Для чего применяется тиг сварка
Что такое аргонодуговая сварка TIG
Что такое TIG сварка: как расшифровывается, технология
Многие почему-то путают аргонодуговую TIG сварку с полуавтоматической сваркой при помощи проволоки. Однако на самом деле это не так, и TIG сварка, также далека от полуавтомата, как и MMA сварка плавящимся электродом.
На самом деле все просто, и аббревиатура TIG расшифровывается, как — Tungsten Inert Gas. Если в двух словах, то это — аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом.
В отличие от MAG и MIG сварки, TIG сварка производится в среде инертного газа, такого как аргон. Главным элементом для сварки выступает вольфрамовый электрод, который изготовлен из очень тугоплавкого металла. Его температура плавления почти 4000°C.
Что такое TIG сварка
При этом наверняка многие начинающие сварщики спросят, а зачем же используется вольфрамовый электрод, если он совсем не плавится при сварке металлов. И здесь как оказывается все просто. Неплавящимся электродом в аргонодуговой сварке формируется сварной шов.
В свою очередь это даёт возможность получения аккуратного и точного соединения, которое недоступно для всех других видов сварки.
Для аргонодуговой сварки в среде защитного газа используется специальная горелка, в сопло которой и устанавливается вольфрамовый электрод. Во время сварки вокруг электрода подаётся инертный газ аргон, который защищает соединение от окружающего воздуха.
Если аргон не будет защищать расплавленный металл, это увеличит пористость шва и приведёт к возникновению различного рода дефектов.
Принцип работы аргонодуговой сварки
Аргонодуговая сварка — осуществляется с использованием той же самой дуги, что и в ручной дуговой сварке. Однако в качестве замыкающего элемента катод и анод служит неплавящийся электрод, в данном случае — вольфрамовый.
Следовательно, может возникнуть ещё один вопрос: если электрод неплавящийся, то, что же именно попадает в сварочную ванну? При сварке изделий расположенных вплотную друг к другу, вполне достаточно того металла, который расплавляется с кромок.
Однако если расплавленного металла не хватает, то сварщик использует при аргонодуговой сварке специальную присадочную проволоку.
В чем преимущества TIG сварки
На самом деле преимуществ у аргонодуговой сварки достаточно много:
Именно за счет всех вышеперечисленных преимуществ, аргонодуговая сварка нашла широчайшее применение на сегодняшний день. TIG сварка активно применяется в машиностроении и при изготовлении всевозможных изделий, в том числе и для пищевой, химической, а также нефтеперерабатывающей продукции.
Аккуратный с эстетической стороны сварной шов позволил использовать аргонодуговую сварку для изготовления различных изделий, например, полотенцесушителей и радиаторов отопления. Не обойтись без ТИГ сварки и в автосервисах, а также на заводах по производству автомобилей.
Особенности и преимущества TIG сварки
Аргонодуговая TIG сварка (или просто сварка тиг) очень популярна у профессиональных сварщиков. Ее широко используют не только на крупных производствах, но и в небольших мастерских, например, автосервисах. Все дело в универсальности такой технологии: вы сможете без труда сварить как тонкий эстетичный шов, так и полностью проплавить толстые стыки деталей. Вам также не страшна сварка меди, алюминия или нержавеющей стали. Но не все так просто. Эта технология имеет ряд нюансов, которые нужно учесть перед сваркой.
В этой статье мы подробно расскажем, что такое аргонодуговая tig сварка, какие достоинства и недостатки есть у этой технологии, как правильно варить тиг сваркой и какое оборудование необходимо для работы.
Общая информация
Что такое автоматическая аргонодуговая сварка или ручная аргонодуговая сварка TIG? Давайте начнем с самой аббревиатуры. TIG означает «tungsten –Inertgasschweißen» (адаптивный перевод «вольфрам-защитный инертный газ»). В этой аббревиатуре заложена вся суть данного метода сварки: в работе применяется вольфрамовый электрод и защитные газы.
Вольфрамовый электрод — ключевой компонент TIG сварки. Он обладает уникальными свойствами: плавится при относительно небольшой температуре (около 3500 градусов по Цельсию), так что его можно без проблем использовать со всеми видами алюминия и стали. При этом «плавление» номинальное. Сам электрод считают неплавящимся, а это значит, что его необходимо периодически затачивать, чтобы дуга была стабильной и ее было легче вести. Сам стержень фиксируется в горелке, при этом нет нужды беспокоиться о длине электрода, поскольку неиспользуемая длина находится в специальном колпачке.
На конце горелки расположено сопло, в котором держится электрод, и вокруг горелки осуществляется подача защитного газа с помощью специальной кнопки. В большинстве случаев в качестве защиты используют газ аргон. Если не использовать аргон, то в сварочную ванну попадет кислород и качество шва будет неудовлетворительным. Соединение будет пористым и непрочным, не исключено образование трещин. Все эти проблемы и предотвращает газ.
Необходимо зажечь дугу. Она будет плавить предварительно разделанные кромки. Если есть возможность расположить детали как можно ближе друг к другу, то это хорошо. Шов получится очень надежным и герметичным. Если имеет место работа с зазорами или нужно сварить крайне прочный шов, способный переносить существенные механические нагрузки, то сварщики используют присадочную проволоку.
В качестве присадочного материала нужно использовать проволоку, изготовленную из того же металла, который требуется сварить. С помощью такой технологии можно легко сварить алюминий, с которым у новичков обычно много проблем. При высокой температуре на поверхности алюминия образуется окисная пленка, которая препятствует формированию качественного шва. В худших случаях пленка просто не дает сделать сварочную ванну и вести шов. С помощью тиг сварки можно решить эту проблему, поскольку защитный газ не дает пленке формировать на поверхности металла.
Применение
TIG сварка с поддувом получила свое распространение еще и потому, что температура горения дуги достаточно высокая. Благодаря такой особенности сварщик может соединить и углеродистую сталь, и цветной металл. При этом качество шва будет на достойном уровне. Можно работать с чугуном, алюминием и его сплавами, титаном и другими металлами. Особенно эстетичными получаются швы при тиг сварке нержавейки. Шов сразу получается чистым, его не нужно очищать от шлака или брызг.
Все эти достоинства TIG сварки позволяют данной технологии находить себе применение на заводах крупных автоконцернов, в пищевом бизнесе, в химической и нефтеперерабатывающей отрасли, многих частных автосервисах и станций технического обслуживания автомобилей.
Преимущества
Помимо всех перечисленных выше плюсов есть еще ряд достоинств, которые нельзя не упомянуть. Все они связаны, конечно, с использованием вольфрамовых стержней и инертных газов. Итак, плюсы:
Недостатки
Аргоновая сварка всем хороша, но наша статья объективна, так что расскажем и о минусах:
Как варить TIG сваркой
Запомните самое главное: 50% успеха — это правильный режим TIG. От этого зависит, насколько оправдаются ваши старания по подбору электрода. Но об этих особенностях мы поговорим позднее. Для начала расскажем о подготовке металла.
Очистите кромки от грязи, краски, масла и коррозии (если имеется). Даже если вам кажется, что кромки не нуждаются в очистке, все равно не игнорируйте этот этап. Затем нужно выбрать силу тока. От этого будет зависеть то, насколько хорошо проплавится металл. Ниже таблица с рекомендациями по установке силы тока.
Затем нужно установить полярность. Если вы работаете на постоянном токе, то используйте прямую полярность. Если вам предстоит тиг сварка переменным током, то соответственно обратную полярность.
Чтобы зажечь дугу можно провести электродом по поверхности металла (метод чирканья, по аналогии со спичками), можно включить функцию TIG lift, упрощающую поджиг дуги, или пользоваться методом бесконтактного поджига. Мы рекомендуем использовать именно третий метод, но он доступен только при работе с профессиональными дорогими аппаратами.
А теперь поговорим немного про оборудование, которое обязательно вам понадобиться, если вы решите заниматься этим видом сварки профессионально. Для начала приобретите или узнайте, если на вашем рабочем месте аппарат, в котором доступны разные режимы TIG сварки, кабель для крепления на массу, газовый баллон и редуктор. Это очень важно.
Также неплохо было бы узнать о том, какая горелка используется в вашем аппарате. Есть два типа: первый применяется при работе с тонкими металлами (до 3 миллиметров), второй соответственно для всех остальных металлов. Горелка для тонких металлов отличается малой мощностью, поэтому с ней удобнее работать, она быстро остывает. А вот горелка второго типа нуждается в дополнительной системе охлаждения. Например, система водяного охлаждения, когда в горелку встроена трубка с подачей холодной воды и спирта, чтобы вода не замерзла, когда система охлаждения долго не используется.
Вместо заключения
Сварка tig — технологичный и современный способ сварки, открывающий новые возможности даже для опытного мастера. Сварка аргоном с применением вольфрамового электрода или присадочной проволоки позволяет сварить различные типы металлов, от тонких до толстых. Вам доступна быстрая и качественная сварка меди, алюминия, чугуна и титана. Больше не нужно тратить уйму времени, пытаясь решить все проблемы, связанные с особенностями каждого металла.
TIG сварка — это выбор профессионалов своего дела. Эта технология востребована во многих сферах деятельности человека и постоянно требуются мастера со знанием этой технологии. Применяя в своей работе наши рекомендации вы сможете приступить к сварке и успешно завершить ее. Но не останавливайтесь на достигнутом, изучайте как можно больше теории, чтобы затем применить ее на практике. Желаем удачи в работе!
Аргонодуговая сварка TIG
Аргонодуговая TIG сварка – универсальная технология сваривания металлических изделий при помощи вольфрамовых электродов. Она позволяет создавать сплошные швы на тонких деталях из неферромагнитных материалов и их сплавов. Сварка TIG активно используется в отраслях тяжелой промышленности, в автосервисах и небольших мастерских.
История появления
В конце XIX столетия американский ученый Чарльз Коффин впервые использовал инертные газы для сваривания изделий из металла. Его исследования были основаны на опытах русских физиков Василия Петрова и Николая Славянова, открывших дуговой метод сварки деталей. Новая технология не позволяла сваривать заготовки из алюминия и магния, что обусловлено изменением степени окисления материалов при взаимодействии с воздухом.
В 30-х гг. XX в. технология TIG сварки была усовершенствована американскими учеными Расселом Мередитом и Нортропом Эйкрафтом. В 1941 г. инертные газы стали активно применяться для сваривания магния на постоянном токе. Спустя несколько лет специалисты компании Northrop Corporation начали использовать технологию ТИГ для соединения алюминиевых, магниевых и никелевых деталей. Это способствовало развитию авиационной промышленности и ракетостроения.
Сущность процесса сварки TIG
В переводе с английского языка аббревиатура TIG означает “вольфрам + инертный газ” (Tungsten + Inert Gas). Принцип работы ТИГ сварки заключается горении электрической дуги в аргоне. Этот инертный газ тяжелее воздуха. Он защищает свариваемые материалов от воздействия кислорода. Аргон предотвращает окисление металлов. В результате образуется аккуратный и прочный сварной шов.
Электроды для аргонодуговой сварки изготавливаются из вольфрама. Температура плавления этого химического элемента составляет 4000 °С. Он может работать со всеми разновидностями стали. Чтобы сварить прочный шов, нужно периодически производить заточку вольфрамового электрода. Эта процедура позволит увеличить срок эксплуатации электрического проводника и снижает риск сокращения его ресурсных показателей. Выделяют следующие значение углов заточки электродов:
Если угол заточки меньше 20 °С, то физические свойства вольфрамового электрода изменятся. При высоких температурах (свыше 90 °C) устойчивость электрической дуги во время горения снижается. Заточку необходимо производить вдоль поверхности электрического проводника, чтобы не деформировать его. Точение осуществляется при помощи болгарок, кругов из мелкозернистых абразивных материалов и наждачной бумаги. Для обеспечения высокой точности заточки рекомендуется закрепить электрод на стержне шуруповерта или дрели.
Заточенный электрический проводник закрепляется на конической трубке, расположенной на сопле горелки. Часть электрода накрывается футляром, предотвращающим короткое замыкание. Для TIG сварки необходимо использовать горелки РГА-150 или РГА-440. Их основные параметры указаны в ГОСТ 5.917-71.
ГОСТ 5.917-71 Горелки ручные для аргонодуговой сварки типа РГА-150 и РГА-400
Горелка с электрическим проводником помещается в сварочную ванну с инертным газом. В результате электрод изолируется от кислорода. Запуск аргона контролируется при помощи функциональных кнопок на горелке. Во время настройки горелки рекомендуется увеличить вылет электрода. В этом случае электрическая дуга сможет сваривать труднодоступные элементы металлических заготовок.
В процессе аргонодуговой сварки плавящимся электродом происходит разжигание электрической дуги. Во время ее горения расплавляются кромки свариваемых деталей. В сварочных ваннах без газа электронная дуга не сможет стабильно гореть. В результате увеличится пористость шва, снижающая его прочность.
При ТИГ сварке не рекомендуется применять неплавящиеся электроды. В этом случае электрическая дуга не загорится при взаимодействии вольфрамового проводника с металлической поверхностью. При розжиге дуги неплавящимися электродами образуется слабая искра, что обусловлено высокой степенью ионизации инертного газа.
Если в процессе TIG сварки между свариваемыми металлами образуется зазор, то нужно использовать присадочную проволоку. Это приспособление позволит создать прочный шов, не подвергающийся разрывам или изломам. Диаметр проволоки зависит от ширины свариваемых заготовок и формы шва.
Для создания прочных соединений металлов при помощи технологии TIG используются следующие приборы:
При помощи этого оборудования можно сваривать изделия из нержавейки, латуни, меди и бронзы.
Чтобы правильно выбрать приборы для TIG сварки, нужно учитывать следующие факторы:
Основным аппаратом для аргонодуговой сварки является сварочный инвертор. Он способен конвертировать постоянный ток в переменный, изменяя значение его частоты. Сварочный инвертор обладает следующими достоинствами:
Сварочный инвертор можно сконструировать в домашних условиях при помощи графических схем. Для этого нужно приобрести комплект шлангов, осциллятор и устройство для задержки подачи электротока. Самостоятельная сборка сварочного инвертора позволит сохранить большое количество денежных средств. Для осуществления монтажных работ человек должен знать основы механики и иметь опыт работы с платами и небольшими деталями.
Применение
ТИГ сварка активно используется в промышленности из-за высокой температуры горения электрической дуги. Эта технология позволяет сваривать детали из углеродистой и нержавеющей стали, чугуна, алюминия и иных тугоплавких металлов. Технология TIG нашла применение в следующих сферах:
ТИГ сварка используется в бытовых условиях. С помощью этой технологии можно устранить трещины в радиаторе автомобиля, изготовить кухонную посуду или металлические сушители для полотенец.
Преимущества и недостатки
Выделяют следующие преимущества аргонодуговой сварки:
ТИГ сварка имеет следующие недостатки:
Основные недостатки ТИГ сварки зависят от профессиональных навыков сварщика и опыта работы.
Сварочный источник питания
Для подачи электричества в процессе TIG сварки используются следующие виды источников питания:
Выбирать блок питания необходимо в соответствии со схемами сварочного инвертора. В противном случае приборы не смогут подключиться к единой электросети. Важно, чтобы сварочные инверторы для TIG сварки были оборудованы влагоотделителями. Они не позволяют влаге проникнуть аргоновую среду. При попадании жидкости на свариваемую поверхность на шве появиться множество трещин.
Используемые сварочные материалы
Для TIG сварки требуются следующие материалы:
Сварочные материалы обеспечивают стабильное горение электрической дуги и получение сварных беспористых швов с высокой устойчивостью к механическим воздействиям.
Защитные газы
Защитные газы для TIG сварки оказывают влияние на перенос металлов, форму и физические характеристики шва. Они позволяют увеличить скорость и эффективность сварки. Чаще всего в качестве защитного газа используется аргон. Он имеет невысокую теплопроводность и низкий потенциал ионизации. При сварке деталей в аргоновой среде шов получается глубоким и узким.
Также в качестве защитного газа для ТИГ сварки может использоваться гелий. Он легко проводит тепло и обладает высоким потенциалом ионизации. При сваривании изделий в гелиевой среде увеличивается ширина шва. Данный инертный газ обеспечивает стабильное смачивание свариваемых заготовок по краям.
Электроды
Электроды для аргонодуговой сварки состоят из прочного вольфрама, являющегося одним из самых тугоплавких химических элементов. Они улучшают качество шва слабо нагреваются при горении электрической дуги. В следующей таблице представлен расход вольфрамовых электродов при аргонодуговой сварке деталей из различных материалов:
| Свариваемый материал | Толщина поверхности, мм | Диаметр электрических проводников, мм | Расход на 100 м шва, г | |
| При ручном сваривании | При автоматическом сваривании | |||
| Нержавеющие стали с высокой теплостойкостью | 1 | 1,5 | 8,3 | 3,9 |
| 2 | 2 | 23,4 | 10,9 | |
| 3 | 3 | 83,3 | 39 | |
| 4 | 4 | 132,2 | 125 | |
| 5 | 5 | 165 | 156 | |
| Сплавы магния и алюминия | 2 | 2 | 23,4 | 10,9 |
| 4 | 3 | 83,3 | 39 | |
| 5 | 4 | 132,2 | 156 | |
| 7 | 5 | 165 | 156 | |
Вольфрамовые электроды для аргонной сварки не требуют применения присадок и различных проволок. Для улучшения технических характеристик электрических проводников необходимо проводить их предварительную заточку. Эта процедура обеспечит стабильное горение дуги во время сваривания заготовок.
Влияние полярности тока на процесс сварки TIG
Сваривание металлов при помощи технологии TIG может осуществляется различными способами. Режиме аргонодуговой сварки зависят от полярности. Этот параметр определяет характер взаимодействия инертного газа и электрода. Выделяют 2 разновидности полярности:
Обратная и прямая полярности отличаются несимметричностью выделения тепла. Этот параметр характеризуется напряжением в отдельных областях дуги и видом тока.
Постоянный ток
Во время сваривания деталей при постоянном токе применяется прямая полярность. Сварка в этом режиме имеет следующие преимущества:
Сварка при постоянном токе отличается высокой сложностью технологического процесса, поэтому она используется редко.
Переменный ток
Во время сваривания заготовок при переменном токе используется обратная полярность. В этом режиме смена полюсов осуществляется в автоматическом режиме. Переменный ток обеспечивает стабильность горения электрической дуги. Он позволяет очистить поверхность металлов от оксидной пленки, что улучшает качество шва. Сварка при переменном токе отличается низкой сложность технологического процесса и часто используется на крупных производствах.
Техника сваривания
Сварка TIG производится по следующему алгоритму:
Во время сваривания горелку необходимо держать в левой руке. Угол между электродом и проволокой должен составлять 90°. Электрический проводник нужно расположить на расстоянии 0,2 см от свариваемой поверхности. Важно правильно настроить подачу аргона, газ должен подаваться перед включением источника питания.
Основные параметры режима ручной сварки TIG
Режим ручной аргонодуговой сварки имеет следующие параметры:
Существуют также дополнительные параметры ручного режима сварки TIG. К ним относятся положение шва, покрытие электрода и толщина свариваемых деталей.
Особенности сварки алюминия и алюминиевых сплавов
Сварку алюминия необходимо производить при переменном токе, что позволит очистить поверхность металла от оксидной пленки. Перед свариванием необходимо обезжирить заготовки с помощью растворителя. Во время обработки алюминия присадочная проволока должна перемещаться вдоль шва. Ее нужно расположить перед электрическим проводником. Наивысшее качество шва при сваривании алюминия обеспечивается при сварке деталей в горизонтальном положении.
Основные международные обозначения, относящиеся к сварке TIG
Сокращение TIG официально используется для обозначения процесс аргонодуговой сварки на территории Европе. Здесь также используются следующие аббревиатуры:
В Германии для обозначения TIG сварки используется аббревиатура WIG (Wolfram-Inertgasschweiben).
Ошибки при TIG сварке
Основной ошибкой при ТИГ сварке является быстрое сгорание электрода, обусловленное некорректной полярностью и малым расходом аргона. В этом случае на шве могут появиться частицы вольфрама. Нестабильность горения дуги обуславливается загрязненностью электрода и присутствием конденсата на металлической поверхности. При быстром отключении инертного газа изменяется цвет шва и появляется желтый дым.
Правила безопасности
При сваривании деталей с помощью технологии TIG нужно соблюдать технику безопасности: