11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка виг что это

Аргонодуговая сварка WIG/TIG

Для обозначения аргонодуговой сварки могут применяться следующие названия:

  • РАД – ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,
  • ААД – автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом,
  • ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом.

Для обозначения аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом:

  • TIG – Tungsten Inert Gas (Welding) – сварка вольфрамом в среде инертных газов
  • GTAW – Gas Tungsten Arc Welding – газовая дуговая сварка вольфрамом

Общие характеристики аргонодуговой сварки

Аргон практически не вступает в химические взаимодействия с расплавленным металлом и другими газами в зоне горения дуги. Будучи на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

При аргонодуговой сварке возможен крупнокапельный или струйный перенос электродного металла. При крупнокапельном переносе процесс сварки неустойчивый, с большим разбрызгиванием. Его технологические характеристики хуже, чем при полуавтоматической сварке в углекислом газе, так как вследствие меньшего давления в дуге капли вырастают до больших размеров. Диапазон токов для крупнокапельного переноса достаточно велик, например для проволоки диаметром d = 1,6 мм Iсв = 120–240А. При силе тока Iсв больше 260А происходит резкий переход к струйному переносу, стабильность процесса сварки улучшается, разбрызгивание уменьшается. Однако такие токи не всегда соответствуют технологическим требованиям. Поэтому более рационально для обеспечения стабильности процесса использовать импульсные источники питания дуги, которые обеспечивают переход к струйному переносу на токах около Iсв ≈ 100А.

Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (обычно из вольфрама). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ. Присадочный материал подается в зону дуги со стороны и в электрическую цепь не включен.

Рисунок. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом, схема процесса

Аргонная сварка может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.

При этом способе сварки зажигание дуги, в отличие от сварки плавящимся электродом, не может быть выполнено путем касания электродом изделия по двум причинам. Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счет искры между изделием и электродом достаточно сложно (при аргонной сварке плавящимся электродом после того, как проволока коснется изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу). Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонной сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».

Осциллятор для зажигания дуги подает на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока. Если аргонная сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и подает импульсы на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.

При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла. При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод. Все стали, титан и другие материалы, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Алюминий обычно сваривается на переменном токе для улучшения разрушения оксидной пленки.

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3–5%. При этом защита металла становится более активной. Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла. Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны. Это предотвращает пористость.

Область применения и преимущества аргонодуговой сварки

Основная область применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом – соединения из легированных сталей и цветных металлов. При малых толщинах аргонная сварка может выполняться без присадки. Способ сварки обеспечивает хорошее качество и формирование сварных швов, позволяет точно поддерживать глубину проплавления металла, что очень важно при сварке тонкого металла при одностороннем доступе к поверхности изделия. Он получил широкое распространение при сварке неповоротных стыков труб, для чего разработаны различные конструкции сварочных автоматов. В этом виде сварку иногда называют орбитальной. Сварка неплавящимся электродом – один из основных способов соединения титановых и алюминиевых сплавов.

Аргоновая сварка плавящимся электродом используется при сварке нержавеющих сталей и алюминия. Однако объем ее применения относительно невелик.

Недостатки аргонодуговой сварки

Недостатками аргонодуговой сварки являются невысокая производительность при использовании ручного варианта. Применение же автоматической сварки не всегда возможно для коротких и разноориентированных швов.

Аргонодуговая TIG/WIG сварка вольфрамовыми электродами

Tungsten Inert Gas (TIG) — это способ ручной или автоматической дуговой сварки. Он возможен при использовании неплавящегося электрода в углекислом газе или защитном инертном, с образованием результативной действующей смеси. Этот способ закладывается вместе с другими функциями практически во всех современных сварочных аппаратах. Лучшим неплавящимся материалом, применяемый при этом методе, является вольфрам, поэтому часто можно встретить аббревиатуру не TIG, а WIG.

Суть и способы сварки

Сварка методом TIG применяется для соединения нержавеющих, конструкционных и углеродистых сталей, никеля, титана, алюминия, меди, кремнистых бронз, латуни, разнородных сплавов и прочих металлов. Он используется в теплоэнергетической, химической, пищевой, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Между изделием и неплавящимся электродом образуется электрическая дуга, которая расплавляет кромки присадочного металла и свариваемого изделия. Горелкой в зону сварки подаётся газ, который защищает сварочную ванну, торец присадочной проволоки, электрическую дугу и кристаллизующийся шов от воздействия воздуха.

Классификацию ручной сварки можно представить:

  1. По способу зажигания дуги. Дуга зажигается касанием поверхности свариваемого изделия электродом или формирование дуги осуществляется при помощи выводных планок. Практичнее и проще сформировать дугу особым блоком — осциллятором.
  2. По виду потока защищённого газа. Газ должен равномерно распространяться по всему сечению сопла. Это достигается при ламинарном потоке или в газовой камере.
  3. По виду защитного газа. В качестве защитного газа может применяться аргон, гелий, азот или смесь газов.
  4. По виду дугового разряда. Возможна сварка непрерывно горящей дугой или сжатой дугой. Применяется импульсно-дуговая сварка, когда в процессе работы дуга пульсирует с заданным соотношением паузы и импульса.
  5. По техническим признакам. Сварка осуществляется погруженной или проникающей дугой, спаренными электродами и пучком электродов.
  6. По видам тока. Сварка бывает на постоянном или на переменном токе.

ТИГ-сварка является универсальным видом соединения самых различных металлов при любом положении в пространстве.

Характеристика электрода

Вольфрамовые электроды применяются для сварки неплавящимся электродом. Они отличаются высокой температурой плавления и тем, что не участвуют в формировании сварочного шва. Широкое применение получили такие марки (ГОСТ 23949−80):

  • чистый вольфрам;
  • с окисью лантана;
  • с окисью иттрия;
  • с окисью тория.

Эти легирующие элементы улучшают качество вольфрама и добавляют стойкости к плавлению. Для различия стержней принята буквенная и цветовая маркировка. Буквенная говорит о химическом составе и примесях, а цветовая говорит о видах окиси, которые содержит электрод.

Выбор диаметра электрода зависит от марки вольфрама, рода и величины сварочного тока. Если правильно подобрать режим сварки, то за каждый час сгорания расход стержня не будет превышать двух сантиметров. Температура рабочей среды может достигать 6 тыс. градусов тепла.

При нагреве неплавящиеся электроды могут в атмосфере окисляться, поэтому рабочая среда вольфрама защищается газом. За счёт использования аргона и гелия достигается качество сварки. Наиболее комфортной будет сварка с прямой полярностью при постоянном токе. В этом случае горелка комфортная и облегчённая, поэтому процесс сваривания проходит легко.

Особенностью электродов для TIG-сварки является необходимость контролировать и подготавливать состояние их кончика. От этого зависит давление дуги на поверхность и распределение энергии, что влияет на глубину и ширину проварки изделия, а также размеры и форма шва. Правила заточки зависят от марки самого расходника и условий работы аргонодуговой сварки. Затачивать кончик электрода можно с применением болгарки или точильного круга.

Особенности аргонодуговой сварки

Аргонодуговая сварка ввиду высокой универсальности получила широкое применение. В качестве защитного газа при сварке применяют аргон. Сварка делится на ручную сварку и автоматическую. С её помощь можно получить швы с ровной структурой, аккуратным видом и высокой прочностью.

Основным инструментом выступает аргоновая горелка: с её помощью выполняется соединение металлов. Ввиду специального исполнения вольфрамовый электрод фиксируется с таким расчётом, чтобы конец его стержня выступал над керамическим соплом на несколько миллиметров.

Короткая дуга обеспечивает максимальную глубину проплавления изделия. От техники подачи присадочного материала зависит, насколько аккуратным будет сварочный шов и какую ширину будет иметь. Присадка должна постоянно находиться в зоне защиты и поступать спереди сварочной горелки.

Аргонодуговая сварка TIG будет успешной при соблюдении определённых правил:

  1. Изделия должны быть подготовлены для сваривания — обезжирены и очищены.
  2. Чтобы создать защитную среду до выполнения работ, аргонный газ подаётся за 10 секунд.
  3. Длина дуги должна быть минимально возможной.
  4. Варить нужно только в продольном направлении, без отклонений в поперечное направление.
  5. Если подача аргона нарушена, то работу необходимо остановить, так как электрод и присадка должны быть под его защитой.
  6. Чтобы металл не разбрызгивался, пруток (присадочная проволока) додаётся плавно.
  7. Качество шва считается хорошим, если сварочная ванна удлинена.
  8. Завершаются сварочные работы принижением силы тока и отключением через 10 секунд подачи газа.
Читать еще:  Почему трудно пилить пилой с неразведенными зубьями

У каждого вида аргонодуговой сварки свои особенности, определяются они применяемым оборудованием.

Оборудование для сваривания

Все работы в защитной среде газов осуществляются с помощью специальных устройств, предназначенных для аргонно-дуговой сварки TIG или модифицированным под такие работы оборудованием. Комплектация установок состоит из следующих элементов:

  1. Сопло. Оно предназначено обеспечивать работу горелки. Изготавливают его из термоустойчивого материала, так как температура сварочной ванны при нагреве может достигать 2000 °C. В зависимости от типа металла диаметр сопла разный.
  2. Горелка. Её конструкция зависит от метода проведения работ. Если горелка будет с водяным охлаждением, это позволит контролировать перегрев электрода и температуру сварочной ванны.
  3. Осциллятор. С помощью этого приспособления обеспечивается поджигание дуги бесконтактным методом. Он не только поддерживает стабильность электрической дуги, но и генерирует разряд для пробивания дугового промежутка.
  4. Источник напряжения. Выпускаются как сварочные инверторы, так и трансформаторные установки. Предпочтительнее инверторные устройства, они создают равномерное напряжение, что положительно сказывается на качестве сварочного шва.
  5. Балластный реостат. С его помощью регулируется сила тока, которая подаётся на дугу. Он поможет подобрать оптимальные варианты для работы с разными металлами.
  6. Дополнительные аксессуары. Таким элементом может выступать сварочный пост. Он облегчает полный процесс выполнения сварочных работ.

Инверторные аппараты получили широкое применение в быту, они простые в применении и обладают небольшими габаритами.

Рейтинг инверторных аппаратов

Современные сварочные инверторы значительно облегчили работу сварщикам и осуществили скачок в электросварке. К трём лучшим моделям, по отзывам пользователей можно отнести:

  1. Сварог TECH ARC 205 B (Z 203);
  2. Ресанта САИПА-190МФ;
  3. FUBAG IN 176.

Модель Сварог TECH ARC 205 B (Z 203) — это один из самых выносливых и надёжных аппаратов с аргонодуговой сваркой, который выпускает российская производственная компания. Его основные характеристики:

  • напряжение на входе — 187−253 В;
  • сварочный ток TIG — 10−200 А;
  • тип выходного тока — постоянный;
  • мощность — 9 кВ * А.

КПД этого аппарата составляет 85%, он имеет форсаж дуги с типом поджига прикосновением. Модель обладает небольшими габаритами и весом 8 кг, поэтому незаменима при частых передвижениях. Производитель предоставляет гарантийный срок — 5 лет. Аппарат не перегревается, потребление электрической энергии незначительное.

Прибор Ресанта САИПА-190МФ предназначен для профессиональных сварщиков. Производятся эти приборы в Китае, а реализуются латвийской компанией «Ресанта». Это устройство позволяет варить практически всеми типами сварки. Сварочный ток в режиме TIG — от 10 А до 190 А, а продолжительность включения 70% при максимальном токе. Он обладает качественным проваром и берёт металл до 10 мм.

Основным недостатком этой модели являются её габариты и вес — более 18 кг.

Аппарат FUBAG IN 176 производится немецкой компанией профессионального электрического оборудования. Модель отличается своей функциональностью, микропроцессорным управлением, небольшими габаритами и весом — 4,5 кг. Этим устройством можно варить в любом положении, регулируя в процессе работы сварочный ток.

Модель имеет запатентованный дизайн. С ней легко перемещаться от объекта к объекту и без усилий работать в труднодоступных местах.

Преимущества и недостатки

Сварка в среде аргона имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами сварки. Благодаря им, этот вид сваривания металлов получил довольно большое распространение. К преимуществам можно отнести:

  • применение малых токов, что оказывает положительное влияние на работы, требующие высокой точности;
  • работы выполняются без электродных покрытий и флюсов;
  • эстетичность и высокая прочность сварочных швов;
  • путём наплавки можно восстановить изношенную часть изделия;
  • можно работать с металлами, плохо поддающимися сварке;
  • возможность работать с массивными конструкциями и мелкими деталями;
  • малое количество выделяемых аэрозолей;
  • отсутствие искр во время работы, что говорит о пожаробезопасности;
  • качественная резка металлов с отсутствием отходов.

Несмотря на простоту техники сваривания и возможности курировать весь процесс, сварка в среде аргона имеет свои недостатки:

  • довольно дорогостоящее оборудование для выполнения работ;
  • сварщик должен иметь высокую профессиональную квалификацию;
  • возникновение в процессе работы ультрафиолетового излучения;
  • низкая производительность труда, особенно это характерно для ручных аппаратов;
  • применение высокоамперной сварки требует дополнительного охлаждения;
  • рабочее место должно быть защищено от сквозняков при работе на открытом пространстве.

Наличие недостатков не сказывается на востребованности этого современного метода сваривания.

Метод сварки ВИГ

Общие сведения

Сварка ВИГ относится к сваркам в защитном газе с нерасходуемым электродом (процесс №14). ISO 857-1 даёт следующее объяснение метода в переводе с англ.: «Дуговая сварка в защитном газе с использованием нерасходуемого электрода из чистого или легированного вольфрама, при котором электрическая дуга и расплав защищены оболочкой инертного газа».

При дуговой сварке вольфрамовым электродом в среде инертного газа (процесс №141) электрическая дуга горит свободно, при плазменной же сварке электрической дугой (процесс № 15), которая также относится к сваркам в защитном газе с нерасходуемым электродом, дуга сжата.

Данный процесс получил свое название от вида электрода (вольфрамового) и используемого защитного газа (инертного). При правильном применении электрод не плавится из-за высокой точки плавления вольфрама (3380°C). Он только носитель электрической дуги. Присадка для сварки вводится вручную в форме присадочных прутков, а при полностью механизированной сварке вводится в виде проволоки механизмом подачи. Защитный газ концентрично обтекает электрод, выходя из сопла защитного газа, и защищает его и металл шва от воздействия атмосферы.

Вид тока

Как правило, для сварки ВИГ применяется постоянный ток. При сварке стали и других металлов и сплавов на электроде находится холодный отрицательный полюс, а на изделии – горячий положительный полюс. Токонагрузочная способность и стойкость электрода при такой полярности значительно выше, чем при сварке на положительном полюсе. Переменный ток применяют для сварки алюминия и его сплавов, а также некоторых сортов бронзы, то есть материалов, которые образуют тугоплавкие оксиды или очень вязкие расплавы оксидов. Об этом пойдет речь далее. При сварке переменным током токонагрузочная способность ниже, чем при сварке постоянным током на отрицательном полюсе.

Также имеются различия в xарактеристикe провара. Он лучше всего при сварке постоянным током на отрицательном полюсе.

При сварке переменным током провар из-за более тупой формы электрода более плоский и широкий, а при сварке на положительном полюсе из-за низкой токонагрузочной способности — наименьший.

Электроды

Вольфрамовые электроды из-за высокой точки плавления не могут изготавливаться литьeм. Поэтому они изготавливаются методом порошковой металлургии путeм спекания с последующим сжатием и упрочнением. Стандартные диаметры электродов согласно DIN EN 26848 (ISO 6848) составляют 0,5-10 мм. Чаще всего применяют электроды диаметром 1,6; 2,0; 2,5; 3,2 и 4,0 мм. Стандартная длина электрода – 50, 75, 150 и 175 мм. Длина также зависит от конструкции горелки.

Наряду с электродами из чистого вольфрама имеются такие, к которым перед спеканием добавляется 0,5-4 % оксида тория, циркония, лантана или церия. При применении чистых вольфрамовых электродов образуется очень спокойная дуга, но оксидосодержащие электроды имеют следующее преимущество. При эксплуатации они меньше нагреваются, так как работа выхода электронов из заключeнного в электродах оксида значительно меньше, чем из чистого вольфрама. Зажигаемость дуги, токонагрузочная способность и стойкость лучше у оксидосодержащих электродов.

Ранее применялись вольфрамовые электроды с содержанием примерно 2% оксида тория. Но их применение в настоящее время снижается. Торий является альфа-излучателем, поэтому содержащие оксид тория электроды испускают слабое радиоактивное излучение. Оно не опасно для сварщика, однако увеличивает общyю лучевую нагрузкy. Намного опаснее, когда вдыхается шлифовальная пыль, образующаяся при затачивании электрода. Поэтому сегодня намного чаще применяют вольфрамовые электроды, содержащие «благоприятный для дуговой сварки» оксид лантана или церия.

Распознать электрод можно по условному обозначению и распознавательной окраске, которые установлены стандартом.

Защитные газы

Как следует из названия процесса, для сварки ВИГ, как правило, применяются инертные газы. Защитные газы нормированы стандартом DIN EN 439. Согласно данному стандарту они имеют обозначения l1, l2 и l3. Наиболее часто при сварке ВИГ в качестве защитного газа применяется аргон (l1). Степень его чистоты должна составлять минимум 99,95%. Для металлов, имеющих очень хорошую теплопроводимость, таких как, алюминий или медь, также используется гелий (l2). При использовании гелия в качестве защитного газа электрическая дуга имеет более высокую температуру. Но, в первую очередь, происходит более равномерное распределение температуры между ядром и краем электрической дуги. Чистый гелий редко применяется при сварке ВИГ, за исключением особых случаев. Уже сравнительно давно применяется смесь аргона и гелия (l3) с содержанием гелия 25, 50 или 75%. Благодаря этому удается снизить температуру предварительного нагрева, например, толстых алюминиевых структур, для достижения достаточного провара. Более того, можно повысить скорость сварки.

При сварке ВИГ нержавеющей хромоникелевой стали для этой цели применяется смесь аргона и водорода (R1), при этом содержание водорода во избежание образования пор должно составлять не более 5%.

Читать еще:  Как закрепить сверло в дрели без ключа

Расход защитного газа определяется диаметром газового сопла газа и окружающего воздушного потока. Ориентировочным значением для аргона может быть объемный расход 5-10 л/мин. На ветру или сквозняке при определенных условиях необходим больший расход. При использовании смеси аргона и гелия из-за низкой плотности гелия необходим более высокий расход.

Что такое TIG-сварка и каковы особенности этого метода?

В 1800 г. Хэмфри Дэвид создал принцип дуговой сварки, однако, несмотря на технологический прогресс, практически 100 лет этот способ не совершенствовался. Лишь в начале XX века учёным пришла в голову мысль добавить в инертный газ электрическую дугу. Такое изобретение получило название «TIG-сварка».

Благодаря внедрению электрической дуги в инертный газ, появилась возможность соединять сложные металлы, например, магний с алюминием. При стандартной сварке, из-за воздействия кислорода, шов со временем приобретал пористую поверхность и начинал покрываться шлаком. В TIG-сварке этот недостаток отсутствует, поэтому данный метод получил огромную популярность в современном мире, но особенно, в аэрокосмической отрасли.

Общие данные

Аббревиатура TIG расшифровывается как аргонодуговая сварка. То есть это метод соединения объектов с применением вольфрамового неплавящегося электрода, помещённого в инертный газ, оберегающего свариваемые поверхности. Однако стоит сказать, что в ФРГ используют аббревиатуру WIG, а в Австрии — GTA. Тем не менее всё это аналоги TIG, поэтому не стоит задумываться, при встрече подобных обозначений.

Когда сварщик начинает работу, в ручном или автоматическом режиме подаётся присадочная проволока. Как было сказано выше, TIG — это аргонодуговой метод сварки. Но с тем же успехом, вместо аргона можно использовать гелий или азот. Просто именно такая расшифровка закрепилась в умах людей.

Использование в TIG-сварке газовой смеси обосновывается тем, что вес аргона больше массы кислорода, и при контакте этих элементов друг с другом не возникает взрывоопасной ситуации. Поэтому такой метод более безопасен и удобен. Исходя из вышесказанного, стоит выделить преимущества использования этого способа:

  • Безопасность.
  • Аккуратный шов.
  • Отсутствие «брызг» во время работы.
  • Простое управление параметрами дуги.
  • Хорошее соединение узких деталей.

Но вместе с тем у TIG-сварки имеется и ряд недостатков:

  • Требование наличия газового баллона.
  • Невысокая производительность.
  • Высокие требования к мастерству сварщика.

Особенности сварки

Как и в любой другой вид, TIG-сварка имеет свои особенности, которые следует учитывать до и во время работы. Для простоты восприятия наиболее важные моменты вынесены в отдельный список:

  • Перед работой металл необходимо зачистить и обезжирить.
  • При работе чаще всего используют подключение к «минусу».
  • Сварка алюминия (в т. ч. и его сплавов) должна производиться переменным током.
  • Чем больше диаметр электрода, тем выше должна быть сила тока. Однако не следует устанавливать запредельные значения, т. к. этот компонент вполне может расплавиться.
  • Напряжение дуги должно соответствовать ей длине. Тем не менее новичкам рекомендуется работать на короткой дуге.
  • Кончик электрода при TIG-сварки стыковых соединений должен выпирать на 3-5 мм. Однако если соединение производится тавровым (или угловым) методом, вылет должен быть равен 5-8 мм.
  • Распределение газа по сечению сопла должно быть равномерным.
  • Подаваемый газ (например, аргон или гелий) влияет на жёсткость струи.
  • При TIG-сварке электрод должен двигаться справа налево вдоль оси шва.

Как видно, этот вид сварки имеет немало особенностей. По этой причине он не подходит для новичков.

Распространённые ошибки при работе

Несмотря на отличные характеристики, у многих пользователей возникают определённые проблемы во время работы. Сюда можно отнести следующие моменты:

  • Быстрое сгорание электрода.
  • Шов неправильного цвета или его поверхность слишком пористая.
  • Нестабильность сварной дуги.
  • Попадание в шов вольфрама.
  • На поверхности сопла пыль или жёлтый дым.

Если при TIG-сварке электрод сгорает слишком быстро, возможно, причина в недостатке поступающего газа (стандартный расход — 7-10 л/мин). Кроме того, причины неисправности могут скрываться в неправильном подключении электрода, использования электрода без присадок или диаметр электрода не соответствует уровню тока.

Также случается, что при TIG-сварке шов имеет неправильный цвет или слишком пористую поверхность. Как правило, причины этих неисправностей следующие:

  • Образование конденсата на металле (высушить изделие или протереть сухой тряпкой).
  • Недостаток газа (расход должен быть от 7 до 10 л/мин).
  • Неисправность шланга или неплотное его подключение к горелке.
  • Загрязнение самого металла (почистить изделие от жира, грязи, масла и т. д.).
  • Неподходящий присадочный материал.

Нестабильная сварная дуга. У этой проблемы также есть несколько причин:

  • Загрязнение свариваемого металла (достаточно просто почистить его).
  • Загрязнение электрода (этот элемент нужно очистить от грязи, а затем переточить).
  • Нарушение полярности (подключать электрод необходимо к «минусу»).
  • Отсутствие подготовки электрода к работе (необходимо затупить или закруглить этот компонент).

Довольно часто при выполнении TIG-сварки происходит загрязнение шва вольфрамом. В большинстве случаев это происходит из-за касания электродом сварочной ванны. В таком случае его необходимо держать выше. Ещё одна причина — плавление электрода в сварочную ванну. Если это случилось, рекомендуется применять легитированный электрод.

Иногда во время TIG-сварки образуется жёлтый дым и электрод меняет цвет. Причина кроется в слишком быстром отключении газа. Поступление газа при TIG-сварке следует прекращать лишь спустя 10 секунд после гашения дуги.

Области применения

Как было сказано выше, этот вид сварки получил огромное признание в аэрокосмической отрасли. Помимо вышеперечисленных преимуществ, популярность также объясняется тем, что с помощью TIG-сварки можно соединить самые разнообразные металлы. Например, углеродистые или нержавеющие виды стали, различные титановые сплавы, медные, латунные изделия и т. д.

Помимо данной отрасли, эта разновидность соединения металлов также используется при изготовлении велосипедов. Дело в том, что она отлично подходит для соединения тонких деталей из алюминиевых металлов. Поэтому её применяют для соединения тонкостенных трубок, которые устанавливаются на велосипеды.

Несмотря на сложность сварки, её довольно часто используют в бытовых условиях. Например, для монтажа нестандартного кондиционера в автомобиль, заделывания трещин и дыр в радиаторе и т. д. Высокую распространённость данного метода обеспечили самодельные сварочные установки, которые изготавливаются буквально из подручных средств.

Вообще, TIG-сварка — очень примечательный метод соединения деталей. Хорошее качество шва, устойчивость к негативным воздействиям и высокая безопасность при работе, придают ему огромную популярность. Однако несмотря на плюсы, для использования TIG-сварки потребуются определённые навыки.

Метод сварки ВИГ

Общие сведения

Сварка ВИГ относится к сваркам в защитном газе с нерасходуемым электродом (процесс №14). ISO 857-1 даёт следующее объяснение метода в переводе с англ.: «Дуговая сварка в защитном газе с использованием нерасходуемого электрода из чистого или легированного вольфрама, при котором электрическая дуга и расплав защищены оболочкой инертного газа».

При дуговой сварке вольфрамовым электродом в среде инертного газа (процесс №141) электрическая дуга горит свободно, при плазменной же сварке электрической дугой (процесс № 15), которая также относится к сваркам в защитном газе с нерасходуемым электродом, дуга сжата.

Данный процесс получил свое название от вида электрода (вольфрамового) и используемого защитного газа (инертного). При правильном применении электрод не плавится из-за высокой точки плавления вольфрама (3380°C). Он только носитель электрической дуги. Присадка для сварки вводится вручную в форме присадочных прутков, а при полностью механизированной сварке вводится в виде проволоки механизмом подачи. Защитный газ концентрично обтекает электрод, выходя из сопла защитного газа, и защищает его и металл шва от воздействия атмосферы.

Вид тока

Как правило, для сварки ВИГ применяется постоянный ток. При сварке стали и других металлов и сплавов на электроде находится холодный отрицательный полюс, а на изделии – горячий положительный полюс. Токонагрузочная способность и стойкость электрода при такой полярности значительно выше, чем при сварке на положительном полюсе. Переменный ток применяют для сварки алюминия и его сплавов, а также некоторых сортов бронзы, то есть материалов, которые образуют тугоплавкие оксиды или очень вязкие расплавы оксидов. Об этом пойдет речь далее. При сварке переменным током токонагрузочная способность ниже, чем при сварке постоянным током на отрицательном полюсе.

Также имеются различия в xарактеристикe провара. Он лучше всего при сварке постоянным током на отрицательном полюсе.

При сварке переменным током провар из-за более тупой формы электрода более плоский и широкий, а при сварке на положительном полюсе из-за низкой токонагрузочной способности — наименьший.

Электроды

Вольфрамовые электроды из-за высокой точки плавления не могут изготавливаться литьeм. Поэтому они изготавливаются методом порошковой металлургии путeм спекания с последующим сжатием и упрочнением. Стандартные диаметры электродов согласно DIN EN 26848 (ISO 6848) составляют 0,5-10 мм. Чаще всего применяют электроды диаметром 1,6; 2,0; 2,5; 3,2 и 4,0 мм. Стандартная длина электрода – 50, 75, 150 и 175 мм. Длина также зависит от конструкции горелки.

Наряду с электродами из чистого вольфрама имеются такие, к которым перед спеканием добавляется 0,5-4 % оксида тория, циркония, лантана или церия. При применении чистых вольфрамовых электродов образуется очень спокойная дуга, но оксидосодержащие электроды имеют следующее преимущество. При эксплуатации они меньше нагреваются, так как работа выхода электронов из заключeнного в электродах оксида значительно меньше, чем из чистого вольфрама. Зажигаемость дуги, токонагрузочная способность и стойкость лучше у оксидосодержащих электродов.

Читать еще:  Какой ток при сварке электродом 3мм

Ранее применялись вольфрамовые электроды с содержанием примерно 2% оксида тория. Но их применение в настоящее время снижается. Торий является альфа-излучателем, поэтому содержащие оксид тория электроды испускают слабое радиоактивное излучение. Оно не опасно для сварщика, однако увеличивает общyю лучевую нагрузкy. Намного опаснее, когда вдыхается шлифовальная пыль, образующаяся при затачивании электрода. Поэтому сегодня намного чаще применяют вольфрамовые электроды, содержащие «благоприятный для дуговой сварки» оксид лантана или церия.

Распознать электрод можно по условному обозначению и распознавательной окраске, которые установлены стандартом.

Защитные газы

Как следует из названия процесса, для сварки ВИГ, как правило, применяются инертные газы. Защитные газы нормированы стандартом DIN EN 439. Согласно данному стандарту они имеют обозначения l1, l2 и l3. Наиболее часто при сварке ВИГ в качестве защитного газа применяется аргон (l1). Степень его чистоты должна составлять минимум 99,95%. Для металлов, имеющих очень хорошую теплопроводимость, таких как, алюминий или медь, также используется гелий (l2). При использовании гелия в качестве защитного газа электрическая дуга имеет более высокую температуру. Но, в первую очередь, происходит более равномерное распределение температуры между ядром и краем электрической дуги. Чистый гелий редко применяется при сварке ВИГ, за исключением особых случаев. Уже сравнительно давно применяется смесь аргона и гелия (l3) с содержанием гелия 25, 50 или 75%. Благодаря этому удается снизить температуру предварительного нагрева, например, толстых алюминиевых структур, для достижения достаточного провара. Более того, можно повысить скорость сварки.

При сварке ВИГ нержавеющей хромоникелевой стали для этой цели применяется смесь аргона и водорода (R1), при этом содержание водорода во избежание образования пор должно составлять не более 5%.

Расход защитного газа определяется диаметром газового сопла газа и окружающего воздушного потока. Ориентировочным значением для аргона может быть объемный расход 5-10 л/мин. На ветру или сквозняке при определенных условиях необходим больший расход. При использовании смеси аргона и гелия из-за низкой плотности гелия необходим более высокий расход.

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector