Аргонно дуговая сварка TIG

Аргонно-дуговая сварка

Здрав­ствуйте доро­гие чита­тели!

В этой ста­тье понят­ным язы­ком рас­смот­рим устрой­ство и про­цесс сварки TIG.

Когда речь идёт о кузов­ном ремонте, сварка TIG в основ­ном ассо­ци­и­ру­ется с ремон­том алю­ми­ни­е­вых кузо­вов транс­порт­ных сред­ств. Кроме алю­ми­ния такой свар­кой можно сва­ри­вать любой дру­гой металл, в том числе раз­ные виды метал­лов можно сва­рить в одну деталь. Рас­смот­рим устрой­ство, прин­цип дей­ствия и неко­то­рые подроб­но­сти при­ме­не­ния этого вида сварки.

TIG

Сварка TIG пред­став­ляет собой руч­ной про­цесс, кото­рый тре­бует от свар­щика задей­ство­вать обе руки. Что отли­чает сварку TIG от дру­гих видов сварки, так это то, как созда­ётся дуга и как пода­ётся при­са­доч­ный мате­риал. Одной рукой свар­щик дер­жит горелку, кото­рая создаёт дугу, а дру­гой подаёт при­са­доч­ный металл к месту сва­роч­ного соеди­не­ния. Из-за того, что при­хо­дится исполь­зо­вать обе руки, эта сварка счи­та­ется наи­бо­лее слож­ной в усво­е­нии, но также, счи­та­ется наи­бо­лее уни­вер­саль­ной, так как может при­ме­няться даже при сварке раз­ных метал­лов. Про­цесс полу­ча­ется доста­точно мед­лен­ный, но при пра­виль­ном при­ме­не­нии, полу­ча­ется сва­роч­ный шов высо­кого каче­ства. Обычно сварку TIG при­ме­няют, если тре­бу­ется сва­рить что-то необыч­ное, отли­ча­ю­ще­еся от стали и там, где нужен акку­рат­ный, тон­кий шов.

Сварка TIG (Tungsten Inert Gas Welding) пере­во­дится как Сварка Воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в среде Инерт­ного Газа. Пол­ное и более пра­виль­ное назва­ние сварки TIG – Gas Tungsten Arc Welding (GTAW, Дуго­вая Сварка Воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в среде защит­ного газа).

Впер­вые сварка TIG была пред­став­лена в 1940-х годах и при­ме­ня­лась с Гелием в каче­стве защит­ного газа.

Почему используется Вольфрам для сварки?

Воль­фрам очень твёр­дый, слабо ради­ак­тив­ный и хруп­кий металл. Его при­ме­не­ние огра­ни­ченно, в срав­не­нии с дру­гими метал­лами. В сварке TIG Воль­фрам при­ме­ня­ется в виде непла­вя­ще­гося элек­трода, кото­рый исполь­зу­ется, чтобы созда­вать дугу. Элек­трод нака­ля­ется до 6000 гра­ду­сов по Цель­сию. Высо­кая точка плав­ле­ния и хоро­шая элек­три­че­ская про­во­ди­мо­сть поз­во­ляет не сго­рать при сварке.

Как работает сварка TIG?

Для сварки TIG тре­бу­ется три вещи: высо­кая тем­пе­ра­тура, защит­ный газ и при­са­доч­ный металл. Высо­кая тем­пе­ра­тура дости­га­ется за счёт элек­три­че­ства, про­хо­дя­щего через Воль­фра­мо­вый элек­трод и создаёт дугу с метал­лом. Газ посту­пает из бал­лона и течёт к месту сварки, чтобы защи­тить сва­роч­ный шов от воз­дей­ствия воз­духа. При­са­доч­ный металл – это про­во­лока, кото­рая пода­ётся свар­щи­ком в дугу и пла­вится. Про­цесс про­ис­хо­дит в сле­ду­ю­щей после­до­ва­тель­но­сти: сна­чала свар­щик откры­вает газ, далее элек­трод под­но­сится к соеди­не­нию сва­ри­ва­е­мых дета­лей на доста­точ­ном рас­сто­я­нии, чтобы не касаться металла, потом нажи­ма­ется педаль и обра­зу­ется сва­роч­ная дуга. Начи­нает про­ис­хо­дит плав­ле­ние металла сва­ри­ва­е­мых дета­лей, а свар­щик вто­рой рукой начи­нает про­со­вы­вать при­са­доч­ную про­во­локу в зону сва­роч­ной дуги, кото­рая пла­вится и запол­няет сва­роч­ное соеди­не­ние.

Сварка TIG похожа на элек­тро­ду­га­вую сварку элек­тро­дами. Рукав с дер­жа­те­лем элек­трода от сварки TIG может быть уста­нов­лен на сва­роч­ный аппа­рат для элек­тро­ду­го­вой сварки, и такая кон­струк­ция будет рабо­тать как сварка TIG.

Сва­роч­ная дуга в сварке TIG может обра­зо­вы­ваться также, как и в элек­тро­ду­го­вой сварке элек­тро­дами, но чаще аппа­раты TIG имеют функ­цию «высо­ко­ча­стот­ный старт» (high frequency start). Это поз­во­ляет не касаться металла, чтобы создать сва­роч­ную дугу. Как только подано элек­тро­пи­та­ние на элек­трод, сва­роч­ная дуга обра­зу­ется на рас­сто­я­нии до 2.5 см от металла. Это осу­ществ­ля­ется за счёт корот­кого момента подачи высо­кого напря­же­ния, кото­рое помо­гает пре­одо­леть рас­сто­я­ние до металла и создать элек­три­че­скую дугу. Сразу после обра­зо­ва­ния дуги напря­же­ние падает до зна­че­ния, кото­рое выстав­лено на сва­роч­ном аппа­рате. Таким обра­зом, Воль­фра­мо­вый элек­трод не полу­чает физи­че­ского воз­дей­ствия и не изна­ши­ва­ется.

Защитный газ для сварки TIG

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Защит­ный газ защи­щает место сварки от воз­духа. Могут при­ме­няться Аргон/Ar и Гелий/He. Чаще всего при­ме­ня­ется аргон. Так как эти газы явля­ются инерт­ными, они не изме­няют харак­те­ри­стики сва­роч­ного шва. Реже исполь­зу­ются три типа смеси газов. Пер­вая – Аргон и Гид­ро­ген, вто­рая – Аргон и Нит­ро­ген, тре­тья – Аргон и Гелий. Аргон, сме­шан­ный с Гелием при­ме­ня­ется при сварке тол­стых метал­лов для луч­шего про­ник­но­ве­ния сва­роч­ного шва. Для боль­шин­ства сва­роч­ных работ хорошо под­хо­дит чистый Аргон.

Типы Вольфрамовых электродов

Воль­фрам явля­ется глав­ным ингре­ди­ен­том, из кото­рого изго­тов­лен элек­трод для сварки TIG. Ино­гда добав­ляют незна­чи­тель­ный про­цент дру­гих метал­лов, для улуч­ше­ния харак­те­ри­стик сва­роч­ной дуги, созда­ва­е­мой элек­тро­дом. Добав­ля­ются Церий, Лан­тан, Цир­ко­ний.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Элек­троды бывают раз­ных диа­мет­ров и имеют раз­ные формы кон­цов. От формы конца элек­трода зави­сят харак­те­ри­стики созда­ва­е­мой сва­роч­ной дуги. Форму концу элек­трода нужно при­да­вать вруч­ную.

Ост­рый «нако­неч­ник» при­ме­ня­ется для сварки стали. Такую форму концу элек­трода можно при­дать на мел­ко­зер­ни­стом точиль­ном круге или спе­ци­аль­ном заточ­ном при­спо­соб­ле­нии для Воль­фра­мо­вых элек­тро­дов.

Элек­трод с закруг­лён­ным «нако­неч­ни­ком» обычно при­ме­няют для сварки алю­ми­ния и маг­ния. Чтобы полу­чить такую форму, нужно создать сва­роч­ную дугу, по воз­мож­но­сти над медью (но можно и дру­гой металл). В каче­стве защит­ного газа дол­жен быть Аргон. Сва­роч­ный аппа­рат настра­и­ва­ется опре­де­лён­ным обра­зом, так чтобы Воль­фра­мо­вый элек­трод начал пла­виться и обра­зо­ва­лась капля на его конце. Когда капля сфор­ми­ру­ется в виде неболь­шого шара, нужно оста­но­вить сва­роч­ную дугу.

Подготовка металла для сварки TIG

Под­го­товка металла осо­бенно важна, когда про­из­во­дится сварка TIG. На металле не должно быть ржав­чины, окис­ле­ния, ока­лины, остат­ков краски, масла и про­чих загряз­не­ний. Дол­жен быть только чистый металл. Металл дол­жен быть очи­щен физи­че­скими спо­со­бами, либо хими­че­скими кис­лот­ными очи­сти­те­лями, в слу­чае сварки алю­ми­ния.

Настройка сварочного аппарата TIG

Суще­ствует две глав­ных настройки аппа­рата TIG – изме­не­ние силы тока и регу­ли­ровка потока защит­ного газа. Настройка вели­чины силы тока зави­сит от типа металла и его тол­щины. Поток защит­ного газа регу­ли­руют в зави­си­мо­сти от усло­вий окру­жа­ю­щей среды, типа металла и рас­труба дер­жа­теля элек­трода.

Сварка алюминия

Для сварки алю­ми­ния при­ме­ня­ется элек­трод из чистого Воль­фрама или Воль­фрама с добав­кой Цер­ко­ния. Тре­бу­ется, чтобы нако­неч­ник элек­трода был под­го­тов­лен в форме неболь­шого шара (см. выше). Аппа­рат дол­жен быть настроен на A/C (пере­мен­ный ток). Тре­бу­ется, чтобы сва­роч­ная дуга созда­ва­лась дистан­ци­онно (функ­ция «high frequency start»). В каче­стве защит­ного газа при­ме­ня­ется 100%-ый Аргон. При пра­виль­ной настройке сва­роч­ного аппа­рата и выборе под­хо­дя­щего элек­трода можно сва­ри­вать листы алю­ми­ния любой тол­щины. Как видно на фото ниже шов полу­ча­ется с высо­кими деко­ра­тив­ными и проч­ност­ными харак­те­ри­сти­ками.

Процесс сварки TIG

Нович­кам лучше учиться варить свар­кой TIG, начи­ная с 2 — 3 мм стали. При сварке TIG необ­хо­димо кон­тро­ли­ро­вать дистан­цию между элек­тро­дом и при­ва­ри­ва­е­мым метал­лом. Для этого нужно занять устой­чи­вое поло­же­ние. Элек­трод рас­по­ла­га­ется при­мерно на 20 гра­ду­сах от вер­ти­каль­ной пози­ции. Рас­сто­я­ние между элек­тро­дом и метал­лом должно состав­лять от 1 до 1.5 диа­метра элек­трода. Если , к при­меру, исполь­зу­ется элек­трод диа­мет­ром 1.6 мм, то рас­сто­я­ние будет при­мерно 2 мм. Перед нача­лом сварки нужно мед­ленно про­ве­сти рукой над поверх­но­стью, кон­тро­ли­рую угол поло­же­ния элек­трода и рас­сто­я­ние, чтобы понять, что ничего не мешает.

Нач­ните с обра­зо­ва­ния сва­роч­ной дуги. Длина сва­роч­ной дуги вли­яет на нагрев в обла­сти сварки. Чем больше дуга, тем больше нагрев. Про­чув­ствуйте, как она дей­ствует на металл, рас­плав­ляя его. Про­буйте сна­чала варить без при­са­доч­ного металла. После пони­ма­ния всего про­цесса, начи­найте добав­лять при­са­доч­ную про­во­локу в область сварки. При­са­доч­ный металл дол­жен пра­вильно пода­ваться, и пла­вится под воз­дей­ствием сва­ри­ва­е­мого металла, а не сва­роч­ной дугой. Он дол­жен пода­ваться рядом со сва­роч­ной дугой и попа­дать в область дей­ствия защит­ного газа.

В заклю­че­ние можно ска­зать, что сварка TIG, не смотря на пер­во­на­чаль­ную слож­но­сть осво­е­ния, счи­та­ется одним из самых уни­вер­саль­ных видов сварки, даю­щая свар­ной шов высо­кого каче­ства.

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.