Виды сварки: TIG, MIG-MAG и MMA что это и в чем разница

Вернуться ко всем статьям

Начиная с эпохи кузнечной ковки способ создания металлических изделий путем плавления прошел многовековую эволюцию. Открытие электрической дуги сделало процесс более эффективным. Благодаря внедрению лазерных, плазменных и ультразвуковых технологий сварка стала применяться в разных сферах деятельности: от производства промышленных металлоконструкций до микрохирургии. А развитие электроники позволило сделать сварку автоматизированной, высокоточной и высокопроизводительной.

Пример сварки

В современном мире существует более 50 сварочных технологий. Но в данной статье мы рассмотрим лишь наиболее распространенные виды электрической дуговой сварки, применяемые и в промышленности, и в частной практике. Сегодня они доступны любому, кто пожелает освоить сварочное дело. Попробуем разобраться, чем отличаются методы электродуговой сварки, где используются и какими устройствами выполняются.

Основные компоненты электродуговой сварки

Для расплавления металла используется электрическая дуга, возникающая при контакте металлической поверхности с электродом. Энергия, необходимая для образования и горения дуги, подается от источника питания переменного или постоянного тока. В процессе плавления возникает сварочная ванна, в результате кристаллизации которой образуется сварной шов.

Электроды могут быть плавящиеся и неплавящиеся. В первом случае за счет плавления электрода формируется сварочное соединение. Во втором с этой целью используется присадочный материал, подаваемый в сварочную зону вручную или автоматически. Для защиты сварного шва от окисления могут применяться защитные газы, поступающие через газовую горелку.

По наличию в процессе тех или иных компонентов можно выделить три вида электродуговой сварки:

  • Ручная дуговая сварка покрытым плавящимся электродом (ММА);
  • Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа (TIG);
  • Дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG/MAG).

Ручная дуговая сварка покрытым плавящимся электродом (ММА)

На сегодняшний день это наиболее доступный и распространенный метод. ММА-сварка выполняется посредством плавления покрытого электрода ― металлического стержня, имеющего сплошную обмазку, разную по своему химическому составу. Вещества, входящие в состав покрытия, либо сгорают, образуя газовую защиту сварочной зоны, либо расплавляются и попадают в сварочную ванну. Здесь одни из них взаимодействуют с металлом, раскисляя или легируя его, другие образуют шлак, который защищает сварочную зону от воздуха и способствует формированию шва. Таким образом, электрод является и проводником тепловой энергии, и материалом соединения.

Ручная дуговая сварка покрытым плавящимся электродом (ММА)

Электроды перемещают в трех направлениях: по оси электрода — для поддержания длины дуги; вдоль линии соединения — для образования шва; поперек соединения — для получения нужной ширины шва.

Сфера применения

ММА ― это базовый метод электродуговой сварки, который широко используется как в промышленных отраслях, так и в частной практике. При условии правильного подбора электродов технология ММА позволяет соединять разные виды металлов: черные, цветные, любой степени легированности.

Преимущества ММА:

  • Простота и доступность как самого метода, так и оборудования;
  • Возможность работы в труднодоступных местах;
  • Широкий выбор электродов для разных видов стали, чугуна и цветных металлов;
  • Нет ограничений для положения в пространстве;

Недостатки:

  • Ограничения по видам и толщине свариваемых металлов (от 2 до 10 мм);
  • Вид шва и качество соединения максимально зависят от квалификации сварщика;
  • Низкий КПД и производительность (по сравнению с другими технологиями);
  • Сложности, связанные с розжигом дуги и риском прилипания электрода к металлу;
  • Необходимость зачистки сварного шва от шлака и окалины.

Аппараты для ММА-сварки

Это могут быть устройства на базе разных источников питания (преобразователей).

  • Классикой являются сварочные трансформаторы, работающие на переменном токе с низким выходным напряжением и большим допустимым током. Они наименее прихотливы к условиям хранения и эксплуатации.
  • Более устойчивую дугу и ровный шов обеспечивают сварочные выпрямители, преобразующие переменный ток в постоянный.
  • Широкий диапазон возможностей для профессиональной и любительской деятельности дают сварочные инверторы. Они компактны и, как правило, снабжены системами быстрого розжига, форсажа дуги и защиты от залипания электрода, что позволяет избежать основных сложностей, свойственных ММА.
Сварочный инверторный аппарат РЕСАНТА САИ-250

РЕСАНТА САИ-250

  • Напряжение, В220
  • Max мощность, кВт 8.7
  • Диаметр электродов, мм1.6-6.0
Подробнее
Сварочный аппарат Andeli ARC-400G+

Andeli ARC-400G+

  • Напряжение, В 380
  • Max мощность, кВт9.2
  • Диаметр электродов, мм1.6-4.0
Подробнее

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа (TIG)

Используемый в ТIG-сварке электрод представляет собой тонкий длинный стержень из графита или вольфрама, температура плавления которых выше температуры сварочной дуги. Таким образом, электрод не плавится, а сварной шов образуется тонким плавлением кромок соединяемых заготовок. Иногда для усиления конструкции добавляют присадочный материал (прут, проволоку) из того же металла, что и свариваемые детали.

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа (TIG)

Процесс проводится в среде инертного газа (аргона, гелия, азота), подбираемого в зависимости от металла соединяемой конструкции. Газ, подаваемый через горелку, защищает металл от окисления, избавляя сварочную ванну от шлаковых включений и обеспечивая устойчивое горение дуги. И то, и другое способствует исключительному качеству шва.

Техника выполнения ТIG-сварки требует опыта и мастерства. Однако результатом усилий будет аккуратное и надежное соединение.

Сфера применения

Аргонодуговая сварка ― процесс трудоемкий и медленный, но дающий шов ювелирного качества. Поэтому метод часто применяется в тех случаях, когда важен и эстетический вид соединения, и его способность выдерживать высокие нагрузки. Только TIG-сваркой можно соединить тонкостенные металлические конструкции. Эта технология позволяет варить сплавы магния и алюминия, нержавеющую, легированную, углеродистую сталь, медь и титан. Объектом аргонодуговой сварки с равным успехом может оказаться нефтепровод и полотенцесушитель, контейнер для радиоактивных отходов и кондиционер, радиатор и микросхема.

Преимущества ТIG-сварки:

  • Возможность работать с очень тонкими металлическими деталями;
  • Локализация нагрева позволяет защитить соединяемые детали от серьезной деформации;
  • Поскольку электрод не плавится, легче контролировать длину дуги;
  • Тонкий вольфрамовый электрод позволяет создавать ровный аккуратный шов;
  • Отсутствие брызг от плавящегося металла.

Недостатки:

  • Сложность работы при ветре или сквозняке (газ выдувается из зоны сварки);
  • Требуется более тщательная подготовка металла;
  • Конструкция горелки ограничивает работу в труднодоступных местах;
  • Вольфрамовые электроды дороже покрытых;
  • Дополнительные затраты на инертный газ.

Аппараты для TIG-сварки

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 качестве источника питания в таких сварочных устройствах чаще всего используются выпрямители или инверторы.

Сварочный аппарат AC/DC Andeli TIG-250PL

Andeli TIG-250PL

  • Напряжение, В220
  • Max мощность, кВт 5.7
  • Диаметр электродов, мм1.6-4.0
Подробнее
Сварочный инвертор Сварог PRO TIG 200 DSP W207

Сварог PRO TIG 200 DSP W207

  • Напряжение, В 220
  • Max мощность, кВт8.2
  • Диаметр электродов, мм1.0-4.0
Подробнее

Методом TIG можно работать в режиме как постоянного, так и переменного тока. 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 сварку без ограничений по видам металлов используют универсальные аппараты, которые могут работать в разных сварочных режимах.

Для сварки с аргоном подходят и сварочные полуавтоматы (MIG/MAG, TIG). Тогда ручную подачу присадочного прута заменит автоматически подаваемая проволока.

Дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG/MAG)

В данной технологии состав защитной газовой среды зависит от типа свариваемого металла. Это могут быть инертные газы ― в режиме MIG или активные газы ― в режиме MAG-сварки. Сварка производится путем плавления непрерывного электрода. В этом качестве используется проволока, постоянно поступающая в зону сварки. Она является и токопроводящим электродом, и присадочным материалом, за счет которого формируется шов. Проволока-электрод автоматически подается через сварочную горелку. Оттуда же идет поток защитного газа. Инертные газы (аргон, гелий) используются в режиме МIG для сварки алюминия, меди, титана, никеля и их сплавов. Активные газы (углекислый газ, азот) применяются в режиме MAG для сварки низколегированной, нелегированной и нержавеющей стали.

Сфера применения

Высокая производительность сварки MIG/MAG и система "бесконечного" электрода сделала эту технологию популярной как в профессиональной среде, так и у новичков. На сегодня нет практически ни одной отрасли, где бы она не использовалась.

Преимущества МIG/MAG-сварки:

  • Высокая производительность;
  • Автоматическая подача проволоки;
  • Электронная регулировка рабочих настроек;
  • Расширенный диапазон сварочных токов;
  • Отсутствие шлаков.

Недостатки:

  • Низкая мобильность оборудования;
  • Ограничение сварки в труднодоступных местах;
  • Дорогостоящее оборудование.
Дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG/MAG)

Аппараты для сварки MIG/MAG

Cварка этим методом возможна только при постоянном электрическом токе с непрерывной подачей проволоки-электрода. Поэтому сварочные устройства для MIG/МAG-сварки ― это полуавтоматы на основе выпрямителя или инвертора. Они снабжены системами плавной регулировки значений тока и ступенчатой подачи проволоки.

Сварочный полуавтомат FoxWeld VARTEG 200 DUO

FoxWeld VARTEG 200 DUO

  • Напряжение, В220
  • Max мощность, кВт 5.8
  • Диаметр электродов, мм1.6-4.0
Подробнее
Сварочный аппарат Andeli MIG-270TPL

Andeli MIG-270TPL

  • Напряжение, В 220
  • Max мощность, кВт9
  • Диаметр электродов, мм1.6-5.0
Подробнее

Подводим итог

Требуется технология ММА:

  • если предполагается сварка в открытом пространстве, в труднодоступных местах;
  • если оборудование должно быть мобильным и простым в использовании;
  • если металлы, с которыми предстоит работать, это стали ― углеродистые, низколегированные, высоколегированные.

Незаменима технология TIG:

  • если главное не скорость работы, а ювелирное качество шва;
  • если предстоит сварка алюминия и цветных металлов;
  • если это тонкостенные конструкции, листовой металл.

Предпочтительна технология MIG/МAG:

  • если планируется регулярная и продолжительная работа;
  • если мобильность аппарата не важна;
  • если стоимость оборудования и расходников компенсируется объемом работы;
  • если к качеству соединений предъявляются высокие требования;
  • если металлы, с которыми предстоит работать, это сталь, нержавеющая сталь и алюминий.