Сварка TIG в углекислоте

Введение в дуговую сварку в защитных газах (TIG, MIG/MAG)

При сварке плавлением в защитных газах в качестве источника нагрева используется мощная электрическая дуга. В дуге электрическая энергия преобразуется в тепловую, плотность которой достаточна для локального плавления основного металла. В условиях атмосферы (21%О2+78%N2) зона сварки должна надежно защищаться от насыщения металла шва кислородом и азотом воздуха, которые ухудшают его свойства. Защитные газы, подаваемые через сопло, вытесняют воздух и таким образом защищают сварочную ванну и электрод. Для заполнения зазора между соединяемыми кромками деталей или разделки кромок и регулирования состава металла шва в зону плавления подают присадочный металл или электродную проволоку. В зависимости от физического состояния электрода различают дуговую сварку неплавящимся (см. Сварка в инертных газах вольфрамовым электродом (TIG)) и плавящимся (см. Сварка плавящимся металлическим электродом в защитных газах (МIG/МАG)) электродами.

Защитные газы и их влияние на технологические свойства дуги

В качестве защитных газов при дуговой сварке плавлением ТИГ и МИГ/МАГ применяют инертные газы, активные газы и их смеси. Защитный газ выбирают с учетом способа сварки, свойств свариваемого металла, а также требований, предъявляемых к сварным швам.

Инертными называют газы, не способные к химическим реакциям и практически не растворимые в металлах. Поэтому их целесообразно применять при сварке химически активных металлов и сплавов на их основе (алюминий, алюминиевые и магниевые сплавы, легированные стали различных марок). При сварке ТИГ и МИГ/МАГ используются такие инертные газы как аргон (Ar), гелий (He) и их смеси.

Активными защитными газами называют газы, способные защищать зону сварки от доступа воздуха и вместе с тем химически реагирующие со свариваемым металлом или физически растворяющиеся в нем. При дуговой сварке сталей в качестве защитной среды применяют углекислый газ (СО2). Ввиду химической активности углекислого газа по отношению к вольфраму этот защитный газ используют только при сварке МИГ/МАГ.

К активным газам применяемым при МИГ/МАГ также относятся газовые смеси в состав которых входят аргон (Ar), кислород (О2), азот (N2), водород (H2). Готовые газовые смеси поставляются в баллонах, также они могут быть получены путем смешивания газов составляющих смесь.

Классификация способов сварки в защитных газах приведена на схеме ниже.

Классификая способов сварки в защитных газах

Свойства защитных газов

В таблице ниже приведены физические свойства защитных газов.

Краткая характеристика защитных газов

Аргон – наиболее часто применяемый инертный газ. Он тяжелее воздуха и не образует с ним взрывчатых смесей. Благодаря низкому потенциалу ионизации этот газ обеспечивает высокую стабильность горения дуги. Однако, в тоже время, низкий потенциал ионизации является причиной и низкого напряжения на дуге, что снижает тепловую мощность дуги. Будучи тяжелее воздуха, аргон обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны (но только в нижнем положении сварки). Однако он может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола. При этом снижается содержание кислорода в воздухе, что может вызвать кислородную недостаточность и удушье у электросварщика. В местах возможного накопления аргона необходимо контролировать содержание кислорода в воздухе приборами автоматического или ручного действия с устройством для дистанционного отбора проб воздуха. Объемная доля кислорода в воздухе должна быть не менее 19%.

Аргон выпускается согласно ГОСТ 10157-79 двух сортов: высшего и первого. Высший сорт рекомендуется использовать при сварке ответственных металлоконструкций из активных и редких металлов и сплавов, цветных металлов. Аргон первого сорта применяют для сварки сталей и чистого алюминия.

Читайте также:
Проект Сруба дома 7х9 м: особенности проектирования, чертежи, фото

Гелий – бесцветный, неядовитый, негорючий и невзрывоопасный газ. Значительно легче воздуха и аргона, что понижает эффективность защиту сварочной ванны при сварке в нижнем положении, но способствует лучшей защите при сварке в потолочном положении. Гелий используется реже, чем аргон, из-за дефицитности и высокой стоимости. Однако, из-за высокого потенциала ионизации, при одном и том же значении тока дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это способствует более глубокому проплавлению металла и значительно повышает скорость сварки. Для сварки используется гелий трех сортов: марок А, Б и В (по ТУ 51-689-75). Применяют его в основном при сварке химически чистых и активных материалов и сплавов, а также сплавов на основе алюминия и магния.

Часто используются смеси аргона и гелия, причем оптимальным составом считается смесь, содержащая 35-40% аргона и 60-65% гелия. В смеси в полной мере реализуются преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность горения дуги, гелий – высокую степень проплавления.

При сварке меди используется азот, так как он к ней химически нейтрален, т.е. не образует с ней никаких химических соединений и в ней не растворяется.

Активные газы

Углекислый газ (двуокись углерода) – бесцветен, не ядовит, тяжелее воздуха. При нормальных условиях (760 мм рт. ст. и 0°С) плотность углекислого газа в 1,5 раза выше плотности воздуха. Углекислый газ хорошо растворяется в воде. Жидкая углекислота – бесцветная жидкость, плотность которой сильно изменяется с изменением температуры. Вследствие этого она поставляется по массе, а не по объему. При испарении 1 кг жидкой углекислоты в нормальных условиях образуется 509 л углекислого газа.

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. Однако при концентрациях более 5% (92 г/м 3 ) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека. Так как двуокись углерода в 1,5 раз тяжелее воздуха она может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать удушье. Помещения, где производится сварка с использованием двуокиси углерода, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией.

Основными примесями углекислого газа, отрицательно влияющими на процесс сварки и свойства швов, являются воздух (азот воздуха) и вода. Воздух скапливается над жидкой углекислотой в верхней части баллона, а вода – под углекислотой в нижней части баллона. Повышенное содержание воздуха и водяных паров в углекислоте может при сварке привести к образованию пор в швах, которые чаще всего появляются в начале и конце отбора газа из баллона. Чтобы снизить содержание влаги в поступающем на сварку углекислом газе до безопасного уровня, на его пути устанавливают осушитель. Для улавливания влаги осушитель заполнен хлористым кальцием, силикагелем или другими поглотителями влаги.

При выпуске газа из баллона вследствие эффекта дросселирования и поглощения теплоты при испарении жидкой углекислоты газ значительно охлаждается. При интенсивном отборе газа возможна закупорка редуктора замерзшей влагой, содержащейся в углекислоте, а также сухим льдом. Во избежание этого рекомендуется подогревать выходящий из баллона углекислый газ. Для этого используют электрические подогреватели газа, которые устанавливаются перед редуктором.

Углекислый газ оказывает на металл сварочной ванны окисляющее, а также науглероживающее действие. Из легирующих элементов ванны наиболее сильно окисляются алюминий, титан и цирконий, менее интенсивно – кремний, марганец, хром, ванадий и др.

Читайте также:
Самые дорогие ванны в мире: фото эксклюзивной сантехники

Кислород – это бесцветный нетоксичный газ без запаха. Является сильным окислителем. Накопление кислорода в воздухе помещений создает опасность возникновения пожаров. Поэтому объемная доля кислорода в рабочих помещениях не должна превышать 23 %. В зависимости от содержания кислорода и примесей технический газообразный кислород изготовляют трех сортов. Содержание кислорода в первом сорте должно быть не менее 99,7 об. %, во втором – не менее 99,5 об. % и в третьем – не менее 99,2 об. %.

В сварочном производстве кислород широко применяют для газовой сварки и резки, а также при дуговой сварке как составную часть защитной газовой смеси. Кислород уменьшает поверхностное натяжение металла, и поэтому с увеличением его содержания в смеси на основе аргона критический ток (перехода крупнокапельного переноса в мелкокапельный, см. Сварка плавящимся металлическим электродом в защитных газах (МIG/МАG)) уменьшается. Обычно содержание кислорода в смеси с аргоном не превышает 2-5%. В такой среде дуга горит стабильно. Перенос металла мелкокапельный с минимальным разбрызгиванием.

Азот – бесцветный газ, без запаха, не горит и не поддерживает горение. В сварочном производстве азот находит ограниченное применение. Азот не растворяется в расплавленной меди и не взаимодействует с ней, и поэтому может быть использован при сварке меди в качестве защитного газа. По отношению к большинству других металлов азот является активным газом, часто вредным, и его концентрацию в зоне плавления стремятся ограничить. Азот также применяется при плазменной резке и как компонент газовой смеси при сварке аустенитной нержавеющей стали.

Водород – не имеет цвета, запаха и является горючим газом. Водород редко используют в в качестве защитного газа. Так как смеси водорода с воздухом или кислородом взрывоопасны, при работе с ним необходимо соблюдать правила пожарной безопасности и специальные правила техники безопасности. При работе с водородом необходимо следить за герметичностью всех соединений, т.к. он образовывает с воздухом взрывчатые смеси в широких пределах.

Смеси защитных газов

Иногда является целесообразным употребление газовых смесей. За счет добавок активных газов к инертным удается повысить устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить формирование шва, уменьшить разбрызгивание, повысить плотность металла шва, улучшить перенос металла в дуге, повысить производительность сварки. Существенное значение при выборе состава защитного газа имеют экономические соображения.

Смесь аргона и гелия. Газовые смеси гелий-аргон применяются в основном для сварки цветных металлов: алюминий, медь, никелевых и магниевых сплавов, а также химически активных металлов. Оптимальным является соотношение 35 – 40% аргона и 60 – 65% гелия. Так в полной мере реализуются преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий – высокую глубину проплавления.

Смеси аргона с кислородом или углекислым газом. Благодаря добавке окислительных газов обеспечивается существенное снижение поверхностного натяжения жидкого металла расплавляемой электродной проволоки, уменьшение размеров образующихся и отрывающихся от электрода капель. Расширяется диапазон токов при сохранении стабильного ведения процесса сварки. Обеспечивается лучшее формирование металла шва и меньшее разбрызгивание, лучшая форма провара и меньшее излучение дуги, по сравнению со сваркой в чистом аргоне, а также в чистом углекислом газе. При добавлении кислорода наблюдается снижение критического тока, при котором крупнокапельный перенос металла переходит в мелкокапельный.

Читайте также:
Расчет системы воздушного отопления дома, устройство Jotul своими руками: инструкция, фото- и видео-уроки, цена

В таблице ниже приводятся основные характеристики газовых смесей для сварки МИГ/МАГ.

Сварка TIG в углекислоте

Сварка TIG в углекислоте необходима, когда осуществляется стыковка заготовок из разных металлов и сплавов, или когда толщина листа составляла менее 1 мм.

Развитие технологий вызвало появление новых изделий, выполненных из стали, цветных металлов и сплавов. Но, наряду с преимуществами, возникла технологическая трудность по получению прочного неразрывного соединения. Необходимо стыковать заготовки из разных металлов и сплавов друг с другом или толщина листа составляла менее 1 мм. Для совершения таких операций применяется сварка TIG в углекислоте.

Что такое TIG-сварка

Это сварочные работы неплавящимся электродом в облаке газа. Для создания зоны общего или местного нагрева используется графитовый или вольфрамовый электрод. Температура плавления стержней значительно выше, нежели обрабатываемого материала. Защиту от кислорода воздуха обеспечивают инертные или активные газы.

Преимущества

TIG сварка в среде углекислоты

Распространению способа способствовал ряд неоспоримых возможностей:

  • соединение между собой разнородных металлов;
  • надежная защита сварной ванны от внешней среды;
  • стабильность показателей электродуги;
  • высокое качество шва;
  • возможность надежно сваривать лист металла толщиной до 0,8 мм (автомобильный);
  • снижение местного нагрева и разрушения кристаллической решетки соединяемого металла.

Применяемые защитные газы

  • Инертные. Самый применяемый — аргон (Ar) или гелий (He). Не оказывают химического влияния на обрабатываемые металлы.
  • Активные. Углекислый газ (CO2), азот (N2) или смеси газов: аргон-кислород, аргон-водород, аргон-азот, аргон-углекислота. Оказывают активное влияние на химический состав сварочной ванны.

Использование среды защитных газов позволило:

  • Визуально контролировать процесс образования шва — отсутствует препятствие в виде флюсового шлама.
  • Повысить производительность.
  • Уменьшить зону нагрева, снизить вероятность структурных преобразований кристаллической решетки металла.
  • Механизировать и автоматизировать процесс сварки.

Один из самых доступных и дешевых — углекислый газ.

Характерные особенности метода

Углекислый газ в баллонах

При нормальных условиях CO2 — это бесцветный газ без запаха и вкусовых ощущений. При небольших концентрациях безвреден, не ядовит, не взрывоопасен. Тяжелее воздуха, — плотность 1.98 кг/м³. Хорошо растворяется в воде.

Расфасовывается в баллоны 10, 20 или 40 литров. Газ в баллоне находится под давлением в жидком состоянии. Из 1 кг жидкой углекислоты получается около 505 литров газа. В промышленный 40-литровый баллон входит примерно 25 кг жидкого СО2.

Углекислый газ при высоких температурах оказывает окисляющее воздействие на металл ванны. Дополнительная реакция — науглероживание. Сильнее поддаются окислительным реакциям активные металлы: цирконий, титан, алюминий. Снизить воздействие помогает выбор определенного режима сварки.

Перед применением баллон с газом выдерживают в вертикальном положении — влага, содержащаяся в емкости, стекает на дно. Далее, углекислый газ через осушитель и редуктор направляется в зону сварки.

Функции редуктора с регулятором:

  • поддерживать заданное давление;
  • регулировать подаваемые объемы газа;
  • измерять расход газа в единицу времени.

Возможности редуктора характеризуются:

  • Предельный пропуск газа — определяет количество углекислоты, которую способен пропустить прибор в единицу времени.
  • Предельное давление — показывает верхнее значение рабочего давления, до которого возможно преобразование внутренних параметров баллона.

СОВЕТ. Перед покупкой баллона необходимо определить возможности и оказываемые услуги заправочных станций. Далеко не все оборудованы для наполнения баллонов емкостью 10 или 20 литров.

Виды сварочных аппаратов

Cварочный инвертор

Основные — сварочный выпрямитель и сварочный инвертор. Первый прибор относится скорее к промышленному оборудованию и стоит в 2-4 раза дороже второго.

Читайте также:
Пол в туалете - каким он должен быть? Варианты с пошаговыми инструкциями!

Инвертор — источник образования и питания электродуги. Принцип действия основан на преобразовании характеристик электрического тока посредством трансформатора и электронного блока, построенного на силовых транзисторах.

Аппарат, собранный по схеме инвертора, отличается от других силовых источников:

  • меньшими габаритными размерами;
  • улучшенные динамические показатели электродуги;
  • повышение КПД;
  • снижение фактора разбрызгивания расплавленного металла;
  • возможность плавно менять параметры и режимы работы.

Инвертор способен производить сварку:

  • MMA — электродуговая сварка электродами с покрытием в ручном режиме. Осуществляется на постоянном (DC) или переменном (AC) токе.
  • MIG/MAG — сварочный процесс в облаке защитного газа с использованием специальной проволоки.
  • TIG — процесс соединения деталей посредством электродуги и неплавящимся электродом в среде инертных или активных газов. Режим постоянного тока используется для стыковки сталей, переменный — алюминия.

Особенность сварки в среде углекислоты

При использовании неплавящегося электрода сварочный процесс осуществляется электродугой прямого или косвенного действия. В первом случае соединение осуществляется расплавлением основного металла стыкуемых деталей. Во втором — в зону действия дуги подается присадочная проволока.

Применение постоянного тока, в силу особенности сварочного процесса, приводит к падению мощности электродуги, нарушается устойчивость. При работе с легкоплавкими и активными металлами (алюминий, титан) происходит образование защитной тугоплавкой окисной пленки. Это приводит к нарушению нормального сварочного процесса, кромки оплавляются с трудом, шов не формируется.

Применение переменного тока (за счет периодической смены направления) позволяет создать очищающий эффект. В полупериоде происходит разрушение защитной пленки из оксидов и нитридов.

Сварка тиг углекислым газом в режиме постоянного тока применяется при прямой полярности. В этом случае большее количества тепла высвобождается на заготовке, приводя к ее оплавлению. Шов можно выполнять в любых пространственных положениях.

Уважаемые читатели! Если у вас есть интересная информация по теме, то вы можете поделиться своим опытом. Напишите заметку и оставьте в блоке «комментарии».

TIG. Учимся варить аргоном.

Давно хотел научиться варить аргонно — дуговой сваркой или с английского TIG (tungsten inert gas). В отличии от других видов сварки (MMA — обычный электрод и MIG — полуавтомат), TIG сварка производится не плавящимся вольфрамовым электродом, что отдаленно напоминает работу паяльником. Так же TIG сваркой можно варить практически все типы цветных металлов, включая наиболее распространенный — алюминий в режиме переменного тока, что не возможно другими видами сварки. В отличии от обычной сварки, TIG сваркой можно варить в закрытом помещении, она более пожаробезопасна, не брызжет и не выделяет дыма (только нужна система вытяжки, что бы не дышать газом).
В общем сделал себе на новый год подарок, и собрал самый бюджетный набор начинающего TIG Сварщика.
Перед этим естественно почитал немного литературы про TIG сварку и посмотрел некоторые ролики на youtube где все достаточно подробно разжевано.
Для начала был приобретен обычный инвертор с функцией поджига дуги при TIG сварке.

Сам инвертор немецкий и вроде как даже немецкой сборки. Мне он достался новый на акции за 9 800 р.
Т.к. аппарат бюджетный, то он варит только в режиме прямого тока DC (Direct Current), т.е. нет возможности варить алюминий. Алюминий варится в режиме переменного тока AC (Alternating Current). Так что если нужно варить алюминий, аппарат должен работать в режиме DCAC.
Так как я начинающий сварщик, и бюджет мой был ограничен, то было решено в качестве первого знакомства с TIG сваркой взять самый бюджетный вариант и научится варить нержавейку. Тем более у меня стоит первоочередная задача переварить часть выхлопа и сделать 4-е крепление подушки двигателя. Аппарат имеет максимальный ток в 160 А, чего в принципе достаточно что бы варить металл толщиной до 4 мм.
Аппарат работает от розетки 220V, по размерам очень компактный, для него есть даже пластиковый чехол как для дрели=).
Итак аппарат куплен. Далее к нему отдельно были куплены: горелка — 2 950 р, баллон с заправленным аргоном на 10л — 3 900 р, редуктор на баллон для регулировки давления газа — 2 350 р. (не посмотрел и взял с функцией подогрева, ну да ладно), перчатки — 300 р., фитинги — быстросъём для газового шланга. Шлем для сварки у меня уже был, рекомендую брать сразу хамелеон. Итого набор начинающего TIG сварщика мне вышел в районе ± 20 т.р.
Если рассматривать сразу аппараты, с возможность варить алюминий, то это еще где то + 20 т.р.
Горелка обычная с ручным вентилем (про-во Италия). В комплекте сопла 5 и 6, два электрода 1,6 мм и 2,4 мм и цанги к ним. Электроды — имеют серую цветовую маркировку — универсальные. Есть так же целая цветовая палитра электродов под разные задачи (об этом чуть позже). Горелка имеет отдельно шланг под газ и подключается напрямую к редуктору баллона (на более дорогих аппаратах горелка вместе с шлангом для газа подключается к сварочному аппарату). Шланг просто одевается на фитинг редуктора. Отдельно замутил фитинги и сделал быстросъём как на пневмо инструменте.

Читайте также:
Резка кирпича болгаркой, бензорезом и циркулярной пилой

Редуктор желательно брать с колбой с шариком.

При подключении фитингов и редуктора к балону используйте фум ленту для 100% герметичности. Сам газ — аргон продается в балонах 40, 10, и 5 литров. Я по не знанке купил в интернет магазине новый балон на 10л, и думал что он уже заправлен =), а он был конечно же пустой. Найти контору куда можно просто приехать и заправить балон не удалось, аргон везде продают на обмен (привез пустой, забрал другой полный и заплатил только за газ). Обычно на обмен новые балоны редкость, я нашел чуть чуть БУ =).

Перед установкой электрода в горелку, его необходимо предварительно заточить. Для этого пришлось еще купить бюджетный точильный станок, но он мне был уже давно нужен. Электроды затачиваются продольно самому электроду — это важно, т.е. полоски от заточки должны идти продольно а не поперек. Длинна заточки — 2 — 2,5 диаметра самого электрода, но я не сильно парился и точил на глаз.

Вылет электрода от сопла зависит от размера сопла, чем шире сопло, тем больше может вылет но и больше нужно расходовать газа. Основная задача — обеспечить работу сварки в среде газа.
Отдельно заказал себе на ebay и aliexpress наборы газовых линз с соплами и отдельно большую газовую линзу для обеспечения цветных швов, а так же золотые и синие наборы электродов на 1,6 мм и 2,4 мм (пока жду посылку).

Отдельно купил бу канальный вентилятор и замутил вытяжку над рабочим столом.

И так, все готово. Можно начинать делать первые шаги в TIG сварке. Для новичком рекомендуют начинать тренироваться на обычном прямом листе стали, что бы для начала почувствовать горелку в руке, научиться держать электрод над сварочной ванной на нужном расстоянии и вести горелку под правильным углом. У меня валялось два кусочка трубы — нержавейки 1,5 мм, поэтому решил не париться и начать с них.
Выставил аппарат на 35 Ампер, режим TIG. Поджиг дуги осуществляет очень просто — касаешся кончиком электрода об металл и чуть его поднимаешь, дуга образуется мгновенно. Никаких чириканий и прочей херни делать не нужно, кайф))).

Читайте также:
Натуральный камень в строительстве объектов

Не айс конечно :). Начинать с трубы была не самая лучшая идея, тк нужно вести дугу постоянно меняя угол, что бы обеспечить правильный угол горелки (по мне где-то 60 гр.). Так же нужно выставить правильную силу тока. Т.к. пока опыта нет, и соответственно горелку быстро двигать не получается при этом обеспечивая нужную сварочную ванну, то ток выставлял не высокий. Со временем начинаешь контролировать сварочную ванную и это прям отдельный кайф ))).
Вторая попытка.

С верху что то вырисовывается, а вот изнутри провара нет. Значит нужно добавить тока. Чуть добавил и провар появился.

Если вы начинаете варить и у вас пошли искры как на MMA сварке значит забыли включить газ)))
Вот так это выглядит, буквально за 2 секунды.

А вот так электрод. Еще пару секунд и сопло бы поплавилось.

Мокнуть электроду в сварочную ванну для начинающих дело пустяковое, у меня за пару часов тренировки пару разков получилось. После этого 100% нужно перетачивать электрод, да и по виду все понятно.
Где то читал, что если правильно варить то на кончике электрода образуется маленький круглый шарик. У меня один раз так было. Если не затачивать электрод, то все сразу видно по дуге. Дуга становится не тонкая, а широкая и не сконцентрированная на одном участке, дуга постоянно гуляет по разным точкам металла.
Далее решил потренироваться на обычной пластине металла. После трубы конечно все намного проще. У меня была пару кусочков от крепления, в итоге получились интересные цветные швы. Видимо такой металл.

Слишком мало тока, нет провара.

Поднял ток до 50А,
С третьей попытки получилось даже красиво).

Далее решил вернуться к трубе. Отрезал как попало с большим зазором два кучка трубы нержавейки. В итоге получил такую картинку.

Для начала подумал много тока. Но примерно тоже самое получилось убавив ток с 50 до 35 Ампер. Значит дело не в токе. Просто имея зазор, металл начинал плавиться по зазору. Для этого нужно использовать присадочный пруток. У меня завалялся пруток нержа на 1,6 мм. Остался от ребят которые варили мне выхлоп.
Первые разы сварки с прутком конечно не удобные, пруток в левой руке кажется инородным и не привычно держать. Потом постепенно рука немного начала привыкать и удалось заварить дырку, но шовчик получился жирненьким)))

Жаль конечно что максимально можно 20 фото выложить(, так бы чуть по более накидал.

В завершении скажу, что затея со сваркой мне понравилась и в принципе процесс интересный. Нужно конечно набивать руку и пробовать разные варианты соединений металла. Возможно в будущем поснимаю сам процесс.
В общем продолжение следует однозначно).

Читайте также:
Освещение рассады

Сварка TIG в углекислоте

Горелка AWT MIG 500, сварка, сварочное оборудование, горелкисварочные, AWT, MIG-MAG, полуавтоматы, AlfaMag, сварочные материалы

Развитие технологий вызвало появление новых изделий, выполненных из стали, цветных металлов и сплавов. Но, наряду с преимуществами, возникла технологическая трудность по получению прочного неразрывного соединения. Необходимо стыковать заготовки из разных металлов и сплавов друг с другом или толщина листа составляла менее 1 мм. Для совершения таких операций применяется сварка TIG в углекислоте.

Что такое TIG-сварка

Это сварочные работы неплавящимся электродом в облаке газа. Для создания зоны общего или местного нагрева используется графитовый или вольфрамовый электрод. Температура плавления стержней значительно выше, нежели обрабатываемого материала. Защиту от кислорода воздуха обеспечивают инертные или активные газы.

Преимущества

Распространению способа способствовал ряд неоспоримых возможностей: соединение между собой разнородных металлов; надежная защита сварной ванны от внешней среды; стабильность показателей электродуги; высокое качество шва; возможность надежно сваривать лист металла толщиной до 0,8 мм (автомобильный); снижение местного нагрева и разрушения кристаллической решетки соединяемого металла.

Применяемые защитные газы

Для TIG-метода используются защитные газы:

1. Инертные. Самый применяемый — аргон (Ar) или гелий (He). Не оказывают химического влияния на обрабатываемые металлы.

2. Активные. Углекислый газ (CO2), азот (N2) или смеси газов: аргон-кислород, аргон-водород, аргон-азот, аргон-углекислота. Оказывают активное влияние на химический состав сварочной ванны.

Использование среды защитных газов позволило: визуально контролировать процесс образования шва — отсутствует препятствие в виде флюсового шлама.; повысить производительность; уменьшить зону нагрева, снизить вероятность структурных преобразований кристаллической решетки металла; механизировать и автоматизировать процесс сварки.

Один из самых доступных и дешевых — углекислый газ.

Характерные особенности метода

При нормальных условиях CO2 — это бесцветный газ без запаха и вкусовых ощущений. При небольших концентрациях безвреден, не ядовит, не взрывоопасен. Тяжелее воздуха, — плотность 1.98 кг/м³. Хорошо растворяется в воде. Расфасовывается в баллоны 10, 20 или 40 литров. Газ в баллоне находится под давлением в жидком состоянии. Из 1 кг жидкой углекислоты получается около 505 литров газа. В промышленный 40-литровый баллон входит примерно 25 кг жидкого СО2.

Углекислый газ при высоких температурах оказывает окисляющее воздействие на металл ванны. Дополнительная реакция — науглероживание. Сильнее поддаются окислительным реакциям активные металлы: цирконий, титан, алюминий. Снизить воздействие помогает выбор определенного режима сварки. Перед применением баллон с газом выдерживают в вертикальном положении — влага, содержащаяся в емкости, стекает на дно. Далее, углекислый газ через осушитель и редуктор направляется в зону сварки.

Функции редуктора с регулятором: поддерживать заданное давление; регулировать подаваемые объемы газа; измерять расход газа в единицу времени.

Возможности редуктора характеризуются:

  • Предельный пропуск газа — определяет количество углекислоты, которую способен пропустить прибор в единицу времени.
  • Предельное давление — показывает верхнее значение рабочего давления, до которого возможно преобразование внутренних параметров баллона.

СОВЕТ. Перед покупкой баллона необходимо определить возможности и оказываемые услуги заправочных станций. Далеко не все оборудованы для наполнения баллонов емкостью 10 или 20 литров.

Виды сварочных аппаратов

Основные — сварочный выпрямитель и сварочный инвертор. Первый прибор относится скорее к промышленному оборудованию и стоит в 2-4 раза дороже второго.

Инвертор — источник образования и питания электродуги. Принцип действия основан на преобразовании характеристик электрического тока посредством трансформатора и электронного блока, построенного на силовых транзисторах.

Читайте также:
Павильон для бассейна из поликарбоната

Аппарат, собранный по схеме инвертора, отличается от других силовых источников: меньшими габаритными размерами; улучшенные динамические показатели электродуги; повышение КПД; снижение фактора разбрызгивания расплавленного металла; возможность плавно менять параметры и режимы работы.

Инвертор способен производить сварку:
1. MMA — электродуговая сварка электродами с покрытием в ручном режиме. Осуществляется на постоянном (DC) или переменном (AC) токе.
2. MIG/MAG — сварочный процесс в облаке защитного газа с использованием специальной проволоки.
3. TIG — процесс соединения деталей посредством электродуги и неплавящимся электродом в среде инертных или активных газов. Режим постоянного тока используется для стыковки сталей, переменный — алюминия.

Особенность сварки в среде углекислоты

При использовании неплавящегося электрода сварочный процесс осуществляется электродугой прямого или косвенного действия. В первом случае соединение осуществляется расплавлением основного металла стыкуемых деталей. Во втором — в зону действия дуги подается присадочная проволока.

Применение постоянного тока, в силу особенности сварочного процесса, приводит к падению мощности электродуги, нарушается устойчивость. При работе с легкоплавкими и активными металлами (алюминий, титан) происходит образование защитной тугоплавкой окисной пленки. Это приводит к нарушению нормального сварочного процесса, кромки оплавляются с трудом, шов не формируется.

Применение переменного тока (за счет периодической смены направления) позволяет создать очищающий эффект. В полупериоде происходит разрушение защитной пленки из оксидов и нитридов. Сварка тиг углекислым газом в режиме постоянного тока применяется при прямой полярности. В этом случае большее количества тепла высвобождается на заготовке, приводя к ее оплавлению. Шов можно выполнять в любых пространственных положениях.

Уроки сварки: Как выбрать газ, электрод и сварочную проволоку для TIG-сварки?

Этап подготовки к аргонодуговой сварке включает не только настройку инструмента, но и подбор верных расходных материалов. От правильности выбора расходки напрямую зависит результат работы, что делает его важным и требует внимания не только новичка.

  • Сварочный газ
  • Электроды
  • Присадочный пруток

Суть сварочного процесса TIG-оборудованием

тиг-сварка.jpg

Если вы уже знакомы с такими типами сварки, как ММА и MIG-MAG, то наверняка знаете, что в первом в качестве главного расходного материала используется электрод, а во втором подвижная проволока. TIG-аппараты также используют электрод, но уже из вольфрама, материала отличающегося тугоплавкостью.

Защиту от окисления обеспечивает газ аргон, собственно, поэтому процесс часто именуют аргонодуговой сваркой. Англоязычная аббревиатура TIG означает – Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ), что затрагивает наиболее важные элементы в работе.

Зачем тут присадочный пруток? Он подается вручную для формирования шва. Под действием дуги металл плавится, находясь в защищенной среде газа, и создает качественное соединение.

В этой статье мы не будем заострять внимание на том, как подбирается сам аппарат. Для этого создан отдельный материал, который поможет разобраться в том, как выбрать аргонодуговой аппарат для TIG сварки .

Сварочный газ – аргон или смеси?

подключаем-газовый-баллон.jpg

Мы уже упоминали о том, что защиту процесса обеспечивает инертный газ. При TIG-сварке чаще используется чистый аргон, немного реже гелий и их смеси. Именно в этой среде вольфрамовый электрод изнашивается меньше всего, а внешний вид и качество шва оптимальны.

Выбор электрода для TIG варки

выбор-вольфрамового-электрода.jpg

Вольфрам выбран в качестве электрода не случайно. Металл славится особой тугоплавкостью, по части которой у него просто нет конкурентов.

Читайте также:
Обшивка дома сайдингом с утеплителем своими руками: как обшить с утеплением минватой под сайдинг, монтаж

Опознать вольфрамовый электрод для аргонодуговой сварки можно по маркировке «W». Другие символы и даже цвет указывает на вид легирующих добавок. Они необходимы, чтобы улучшить характеристики и увеличить срок эксплуатации расходного материала.

Электроды могут быть как универсальными, так и специальными – для сварки только на постоянном или только на переменном виде тока.

электроды.jpg

  • WP (зеленые электроды) – вольфрамовые электроды без специальных добавок для сварки на переменном токе
  • Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана WL-20 (голубой цвет ) и WL-15 (золотой цвет) – универсальные электроды для сварки на постоянном и переменном токах

Цвет / Состав

Вольфрамовые электроды без специальных добавок. Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси.

Обеспечивают устойчивость дуги при сварке на переменном токе. Идеально подходят для сварки деталей из алюминия.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана 1,8-2,2 La2O3

Обеспечивают легкий розжиг сварочной дуги и ее высокую устойчивость, быстрое повторное зажигание.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом циркония 0,7-0,9% ZrO2

Для сварки на переменном токе. Создают стабильную дугу высокой мощности. Выдерживают значительные токовые нагрузки.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом церия 1,8-2,2% CeO2

Для сварки любым типом тока, поддерживают стабильную дугу даже при небольших его значениях.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом иттрия 1,8-2,2% Y2O3

Используются для сварки особо ответственных соединений.

диаметр-электрода.jpg

С диаметром все куда сложнее, ведь он должен быть выбран в зависимости от толщины свариваемого металла и разновидности сварочного тока. В этом вопросе вам пригодится таблица ниже. Здесь приведены рекомендации для самых распространенных электродов WP и WL:

Сварка TIG в смесь 98%Ar + 2%CO2.

Чистого аргона пока нет. Есть от полуавтомата смесь 98%Ar + 2%CO2. Попробовал сегодня с этим баллоном. Вроде варит.

Варить планирую тонкую нержавейку в основном (0,8 мм и 1,5)

Стоит ли брать Аргон высшей пробы? С ним будет значительно лучше?

#2 валера1963

Прикрепленные изображения

#3 schkaliki

astrolit, На нашем форуме мне уже приходилось описывать подобный опыт – закончился аргон и пришлось доваривать 98-й смесью. Это происходило регулярно, каждую пятницу. Варится, похуже. но варится. По характеристике дуга получается пожестче, окислов от свободного кислорода больше- появляется пленка по краям шва. Но это крайний случай, чистый инертный газ намного приятнее.

#4 Георгий 11

Просьба не хамить мне,а не то буду жмать кнопку жалоба

astrolit,вы путаете высшую пробу с высшим сортом,да,лучше пользоваться им.Есть еще ВЧ (высокой чистоты),можете и им попробовать.

#5 Cварщик Джо

astrolit, На нашем форуме мне уже приходилось описывать подобный опыт – закончился аргон и пришлось доваривать 98-й смесью. Это происходило регулярно, каждую пятницу. Варится, похуже. но варится. По характеристике дуга получается пожестче, окислов от свободного кислорода больше- появляется пленка по краям шва. Но это крайний случай, чистый инертный газ намного приятнее.

Но это, если варить ТИГом.При сварке MIG-полуавтоматом риторика резко меняется – здесь для нержавейки лучше смесь Ar-98%+CO2-2%.. Это все так, только кто разъяснит, как влияет 2% углекислого газа на сварочный процесс и почему варить нержавейку MIG-полуавтоматом в аргоне хуже? Какова, как говорят, здесь физика процесса?

Сам варю ТИГом. Аргон закупается особочистый (доля аргона 99,993%), так как нужно варить алюминиевый сплав, а он чувствителен к чистоте активного газа. Соответственно, им же варится и нержавейка типа 12Х18Н10Т, 14Х17Н2, 20Х13 и др. Качество швов отменное. Но если варить чисто нерж, должен и первосортный аргон (часть в общем объеме 99,987%) подойти.

Читайте также:
Особенности конструкции кроватей для детей от 2 лет, советы по выбору

#6 selco

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

.При сварке MIG-полуавтоматом риторика резко меняется – здесь для нержавейки лучше смесь Ar-98%+CO2-2%.. Это все так, только кто разъяснит, как влияет 2% углекислого газа на сварочный процесс и почему варить нержавейку MIG-полуавтоматом в аргоне хуже? Какова, как говорят, здесь физика процесса?

Для стабилизации процесса, впрочем почитайте про газы и смеси, я брошюрку уже несколько раз выкладывал но впрочем что бы не искать . ELME MESSER GAAS.pdf 1,67МБ 979 скачиваний

Сообщение отредактировал selco: 27 Август 2016 01:40

#7 Cварщик Джо

Спасибо. Интересная брошюра. Не видел, что вы выкладывали. На досуге много полезного можно почерпнуть

#8 welderman

Ввиду повышенной силы поверхностного натяжения ванны жидкого металла в среде чистого аргона( по сравнению со смесью) Ваши швы будут иметь специфический профиль, и вероятность краевых несплавлений сильно увеличивается. Сваривать можно, но в смеси комфортней.

Сообщение отредактировал welderman: 07 Декабрь 2016 22:29

#9 Ferio

А тут друже и думать не надо!СО2 в дуге распадется на угарный и кислород.Электроду трындец придет незамедлительно в такой среде. Хотя ващпе не понимаю смысла этих извращений!Аргонно-дуговая по сути своей исходя даже из названия подразумевает аргон, а никак не смесь. Или меркантильная экономия против здравого смысла?Типа возьму смесь 982 и буду шпарить и пулеметом и ТИГ, а еще колеса можно подкачивать, опресовку делать. )))

Жёлтые цветы дарить нельзя, потому что жёлтый это цвет измены, а мальчику чистить зубы розовой пастой нельзя потому-то розовый это для девочек и т.д… – всё это глупости и штампы. Красный цвет якобы раздражает быков, а статуя свободы находится, якобы, находится в Нью-Йорке – это тоже заблуждения и штампы.
Конечно при выборе тривиальной технологии сварки мы тоже полагаемся на штампы (хотя плохого в этом ничего нет). Но и в сварке всё не так однозначно.
Не секрет, что применение различных защитных газов позволяет иметь некоторое число вариаций для решения, некоторых узких или специальных задач.

Ранее #1011 мне уже пришлось поправить «чересчур ретивых» по поду обвинений в адрес авторов справочника, по которому обучалось не одно поколение специалистов и теперь похоже нужно опять напомнить о возможном «многообразии сварочных процессов» .
gonta, вы конечно же знаете, о существовании А-TIG сварки (по флюсу, с аэрозольными активаторами). Интересно, как вы думаете, на какие продукты разлагаются в дуге оксидные соединения флюса и пары аэрозолей?
Кроме того, в некоторых случаях есть даже смысл использовать Ar+CO2 не смотря на повышенный (но не критичный) расход вольфрама, например при толщинах листовых изделий до 1мм. Ещё есть и другие, комбинированные методы сварки с участием ТИГ и другого какого либо способа.

Так что, вот на что я бы на что хотел обратить ваше внимание,коллега – если суслика не видно, то, это. это ещё ничего не значит.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: