tig сварка что это такое и для чего он нужен
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:
Все об аргонодуговой сварке. Обзор популярных TIG-аппаратов.
Содержание:
Основная сфера применения TIG-метода — сварка тонкостенных изделий (до 6 мм). Он является универсальным сварочным методом: на сегодняшний день с его помощью можно сварить не только цветные, но и нержавеющие, низколегированные и углеродистые стали, причем в любом пространственном положении. Несмотря на невысокую скорость работы, при TIG-сварке получается прочный аккуратный шов. Этот способ используется, когда самый важный фактор — высокое качество, а скоростью можно пренебречь.
Что же нужно для получения качественного результата работы?
Что такое TIG-сварка?
TIG (Tungsten Inert Gas) — ручная дуговая сварка с использованием неплавящегося электрода под защитой инертных газов. Дуга инициируется между деталью и вольфрамовым электродом, из газового сопла поступает газ, который защищает сварочную ванну и электрод. Он, в свою очередь, располагается в центре сопла и не плавится. Во время работы газ должен поступать постоянно, без перерывов, иначе страдает качество шва. Если необходима подача присадочного материала в зону сварки, то это можно сделать 2 способами: вручную и автоматически.
Преимущества TIG-метода
Особенности аргонодуговой сварки
На что стоит обратить особое внимание, прежде чем начинать работу, так это на выбор защитного газа. Самые распространенные, использующиеся для защиты сварочной ванны — аргон и гелий. Если металл пористый, то к аргону примешивается кислород до 3-5%. Это дает более активную защиту сварочного шва от воздействия атмосферного воздуха, исключая появления трещин и пор в шве. Но стоит помнить, что чистый аргон не защищает во время сварки металл ни от влаги, ни от грязи, которые могут попасть с присадочных материалов либо плохо очищенных кромок.
Популярные модели аппаратов для TIG-сварки
На качество аргонодуговой сварки влияют не только выбранный защитный газ или опыт сварщика, но и сварочный аппарат. К примеру, самая распространенная ошибка при выборе сварочного аппарата для работы с алюминием — не обращать внимание на способность устройства работать с переменным (АС) и постоянным (DC) током. Запомните: только на переменном токе можно работать с этим металлом.
Далее мы рассмотрим несколько моделей аппаратов, которые полностью подходят для TIG-сварки и наиболее востребованы из-за сравнительно невысокой стоимости и высокой функциональности.
Тем, кто ищет недорогой, но мощный аргонодуговой аппарат, советуем инвертор Ресанта САИ 180 АД, который значительно проще и удобнее в работе (по сравнению с выпрямителями и трансформаторами) благодаря трем функциям: ArcForce, AntiStick и HotStart. Сила сварочного тока небольшая — 180А, однако ПВ на максимальном токе составляет 70%. Это свидетельствует о высокой производительности данного аппарата, так как он может работать без перерыва 7 минут и только 3 минуты — отдыхать. Отчасти такой длительной работе без перерыва способствует туннельная система охлаждения. Другим важным преимуществом Ресанта САИ 180 АД является его работа даже при пониженном напряжении в 198В. И это еще одна причина остановить свой выбор на этой модели.
Мастерам, подыскивающим более мощное устройство, советуем обратить внимание на инвертор Сварог TIG 300S. Это профессиональный аппарат, работающий от сети 380 В, при этом сварочный процесс можно проводить даже при скачках напряжения в сети ± 15%. Сила сварочного тока регулируется плавно, что позволяет задать точные параметры для сварки, которые отражаются на цифровом дисплее устройства.
Встроенный вентилятор и эффективная система охлаждения обеспечивают продолжительную работу «сварочника» без перерыва — ПВ его на максимальном токе составляет 60%. Весит он 19 кг, а для простоты его перемещения по рабочей зоне удобной пользоваться ручкой на корпусе.
Если Вы хотите приобрести не инвертор, а выпрямитель для TIG-сварки, то советуем присмотреться к BLUE WELD KING TIG 280/1 AC/DC-HF/Lift 832201, который пользуется особым доверием покупателей. С его помощью можно сваривать такие металлы как титан, алюминий, нержавеющая сталь, медь и т.д. Этот аппарат может работать не только TIG, но и ММА-методом. Управление рабочими характеристиками очень простое — на передней панели расположен цифровой дисплей, на котором и отображаются данные.
Сравнительная таблица технических характеристик
| Технические характеристики/модель | Ресанта САИ 180 АД | Сварог TIG 300S | BLUE WELD KING TIG 280/1 AC/DC-HF/Lift 832201 |
| Мощность, кВт | 5,3 | 8,3 | |
| Min, max ток, А | 10-180 | 20-300 | 5-250 |
| ПВ на макс. токе, % | 70 | 60 | 20 |
| Напряжение, В | 220 | 380 | 380 |
| Габариты, мм | 360х135х232 | 480х205х355 | 960х340х820 |
| Вес, кг | 8,1 | 19 | 105 |
| Страна-производитель | Китай | Китай | Италия |
Эта статья была создана для того, чтобы еще раз напомнить нашим читателям: если приходится иметь дело с деталями и металлоконструкциями из цветных металлов, то для поддержания высокого качества выполняемой работы, знать правила и особенности сварочного метода и свойства обрабатываемых материалов нужно обязательно. А еще – выбирать подходящий сварочный аппарат, обладающий необходимыми функциями. В нашем интернет-магазине представлен широкий выбор сварочных аппаратов для аргонодуговой сварки с различными характеристиками — от бытовых до профессиональных. Приобрести нужную модель очень просто: позвоните по бесплатному номеру телефона 8-800-333-83-28. Опытные специалисты проконсультируют Вас и помогут сделать заказ. Кроме этого, в интернет-магазине «ВсеИнструменты.ру» вы сразу же сможете приобрести необходимые расходные материалы — вольфрамовые электроды, прутки, щетки, защитные сварочные маски и т.д.
TIG. Учимся варить аргоном.
Всем привет и с наступившими!
Давно хотел научиться варить аргонно — дуговой сваркой или с английского TIG (tungsten inert gas). В отличии от других видов сварки (MMA — обычный электрод и MIG — полуавтомат), TIG сварка производится не плавящимся вольфрамовым электродом, что отдаленно напоминает работу паяльником. Так же TIG сваркой можно варить практически все типы цветных металлов, включая наиболее распространенный — алюминий в режиме переменного тока, что не возможно другими видами сварки. В отличии от обычной сварки, TIG сваркой можно варить в закрытом помещении, она более пожаробезопасна, не брызжет и не выделяет дыма (только нужна система вытяжки, что бы не дышать газом).
В общем сделал себе на новый год подарок, и собрал самый бюджетный набор начинающего TIG Сварщика.
Перед этим естественно почитал немного литературы про TIG сварку и посмотрел некоторые ролики на youtube где все достаточно подробно разжевано.
Для начала был приобретен обычный инвертор с функцией поджига дуги при TIG сварке.
Сам инвертор немецкий и вроде как даже немецкой сборки. Мне он достался новый на акции за 9 800 р.
Т.к. аппарат бюджетный, то он варит только в режиме прямого тока DC (Direct Current), т.е. нет возможности варить алюминий. Алюминий варится в режиме переменного тока AC (Alternating Current). Так что если нужно варить алюминий, аппарат должен работать в режиме DC\AC.
Так как я начинающий сварщик, и бюджет мой был ограничен, то было решено в качестве первого знакомства с TIG сваркой взять самый бюджетный вариант и научится варить нержавейку. Тем более у меня стоит первоочередная задача переварить часть выхлопа и сделать 4-е крепление подушки двигателя. Аппарат имеет максимальный ток в 160 А, чего в принципе достаточно что бы варить металл толщиной до 4 мм.
Аппарат работает от розетки 220V, по размерам очень компактный, для него есть даже пластиковый чехол как для дрели=).
Итак аппарат куплен. Далее к нему отдельно были куплены: горелка — 2 950 р, баллон с заправленным аргоном на 10л — 3 900 р, редуктор на баллон для регулировки давления газа — 2 350 р. (не посмотрел и взял с функцией подогрева, ну да ладно), перчатки — 300 р., фитинги — быстросъём для газового шланга. Шлем для сварки у меня уже был, рекомендую брать сразу хамелеон. Итого набор начинающего TIG сварщика мне вышел в районе ± 20 т.р.
Если рассматривать сразу аппараты, с возможность варить алюминий, то это еще где то + 20 т.р.
Горелка обычная с ручным вентилем (про-во Италия). В комплекте сопла 5 и 6, два электрода 1,6 мм и 2,4 мм и цанги к ним. Электроды — имеют серую цветовую маркировку — универсальные. Есть так же целая цветовая палитра электродов под разные задачи (об этом чуть позже). Горелка имеет отдельно шланг под газ и подключается напрямую к редуктору баллона (на более дорогих аппаратах горелка вместе с шлангом для газа подключается к сварочному аппарату). Шланг просто одевается на фитинг редуктора. Отдельно замутил фитинги и сделал быстросъём как на пневмо инструменте.
Редуктор желательно брать с колбой с шариком.
При подключении фитингов и редуктора к балону используйте фум ленту для 100% герметичности. Сам газ — аргон продается в балонах 40, 10, и 5 литров. Я по не знанке купил в интернет магазине новый балон на 10л, и думал что он уже заправлен =), а он был конечно же пустой. Найти контору куда можно просто приехать и заправить балон не удалось, аргон везде продают на обмен (привез пустой, забрал другой полный и заплатил только за газ). Обычно на обмен новые балоны редкость, я нашел чуть чуть Б\У =).
Вылет электрода от сопла зависит от размера сопла, чем шире сопло, тем больше может вылет но и больше нужно расходовать газа. Основная задача — обеспечить работу сварки в среде газа.
Отдельно заказал себе на ebay и aliexpress наборы газовых линз с соплами и отдельно большую газовую линзу для обеспечения цветных швов, а так же золотые и синие наборы электродов на 1,6 мм и 2,4 мм (пока жду посылку).
Отдельно купил б\у канальный вентилятор и замутил вытяжку над рабочим столом.
И так, все готово. Можно начинать делать первые шаги в TIG сварке. Для новичком рекомендуют начинать тренироваться на обычном прямом листе стали, что бы для начала почувствовать горелку в руке, научиться держать электрод над сварочной ванной на нужном расстоянии и вести горелку под правильным углом. У меня валялось два кусочка трубы — нержавейки 1,5 мм, поэтому решил не париться и начать с них.
Выставил аппарат на 35 Ампер, режим TIG. Поджиг дуги осуществляет очень просто — касаешся кончиком электрода об металл и чуть его поднимаешь, дуга образуется мгновенно. Никаких чириканий и прочей херни делать не нужно, кайф))).
С верху что то вырисовывается, а вот изнутри провара нет. Значит нужно добавить тока. Чуть добавил и провар появился.
Если вы начинаете варить и у вас пошли искры как на MMA сварке значит забыли включить газ)))
Вот так это выглядит, буквально за 2 секунды.
А вот так электрод. Еще пару секунд и сопло бы поплавилось.
Мокнуть электроду в сварочную ванну для начинающих дело пустяковое, у меня за пару часов тренировки пару разков получилось. После этого 100% нужно перетачивать электрод, да и по виду все понятно.
Где то читал, что если правильно варить то на кончике электрода образуется маленький круглый шарик. У меня один раз так было. Если не затачивать электрод, то все сразу видно по дуге. Дуга становится не тонкая, а широкая и не сконцентрированная на одном участке, дуга постоянно гуляет по разным точкам металла.
Далее решил потренироваться на обычной пластине металла. После трубы конечно все намного проще. У меня была пару кусочков от крепления, в итоге получились интересные цветные швы. Видимо такой металл.
Слишком мало тока, нет провара.
Поднял ток до 50А,
С третьей попытки получилось даже красиво).
Далее решил вернуться к трубе. Отрезал как попало с большим зазором два кучка трубы нержавейки. В итоге получил такую картинку.
Для начала подумал много тока. Но примерно тоже самое получилось убавив ток с 50 до 35 Ампер. Значит дело не в токе. Просто имея зазор, металл начинал плавиться по зазору. Для этого нужно использовать присадочный пруток. У меня завалялся пруток нержа на 1,6 мм. Остался от ребят которые варили мне выхлоп.
Первые разы сварки с прутком конечно не удобные, пруток в левой руке кажется инородным и не привычно держать. Потом постепенно рука немного начала привыкать и удалось заварить дырку, но шовчик получился жирненьким)))
Жаль конечно что максимально можно 20 фото выложить(, так бы чуть по более накидал.
В завершении скажу, что затея со сваркой мне понравилась и в принципе процесс интересный. Нужно конечно набивать руку и пробовать разные варианты соединений металла. Возможно в будущем поснимаю сам процесс.
В общем продолжение следует однозначно).