TIG сварка — что это такое

TIG сварка — что это такое

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
• Что нужно для аргонодуговой сварки ТИГ
• Преимущества и недостатки
• Как варить TIG сваркой
• Заключение

1 Преимущества и недостатки метода

Аргонодуговая сварка, помимо соединения алюминиевый конструкций, широко востребована и при работе с другими металлами, к которым относится сталь, медь, чугун и титан, а также драгоценные сплавы — золото и серебро. Данная аргонная сварка является незаменимой в случаях необходимости соединения трудносвариваемых металлов.

К преимуществам данного метода относится:

• минимальная зона нагрева детали, что позволяет сохранить ее первоначальную форму;
• аргон — инертный газ, обладающий большим чем у воздуха весом, что позволяет ему полностью вытеснять кислород из зоны нагрева заготовки;
• тепловая мощность дуги при использовании аргона увеличивается, благодаря чему возрастает скорость проведения работ;
• аргонодуговая сварка достаточно проста в реализации, обучение процессу не занимает много времени;
• сварной шов получается аккуратным и минимальным по размерам, он не портит внешний вид заготовки.

Однако есть у технологии и недостатки. Ключевым из них является риск ухудшения качества стыка при работе на сквозняке либо ветре, так как часть подаваемого аргона может сдуть потоком воздуха. Также отметим достаточно высокую сложность настройки сварочного оборудования своими руками и необходимость применения дополнительного охлаждения в режиме высокотемпературной дуги.
к меню ↑

1.1 Особенности технологии

Характерной особенностью ТИГ метода является использование тугоплавкого вольфрамового электрода — вольфрам это металл, температура плавления которого составляет 3410 градусов. В процессе соединения сотой части грамма вольфрама достаточно для проходки шва длиной 1 метр, что обуславливает минимальный расход электродов при работе.

Также могут использоваться специальные электроды из вольфрама, покрытого легирующим слоем из оксидов редкоземельных металлов, за счет которых он получает дополнительную температурную устойчивость. К таким металлам относится — церий, цирконий, лантан и иттрий.

Процесс TIG сварки

ТИГ электроды предназначены для многоразового использования. Какой бы расходник не был выбран, в процессе сварки он вставляется внутри керамического сопла аппарата, через которое выдувается защитный газ — аргон.

В упрощенном очерке процесс выглядит следующим образом: первоначально к детали подключается сварочный аппарат и подается масса, после чего сварщик берет горелку с электродом и присадку (проволоку из алюминия либо специального сплава), горелка включается и между кончиком вольфрамового электрода и стыкующимися деталями возникает электродуга. Дуга плавит присадочную проволоку и кромки соединяющихся конструкций, что приводит к формированию сварочного шва, который стает монолитным после отвердевания.

На первый взгляд все предельно просто, однако итоговое качество сварного шва зависит от множества факторов — мощности инвертора, качества используемого электрода, степени защиты зоны плавления аргоном, опыта сварщика. По сути, ТИГ сварка является гибридной технологией, совмещающей в себе методы газовой и электродуговой сварки.
к меню ↑

1.2 Сварочное оборудование

Требования к оборудованию, используемому при выполнении ТИГ сварки, указаны в нормативном документе ГОСТ №5.917-17. Согласно положения норматива, для реализации должны использоваться горелки типа РГА. Наиболее распространены 2 модели — РГА-150 и РГА-400.

150-ая модель предназначена для сварочного тока в 200А, охлаждение электрода естественное, масса горелки- 350 грамм. Аппарат выпускается в разных модификациях с диаметром сопла от 0.8 до 3 мм.

При использовании сварочного тока 500А должна использоваться горелка РГА-400, вес которой составляет 625 гр. В ней реализовано водяное охлаждение электродов, диаметр сопла 4-6 мм.

Также выдвигаются требования к форме сопла горелки, которое может быть цилиндрическим, коническим либо профилированным. Как правило, при реализации сварки внутри помещениях используются цилиндрические сопла, при работе на открытом воздухе — профилированные, с большим диаметром выходного отверстия. При необходимости работы в труднодоступных местах могут применятся удлиненные сопла.

Кедр ТИГ 200П — оборудование для сварки

На рынке представлено достаточно большое количество аппаратов для ТИГ сварки. Большая часть из них являются комбинированными и имеют возможность работать в двух разных режимах — аргонодуговая (ТИГ) и ручная дуговая (ММА) сварка.

Из устройств средней ценовой категории выделим следующие аппараты:

• Кедр ТИГ 200Р;
• Ресанта САИ 230 АД;
• Сварог ТИГ 250Р.

По соотношению цены и качества, как свидетельствуют отзывы потребителей, оптимальным вариантом является Кедр ТИГ 200Р, стоимость которого составляет 40 тысяч. Данный агрегат имеет мощность 6.2 кВт, диапазон рабочих токов — от 4 до 200 А. Устройство работает от электросети 220 В. Диаметры ТИГ электродов — 1-4 мм, ММА — 1.6-5 мм. В комплекте идет аргоновая горелка с шлангом на 4 метра.

Схема сборки сварочного аппарата

Приспособление для аргонодуговой сварки вполне можно собрать своими руками. Самодельный агрегат будет состоять из следующих узлов:

• источник тока — подойдет обычное устройство для электродуговой сварки с током переменного либо постоянного типа;
• баллон с аргоном, в идеале — со встроенным манометром;
• газовый редуктор и клапан;
• аргоновая горелка (продаются отдельно в специализированных магазинах);
• осциллятор.

Ключевой по важности комплектующей является осциллятор для сварки — это устройство, которое необходимо для бесконтактного зажигания дуги. Ввиду того, что зажигание при ТИГ сварке нельзя выполнить с помощью касания электродом поверхности на которую подана масса, высоковольтный заряд (мощность от 4 до 8 кВт), пробивающий дуговой промежуток, должен генерироваться осциллятором.
к меню ↑

1.3 Особенности ТИГ сварки (видео)

к меню ↑

ГДЕ ТРЕБУЕТСЯ СВАРКА TIG?

Еще одна причина популярности аргоновой сварки заключается в высокой температуре горения дуги. TIG разрешает сваривать углеродистую сталь и цветной металл, сохраняя качество шва.

Для этого подходят чугун, титан, алюминий, остальные металлы. Очень хорошо сваривается нержавеющая сталь – формируется высокопробный шов. При этом не требуется его очистка.

Предприятия больших автоконцернов, пищевкусовые фабрики, химическая и нефтеперерабатывающая сфера, автосервисы – производства всех этих отраслей нуждаются сварке TIG.

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.

Оборудование и материалы, необходимые для выполнения TIG сварки

Сваривать железо при помощи аргонодуговой сварки типа TIG можно и обычным инвертором. Он работает в импульсном режиме, что способствует нормальному поджигу дуги и дальнейшему процессу сплавления. Что касается перечня оборудования, то для работы потребуется следующий набор из устройств и аксессуаров:

• Инверторный аппарат, у которого есть клапан для управления подачей газа с опережением в 1 секунду.
• Рукав с токоведущим проводом и горелка, в которой интегрирован держатель для электрода и имеется выход для газа.
• Баллон с аргоном, который подключен к входному отверстию на аппарате.
• В некоторых моделях также имеется педаль для управления подачей газа, но тогда надо выдерживать время перед поджигом дуги самостоятельно.
• Система охлаждения горелки. Она используется в тех случаях, когда сварка выполняется более толстых деталей на большем расстоянии до них. В качестве жидкости используется дистиллированная вода, циркулирующая через рукоятку.

Перед тем, как начать работать со сваркой в режиме TIG, рекомендуется просмотреть видео от профессионалов. Там мастера подробно описывают не только оборудование, но и сам процесс происходящего, нюансы и особенности. Важно отметить, что варить таким аппаратом просто, но без практики качественный шов с первого раза не получится.

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.

Комплектация для TIG

Чтобы выполнять работы этим видом сварки необходим аппарат, поддерживающий различные режимы TIG, кабель для крепления на массу, газовый баллон и редуктор. Важным элементом является горелка, которая бывает двух видов: №1 и №2. Первая применяется при работе с металлом до 3мм толщины. Максимальная сила тока не очень велика, поэтому горелка остывает естественным путем. Вторая, используется для сваривания материалов от 3 мм и выше. В ручку встроено водоохлаждение, циркулирующее через весь кабель канал от аппарата к горелке. В составе жидкости применяется дисциплинированная вода и этиловый спирт, для предотвращения замерзания.

Аргоновая сварка является востребованным способом соединения большинства видов металла в промышленности. Высокая производительность, аккуратный вид шва, и хорошие показатели на прочность, делают ее выбором многих специалистов. Применяя изложенные в статье рекомендации, можно успешно выполнять необходимые сварочные работы.

Вольфрам и инертный газ

Для TIG сварки существуют и другие названия, например, WIG и GTAW. Поскольку самые распространённые обозначения описываемого метода включают в себя термин «вольфрам», как основу технологии, то для понимания важности этого материала для процесса стоит остановиться на его свойствах подробнее.

Вольфрам — крайне тугоплавкий и очень хрупкий металл, типично применяемый как электропроводный материал с высокой температурой плавления: в лампах накаливания, нагревательных элементах, ракетных двигателях. В TIG сварке он используется в качестве нерасходуемого электрода, предназначенного для создания дуги с температурой до 6000 °C. Выдающаяся термостойкость и отличная электропроводность сохраняют вольфрамовый электрод от выгорания.

Уникальные механические свойства этого металла позволяют работать дугой с температурой, превышающей возможность сохранения вольфрама в твёрдом состоянии. Предел прочности на растяжение у него значительно выше по сравнению, например, со сталью. Несмотря на такие выдающиеся прочностные характеристики, сохраняемые вольфрамовым электродом в горячей среде, сам металл очень хрупок — его нетрудно разрушить ударом молотка.

О чём говорит в названии метода термин Inert Gas? Основными компонентами атмосферы являются кислород и азот. Последний легко растворяется в расплавленном материале и вступает с ним в соединение, образуя нитриды. Кислород активно окисляет металлы при высоких температурах. И первое и второе приводят к большому количеству нежелательных примесей в сварном шве, что делает его хрупким и непрочным. Сложные и ответственные работы возможны только при производстве сварочного процесса без присутствия воздуха. Создание экрана из инертного газа в высокотемпературной зоне позволяет решить эту задачу.

Преимущества и недостатки TIG сварки

Но, при таких недостатках, преимуществ для использования инверторного сварочного аппарата тиг больше. Еще десять лет назад для сваривания цветных металлов нужно было искать специалиста, что не всегда представлялось возможным. Сегодня масса образцов таких аппаратов по доступной цене упростили весь процесс. И, мало того, даже новичок, способен быстро обучится сварке в аргоновой среде за очень короткие сроки.

Инвертор с функцией tig обладает еще одним громадным преимуществом — компактностью.

Но, решив приобрести такое оборудование, стоит призадуматься — а нужно ли оно вообще. Большинство дешевых моделей имеют маркировку тиг, при этом не позволяют менять подаваемый ток. То есть можно получить инвертор с функцией тиг, что сваривает только конструкционную сталь на постоянном токе, а такой технологический процесс вполне обеспечит обычная ММА сварка.

Сварочные аппараты с действительно универсальными функциями стоят намного дороже, при этом еще стоит учесть дополнительные расходы на материалы: вольфрам, газ и присадки. Например, если прибор нужен только для того, чтобы заварить кастрюлю, то проще приобрести новую — это обойдется дешевле. Хороший инвертор сварочный tig понадобится в случае, если вы планируете развить серьезную работу с разными металлами.

И еще один момент — это полуавтоматическая сварка в аргоновой среде. Прекрасный выбор, если нужно выполнять действительно тонкую работу. Такие приборы позволяют сваривать тонкостенные детали без угрозы прожечь их. Незаменимы при ремонте автомобилей.

А что Вы думаете по этому поводу, поделитесь своим опытом в выборе сварочных инверторов с функцией тиг в комментариях к этой статье. Насколько целесообразно использование таких инверторов в домашнем хозяйстве и как дорого обойдется приобретение качественного прибора со всеми требуемыми расходными материалами? И какие сварочные аппараты инверторного типа tig лучше всего приобрести для себя.