Что такое TIG-сварка и как выбрать аппарат для сварки аргоном

Вернуться ко всем статьям

TIG — наиболее известное у нас европейское обозначение аргонодуговой или аргонной сварки, сложившееся из начальных букв английских терминов Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ). Вольфрам — это металл, из которого изготавливается неплавящийся электрод. Инертный газ — это химически неактивный газ, который защищает cварку от вредного воздействия окружающего воздуха и обеспечивает ионизацию дугового промежутка, необходимую для горения дуги. В немецком варианте эти же термины передаются аббревиатурой WIG. Американская версия названия выражает суть процесса наиболее полно: Gas Tungsten Arc Welding — газово-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW). В России эта сварочная технология имеет собственные обозначения: ИН и ИНп сварка. Маркировка ИН говорит о том, что процесс производится в среде инертного газа неплавящимся электродом. ИНп указывает на использование присадочного материала.

TIG-сварка в работе

По сути, технология TIG соединила в себе лучшие свойства электродуговой и газовой сварки. Специалисты используют такое определение TIG: дуговая сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа.

В обиходе сварщиков встречается также сочетание аргонодуговая (аргонная) сварка или просто сварка с аргоном, что связано с названием самого распространенного в сварочном процессе инертного газа. Но стоит уточнить, что инертные газы (в том числе аргон) используются не только в TIG-, но и в MIG-сварке. Принципиальная разница состоит в том, что в технологии МIG используется плавящийся электрод.

Итак, две главные «фишки» именно TIG-сварки — это защитная газовая среда и неплавящийся электрод.

Описание процесса

Аппарат для TIG-сварки оснащен горелкой, в которую помещается электрод и подается защитный газ. Неплавящийся электрод представляет собой тонкий длинный вольфрамовый стержень, температура плавления которого выше температуры сварочной дуги. Он является проводником тепловой энергии. Дуга зажигается между электродом и металлом и горит в среде защитного газа, который подается по корпусу горелки. Поскольку электрод не плавится, сварной шов образуется за счет тонкого плавления кромок соединяемых заготовок. Для укрепления стыка иногда добавляют присадочный материал — прут или проволоку из того же металла, что и свариваемые детали.

Присутствие инертного газа в зоне сварки защищает сварочную ванну от других газов и примесей, что позволяет соединять трудносвариваемые и тонколистовые металлы. В качестве защиты используются два природных инертных газа — аргон и гелий. Эти элементы обладают разными свойствами. Например, аргон тяжелее воздуха, а гелий, наоборот, значительно легче. Поэтому в чистом виде гелий применяется редко, при необходимости используется смесь этих газов в разных пропорциях.

Аргон, давший технологии свое название, не случайно занимает ведущую позицию в сварке. Он тяжелее воздуха, поэтому легко вытесняет его из зоны сварки, надежно защищая дугу, электрод и сварочную ванну от окисления. Он легко ионизируется, что увеличивает эластичность дуги. Аргоновая защита позволяет увеличить температуру горения. В зависимости от типа металлов используют различные смеси аргона и гелия с другими газами (водородом, азотом, кислородом).

Технологические особенности TIG-сварки

После поджига дуги, ток сварки в течение установленного времени нарастает до заданного значения. Это время, в течение которого при ручной сварке мастер успевает привести горелку в нужное положение. Период нарастания тока увеличивает срок службы электрода, а также позволяет нормально сформировать сварочную ванну и начать сварку.

Особенности TIG-сварки

Процесс TIG может проходить в импульсном режиме, что облегчает сварку на малых токах. Этот режим необходим для контроля тепловложения в сварной шов или для сварки без присадки. При этом варить можно как на постоянном, так и на переменном токе.

Сварку TIG можно выполнять за счет оплавления кромок свариваемых заготовок. Для соединения тонких деталей нет необходимости в поперечных колебаниях. Горелку аккуратно ведут вдоль линии стыка, тогда шов получается максимально тонким и гладким. Небольшие поперечные движения необходимы тогда, когда требуется расширить границы соединения или закрыть зазор.

Для усиления конструкции применяются присадочные прутки. Благодаря этому можно увеличить высоту валика, добавив соединению прочности. При необходимости можно наплавлять металл, чтобы закрыть каверны, неровности и пр. с последующей шлифовкой детали.

Преимущества технологии TIG

  • локализация нагрева позволяет избежать деформации соединяемых деталей;
  • поскольку электрод не плавится, легче контролировать длину дуги;
  • можно регулировать высоту шва путем использования присадочного материала или отказа от него;
  • тонкий вольфрамовый стержень позволяет создавать ровный аккуратный шов;
  • поскольку шлаковая корка не образуется, нет необходимости в постобработке шва;
  • нет брызг от плавящегося металла.

Что необходимо учесть

  • процесс работы идет медленнее, чем при других видах дуговой сварки;
  • требуется тщательная подготовка металла;
  • при использовании присадки нужно контролировать подачу прута или проволоки в сварочную зону;
  • помнить о необходимом количестве инертного газа для намеченной сварки;
  • иметь электроды нужного диаметра.

Зачем нужна TIG-сварка

Использование защитной газовой среды позволяет варить сплавы магния и алюминия, нержавеющую, легированную, углеродистую сталь, медь и титан. Метод TIG успешно используется для сварки разнородных материалов, например, углеродистой стали и нержавейки, меди и латуни и т. п.

Аргонодуговая сварка — единственный способ соединения очень тонких деталей, особенно из цветных металлов. Поэтому она незаменима при ремонте инструментов и приборов, в первую очередь из алюминия и магния.

TIG-сварка качество шва

Замечательная особенность этого вида сварки — высокое качество шва, стойкого к коррозии и механическим повреждениям. Соединения, полученные по методу TIG, востребованы в судостроении, автопроме, авиации, ракетостроении. Аппаратом TIG-сварки можно с равным успехом варить трубы, выполнять кузовной ремонт или создавать изящные металлические изделия.

Виды TIG-сварки

Сегодня технологию TIG можно представить в следующих видах.

Ручная аргонодуговая сварка 

Предполагает управление всем процессом вручную. Одной рукой сварщик перемещает горелку, другой подает в зону сварки присадку. Этот вид TIG-сварки по-прежнему применяется как для изготовления сверхсложных конструкций, так и для решения простых бытовых задач. Он требует достаточного опыта и времени. Зато полученное в результате соединение порадует и внешним видом, и надежностью. Классическая ручная сварка с аргоном очень распространена в частной практике и на небольших производствах.

Механизированная TIG-сварка

Предполагает автоматическую подачу присадочной проволоки в зону сварки. Для этого понадобится:

  • подсоединить к сварочному аппарату блок подачи присадочной проволоки;
  • установить сопло подачи присадочной проволоки на сварочную горелку.

В результате этих преобразований сварщик будет управлять вручную только горелкой, что существенно облегчит его работу и ускорит процесс.

Автоматическая и роботизированная

TIG-сварка требует участия только оператора. Такие процессы совершаются с помощью специальных сварочных станков и используются, как правило, на производстве.

Оборудование для TIG-сварки

В качестве источника питания для сварки с аргоном, как правило, используются выпрямители или инверторы, подключаемые к сети 220 или 380 V. Это должно быть устройство, позволяющее использовать инертный газ и вольфрамовые электроды.

В настоящее время наиболее востребованы инверторные сварочные аппараты. Это компактные, облегченные модели, снабженные электронным блоком управления. Они формируют идеальные выходные характеристики тока для любого режима сварки. Инверторные аппараты, предназначенные для TIG-сварки, могут быть:

  • специализированные (с маркировкой TIG);
  • совмещающие два сварочных режима (МIG+TIG, ММА+TIG);
  • универсальные полуавтоматы (MMA, TIG, MIG/MAG).

TIG-сваркой можно работать в режиме как постоянного (DC), так и переменного тока (AC). На постоянном токе свариваются стали, нержавейка, медь и титан. Для работы с алюминием и сплавами магния потребуется переменный ток, разрушающий оксидную пленку. Поэтому при необходимости выполнять TIG-сварку без ограничений по видам металлов используют сварочные инверторы с маркировкой AC/DC, которые могут работать в разных токовых режимах.

TIG-сварка режим DC/AC

Рабочим инструментом в технологии TIG является сварочная горелка. В ней закрепляется неплавящийся электрод, через нее поступает сварочный ток и подается защитный газ. При механизации процесса горелка будет еще и носителем присадочной проволоки.

Часто сварочная горелка идет в комплекте с аппаратом TIG-сварки, но более сложные и дорогие модели нужно приобретать отдельно. От конструкции горелки во многом зависят возможности сварки. На сегодняшний день производители предлагают разные виды этого инструмента:

  • с воздушным или водяным охлаждением,
  • с подачей газа через диффузор или через газовую линзу,
  • с регулировкой или без регулировки сварочного тока,
  • с жесткой или гибкой головкой.

Обязательными для аргонной сварки также являются:

  • газовые баллоны с редукторами и манометрами;
  • шланги;
  • набор вольфрамовых электродов;
  • присадочный материал;
  • средства защиты.

Как выбрать аппарат для сварки с аргоном

Помимо промышленных, аппараты для TIG-сварки могут быть профессионального или бытового класса, которые отличаются по мощности и функциональным возможностям. Поэтому при выборе сварочного оборудования стоит обратить внимание на его класс и на наличие соответствующей маркировки. Это сразу снимет многие вопросы о параметрах сварки. При этом нужно учесть:

  • С каким материалом предстоит работать. Если в числе разных видов металлов планируется сварка алюминия, магния и их сплавов, то стоит приобретать аппарат с возможностью переключения токовых режимов (AC/DC).
  • Аргонодуговая сварка металлоконструкций определенной толщины доступна в соответствующем диапазоне сварочного тока. Соответственно:
    • если в основном придется варить металл толщиной до 6 мм, то подойдет сварочный инвертор TIG с током до 200 А;
    • для сварки алюминия толщиной 6 мм потребуется сила тока больше 200 А;
    • для работы с нержавейкой толщиной до 1 мм и алюминием до 5 мм подойдет аппарат с диапазоном силы тока от 5 до 200 А
    • для сварки тонких металлов стоит обратить внимание на аппараты, способные работать в импульсном режиме;
    • при необходимости решать широкий диапазон сварочных задач лучше отдать предпочтение аппарату с максимальным функционалом.
  • Насколько интенсивно предполагается использовать сварочный аппарат. Если планируется регулярная сварка в загруженном режиме, скорее всего понадобится горелка с водяным охлаждением.
  • Наличие навыков работы с оборудованием для аргонной сварки. Начинающему сварщику освоить технологию TIG поможет аппарат с функциями, упрощающими настройку аппарата и контролирующими рабочий процесс.
  • Характеристики рабочей зоны для установки всех компонентов оборудования для сварки с аргоном: площадь, проветриваемость, возможности электросети, уровень влажности и пр.

Заключение

Технология TIG соединила в себе лучшие свойства электродуговой и газовой сварки. Аргонодуговая сварка ― процесс трудоемкий и медленный, но в результате получается шов практически ювелирного качества. Метод часто применяется в тех случаях, когда важен и эстетический вид соединения, и его способность выдерживать высокие нагрузки.

Для выполнения аргонодуговой сварки требуется устройство, позволяющее использовать инертный газ и вольфрамовые электроды. Как правило, в информации к аппарату на это указывает наличие маркировки TIG. В нашем магазине вы сможете легко подобрать подходящую именно вам модель.