Меню

Токи для электродов сварки тиг

Сварка TIG на постоянном токе

Автор: Игорь

Дата: 10.02.2017


5032

Практически каждый современный мастер должен знать, что такое сварка TIG на постоянном токе. Ведь данная технология активно применяется во многих сферах. Сюда входит такой метод соединения металла, в котором используется вольфрамовый электрод, благодаря которому загорается электрическая дуга, но сам он не участвует в сплавлении, так как этот металл не плавится при сварочной температуре. Наплавочным материалом выступает специальная проволока. Для защиты сварочной проволоки от негативного воздействия внешних факторов и окружающей среды обязательно используется какой-либо инертный газ. Выбор этого газа зависит от толщины свариваемого металла и прочих свойств. Он дает высокий уровень защиты, которые не может обеспечить другая технология.

ТИГ сварка на постоянном токе

ТИГ сварка на постоянном токе

Область применения

Сварка TIG обратной полярности применяется во многих местах. Ее применяют в местах с высоким уровнем ответственности. Это могут быть ремонтные мастерские, где работают с тонкими и прочными деталями, сварка труб, строительная сфера и так далее. Практически все ответственные объекты, которые должны выдерживать высокие нагрузки, свариваются именно этим способом.

Преимущества

Сварка ТИГ обратной полярности стала столь распространенной благодаря следующим положительным качествам:

  • Она дает ровное и стабильное горение дуги;
  • Процесс сваривания не создает нарушения в кристаллической решетке основного металла;
  • Высокий уровень изоляции от внешней среды и прочих негативных влияний;
  • Одна из немногих технологий, которая позволяет соединять разнородные металлы с высоким уровнем надежности.

Недостатки

Тем не менее, здесь присутствуют не только положительные качества, но есть и недостатки:

  • Себестоимость получения шва оказывается заметно выше, чем другими способами:
  • На ветру газовая защита становится неэффективной, так как газ может попросту сдуваться ветром;
  • При работе на высоких мощностях может случиться перегрев горелки;
  • Сварщик подвергается высокому уровню ультрафиолетового излучения.

Режимы сварки

Режимы ТИГ сварки выглядят следующим образом:

Толщина основного металла, мм

Величина напряжения, В Диаметр вольфрамового электрода, мм

Количество инертного газа, л/мин

Принцип работы

TIG сварка соединяет в себе две основных техники сварки, газовой и электрической. От электрической здесь взят принцип плавления металла при помощи дуги. Когда вольфрамовый электрод не касается непосредственно основного металла, то ток прорывается к нему через воздух, создавая тем самым высокую температуру для его расплавления. Но вместо покрытых электродов здесь применяется сварочная проволока, которая не имеет покрытия. Для ее защиты используется инертный газ, который ограждает сварочную ванну от воздействия атмосферы и других негативных факторов. Благодаря его горению, в сварочную ванну не попадает ни каких лишних элементов, мешающих шву. Дополнительно могут применяться флюсы, для улучшения качества сварки.

Технология сварки

ТИГ сварка осуществляется на постоянном токе. Полярность выбирается прямая, так как в ином случае есть риск быстрого перепаливания электрода. В первую очередь следует позаботиться о точности сборки стыка. Небольшие отклонения допускаются, если это не противоречит технологии, но лучше сделать все максимально точно. Если вам нужно сварить изделия толщиною менее 5 мм, то лучше использовать аргон, так как он обеспечит более высокое качество. Если предстоит иметь дело с более толстыми деталями, то здесь потребуется гелий или его газовая смесь с аргоном.

«Важно!

Профессионалы зачастую выбирают минимальные режимы аргонодуговой сварки не плавящимся электродом, так как это дает наиболее высокий уровень надежности соединения.»

Проволока должна быть практически идентичной по составу с основным металлом. Сварка осуществляется беспрерывно, так как выведение проволоки из защитной среды недопустимо по технологии. Если все же пришлось по каким-либо причинам прервать шов, то его следует продолжать за 2 см до его окончания.

Сварка ТИГ на постоянном токе сварочной проволокой

Сварка ТИГ на постоянном токе сварочной проволокой

Начинается работа с подачи защитного газа, который предварительно должен прогореть около 15-20 секунд перед началом сварки. После того как сварка окончена, он также должен погореть 10-15 секунд, чтобы не дать шву резко остыть и обеспечить дополнительную защиту на это время. Когда шов окончен, то горелку следует отводить обратно направлению, в котором шел шов, чтобы не увеличивать кратер.

Данный метод отлично подходит для ремонта трубопроводов, так как дает возможность хорошо проварить поверхность, сформировав при этом большой обратный валик. Если речь идет о работе о сверх больших толщинах металла, то ТИГ сварка используется только для создания корневого шва. В дальнейшем нужно искать другие технологии для наплавки шва. Сварка тонкого металла производится без присадочного расходного материала.

Шов формируется с правой стороны на левую. Проволока подается в обратную сторону. Средняя амплитуда колебания электрода для первого слоя шва составляет 3 мм. Если поверх него накладывается второй слой, то амплитуда возрастает до 7 мм.

Полученный шов после TIG сварки постоянным током

Полученный шов после TIG сварки постоянным током

Используемые сварочные материалы

Для ТИГ сварки применяется ряд уникальных инструментов и материалов. К основным из них, которые применяются для данного вида сварки относятся:

  • Сварочная горелка – служит для снабжения сварочной ванны инертным газом, выполняющим защитную функцию. Она регулирует количество подачи вещества, что зависит от конкретного режима.
  • Наплавочная проволока – основной расходный материал, который будет служить для наплавки металла шва.
  • Инструмент автоматической подачи проволоки – служит для беспрерывного снабжения сварочной проволокой ванны расплавленного металла.
  • Инертный газ – поставляется в баллонах и служит для защиты ванны от внешних факторов.
  • Неплавкий вольфрамовый электрод – может быть различного диаметра, в зависимости от режима. Служит для розжига и поддержания электрической дуги.

Заключение

Сварочные работы с применением инертных газов оказываются очень востребованными в промышленности в частной сфере. Даже если брать в расчет их более высокую стоимость, чем у газовой сварки и прочих разновидностей, качество шва компенсирует данный недостаток. Для ответственных швов эта технология незаменима. Обратная полярность является обязательной для постоянного тока при ТИГ.

Источник

Уроки сварки: Как выбрать газ, электрод и сварочную проволоку для TIG-сварки?

Этап подготовки к аргонодуговой сварке включает не только настройку инструмента, но и подбор верных расходных материалов. От правильности выбора расходки напрямую зависит результат работы, что делает его важным и требует внимания не только новичка.

Для сварки TIG аппаратом понадобятся:

  • Сварочный газ
  • Электроды
  • Присадочный пруток

Рассмотрим каждый из расходных материалов в отдельности, чтобы разобраться в нюансах выбора.

Суть сварочного процесса TIG-оборудованием

тиг-сварка.jpg

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 .

Сварочный газ – аргон или смеси?

подключаем-газовый-баллон.jpg

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.

Читайте также:  Он не знал что силу тока изменяется

Выбор электрода для TIG варки

выбор-вольфрамового-электрода.jpg

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.

электроды.jpg

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.

Цвет / Состав

Вольфрамовые электроды без специальных добавок. Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси.

Обеспечивают устойчивость дуги при сварке на переменном токе. Идеально подходят для сварки деталей из алюминия.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана 1,8-2,2 La2O3

Обеспечивают легкий розжиг сварочной дуги и ее высокую устойчивость, быстрое повторное зажигание.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом циркония 0,7-0,9% ZrO2

Для сварки на переменном токе. Создают стабильную дугу высокой мощности. Выдерживают значительные токовые нагрузки.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом церия 1,8-2,2% CeO2

Для сварки любым типом тока, поддерживают стабильную дугу даже при небольших его значениях.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом иттрия 1,8-2,2% Y2O3

Используются для сварки особо ответственных соединений.

диаметр-электрода.jpg

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:

Источник

Сварка tig для начинающих. Особенности сварки ТИГ.

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:

  • краги из искростойких материалов;
  • маска – тип „Хамелион“ или обычная со светофильтром;
  • роба;
  • обувь из кожи и войлока;
  • очки для защиты глаз от металлических частиц при ошкуривании.

Защитные средства для сварщика

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.

К зоне сварки газ подается 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.

Диаметр электрода, мм Толщина металла, мм Сила тока, А
1,5 1 45 – 55
2 2 80 – 90
3,5 3 120 – 150
5 4 170 – 190

Начинающие чаще всего работают с электродами 1,6 и 2,4 мм в диаметре.

Присадочные расходные материалы

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.

Читайте также:  Какие сети согласно пуэ подлежат защите от токов короткого замыкания

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.

Tig сварка видеоурок

Источник



Аргонная TIG сварка

TIG сварка
TIG сварка

Аббревиатура TIG расшифровывается как Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ). То есть, TIG сварка означает — сварка вольфрамовыми электродами в среде инертного газа. При этом металл (в виде прутка) для заполнения шва (если это необходимо) подается второй рукой. В качестве инертного газа чаще используется аргон, он защищает металл, разогретый дугой до высокой температуры, от газов воздуха — кислорода, азота, водяного пара. Инертный газ непрерывно подается в зону горения дуги. Выглядит это так:

Читайте также:  Зависимость максимального тока от сечения кабеля

TIG сварка
TIG сварка
Конструкция горелки TIG сварки
Конструкция горелки TIG сварки

Реже используется гелий, из-за высокой стоимости и большего расхода (из-за меньшей плотности). Однако, при одном и том же значении тока, дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это способствует более глубокому проплавлению металла и значительно повышает скорость сварки. Поэтому при сварке тугоплавких металлов отдают предпочтение гелию. Смесь аргона и гелия (оптимальный состав содержит 35-40% аргона и 60-65% гелия) имеет преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий — высокую степень проплавления.

Преимущества

  • TIG сварка отличается чистым, аккуратным и точным сварным швом.
  • TIG сваркой можно сваривать больше металлов чем любым другим способом сварки. Качественно свариваются коррозионностойкая сталь, алюминий, магний, медь, бронза и др.
  • TIG сварка позволяет лучше контролировать сварочную ванну и весь процесс в целом, что позволяет делать аккуратные и точные швы. В процессе сварки нет искр и брызг (если все делается правильно), т.к. присадочный металл подается без избытка. На шве нет шлака, а воздух не задымляется, как при сварке покрытыми электродами.

Выбор и заточка вольфрамовых электродов


Вольфрамовые электроды
Вольфрамовые электроды

Как понятно из названия, вольфрамовые электроды делаются из вольфрама, которого в них 97-99,5%. При этом, в зависимости от условий использования, применяются различные добавки. Вольфрам имеет очень высокую температуру плавления (3380°C), самую высокую из металлов. Поэтому, сделанные из него электроды способны относительно успешно противостоять высокой температуре дуги.

Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси

* — цифра в маркировке обозначает концентрацию оксида, и есть электроды с меньшими концентрациями, например WL-15 (золотистый), содержащий около 1,5% оксида лантана. Они имеют и другой цветовой код.

Даже если два электрода относятся к одному типу и имеют одинаковую концентрацию легирующей добавки, но произведены разными фирмами, они могут заметно отличаться в работе. Большое значение имеет размер зерна, структура и распределение оксида. Поэтому аккуратнее выбирайте производителя.

Выбор диаметра электрода:

Большое значение имеет заточка электрода, причем со временем электроды деформируются и заточку нужно обновлять. При сварке постоянным током используется конусовидная заточка, при переменном токе делается округлый кончик.

Длина заточки влияет на глубину и ширину шва при сварке, её размер около 2-0,5 диаметра электрода. Ширина зоны проплавления уменьшается с увеличением длины заточки, а при малой длине заточки заметно снижается глубина проплавления. На стабильность дуги также влияют риски, образующиеся при заточке. Для стабильного горения дуги риски должны располагаться строго вдоль оси электрода, а их величина должна быть минимальной. Наилучшим вариантом является полировка электрода после его заточки. Также на горение дуги влияет притупление на кончике. Диаметр притупления выбирается в зависимости от диаметра электрода и величины сварочного тока.

Заточка вольфрамового электрода
Заточка вольфрамового электрода

Выполнение TIG сварки


Механическая очистка поверхности перед сваркой
Механическая очистка поверхности перед сваркой

Большинство металлов сваривается постоянным током прямой полярности (на электроде минус). Сварку алюминия и его сплавов, магния, медных сплавов со значительным содержанием алюминия (например, алюминиевая бронза) выполняют переменным током.

Сварочный ток выбирается в соответствии с диаметром электрода. Величина тока зависит также от рода тока. В таблице представлены ориентировочные значения силы тока (при использовании аргона), последнее слово за производителем выбранного электрода. Если ориентироваться на нижнюю границу, то при слишком малой силе тока дуга будет блуждать, и нужно просто увеличить силу тока (при условии правильной заточки электрода).

Диаметр электрода, мм Постоянный ток прямой полярности, А Переменный ток, А
1 10-70 10-15
1,6 40-130 30-90
2 65-160 50-100
3 140-180 100-160
4 250-340 140-220
5 300-400 200-280
6 350-450 250-300

Если сила тока будет чрезмерной для данного диаметра электрода, то электрод расплавится. Если слишком маленькой, то дуга будет нестабильной.

Напряжение на дуге зависит от её длины. Рекомендуется вести сварку на минимально короткой дуге, что соответствует пониженным напряжениям на ней. При повышении длины увеличивается ширина шва, уменьшается глубина проплавления и ухудшается защита зоны сварки. Оптимальная длина дуги составляет 1,5-3 мм, что соответствует напряжению на дуге 11-14В (напряжение холостого хода около 50-70В).

Вылет кончика электрода при сварке стыковых соединений должен быть 3-5 мм, а угловых и тавровых 5-8 мм.

Вылет кончика электрода
Вылет кончика электрода

Истечение газа по всему сечению сопла должно быть равномерным. Для этого внутри горелки устанавливаются газовые линзы, которые поддерживают ламинарный поток. При ветре или сквозняке эффективность защиты определяется жесткостью струи газа и ее размером.

Нарушение газовой защиты
Нарушение газовой защиты

Жесткость струи зависит от газа (аргон, гелий, их смесь) и растет с увеличением скорости его истечения. Поэтому при увеличении диаметра сопла необходимо одновременно повышать расход газа. Для улучшения защиты при сварке на ветру и на повышенных скоростях рекомендуется увеличить расход газа и диаметр сопла, а также приблизить горелку к детали. Для ограждения от ветра, зону сварки закрывают малогабаритными экранами. Подачу газа выключают через 10-15с (примерно по одной секунде для каждых 10А сварочного тока) после обрыва дуги. Для лучшей защиты металла, например при сварке титана, используют специальные приспособления (см. в статье Приспособления для сварки).

Существует два способа зажигания дуги: бесконтактный (дуга зажигается при помощи высокочастотного и высоковольтного разряда, создаваемого осциллятором) и контактный (дуга между электродом и изделием возникает в результате короткого замыкания электрода на изделие). Бесконтактный способ зажигания дуги используется когда недопустим поверхностный ожог и попадание вольфрама в шов, например, при сварке высоколегированных коррозионностойких сталей и сплавов (вольфрам может нарушить стойкость стали к коррозии). Контактный способ используют при сварке малоответственных конструкций, когда требования к качеству менее жесткие. Однако, при сварке ответственных металлоконструкций при отсутствии осциллятора, контактное зажигание дуги и выход на режим сварки можно выполнять на угольной или медной пластине. Современные аппараты сильно ограничивают ток короткого замыкания при касании электродом изделия, а при поднятии электрода, микроконтроллер обеспечивает плавное нарастание тока.

При сварке совершают только одно движение — вдоль оси шва. Отсутствие поперечных колебаний приводит к тому, что шов получается более узкий.

Положение горелки и присадочного прутка при TIG сварке
Положение горелки и присадочного прутка при TIG сварке

Чтобы металл шва не насыщался кислородом или азотом воздуха, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа. Во избежание разбрызгивания металла, конец прутка подают в сварочную ванну плавно. О степени проплавления судят по форме ванны расплавленного металла. Хорошему проплавлению соответствует ванна растянутая в сторону направления сварки, а плохому — круглая или овальная.

Форма сварочной ванны
Форма сварочной ванны

Сварку обычно выполняют справа налево. При сварке без присадочного материала, электрод располагают перпендикулярно к поверхности свариваемого металла, а с присадочным материалом — под углом. Присадочный пруток перемещают впереди горелки без поперечных колебаний.

При наплавке валиков горизонтальных швов в нижнем положении, присадочному прутку придают два направления движения: вниз и поступательно вдоль свариваемых кромок. Это надо делать так, чтобы металл равномерными порциями поступал в сварочную ванну.

Движения присадочного прутка
Движения присадочного прутка

Источник