Главная » Электросварочное оборудование » Аргонодуговая сварка (TIG)

Аргонодуговая сварка (TIG) 19

Подбор по параметрам:

  • Производители
  • Ток
  • Сеть питания
  • Постоянный/Переменный ток
 
 

Аргонодуговая сварка

TIG (tungsten inert gas welding) – процесс дуговой сварки с использованием неплавящихся вольфрамовым электродов в среде защитного инертного газа (аргона или гелия), который защищает сварной шов от газов из воздуха и предотвращает окисление металла в месте сварки. Обычно используют присадочный металл, вместе с этим автогенные сварные швы не требуют этого. Присадочная проволока часто используется для сварки тонких листов из нержавеющей стали и цветных металлов, таких как алюминий, магний, медь и её сплавов. Процесс аргонодуговой сварки дает оператору больший контроль над сваркой, чем конкурирующие процессы, такие как ручная дуговая сварка MMA и полуавтоматическая сварка MIG/MAG, что позволяет повысить качество сварных швов. Тем не менее, аргонодуговая сварка неплавящимся электродом сравнительно более сложный и значительно более медленный (касаемо скорости сварки) процесс, чем большинство других методов сварки. 

Ручная аргонодуговая сварка. Процесс

Ручная аргонодуговая сварка часто считается самым сложным из всех сварочных процессов, но широко используется в промышленности. Поскольку аргонодуговая сварка должна иметь короткую длину дуги, необходимо большое внимание и навык для предотвращения контакта между электродом и заготовкой. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом обычно требует двух рук, чтобы одной рукой подавать присадочный металл в зону сварки, а второй рукой манипулировать сварочной горелкой. Однако этим методом можно сваривать тонкие листы металла и без присадочного металла.

Для бесконтактного создания сварочной дуги, используется осциллятор (высокочастотный генератор). При этом электрод и обрабатываемая деталь находятся обычно на расстоянии около 1,5-3 мм друг от друга. 

Альтернативный способ зажигания дуги называется «scratch start» (контактный поджиг). Царапание электродом о поверхность металла при включенном питании служит для зажигания дуги, так же, как касание электрода при ручной дуговой сварке. Но это может вызвать загрязнение сварного шва и электрода. Некоторое оборудование для аргонодуговой сварки имеет режим, который называется «touch start» или «lift arc», при котором оборудование снижает напряжение на электроде до нескольких вольт с ограничением тока (значительно ниже предела, который вызывает загрязнение сварного шва или электрода). Когда электроника видит, что электрод больше не в контакте с поверхностью и искра присутствует, то он немедленно (в течение микросекунд) увеличивает мощность, преобразуя искру в полную дугу.

Аппарат аргонодуговой сварки

После создания сварочной дуги, сварщик перемещает горелку по небольшом кругу, чтобы создать сварочную ванну, размер которой зависит от размера электрода и величина тока. Поддерживая постоянное расстояния между электродом и изделием, оператор перемещает горелку немного назад и наклоняет ее назад около 10-15 градусов от вертикали. Присадочный металл добавляют вручную, но есть и аппараты с автоматической подачей присадочной проволоки, что значительно упрощает процесс сварки.

Сварщики часто используют методику быстрого перемещении горелки вперед (для продвижения сварочной ванны) и добавления присадочного металла. Присадочный пруток извлекают из сварочной ванны, когда он заканчивается, но никогда не прекращают действие защитного газа для предотвращения окисления поверхности сварочного шва и загрязнение сварного шва. Присадочный пруток состоит из металлов с низкой температурой плавления, такие как алюминий, поэтому требуется, чтобы оператор поддерживал стержень на некотором расстоянии от дуги во время пребывания его внутри защитного газа. Если держать присадочный пруток слишком близко, то он может расплавиться, прежде чем вступит в контакт со сварочной ванной. Когда сварочный шов близится к завершению, ток дуги часто постепенно уменьшают, чтобы позволить кратеру сварного шва укрепиться и предотвратить образование трещин в конце шва.

Аргонодуговая сварка. Качество сварки

Аргонодуговая сварка TIG дает больший контроль над сварным швом, чем другие процессы сварки, и может создавать высококачественные сварные швы, когда выполняется квалифицированными специалистами. Максимальное качество сварки обеспечивается поддержанием чистоты: оборудование и используемые материалы должна быть очищены от масла, влаги, загрязнений и других примесей, так как они приводят к образованию пористости и, следовательно, уменьшению прочности и качества сварного шва. Для удаления масла и жира, могут быть использованы спирт или подобные растворители. Нержавеющую сталь можно очистить проволочной щеткой, с помощью химии можно удалить окислы с поверхности металлов, таких как алюминий. Ржавчина со стали может быть удалена пескоструйной обработкой поверхности, а затем металлической щеткой, чтобы удалить зернистость. Эти шаги являются особенно важными при использовании отрицательной полярности постоянного тока, потому что такая полярность не обеспечивает очистку в процессе сварки, в отличие от положительной полярности постоянного тока или переменного тока. Для поддержания чистоты сварочной ванны в процессе сварки поток защитного газа должен быть достаточным. На открытом воздухе необходимо увеличивать количество защитного газа, необходимого для защиты сварного шва, что увеличивает стоимость и делает процесс «непопулярным» на открытом воздухе.

Уровень тепла также влияет на качество сварки. Низкий уровень тепла, вызванный низким сварочным током или высокой скоростью сварки, может ограничить необходимую глубину провара. Вместе с тем, если тепла слишком много, сварной шов растет в ширину и увеличивается вероятность чрезмерного проникновения. Если сварочная горелка находится слишком далеко от заготовки, защитный газ становится неэффективным, что вызывает появление пористости и ослабляет сварной шов.

Если величина тока превышает величину максимально-допустимого тока для данного вольфрамового электрода, количество включений вольфрама в сварном шве может превысить допустимый уровень. Это может быть выявлено с помощью рентгенографии и предотвращено изменением типа электрода или увеличением диаметра электрода. Кроме того, если электрод недостаточно защищён газом или оператор случайно позволяет ему контактировать с расплавленным металлом, электрод может стать загрязненным. Это часто приводит к тому, что сварочная дуга становится нестабильной. В этом случае необходимо зачистить электрод абразивным материалом, чтобы удалить примеси.

Питание

Предпочтительная полярность при аргонодуговой сварке в значительной степени зависит от типа свариваемого металла. Постоянный ток с отрицательно заряженным электродом часто используется при сварке стали, никеля, титана и других металлов. Он также может быть использован в автоматическом режиме для сварки алюминия или магния. Когда в качестве защитного газа используется гелий, отрицательно заряженный электрод генерирует тепло путем излучения электронов, которые перемещаются через дугу. В результате термической ионизации защитного газа повышается температура базового материала. Использование постоянного тока с положительно заряженным электродом менее распространено и используется в основном для тонколистовых сварных швов, так как приводит к меньшему тепловыделению в основном материале и очень высокой температуры в электроде. При этом, чтобы предотвратить размягчение электрода, часто используют больший электрод. Поскольку электроны в этом случае движутся к электроду, ионизированный защитный газ течет обратно к основному материалу и очищает сварной шов путем удаления оксидов и других примесей и тем самым улучшает его качество и внешний вид.

Переменный ток, который обычно используется при сварке алюминия и магния в ручном или полуавтоматически режиме, благодаря чередованию полярности между основным металлом и электродом предотвращается перегрев вольфрамового электрода и сохраняется тепло в основном материале. Оксиды удаляются с поверхности в процессе электрод-положительной части цикла и основной металл нагревается более глубоко в течение электрод-отрицательной части цикла. Некоторые источники питания позволяют операторам использовать несбалансированные волны переменного тока путем точного изменения процента времени разных циклов, что дает им больше контроля над количеством тепла и очисткой.

Защитный газ

Выбор защитного газа зависит от нескольких факторов, включая тип свариваемого материала и желаемый конечный внешний вид сварного шва. Аргон наиболее часто используемый защитный газ для аргонодуговой сварки, поскольку он помогает предотвратить дефекты, связанные с различной длиной дуги. При использовании переменного тока, использование аргона обеспечивает высокое качество сварного шва и хороший внешний вид. Другой распространенный защитный газ, гелий, наиболее часто используется для увеличения проплавления, увеличения скорости сварки и для сварки металлов с высокой теплопроводностью, таких как медь и алюминий. Существенным недостатком является сложность зажигания дуги в среде гелия и снижение качества сварного шва, вызванного различной длиной дуги.

Смесь аргон-гелий также часто используют, так как она увеличивает контроль подвода тепла при сохранении преимуществ использования аргона. Как правило, смеси состоят главным образом из гелия (часто около 75% или выше) и аргона для баланса. Эти смеси позволяют увеличить скорость и качество сварки алюминия на переменном токе, а также облегчают зажигание дуги. Другая смесь защитных газов – аргон-водород , используется в механизированной сварке тонкой нержавеющей стали. Из-за того, что водород может вызвать пористость, его использование ограничено. Иногда в аргон может быть добавлен азот, чтобы помочь стабилизировать аустенит в нержавеющей стали и увеличить проникновения при сварке меди.

В нашем каталоге представлено оборудование для аргонодуговой сварки (TIG) от компаний: