппарате можно настраивать время предварительной и пост продувки аргоном. В начале процесса это помогает убрать окружающий воздух из зоны возбуждения дуги. В конце это содействует кристаллизации сварочной ванны и охлаждению электрода. Чем дольше остывает металл, например алюминий, тем длительнее должна быть продувка (до 7 с).
  • Высокочастотный поджиг. Любой инвертор можно оснастить вентильной горелкой, чтобы им получилось выполнять ТИГ сварку. Но для возбуждения дуги потребуется касаться кончиком электрода об изделие, к которому подключена масса. В моделях с высокочастотным поджигом используется осциллятор, который пробивает напряжением по воздуху расстояние до 10 мм. Это помогает начать сварку без касания, просто поднеся горелку. На поверхности изделия остается меньше следов, а электрод приходится реже затачивать.
  • Заварка кратера. Это постепенное снижение амплитуды сварочного тока, которое помогает устранить точку на «замке» шва. Такая функция важна при сварке труб и емкостей под воду и другие жидкости, а также во время работы с тонкими листами 0.6-1.0 мм.
  • Водяное охлаждение. В аппаратах для аргоновой сварки может быть установлен насос, перекачивающий антифриз по кабель-каналу в горелку. Это содействует ускоренному отводу тепла от керамического сопла и электрода, продлевая время беспрерывной работы. Функция необходима там, где используются высокие токи 250-400 А и нужна продолжительная работа оборудования.

Дополнительное оборудование, необходимое для работы

Для аргонодуговой сварки, кроме источника тока понадобится кабель с горелкой. Чаще всего он идет в комплекте с оборудованием, но у премиальных моделей EWM, Lincoln Electric и других может продаваться отдельно.

Горелка для аргонодуговой сварки

Горелка для аргонодуговой сварки в разрезе.

Горелки бывают вентильного типа (подача газа открывается вентилем на горелке) и с кнопочным управлением (нажатие кнопки на горелке запускает газ и ток). Длина рукава 2-5 м выбирается в зависимости от требуемой мобильности сварщика и размеров собираемых конструкций.

Горелка для аргонодуговой сварки вентильного типа

Горелка для аргонодуговой сварки вентильного типа.

Горелка для аргонодуговой сварки с кнопочным управлением

Горелка для аргонодуговой сварки с кнопочным управлением.

Для сварки необходим баллон с инертным газом. Если работать приходится периодически, то достаточно купить баллон на 10 л, который не занимает много места и его легко отвезти в багажнике на заправку. Этот же вариант практичен при выездном образе работы. При постоянной стационарной деятельности в мастерской или на производстве выбирают большой баллон на 150 л.

Баллон с инертным газом для аргонодуговой сварки

Баллон с инертным газом для аргонодуговой сварки.

К баллону необходим редуктор с манометрами высокого и низкого давления, а также шланг, связывающий баллон с инвертором. По манометру высокого давления сварщик следит за остатком газа, а по низкому устанавливает расход аргона в горелке.

Редуктор манометры шланг

Редуктор манометры и шланг.

Для сварки понадобятся вольфрамовые электроды. Они бывают с синим, золотистым, красным или зеленым наконечником для разных типом металлов. Самым универсальным служит синий цвет наконечника. Диаметр электрода 1.6-4.0 мм выбирается в зависимости от требований к ширине шва, глубине проплавки и максимальной силы тока.

Читайте также:  Подвесная раковина для ванной - современное решение

Электроды для аргонодуговой сварки

Электроды для аргонодуговой сварки.

Аргоновую сварку можно выполнять без присадки, если детали плотно подогнаны между собой, а на конструкцию не оказывается сильной механической нагрузки. В других случаях используют присадочную проволоку из того же материала, что и основной свариваемый металл.

Присадочная проволока для аргонодуговой сварки

Присадочная проволока для аргонодуговой сварки.

Аргонодуговая сварка. Технология и оборудование

аргонодуговая сварка

аргонодуговая сварка

Без такой операции, как сварка сегодня не обходится ни одна стройка, ни одно производство, где необходимо соединить металлические детали. Этот вид соединения считается одним из быстрых и довольно качественных. Существует несколько видов сварки, но в этой статье, речь пойдет именно об аргонодуговой. Чем она примечательна, ее плюсы и минусы, все это будет рассмотрено ниже.

Технология

Аргонодуговая сварка ― это по сути та же ― электродуговая, но в ней используется инертный газ ― аргон, который подается в место горения электрической дуги. Международных обозначений аргонодуговая сварка имеет аж целых два- это TIG (сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде газа — аргона) и MIG/MAG (сварка электродной проволокой в среде аргона или углекислого газа).

Таким образом, создается газовая среда, в которой происходит плавление металла. Благодаря тому, что аргон не вступает во взаимодействие с металлом, он не меняет его химический состав и это большой плюс. То, что этот газ тяжелее на 1/3 воздуха, способствует вытеснению последнего из среды дуги, и изоляции расплавленного металла от воздействия атмосферы.

Это защищает сварочный шов от образования оксидной пленки и в целом улучшает качество соединения металла. Бывают случаи, когда к аргону добавляют кислород в количестве 4%. Это обусловлено тем, что при сгорании кромок металла, внутри газовой среды, аргон полностью не защищает шов от разного рода загрязнений и влаги. А кислород сжигает эти вредные примеси, исключая образование пористости шва. Но это делают в основном там, где необходимо очень высокое качество сварочного соединения. Обычно достаточно одного аргона.

аргонодуговая сварка tig

Принцип работы

Оборудование для аргонной сварки состоит из: сварочного аппарата ― в который входит инверторный преобразователь для образования электродуги, осциллятор, горелка, баллон с аргоном, газовые шланги и сварочные кабеля.

Аргонодуговая сварка (tig) неплавящимся электродом

Перед началом работы включается аппарат и подается аргон. Для образования электродуги, сварщик приближает вольфрамовый (при сварке неплавящим электродом) электрод на небольшое расстояние к детали. На этом этапе есть один важный нюанс. Дуга не сможет образоваться при прямом соединении электрода с деталью, как при электросварке. Это из-за того, что для создания в среде аргона дуги, необходима высокая ионизация. А так как вольфрамовый электрод тугоплавкий (температура плавления около 5000 °C) и практически не сгорает, отсутствует образование газов, способствующих ионизации и зажиганию дуги. Потому в таких случаях используется ― осциллятор.
Осциллятор это устройство, обычно установленное в сварочном аппарате для аргонодуговой сварки, которое зажигает электродугу в случае с неплавящим электродом. Происходит это следующим образом: поднося горелку с вольфрамовым электродом на небольшое расстояние к детали, осциллятор подает на электрод высоковольтный импульс высокой частоты, который электрически пробивает расстояние к детали образуя ионизацию в газовой среде. Благодаря этому происходит зажигание дуги и дальнейшее ее горение.

При использовании постоянного тока сварки, применяется подключение прямой полярности. То есть на корпус изделия подается «плюс», а на электрод «минус». Делается так потому, что при таком подключении, на детали, то есть «плюсе», выделяется до 70% тепла, а на электроде ― «минусе» всего 30%. Вследствие этого, металл детали плавится, а электрод меньше подвержен сгоранию. Исключением является сварка алюминия. В этом случае лучшие результаты получаются при сварке переменным током, так как при этом разрушается образование оксидной пленки. Что касается осциллятора, то при использовании переменного тока, после зажигания дуги, он переходит в режим стабилизации, подавая импульсы пробоя каждый раз, когда меняется полярность. Это обеспечивает стабильное горение электродуги.

аргонодуговая сварка tig

Ввиду того, что вольфрамовый электрод не плавится, для образования шва в место горения дуги добавляется присадочный материал, который сварщик держит левой рукой, и при надобности подает.

В соединяемых деталях под действием температуры образуется ванночка с расплавленным металлом. Так как горелка имеет вход для подключения газового шланга, аргон по специальной полости проходит к газовому соплу и вырывается наружу между ним и вольфрамовым электродом. Таким образом, как бы «окутывая» электрод и варочную ванночку.

Помимо полости для газа, еще горелка имеет впускной и выпускной патрубки для подачи холодной жидкости и отвода нагретой. Это необходимо для охлаждения сопла горелки ввиду сильного перегрева.

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом

В этом случае, роль электрода выполняет стержень из металла, с нанесением рутила. При прямом касании электродом детали, происходит короткое замыкание (как при обычной электродуговой сварке), вследствие чего образуются пары расплавленного металла, которые и дают ионизацию в газовой среде аргона. Дуга зажигается благодаря этим парам, поэтому применение осциллятора в этом случае нет необходимости. Присадочная проволока подается вручную или специальным автоматизированным механизмом, в виде барабана с проволокой, роликов и электродвигателя с редуктором. Обычно такой вид оборудования находиться на специализированном сварочном посту.

сварка-tig

Область применения

Аргонодуговая сварка (tig и mig/mag) с успехом применяется при соединении цветных металлов, легированных сталей и алюминия. Также она хороша при сварке алюминиевых и титановых сплавов. Например, легкосплавных дисков и других узлов автомобиля. При малой толщине свариваемых поверхностей, сварка аргоном может проводиться без дополнительных присадок.

Аргонная сварка плавящим электродом, применяется при соединении нержавеющей стали и алюминия.

Плюсы аргонодуговой сварки

Основными достоинствами аргонодуговой сварки являются:

1) высокое качество получаемого шва;

2) равномерное проплавление глубины металла;

3) незаменима при сваривании изделий из тонкого листового алюминия;

4) широкая сфера применения, начиная от автомастерских и заканчивая авиастроением;

5) не требует частой замены электрода, что не образует дефектов при остановке и возобновлении работы.

аргонодуговая сварка tig

Недостатки аргонной сварки

1) при ручной сварке ― низкая производительность;

2) для качественной сварки, необходима высокая квалификация и достаточная практика;

3) автоматический вариант ― не всегда удобен, так как применяется для однопрофильных длинных швов. При сваривании коротких и разной ориентации соединений ― не практична;

Из рассмотренного выше понятно, что такой вид сварки намного эффективнее и универсальнее обычной электродуговой. Понятно, что для домашних целей это может быть дорогое удовольствие, но применяя эту технологию в бизнесе, оборудование с лихвой себя окупит за минимальный срок.

ТИГ сварка — особенности технологии

Аргонная сварка (TIG) — распространенная технология сварки, являющаяся оптимальным способом соединения деталей и конструкций из алюминия. Сварка данного металла в обычных условиях крайне проблематична, поскольку при контакте нагретого алюминия с кислородом на его поверхности образуется пленка окиси, ухудшающая качество сварного шва.

TIG сварка

TIG сварка алюминия предусматривает подачу к точке соприкосновения электрода и металла защитного газа — аргона, давление которого оттесняет кислород, что позволяет выполнить соединение наилучшего качества. В данной статье рассмотрены особенности данного метода, приведена инструкция по его реализации своими руками и показан самодельный аппарат для ТИГ сварки.

1 Преимущества и недостатки метода

Аргонодуговая сварка, помимо соединения алюминиевый конструкций, широко востребована и при работе с другими металлами, к которым относится сталь, медь, чугун и титан, а также драгоценные сплавы — золото и серебро. Данная аргонная сварка является незаменимой в случаях необходимости соединения трудносвариваемых металлов.

К преимуществам данного метода относится:

  • минимальная зона нагрева детали, что позволяет сохранить ее первоначальную форму;
  • аргон — инертный газ, обладающий большим чем у воздуха весом, что позволяет ему полностью вытеснять кислород из зоны нагрева заготовки;
  • тепловая мощность дуги при использовании аргона увеличивается, благодаря чему возрастает скорость проведения работ;
  • аргонодуговая сварка достаточно проста в реализации, обучение процессу не занимает много времени;
  • сварной шов получается аккуратным и минимальным по размерам, он не портит внешний вид заготовки.

Однако есть у технологии и недостатки. Ключевым из них является риск ухудшения качества стыка при работе на сквозняке либо ветре, так как часть подаваемого аргона может сдуть потоком воздуха. Также отметим достаточно высокую сложность настройки сварочного оборудования своими руками и необходимость применения дополнительного охлаждения в режиме высокотемпературной дуги.
к меню ↑

1.1 Особенности технологии

Характерной особенностью ТИГ метода является использование тугоплавкого вольфрамового электрода — вольфрам это металл, температура плавления которого составляет 3410 градусов. В процессе соединения сотой части грамма вольфрама достаточно для проходки шва длиной 1 метр, что обуславливает минимальный расход электродов при работе.

Также могут использоваться специальные электроды из вольфрама, покрытого легирующим слоем из оксидов редкоземельных металлов, за счет которых он получает дополнительную температурную устойчивость. К таким металлам относится — церий, цирконий, лантан и иттрий.

Процесс TIG сварки

Процесс TIG сварки

ТИГ электроды предназначены для многоразового использования. Какой бы расходник не был выбран, в процессе сварки он вставляется внутри керамического сопла аппарата, через которое выдувается защитный газ — аргон.

В упрощенном очерке процесс выглядит следующим образом: первоначально к детали подключается сварочный аппарат и подается масса, после чего сварщик берет горелку с электродом и присадку (проволоку из алюминия либо специального сплава), горелка включается и между кончиком вольфрамового электрода и стыкующимися деталями возникает электродуга. Дуга плавит присадочную проволоку и кромки соединяющихся конструкций, что приводит к формированию сварочного шва, который стает монолитным после отвердевания.

На первый взгляд все предельно просто, однако итоговое качество сварного шва зависит от множества факторов — мощности инвертора, качества используемого электрода, степени защиты зоны плавления аргоном, опыта сварщика. По сути, ТИГ сварка является гибридной технологией, совмещающей в себе методы газовой и электродуговой сварки.
к меню ↑

1.2 Сварочное оборудование

Требования к оборудованию, используемому при выполнении ТИГ сварки, указаны в нормативном документе ГОСТ №5.917-17. Согласно положения норматива, для реализации должны использоваться горелки типа РГА. Наиболее распространены 2 модели — РГА-150 и РГА-400.

150-ая модель предназначена для сварочного тока в 200А, охлаждение электрода естественное, масса горелки- 350 грамм. Аппарат выпускается в разных модификациях с диаметром сопла от 0.8 до 3 мм.

При использовании сварочного тока 500А должна использоваться горелка РГА-400, вес которой составляет 625 гр. В ней реализовано водяное охлаждение электродов, диаметр сопла 4-6 мм.

Также выдвигаются требования к форме сопла горелки, которое может быть цилиндрическим, коническим либо профилированным. Как правило, при реализации сварки внутри помещениях используются цилиндрические сопла, при работе на открытом воздухе — профилированные, с большим диаметром выходного отверстия. При необходимости работы в труднодоступных местах могут применятся удлиненные сопла.

Кедр ТИГ 200П - оборудование для сварки

Кедр ТИГ 200П — оборудование для сварки

На рынке представлено достаточно большое количество аппаратов для ТИГ сварки. Большая часть из них являются комбинированными и имеют возможность работать в двух разных режимах — аргонодуговая (ТИГ) и ручная дуговая (ММА) сварка.

Из устройств средней ценовой категории выделим следующие аппараты:

  • Кедр ТИГ 200Р;
  • Ресанта САИ 230 АД;
  • Сварог ТИГ 250Р.

По соотношению цены и качества, как свидетельствуют отзывы потребителей, оптимальным вариантом является Кедр ТИГ 200Р, стоимость которого составляет 40 тысяч. Данный агрегат имеет мощность 6.2 кВт, диапазон рабочих токов — от 4 до 200 А. Устройство работает от электросети 220 В. Диаметры ТИГ электродов — 1-4 мм, ММА — 1.6-5 мм. В комплекте идет аргоновая горелка с шлангом на 4 метра.

Схема сборки сварочного аппарата

Схема сборки сварочного аппарата

Приспособление для аргонодуговой сварки вполне можно собрать своими руками. Самодельный агрегат будет состоять из следующих узлов:

  • источник тока — подойдет обычное устройство для электродуговой сварки с током переменного либо постоянного типа;
  • баллон с аргоном, в идеале — со встроенным манометром;
  • газовый редуктор и клапан;
  • аргоновая горелка (продаются отдельно в специализированных магазинах);
  • осциллятор.

Ключевой по важности комплектующей является осциллятор для сварки — это устройство, которое необходимо для бесконтактного зажигания дуги. Ввиду того, что зажигание при ТИГ сварке нельзя выполнить с помощью касания электродом поверхности на которую подана масса, высоковольтный заряд (мощность от 4 до 8 кВт), пробивающий дуговой промежуток, должен генерироваться осциллятором.
к меню ↑

1.3 Особенности ТИГ сварки (видео)


к меню ↑

2 Технология ТИГ сварки своими руками

Залогом правильной реализации ТИГ метода является правильно подобранный режим сварки. Выбирать режим необходимо исходя из толщины свариваемых поверхностей. Представляем вашему вниманию нормативную справочную таблицу.

Толщина свариваемых заготовок, ммСварочный ток, АДиаметр, ммСкорость сварки, м/чРасход аргона, л/мин
ЭлектродаПроволоки для присадки
140-601,5-21,6125-6
280-1002-32106-9
3140-16042810-12
4180-20052-2,4710-12
5-6200-2405-62,4-3614-15
8-12280-3208-103-45-422-23

Аргонодуговая сварка своими руками достаточно сложна в выполнении, чтобы реализовать технологию придерживайтесь следующих рекомендаций:

  1. Электрод нужно удерживать максимально близко к стыкующимся поверхностям, чтобы обеспечить наиболее короткую дугу — при росте ее длины буде увеличиваться ширина сварного шва и, как следствие, надежность и качество стыка.
  2. В процессе выполнения шва горелка должна перемещаться вдоль его оси, поперечные движения не допускаются. За счет такой направленности обеспечивает эстетичный шов минимальной толщины.
  3. Чтобы не допустить насыщение зоны шва кислородом необходимо строго следить за тем, чтобы проволока для присадки и электрод не покидали область подачи защитного газа.
  4. Проволока должна подаваться предельно плавно, при ее резкой подачи велик риск разбрызгивания металла.
  5. Присадочную проволоку нужно размещать перед горелкой, под углом к стыкующимся поверхностям, и не допускать поперечных колебаний.
  6. На этапе подготовки необходимо обезжирить соединяемые поверхности и очистить их от окислов и загрязнений.

Схема ТИГ сварки

Схема ТИГ сварки

Если работы своими руками выполнены правильно, сварочная ванна будет удлинена в сторону движения горелки. Образование ванны круглой либо овальной формы говорит о том, что кромки соединяемых деталей недостаточно проплавлены.

По окончанию стыковки заваривание кратера осуществляется с планомерным понижением мощности подающегося тока, обрыв дуги не допускается. После отключения тока прерывать подачу газа можно спустя 7-10 секунд, а начинается подача аргона за 20 секунд до начала работы.

Ссылка на основную публикацию