Как правильно варить сваркой TIG

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:

• Не смотря на высокую температуру минимальная деформация металла при сварке за счет узкой зоны прогрева.
• Газ аргон тяжелее кислорода, поэтому воздух беспрепятственно вытесняется из сварочной зоны.
• Работа проводится быстро, обучиться не сложно, сваркой может заниматься даже мастер без высокой квалификации.
• Сварное соединение получается очень аккуратным и ровным, не требуется никакая механическая обработка шва.
• Можно сварить множество металлов, в том числе проблемных (вроде алюминия).
• Значительно меньше негативного влияния на экологию.

Недостатки

Аргоновая сварка всем хороша, но наша статья объективна, так что расскажем и о минусах:

• Сварка на открытом воздухе при ветреной погоде затруднительна, поскольку газ буквально выдувается из сварочной зоны (проблема решается установкой ветрозащитных щитов, но при этом расход газа существенно увеличиться).
• В отличие от других видов сварки, тиг сварка требует тщательной подготовки металла. Кромки нужно зачистить, не должно быть никаких следов масла и грязи, поверхности должны быть обезжирены. Если проигнорировать этот этап, то шов получится пористым и некачественным.
• Горелка устроена таким образом, что работа в труднодоступном месте может превратиться в настоящую проблему. Мастера предлагают увеличивать вылет стержня или обрезать электрод, но все это приводит к перегреву или другим неприятностям.
• Если вы используете в своем аппарате функцию «TIG lift», при этом разжигаете дугу вне сварочной зоны, то на поверхности металла могут образоваться следы, которые нужно потом зачищать. Но это скорее минус, связанный с неопытностью сварщика.

Как варить TIG сваркой

Запомните самое главное: 50% успеха — это правильный режим TIG. От этого зависит, насколько оправдаются ваши старания по подбору электрода. Но об этих особенностях мы поговорим позднее. Для начала расскажем о подготовке металла.

Очистите кромки от грязи, краски, масла и коррозии (если имеется). Даже если вам кажется, что кромки не нуждаются в очистке, все равно не игнорируйте этот этап. Затем нужно выбрать силу тока. От этого будет зависеть то, насколько хорошо проплавится металл. Ниже таблица с рекомендациями по установке силы тока.

Затем нужно установить полярность. Если вы работаете на постоянном токе, то используйте прямую полярность. Если вам предстоит тиг сварка переменным током, то соответственно обратную полярность.

Также нужно хорошо заточить электрод. Конец электрода следует отполировать. Если вам нужно сварить тонкий металл, то выбираются специальные электроды для тонкого металла, которые затем затачиваются до остроты. Если предстоит сварка тиг толстого металла, то можно изменять угол заточки.

Чтобы зажечь дугу можно провести электродом по поверхности металла (метод чирканья, по аналогии со спичками), можно включить функцию TIG lift, упрощающую поджиг дуги, или пользоваться методом бесконтактного поджига. Мы рекомендуем использовать именно третий метод, но он доступен только при работе с профессиональными дорогими аппаратами.

А теперь поговорим немного про оборудование, которое обязательно вам понадобиться, если вы решите заниматься этим видом сварки профессионально. Для начала приобретите или узнайте, если на вашем рабочем месте аппарат, в котором доступны разные режимы TIG сварки, кабель для крепления на массу, газовый баллон и редуктор. Это очень важно.

Также неплохо было бы узнать о том, какая горелка используется в вашем аппарате. Есть два типа: первый применяется при работе с тонкими металлами (до 3 миллиметров), второй соответственно для всех остальных металлов. Горелка для тонких металлов отличается малой мощностью, поэтому с ней удобнее работать, она быстро остывает. А вот горелка второго типа нуждается в дополнительной системе охлаждения. Например, система водяного охлаждения, когда в горелку встроена трубка с подачей холодной воды и спирта, чтобы вода не замерзла, когда система охлаждения долго не используется.

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!

10 советов, которые помогут начинающему TIG сварщику

TIG сварка (Tungsten Inert Gas) получает все большее распространение благодаря исключительному качеству сварных соединений. Но, к сожалению, в массовом производстве она практически не применяется. Это вызвано тем, что она имеет низкую производительность и все работы на ней, зачастую, производятся вручную. А где люди, там и человеческий фактор, поэтому каждый сварщик, который работает с TIG сваркой должен знать эти 10 простых правил:

Чистота — залог здоровья

Для TIG сварки, как ни для какой другой, важна чистота зоны сварки, поскольку любые загрязнения приведут к потере качества шва, который наносится. В случае сварки алюминия, даже если травление производилось за несколько часов до начала сварки, перед самим процессом желательно еще раз пройтись щеткой, чтобы уничтожить новообразовавшуюся оксидную пленку, так как в процессе сварки металл становится очень чувствительным к подобного рода загрязнениям.

Правильно подобранный электрод — хороший электрод

Не смотря на то, что TIG сварка практически не расплавляет электрод, как обычные способы, но химический состав, диаметр и заточка электрода всё же имеют значение.

Если в случае с диаметром все более-менее понятно: тоньше материал — меньше диаметр электрода, то с химическим составом возникают вопросы. Так решим же их, рассмотрев различия в трёх самых популярных типах электродов:

Чистый, нелегированный вольфрам (обозначается зеленой меткой на электроде)

Чистый вольфрам обычно используется для сварки алюминия, поскольку прекрасно работает на переменном токе и может использоваться со всевозможными защитными газами. К недостаткам можно отнести сравнительно быстрое расходование (сгорание) по сравнению с другими типами электродов, но это с лихвой компенсируется низкой стоимостью электродов из чистого вольфрама.

Торированный вольфрам (обозначается красным)

Главным преимуществом торированного электрода перед представленным ранее чистым вольфрамовым, является лучшая стабильность работы на постоянном токе. Эти электроды так же могут использоваться на переменном токе, но только на небольших толщинах. Главный их недостаток — небольшое радиоактивное излучение, поэтому они нуждаются в особых условиях хранения и работы с ними.

Лантанированный вольфрам (обозначается синим)

Этот тип электродов отличается удобством использования — на них значительно проще зажигать и удерживать дугу, лучше сохраняется форма заточки наконечника. Также к плюсам можно отнести значительную износостойкость и, как следствие, меньшее потребляемое количество на единицу шва.

Знай с чем работаешь

При сварке ответственных конструкций крайне важно знать, с какой толщиной и маркой металла ведется работа, поскольку в зависимости от этих факторов нужно подбирать присадочную проволоку, электрод и тип заточки. Соответственно, чем больше ответственность шва, тем более скрупулёзно нужно подходить к выбору используемого материала.

Постоянный или переменный?

Тип тока, который используется при сварке, сильно влияет на конечный результат.

Для сварки алюминия и магния обычно используется переменный ток. Обусловлено это тем, что постоянная перемена полярностей обуславливает разрушение оксидной пленки, которой покрывается металл (Т° плавления алюминия — 660°С, а Т° плавления оксидной плёнки — около 2000°С).

В остальных же случаях допускается использование постоянного тока.

Правильно затачивать тоже надо уметь

В зависимости от материала, который сваривается, нужно по-разному готовить электрод. В случае со сваркой стальных листов средней толщины, достаточно просто заточки «в половину» (электрод толщиной 3 мм заточить до 1.5 мм). Это помогает сфокусировать дугу и улучшить точность позиционирования. Чем тоньше метал — тем острее нужна заточка. Для переменного тока необходимо несколько закруглить конец, для постоянного — плоская заточка. И еще: затачивать нужно, чтобы канавки оставались по длине электрода, а не в поперёк, поскольку так дуга будет гореть намного более сфокусировано. Для алюминия действуют совсем другие законы. При сварке алюминия необходимо, чтобы кончик электрода был закруглен, для улучшения стабильности горения дуги.

Так же нужно не забывать, что электрод изнашивается, поэтому нужно контролировать его состояние (при необходимости затачивать и следить за его чистотой)

Регулирование силы тока

В большинстве современных сварочных аппаратов для TIG сварки существует автоматическая система регулирования силы тока, но что делать, если в аппарате её не предусмотрено, а шов нужно нанести? При ручном управлении силой тока, рекомендуется начинать процесс с как можно большей силой, и только после образования сварной ванны уменьшать её до комфортных значений.

Правильное движение

Для TIG сварки, как ни для какой другой, важно, как происходит перемещение сопла. Чтобы начать нанесение шва, необходимо разместить сопло под углом 90° относительно шва. После формирования сварочной ванны угол уменьшается до 70-80°. При заварке кратера угол уменьшают до 20-30°.

Осторожно с алюминием

При работе с алюминием нужно быть предельно осторожным, поскольку он обладает значительной теплопроводимостью и не имеет цветов побежалости. Поэтому при сварке алюминия травмоопасность значительно выше, чем при сварке других металлов.

Учитывай форму соединения

Различные соединения требуют различного подхода. При сварке внахлестку, к примеру, необходимо увеличить фокусировку тепла на торцах, поскольку это позволит обеспечить максимальную прочность при минимальном тепловложении. Так же необходимо учитывать форму шва при добавлении присадочного материала (больше тепла — больше присадочного металла).

Больше практики

Ничто так не помогает при TIG сварке, как опытная рука. Ведь даже прочтя все теоретические рекомендации, но взяв держак и присадочную проволоку впервые в жизни, идеальный шов никак не получится. Поэтому, перед тем, как приступать к сложным и ответственным швам необходимо попрактиковаться.

Аргонная 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:

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

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.

Тип вольфрамового электрода, состав, маркировка	Характеристика
Вольфрамовые электроды без специальных добавок Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси WP (зеленый)	Чистый вольфрам характеризуется очень высокой энергией, необходимой для выхода электрона из атома, вследствие чего зажигать дугу сложнее, чем с легированными электродами. Кроме того, из-за высокой энергии выхода электрона, температура на кончике выше, что приводит к короткому сроку службы электрода. Эти электроды используются только для сварки переменным током, однако лучше их вообще не использовать .
Вольфрамовые электроды легированные оксидом тория WT-20* (красный)	Долгое время торированные электроды были наиболее часто используемыми, и поэтому превратились в стандарт, который используется для сравнения других вольфрамовых электродов. Однако, поскольку торий является радиоактивным, многие пользователи перешли к другим альтернативам (когда они появились). Торий не вредит здоровью находясь в электроде, но опасна пыль, образующаяся при заточке, которая может попасть в легкие или открытые раны. Торий выделяется в воздух и при сварке, но в значительно меньшем количестве. Поэтому следует принимать меры предосторожности при заточке и сварке. Несмотря на эти проблемы, торированные электроды по-прежнему часто используются. Они имеет низкую энергию выхода электрона, и главное, хорошо работают при перегруженности по току . Эти электроды используются для сварки постоянным током, и не должны использоваться с переменным током.
Вольфрамовые электроды легированные оксидом церия WC-20* (серый)	Эти электроды особенно хороши для сварки постоянным током с низкой силой тока, потому что они очень легко зажигают дугу и, как правило, не могут работать при таких же высоких токах как торированные электроды. Хороши для коротких циклов сварки . В частности, они широко используется для сварки очень мелких деталей. Используются для сварки постоянным током, и не должны использоваться с переменным током.
Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана WL-20* (синий)	Имеют низкую энергию выхода электрона и самую низкую температуру на кончике, что способствует увеличению срока службы. Если не перегружать электрод по току, он может прослужить дольше, чем торированный электрод . Но не может работать при таких же высоких токах как торированный электрод. Используется для сварки постоянным током, а также будет показывать хорошие результаты с переменным током.
Вольфрамовые электроды легированные оксидом циркония WZ-8 (белый)	Этот материал является наиболее часто используемым при сварке переменным током , потому что имеет более стабильную дугу, чем чистый вольфрам. Хорошо препятствуют загрязнению ванны при переменном токе. Ни при каких обстоятельствах не рекомендуются для сварки постоянным током.
Вольфрамовые электроды легированные оксидом иттрия WY-20* (темно-синий)	Стойко выдерживают большие токи не загрязняя металл шва вольфрамом. Используются для сварки особо ответственных соединений постоянным током.
Другие варианты	Существуют и другие, менее распространенные электроды, например со смесью различных оксидов.

* – 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:

Металл	Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм
Цветные металлы	1	1,6
	2	2
	4	3
	5-6	4
	7 и более	5
Углеродистые, конструкционные и нержавеющие стали, жаропрочные сплавы	0,5	1
	1	1,6
	2	2
	3	3
	4	4
	5 и более	6

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.

Выполнение TIG сварки

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.

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.

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.

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.

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.

10 фактов о TIG-сварке

Сварка аргоном, также именуемая, как TIG-сварка, является универсальной. С ее помощью можно сваривать любые виды металлов. От сварщика потребуются только мастерство, умение подбирать присадки и наличие баллона с инертным газом – аргоном. Основной принцип аргонодуговой сварки – сваривание металлов и их сплавов в среде инертного газа неплавящимся электродом.

Факты о названии сварки

1. Маркировка буквами латинского алфавита

Интересно, что название данного вида сварки несколько отличается в разных странах, и незнание маркировки может ввести в заблуждение разнообразием аббревиатур. Например, в англоязычных странах аббревиатура, которой маркируется аргонодуговые сварочные инверторы – это TIG. Расшифровывается как «Tungsten Inert Gas» – сварка вольфрамовым (на шведском вольфрам – «tungsten») электродом в среде инертного газа. Именно эта маркировка часто употребляется на территории Европы и Средней Азии.

В Германии, в связи с особенностями немецкого языка маркировка состоит из букв WIG, то есть Wolfram Inert Gas. В Соединенных Штатах Америки аббревиатура GTAW или же Gas Tungsten Arc Welding, то есть сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

2. На территории Российской Федерации дуговая сварка в среде защитного газа имеет собственные обозначения

Согласно ГОСТ 14776-79, технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом обозначается ИН и ИНп. Маркировка ИН говорит о том, что сварочный процесс производится в среде инертного газа, при помощи неплавящегося электрода. Если же используются присадочные металлы, добавляется маленькая буква «п».

3. Как правильно говорить: «аргонно-дуговая» или «аргонодуговая» сварка?

Согласно ГОСТ 2601-84, существует единственно верное понятие аргонодуговой сварки.

Мифы о TIG-сварке

Существует ряд заблуждений и мифов, которые связаны со сварочным процессом в аргоновой среде. Важно знать, что сварочный процесс сам является опасным и вредным видом деятельности, а работа в среде защитных газов усугубляет ситуацию. В связи с этими факторами разработан комплекс обязательных мер и условий по обеспечению безопасности сварщика. Но при их несоблюдении может возникнуть целый ряд опасных ситуаций для жизни и здоровья рабочего, которые со временем превращаются в мифические утверждения о вреде и сложности сварочного процесса.

1. При сварке в аргоновой среде, аргон губительно воздействует на сварщика

Обратимся к химии. Данный газ является химически инертным и занимает третье место по объему в атмосфере планеты Земля после азота и кислорода. Аргон не обладает каким-либо характерным запахом, вкусом и цветом. Он не токсичен и не взрывоопасен.

Он весит практически в 1,4 раза тяжелее чем воздух и способен вытеснять кислород. И при работе с данным газом если не соблюдать меры безопасности он может привести к потере сознания и головокружению, если попадет в дыхательные пути человека.

Правила, которые обеспечат полную безопасность сварного при работе с аргоном:

1. Работать нужно в помещениях, где установлены вытяжки в полу, или же на расстоянии 20-30 см от уровня пола. В таком случае аргон, который спускается вниз будет выводиться из помещения и будет поддерживаться оптимальный уровень кислорода в помещении.
2. При осуществлении потолочных и вертикальных швов в аргоновой среде необходимо использовать средства индивидуальной защиты, например, шланговый противогаз.
3. Контролировать уровень кислорода в рабочем помещении во время работы с аргоном. Ручные и автоматические измерительные приборы должны показывать, как минимум, 20% наличия O2 в помещении.

2. Аргонодуговая сварка влияет на мужское здоровье

Данный миф распространен среди учеников сварщиков и любителей. Возникновение убеждения связано с низкой осведомленностью о технологии сварки и сварочном процессе в среде инертного газа. По мнению распространителей мифа, все дело в использовании слабого радиоактивного металла – оксида тория. Он нужен для заточк вольфрамовых электродов, однако его содержание не превышает допустимого количества, поэтому мнение считается ошбочным.

Если соблюдать меры безопасности при заточке электрода – надевать респиратор, включать вытяжку и хранить не более трех килограммов ториево-вольфрамовых электродов в одном месте – все будет в порядке.

Вольфрамовая пыль, как и прочие мелкие частицы иных металлов, раздражает дыхательные пути, но радикально повлиять на здоровье человека не может. Важно учитывать, что современные технологии производства вольфрамовых электродов создают безопасные и эффективные соединения, которые не были доступны в начале и середине XX века – во время возникновения мифа.

3. TIG-сварка «капризна» в работе

В подавляющем большинстве аргоновые TIG-аппараты оснащены большим количеством надстроек и регуляторов, нежели MMA-инверторы для ручной дуговой сварки и MAG-инверторы для полуавтоматической сварки.

Поэтому сварщик, работающий с TIG, должен иметь либо специализацию на данном виде сварки, либо высший разряд. Тогда весь спектр возможностей используется, а сварное соединение будет оптимальным.

Для осуществления сварочного процесса каждый работник должен:

• настроить сварочный TIG-инвертор и выбрать оптимальный сварочный ток;
• в зависимости от тока, а также изделия подобрать диаметр вольфрамового неплавящегося электрода;
• определить вид металла и сплава изделия и выбрать присадочные прутки;
• по возможности выбрать оптимальный вариант инертного газа, точнее его состава (может использоваться как чистый аргон и его смеси, а также гелий).

При соблюдении всех этапов, сварщик осуществляет сварочный шов на любом металлическом изделии. Причем данный вид сварки является универсальным, но используется не часто из-за большей материалоемкости. А во время сварочного процесса отсутствуют искры и шлак.

Факты о сварочных инверторах

1. TIG-инвертор имеет большее число надстроек и регуляторов нежели инверторы, работающие в среде активных газов – углекислого газа и кислорода

Данная особенность TIG-сварки обусловлена большой разновидностью углеродистых, а также высоко-, средне- и низколегированных сталей. Каждая имеет свои особенности и характеристики, на основе которых к стали должен подбираться оптимальный уровень напряжения тока. Толщина металла и наличие примесей в конструкции и изделии также требуют дополнительных настроек аппарата.

2. При аргонодуговой сварке важно контролировать целостность шлангов, которые соединяют баллон и TIG-инвертор

Наличие необходимого давления газа при работе позволит создать равномерный и хорошо проваренный шов. Также целостность шлангов подачи газа предотвратит нецелевой расход инертного газа и наступление опасной для здоровья ситуации.

3. Прототипом вольфрамового электрода для TIG-инвертора была вольфрамовая нить

В 1916 году американский ученый Ирвинг Ленгмюр опытным путем определил, что вольфрамовая нить, используемая в обыкновенной лампочке накаливания, станет лучше передавать заряд если покрыть её оксидом тория. Данное открытие стало предпосылкой для создания вольфрамовых электродов, которые используются в аргонодуговой сварке.

4. TIG-инвертор требует ухода

Как и любой сварочный инвертор, TIG-аппарат имеет множество мельчайших деталей, элементов и плат. Во время работы с металлическими конструкциями и изделиями в воздухе появляются частицы сталей и пыли, которые оседают как на внешнем корпусе сварки, так и внутри нее, попадая через вентиляционные отверстия.

Поэтому после работы с аппаратом важно очистить его от пыли и загрязнений, например, слабым потоком сжатого воздуха. Также нужно обязательно проверять исправность TIG-инвертора, рукава, горелки и массы до и после эксплуатации.

TIG сварка: что это такое, особенности и преимущества

Большой популярностью в равной степени как среди профессионалов, так и любителей пользуется аргоновая TIG-сварка. Она работает везде, где необходимо соединять металлы: на заводах; в мастерских, гаражах и на частных подворьях. Востребованность аппаратов обусловлена их универсальностью в работе. Они отлично справятся с задачами сварки и тонких листов металла, и заготовок большой толщины. Если потребуется соединить элементы из цветных металлов, то эта задача тоже решаема. Но применение ТИГ-сварки требует знаний нюансов. Иначе хороший результат получить будет практически невозможно.

Что такое TIG сварка

Будет правильно с самого начала расшифровать аббревиатуру, в которой скрыта вся соль метода. В переводе с немецкого «Tungsten–InertGasschweißen» ни что иное как «вольфрамовая сварка инертным газом». Проще говоря – это соединение металлов с использованием вольфрамовых электродов в инертной газовой среде.

Ключевым элементом технологии является электрод, начинающий плавиться при температуре 3,5 тысячи градусов по Цельсию. Это очень низкий показатель, позволяющий применять вольфрамовые электроды в сварке подавляющего большинства марок стали и сплавов из алюминия. Стержень считается неплавящимся. Только время от времени его необходимо обтачивать, чтобы избавиться от окалины и шлака. Тогда намного легче разжечь и удерживать дугу во время работы.

Стержень устанавливается непосредственно в горелку, точнее будет сказать в сопло. По периметру подается инертный газ. Чаще всего для этих целей используется аргон. Если не будет защитной оболочки, то к сварочному шву образуется приток кислорода. Металл будет гореть, а качество сварного шва останется неудовлетворительным. Инертный газ перекрывает доступ кислороду, препятствуя образованию микротрещин и пустот внутри расплавленного металла. Благодаря этому шов становится прочнее и монолитнее.

После розжига дуги начинается процесс плавления кромок свариваемых элементов. Их желательно разместить как можно плотнее. В этом случае больше шансов получить на выходе плотный и достаточно прочный шов. Но часто возникает ситуация, когда приходится сваривать детали, между которыми существует пространство. Тогда необходимо использовать присадочную проволоку, расплав которой заполнит пустоты, улучшит его механические характеристики и сделает соединение более плотным.

Технологий TIG особенно актуальна при сваривании алюминиевых сплавов, поверхность которых защищена пленкой из оксида металла. Она не только присутствует на заготовке, но и образуется при высоких температурах, то есть во время сварки. Пленка препятствует формированию сварочной ванн и шва хорошего качества. Аргон либо другой инертный газ предотвращает образование пленки.

Что нужно для ТИГ сварки?

Широкое распространение технология TIG получила еще и по той причине, что генерируемая дуга генерирует высокую температуру. Благодаря этому для опытного сварщика не составит проблем задача соединения заготовок из углеродистой стали. Важно подчеркнуть, что при этом будет достигнуто высокое качество сварочного шва. Помимо стали можно работать с большим количеством других металлов: чугуном, титаном, алюминием и прочими. Высококачественными получаются швы при сварке нержавеющей стали. Они даже не нуждаются в последующей очистке.

Для начала работ потребуется:

• сварочный аппарат;
• редуктор;
• инертный газ;
• присадочная проволока.

Тем, кто планирует профессионально заниматься сварочными работами, необходим аппарат с несколькими TIG-режимами. Нужно поинтересоваться типом горелки. Всего их два: для сваривания тонких листов металла и для всех остальных видов работ.

Преимущества и недостатки

Достоинства ТИГ сварки происходят из технологических особенностей. В частности, они обусловлены применением стержней с содержанием вольфрама и защитой рабочей среды инертными газами. Основные плюсы:

• Зона прогрева заготовок очень узкая. Благодаря этому деформации металла сводятся к минимуму.
• Инертные газы тяжелее атмосферного воздуха и вытесняют кислород из рабочей области.
• Сварки TIG очень просты в эксплуатации. Ими легко научиться пользоваться и не требуется высокая квалификация специалиста.
• По завершению работ чаще всего не требуется механическая доработка шва. Он получается достаточно аккуратным и чистым.
• Аппарат дает возможность сваривать внушительную линейку металлов, включая и цветные.
• Вредное влияние на окружающую среду сведено к минимуму.

Тем не менее, как и любой другой тип сварочных аппаратов, ТИГ модели наделены недостатками:

• Непросто работать при ветреной погоде, поскольку инертный газ не удерживается в рабочей зоне. Можно прибегнуть к монтажу ветрозащитных щитов, но увеличенного расхода аргона при этом избежать не удастся.
• Очень важна тщательная предварительная подготовка металла. На кромках не должно оставаться следов от масла, жира или других загрязнений. Нельзя игнорировать данный этап, поскольку шов получится низкого качества.
• Сложно работать в труднодоступных местах из-за особенностей конструктива горелки. В некоторых случаях мастера обрезают или, наоборот, удлиняют вылет стержня. Но это отрицательно сказывается на скорости работы и качестве сварочного шва.
• При использовании функции TIG lift нежелательно разжигать дугу вне пределов рабочей зоны. Поскольку на поверхности металла образуются следы, которые в дальнейшем нужно будет удалить.

Как варить TIG сваркой

Половина успеха заключена в правильном выборе режима работы. Но изначально следует потрудиться в подготовке свариваемой поверхности. Ее необходимо очистить от грязи, жира, остатков краски и т.п. Игнорировать процедуру не следует даже в том случае, когда кромки визуально кажутся чистыми. После этого можно перейти к определению нужной силы тока. Насколько правильно будет выбран данный параметр, настолько хорошо проплавится металл. В помощь приведена таблица со справочными данными.

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

Самое время определиться с полярностью. Здесь все достаточно просто. При работе на постоянном токе полярность выбирается прямая, и, наоборот, при переменном – обратная. Электрод подвергается заточке с дальнейшей полировкой. При сваривании тонких листов нужно брать специальные стержни, предназначенные для сварки тонкого металла. При заточке они затачиваются максимально остро. Соответственно, для толстого металла угол меняется в большую сторону.

Дуга поджигается по принципу спичек. Электродом проводят по поверхности металла. Как альтернатива – функция TIG lift, но поджигать следует в рабочей зоне. Наиболее практично пользоваться бесконтактным поджигом, если такая функция предусмотрена. Дело в том, что она есть только на профессиональных дорогостоящих моделях аппаратов.

Заключение

Современный технологии, реализованный в аппаратах ТИГ-сварки, предоставляют много новых возможностей как новичкам, так и опытным специалистам. Можно сваривать заготовки из различных металлов разной толщины. Намного проще стали соединять цветные металлы, включая медь, титан и алюминий. Перестала быть проблемой сварка чугуна. Специалист избавлен от необходимости решать множество проблем, которые вызваны особенностями разных металлов.

TIG сварка: что это такое, особенности и преимущества