Что такое tig сварка инвертором

Что такое тиг сварка, какими электродами она проводится

Существует несколько режимов ведения сварочного процесса. Они отличаются друг от друга условиями формирования сварного шва в металлах, применимостью, а также используемым оборудованием. Среди этих режимов важное место занимает tig сварка (Tungsten Inert Gas), название которого говорит о том, что он ведется в среде инертного газа.

Такой способ соединения металлов применяется на производстве и в автосервисах. В результате выполненных работ можно получить отличный по качеству и эстетике шов, эффективное проплавление кромок заготовок, а также качественное соединение деталей, имеющих большую площадь сечения.

Особенности

Если перевести на русский язык наименование режима, дающего аббревиатуру TIG, то получится «вольфрам с инертным газом». Разберем подробнее назначение каждого элемента в сварочном процессе. Проплавление металла осуществляется под воздействием электрической дуги, которая создается между двумя электродами под высоким напряжением. Роль одного электрода играет свариваемая деталь, а другого – специальный вольфрамовый стержень, которым управляет сварщик.

Вольфрамовый электрод плавится при температуре 4000°C градусов. Этот показатель существенно выше, чем у других металлов и сплавов, поэтому таким электродом можно вести сварку практически любых типов сталей. Для получения точного и аккуратного шва следует периодически затачивать электрод. Вольфрамовый стержень закреплен в цанге горелки, а незадействованная часть уложена в специальный колпак, предотвращающий замыкание.

Горелка сварочного аппарата устроена таким образом, что в середине сопла размещен электрод, а газ при этом подается по кругу. Так как в качестве защитного газа выступает аргон, то подобный способ сварки называют аргонодуговым. Идея защиты инертным газом заключается в вытеснении кислорода. Если он проникнет в сварную ванну, то в результате химических реакций начнет выделяться водород, что приведет к появлению множества трещин при кристаллизации металла. Для каждого сплава определяется свой режим сварки, характеризующийся определенным количеством газа и значением напряжения на электродах.

При достаточно точной обработке кромок свариваемых деталей происходит их проплавление и последующая кристаллизация. Если между поверхностями существует зазор, который нельзя устранить, то используется специальное присадочное вещество, которое подается в зону сварки в виде проволоки.

Тип сварки TIG получил широкое распространение. Благодаря тому, что температура дуги достаточно высокая, имеется возможность ведения работ с углеродистой сталью, а также с цветными металлами и их сплавами. Сварку ТИГ применяют при обработке чугунных, медных и алюминиевых изделий, но основное свое преимущество она показывает при сварке нержавеющей стали. Нержавейку можно сваривать и инверторами MMA, однако именно при ведении аргонодуговой сварки получается аккуратный и точный шов, который не следует впоследствии очищать от шлаков.

Проволока для присадки должна быть выполнена из того же материала, что и свариваемые элементы. ТИГ сварка позволяет сваривать алюминий. Если нет защитного газа, то расплавленный алюминий быстро окисляется. В среде аргона характерная пленочка окисла не образуется, и кромки равномерно расплавляются.

Сварка TIG чаще всего применяется в следующих работах и отраслях:

Как и любой другой вид сварки, аргонодуговой предъявляет ряд требований и обладает определенными особенностями. О них должен знать каждый сварщик, так как в противном случае невозможно будет гарантировать качественного результата.

Оборудование

Производство инверторных сварочных аппаратов совершило революцию на рынке сварочного оборудования. Традиционно считается, что для работы в режиме ТИГ необходимо иметь под рукой выпрямитель, однако, помня о том, что параметры сварки должны быть настроены, исходя из начальных условий, необходимо понимать, что одно лишь наличие выпрямителя не позволят осуществить процесс аргонодуговой сварки. Современные инверторы ТИГ особым способом преобразуют электрический ток, что позволяет существенно выигрывать в стоимости устройства, его габаритах и функциональности.

В комплекте поставляется силовой кабель «массы» и горелка. Также необходим баллон с редуктором. Более мощные грелки, приспособленные для работы с металлами, толщина которых превышает 3 мм, оснащены системой водяного охлаждения. В качестве носителя используется спирт и дистиллированная вода. В стандартные функции TIG инвертора входит возможность регулировки силы тока, полярности, скорости подачи газа.

Любой инвертор имеет определенное ограничение на длительность непрерывной сварки, оно обусловлено перегревом силовой установки при работе на больших мощностях. Длительность непрерывной сварки – это один из параметров, на который следует обращать внимание при выборе устройства. Существует еще ряд нюансов, и о них следует помнить.

Расходные материалы

Сварка неплавящимся электродом не предполагает того, что он не расходуется в процессе. Скажем более, вольфрамовый электрод считается одним из видов расходников, за состоянием которого необходимо постоянно следить. Он действительно на 99 процентов состоит из вольфрама. Этот материал выбран не случайно, так как именно вольфрам имеет высокую температуру плавления. В качестве примесей используются такие компоненты, как тантал, иттрий, торий, лантан. Концентрация присадки обозначается условными цветами: белый, зеленый, синий.

К процедуре настройки относятся работы по заточке электрода. Форма торца стержня влияет на форму дуги, она в разных условиях должна быть различной. При ведении сварки постоянным током необходимо, чтобы дуга напоминала конус. Если ток переменный, то характерно закругление в месте контакта. Поверхность стержня дополнительно полируется.

Еще одним расходным материалом является газ. В сварке ТИГ его роль выполняет аргон. Аргон тяжелее воздуха, поэтому он вытесняет кислород из факела. В некоторых случаях приходится защищать зону горения от водорода. Здесь целесообразнее использовать гелий (самый легкий газ, за исключением водорода).

При ведении гелиевой сварки увеличивается мощность дуги и, как следствие, производительность. Взвесив все факторы, включая себестоимость процесса, гелий применяют только при работе с тугоплавкими металлами. В случае необходимости ведения сложных работ используют смесь, состоящую из аргона и гелия. Доля аргона составляет 40%. Аргон обеспечивает стабильное значение параметров сварки, а гелий позволяет осуществить проплавление металла на большую глубину.

Режимы

Сварка TIG может проводиться как постоянным, так и переменным током. Вот почему для большей функциональности рекомендуется приобретать инверторы AC/DC. По статистике чаще всего приходится применять однополярный режим (постоянный ток), который подходит для сварки многих металлов и сплавов. Но для работы с алюминием, титаном и некоторыми тугоплавкими материалами приходится переводить инвертор в режим AC (переменный ток).

Различия в методах ведения сварки могут проявляться еще на этапе формирования дуги. Первый способ реализуется проведением иглой по поверхности металла. При этом необходимо достаточно точно установить значение сварного тока. При слишком большом токе может произойти сквозное проплавление заготовки. Низкий ток становится причиной залипания электрода.

Поджиг дуги точечным касанием производится на большинстве сварочных аппаратов среднего ценового сегмента. Это дополнительная функция, которая заключается в подаче дополнительного импульсного тока именно в тот момент, когда происходит касание электрода поверхности металла.

Самым простым и эффективным способом розжига считается бесконтактный. Далеко не все инверторы оснащены такой функцией. Те сварочные аппараты, которые позволяют формировать дугу при поднесении электрода на определенное расстояние, стоят достаточно дорого.

Независимо от выбранного режима ведения сварки необходимо помнить, что для обеспечения ровного и эстетичного шва, а также стабильного проплавления металла на кромках необходимо выдерживать зазор в 3 мм между иглой и поверхностью. При увеличении этого зазора дуга останется стабильной, однако площадь сварной ванны увеличится, а глубина проплавления металла уменьшится. При сварке толстых заготовок кромки стыков разделывают под углом 45° градусов.

При ведении сварки постоянным током силовые кабели подключаются так, чтобы положительная клемма соединялась с деталью, а «минус» подавался на электрод. При таком способе подключения можно добиться оптимальной скорости сваривания, а вольфрамовый стержень будет расходоваться в меньшей степени. Помимо этого, получается глубокая ванна, что обеспечивает качественное проплавление металла. ТИГ сварку постоянным током используют при работе с легированными и высоколегированными сталями, а также с различными типами нержавеющей стали.

Переменный ток подразумевает изменение полярности электродов. При прямой полярности образуется сварная ванна. Изменение полярности влечет за собой очищение металлической поверхности и разрушение защитной пленки. В процессе сварки мастер имеет возможность балансировать время прямой и обратной полярности.

Недостатки

Несмотря на то, что аргонодуговая сварка считается универсальной, ей присущи некоторые недостатки. Прежде всего, следует понимать, что защитный газ эффективен только в безветренную погоду или при ведении работ в закрытых помещениях. Нередко приходится устанавливать заградительные щиты или увеличивать расход аргона.

Следующий недостаток, который выделяют многие сварщики, — необходимость качественной подготовки поверхности. Действительно, если сварку ММА можно вести по загрязнению или ржавчине, то металл перед сваркой ТИГ следует отчистить и обезжирить. Особенности конструкции горелки не позволяют вести работы в труднодоступных местах. В таких случаях приходится жертвовать электродом, ведь замена колпачка на более маленький требует обрезки вольфрамового стержня.

Источник

ТИГ сварка – что это такое

TIG-сварка – универсальная технология соединения металлов. Аппараты ТИГ обладают большим потенциалом и позволяют сваривать разные металлы, а также их сплавы. При этом формируется качественный и эстетичный шов. Особенности оборудования детально изложены в статье.

Соединение металлов с помощью высоких температур человечеством изобретено уже давно. Методы постоянно совершенствовались, а с появлением и развитием металлургии, вышли на качественно новый уровень. Способы сварки совершенствовались по мере повышения требований к прочности и качеству соединений металлов.

В настоящее время существует большое количество разнообразного оборудования для сварки металлов. Одним из самых популярных является ТИГ-сварка. Любой сварщик, даже начинающий неопытный специалист, должен иметь четкое понимание принципов работы такого оборудования и знать методы работы с ним.

Что такое TIG сварка?

Разобрать особенности оборудования, его достоинства и недостатки будет проще, если предварительно ознакомиться с принципами работы и технологическими особенностями. Сварка ТИГ – это технология соединения металлических заготовок при помощи специального оборудования посредством неплавящегося электрода в защитной среде. Дуга инициируется между рабочей поверхностью и вольфрамовым стержнем. Перед началом работы он затачивается. Это необходимо для поддержания стабильности сварочной дуги и получения ровного соединения.

Фиксируется вольфрамовый электрод в центре сопла. По краям горелка имеет технологические отверстия, через которые в зону горения дуги подается инертный газ. Наиболее часто используется аргон. Он предотвращает образование оксидной пленки и способствует качественному соединению кромок. Для заполнения ванны расплавом применяется присадочная проволока. По составу она должна повторять или быть близкой к металлам, которые свариваются.

История появления ТИГ-сварки

Соединение металлов при помощи сварки используется человечеством уже много десятилетий. Первые наработки по соединению металлических заготовок под воздействием высоких температур появились еще в начале двадцатого века. Первым шаги в этом направлении сделал американский инженер Чарльз Л. Коффин. Изначально оборудование было простым. Оно не могло использоваться в промышленности или для соединения сплавов.

Неплавящийся электрод и защитная среда для сварочных работ начали использоваться в середине сороковых годов 20 столетия. Технология позволяла соединять новые материалы – алюминий, никель и магний. Метод сразу стал востребованным в производстве самолетов, а позже – и в ракетостроении. Со временем технологий нашла свое применения практически во всех отраслях промышленного производства.

Преимущества и недостатки

Любой технологический процесс имеет как преимущества, так и недостатки. Наиболее важные достоинства технологии TIG:

Наряду с достоинствами есть и недостатки:

Применение

Технология ТИГ универсальная и позволяет соединять различные металлы, а также их сплавы. Это обуславливает широкое ее применение. Основные сферы использования метода:

Востребованы аппараты TIG и в частном секторе и малом бизнесе. Особенно часто они используются в ремонте автомобилей, в частности, для восстановления кузовов авто или починки радиаторов.

Режимы работы

Работает установка от однополярного или переменного источника питания. Изменение режимов позволяет выбрать оптимальный вариант для конкретного вида сплава или металла.

Постоянный ток

К минусовой клемме подсоединяется электрод, а плюс идет к рабочей поверхности. Подключение к источнику постоянного тока предоставляет определенные преимущества:

В режиме постоянного тока проще всего варить заготовки из легированной и нержавеющей стали.

Переменный ток

Минус и плюс во время работы меняются в произвольном порядке. При подключении в режиме обратной полярности поверхность заготовок эффективно очищается от оксидной пленки.

Оборудование

Для того, чтобы выполнить сварочные работы при помощи неплавящегося электрода в защитной среде, достаточно иметь обыкновенный недорогой инвертор с горелкой, предназначенной для подачи газа. Тем не менее, на рынке существует специальное оборудование:

Выбор установки и расходных материалов напрямую зависит от того, с какими материалами нужно работать.

Сборка сварочного аппарата

После приобретения сварочного аппарата необходимо правильно смонтировать все узлы и комплектующие. Последовательность выполнения работы:

На заключительном этапе подготовки инвертор подключается к сети энергоснабжения с питанием 220 вольт. Осциллятор подсоединяется к источнику тока напряжением 6 вольт.

Техника сваривания

Перед началом любого сварочного процесса необходимо подготовить оборудование. Для настройки аппарата специалисту нужно выполнить несколько манипуляций:

Электрод от рабочей поверхности следует удерживать на расстоянии приблизительно 3 мм от рабочей поверхности. Если расстояние увеличить, то ширина шва будет возрастать, а глубина проваривания, наоборот, уменьшаться. Край электрода можно вести по-разному. В работе с тонкими листами необходимо отдать предпочтение колебательным движениям слева-направо, чтобы избежать прогорания стенок. При формировании корневого шва электрод ведется ровно. При соединении угловых стыков электрод удерживается в положении 45 градусов относительно основной рабочей поверхности.

Маркировка TIG-сварки

Маркировка латинскими буквами

Название сварки в разных странах отличается. Поэтому важно знать маркировки, а также их значения, чтобы не ошибиться с выбором оборудования. К примеру, во всех англоязычных странах аргонодуговые сварочные инверторы маркируются аббревиатурой «TIG». Расшифровывается она как «Tungsten Inert Gas», что переводится как «сварка вольфрамовым электродом в газовой среде». Именно данная маркировка наиболее часто встречается в Европе и Азии.

На немецком данный тип сваривания металла называется «Wolfram Inert Gas». Поэтому оборудование маркируется соответствующими обозначениями – «WIG». В США для этого применяется аббревиатура GTAW – Gas Tungsten Arc Welding.

Маркировка на территории РФ

Аргонная сварка с использованием неплавящихся электродов и защитных газов обозначается ИН и ИНп. Первая аббревиатура применяется в случаях выполнения работ не плавящимся электродом в защитной среде. В случаях, когда применяются присадочные материалы, то дополнительно указывается литера «п».

«Аргонно-дуговая» или «аргонодуговая» сварка: как правильно?

Верным принято считать написание без дефиса. Согласно положений ГОСТа существует понятие только аргонодуговой сварки. Применение дефиса внутри словосочетания считается ошибочным.

Мифы о TIG-сварке

Сварочные процессы в аргонодуговой среде породили ряд слухов, часть из которых далеко от действительности. Необходимо иметь ввиду, что любой сварочный процесс является вредным для людей видом деятельности. Тем более, если приходится работать с инертными газами. Поэтому требованиями техники безопасности предусмотрены процедуры, призванные защитить специалиста. Если не соблюдать их, то высока вероятность причинения ущерба здоровью сварщика.

Губителен ли аргон для сварщика?

Если ознакомиться с курсом химии, то несложно выяснить, что аргон является распространенным в атмосфере газом и по количеству в атмосфере занимает третье место после азота и кислорода. Он не имеет запаха и вкуса, поэтому сложно диагностируется. Газ не токсичен и не относится к числу взрывоопасных.

По весу аргон тяжелее атмосферного воздуха в 1,4 раза, поэтому легко вытесняет кислород из сварочной зоны. Тем не менее полностью назвать этот газ безопасным нельзя. При попадании в дыхательные пути аргон в большом количестве способен вызвать головокружение и даже потерю сознания.

Правила безопасности при работе с инертным газом:

Аргонодуговая сварка понижает мужское здоровье

Это миф, широко распространенный среди любителей и начинающих сварщиков. Он порожден неосведомленностью в области технологии сварочного процесса в защитной среде. Основной причиной появления мифа стало применение в работе слабого радиоактивного металла, каким является оксид тория. Используется он в процессе заточки вольфрамового электрода. Но его уровень радиоактивности существенно ниже допустимых норм. Поэтому воздействовать разрушающе на организм человека он не может в принципе.

Чтобы не иметь никаких оснований для беспокойства и быть уверенным в безопасности при выполнении сварочных работ, следует придерживаться простых правил безопасности. А именно:

Вольфрамовая пыль состоит из очень мелких частиц, которые, попадая внутрь, раздражают стенки дыхательных путей. Радикального влияния на здоровье они не оказывают, но лучше полностью обезопасить себя, одев респиратор.

TIG-сварка «капризна» в работе

Большинство реализуемых на отечественном рынке аппаратов имеют множество разнообразных настроек и регулировок. Больше, чем установки для ручной дуговой сварки (ММА) или полуавтоматы (MAG). По этой причине сварщика для работы на ТИГ-устройствах предварительно нужно пройти специальную подготовку. Это должен быть или опытный специалист высшего разряда или же сварщик, имеющий соответствующую специализацию. Важно, чтобы работник смог правильно настроить установку, использовать все ее возможности и сформировать прочное, эстетичное и долговечное соединение.

Для сварочного процесса каждый работник должен:

При условии соблюдения всех этапов и требований, специалист сможет соединить металлические заготовки любого размера или состава. Аргоновая сварка по праву считается универсальной. Используется она нечасто в силу большой материалоемкости процесса.

Достоверные факты

TIG-инвертор оснащен большим количеством настроек

Оборудование дает возможность качественно соединять большой ассортимент стали – низко-, средне- и высоколегированной. Каждый материал обладает определенными физико-химическими особенностями, что обуславливает необходимость индивидуального подхода при сварке. На выбор параметров также влияет толщина материала и целый ряд других факторов. Важно выбрать оптимальные настройки, а именно эту возможность предоставляет рассматриваемое оборудование.

Газопроводящие магистрали должны быть целыми

Для создания качественного и красивого сварного шва требуется постоянное давление инертного газа. Помимо этого, целая магистраль исключает утечку дорогостоящего расходного материала. Нужно учесть и тот факт, что утечка инертного газа может спровоцировать нештатную ситуацию на рабочем месте.

Прототипом TIG-инвертора послужила вольфрамовая нить

Американский ученый Ирвинг Ленгмюр в 1916 году опытным путем установил, что вольфрамовая нить лучше проводит заряд, если ее поверхность покрыта оксидом тория. Именно это открытие стало основой для создания в будущем вольфрамовых электродов. Они успешно применяются в аргонодуговой сварке и по сегодняшний день.

Инвертор ТИГ нуждается в уходе

Конструкция аппарата включает большое количество мелких деталей, плат и других элементов. При работе генерируется большое количество пыли и мелких частиц металла. Они оседают не только на корпус устройства, но и на расположенные внутри узлы. Проникает пыль через вентиляционные и другие технологические отверстия кожуха.

Будет хорошо, если выработается привычка после работы очищать аппарат от грязи. Для этого можно использовать сжатый воздух. Постоянно необходимо следить за целостностью подающих газ рукавов и питающих кабелей; исправностью держателя и горелки.

Источник

Большой популярностью в равной степени как среди профессионалов, так и любителей пользуется аргонодуговая сварка TIG. 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 аргонодуговой сварки ТИГ

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:

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:

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

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.

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.

Источник