Что такое tig сварка

Для получения чистого и прочного шва используйте вольфрамовый электрод с добавлением оксидов лантана или церия. Они обеспечивают стабильную дугу при меньшем токе по сравнению с чистыми вольфрамовыми аналогами. Оптимальный диаметр электрода – 1,6–2,4 мм для большинства работ с нержавеющей сталью или алюминием.

Дуга в TIG-сварке горит между неплавящимся электродом и металлом в среде инертного газа – обычно аргона или гелия. Газ подается через сопло горелки, защищая зону сварки от окисления. Давление газа должно составлять 4–8 л/мин: слишком слабый поток не предотвратит контакт с воздухом, а избыточный создаст турбулентности.

Отличительная черта технологии – возможность контролировать тепловложение с высокой точностью. Настройте силу тока в диапазоне 30–200 А в зависимости от толщины металла. Для листов 1 мм достаточно 40 А, а для заготовок 6 мм потребуется не менее 140 А. Используйте педаль или кнопку дистанционного регулирования, чтобы избежать перегрева.

TIG сварка: принципы работы и особенности технологии

Как работает TIG-сварка

TIG-сварка (Tungsten Inert Gas) основана на плавлении металла электрической дугой между неплавящимся вольфрамовым электродом и заготовкой. Защитный газ (аргон, гелий или их смесь) подается через сопло горелки, предотвращая окисление сварочной зоны.

• Постоянный ток (DC) – для сварки стали, титана, нержавейки.
• Переменный ток (AC) – для алюминия и магния, чтобы разрушать оксидную пленку.
• Полярность – прямая (DCEN) снижает нагрев электрода, обратная (DCEP) увеличивает очистку поверхности.

Ключевые особенности технологии

TIG-сварка обеспечивает высокое качество шва, но требует навыков. Основные параметры:

• Сила тока – зависит от толщины металла (например, 30-40 А на 1 мм стали).
• Скорость сварки – 5-15 см/мин для тонких материалов.
• Расход газа – 6-12 л/мин для аргона.

Присадочный пруток подают вручную под углом 15-20° к поверхности. Вольфрамовый электрод затачивают на конус (угол 30-60° для DC, сферическая форма для AC).

Устройство горелки и выбор вольфрамового электрода

Конструкция горелки TIG

Горелка состоит из корпуса, цангового зажима, сопла и токоподводящего кабеля. Корпус из термостойкого материала обеспечивает защиту от перегрева. Цанговый зажим фиксирует вольфрамовый электрод с минимальным биением. Сопло направляет защитный газ и влияет на стабильность дуги – для тонких работ выбирают узкие сопла (диаметр 6–8 мм), для толстого металла подойдут широкие (10–12 мм).

Параметры выбора электрода

Диаметр электрода зависит от силы тока: 1,0 мм для 10–50 А, 1,6 мм для 50–100 А, 2,4 мм для 100–200 А. Цветовая маркировка указывает состав: красный (Thoriated, 2% ThO2) для постоянного тока, синий (Lanthanated, 2% La2O3) универсален, зеленый (чистый вольфрам) для переменного тока. Заточка кончика под углом 30° улучшает стабильность дуги – для переменного тока делают сферическую форму.

Длина выступающей части электрода влияет на глубину провара: 1–2 мм для коротких швов, 3–5 мм для глубокого проплавления. Используйте держатели с керамическими направляющими, чтобы избежать случайного замыкания. Для сварки алюминия подойдет электрод с округлым кончиком, для нержавеющей стали – острый.

Настройка сварочного аппарата: ток, полярность и баланс

Выставьте силу тока в зависимости от толщины металла. Для TIG-сварки алюминия толщиной 2 мм достаточно 60–80 А, для нержавеющей стали 3 мм – 90–110 А. Чем толще материал, тем выше ток, но избегайте перегрева.

• Прямая полярность (DCEN) – минус на электроде, плюс на заготовке. Подходит для сварки нержавейки, титана, меди.
• Обратная полярность (DCEP) – плюс на электроде. Редко используется в TIG, так как быстро перегревает вольфрамовый электрод.
• Переменный ток (AC) – обязателен для алюминия и магния. Обеспечивает очистку оксидной плёнки.

Баланс очистки и проплавления на AC регулируйте в пределах 30–70%. Для чистого алюминия установите 70% на очистку (электрод положительный), для толстых заготовок – 50/50.

Проверьте:

1. Заточку электрода: острый угол (30°) для DC, скруглённый – для AC.
2. Расход аргона: 6–8 л/мин для тонких металлов, 10–12 л/мин при толщине свыше 5 мм.
3. Длину дуги: 1.5–3 мм. Слишком большая дуга увеличивает ширину шва и снижает стабильность.

Для сварки жаропрочных сталей добавьте 2–3% водорода в аргон – это повысит температуру дуги и уменьшит пористость.

Техника ведения дуги и формирования шва

Плавно перемещайте электрод вдоль стыка, контролируя ширину валика. Для тонкого металла используйте колебательные движения «ёлочкой», для толстого – прямолинейные или спиралевидные. Скорость движения должна соответствовать образованию равномерного шва без подрезов или наплывов.

При сварке вертикальных швов ведите дугу снизу вверх – это предотвращает стекание расплава. Уменьшайте силу тока на 10–15% по сравнению с горизонтальным положением.

Контролируйте формирование обратного валика (корня шва). При односторонней сварке с подкладкой выдерживайте паузу на кромках, при двусторонней – смещайте второй проход на 30–40% ширины первого.

Для защиты от окисления держите конец присадочной проволоки в газовой среде. При обрыве дуги заварите кратер, сделав 2–3 круговых движения с постепенным отводом горелки.

Применение присадочной проволоки: диаметр и подача

Выбирайте диаметр проволоки в зависимости от толщины металла. Для листов 1–3 мм подойдет проволока 0,8–1,2 мм, для толстых заготовок (от 5 мм) – 1,6–2,4 мм. Слишком тонкая проволока не обеспечит достаточного наплавления, а толстая усложнит контроль над процессом.

Скорость подачи проволоки влияет на стабильность дуги и качество шва. Оптимальный диапазон – 2–6 м/мин. Настройте подачу так, чтобы проволока плавилась равномерно, без рывков или залипания. Проверьте настройки на пробном соединении перед основной работой.

Используйте прямую подачу для коротких швов и толстых материалов. При сварке тонких листов или сложных швов применяйте импульсную подачу – это снизит риск прожога. Режим импульса настраивайте в зависимости от типа металла: для нержавеющей стали чаще, чем для алюминия.

Сохраняйте угол подачи проволоки 15–20° от вертикали. Это обеспечит равномерное проплавление и минимизирует разбрызгивание. Для сварки в труднодоступных местах уменьшите угол до 10°.

Контролируйте вылет проволоки из горелки. Оптимальное расстояние – 8–12 мм. Слишком короткий вылет приведет к перегреву наконечника, а длинный – к неустойчивости дуги.

Защита зоны сварки: выбор газа и его расход

Какой газ выбрать для разных материалов

Расход защитного газа

Оптимальный расход аргона – 6–12 л/мин. Для тонких металлов (до 2 мм) хватит 6–8 л/мин, для толстых (от 5 мм) – 10–12 л/мин. При работе с гелиевыми смесями увеличивайте расход на 20–30% из-за меньшей плотности газа.

Проверяйте герметичность газовой системы – утечки приводят к нестабильности дуги. Используйте редуктор с манометром и регулируйте давление до 0,5–1,5 бар. Если сварка проходит на улице, применяйте ветрозащитные экраны или увеличьте расход газа на 15–20%.

Типичные дефекты швов и методы их устранения

Пористость чаще всего возникает из-за загрязнений на кромках металла или недостаточной защиты зоны сварки инертным газом. Очистите поверхности ацетоном или металлической щёткой перед работой и проверьте герметичность газовой системы.

Трещины в шве появляются при резком охлаждении или неправильном подборе присадочного материала. Используйте предварительный нагрев до 150-200°C для углеродистых сталей и подбирайте проволоку с близким химическим составом к основному металлу.

Прожоги образуются при избыточном токе или медленном ведении горелки. Уменьшите силу тока на 10-15% и увеличьте скорость сварки. Для тонких металлов (менее 1 мм) применяйте импульсный режим.

Неравномерная форма валика свидетельствует о нестабильной скорости движения горелки или колебаниях длины дуги. Отработайте технику ведения без рывков и поддерживайте постоянный зазор 1.5-3 мм между соплом и изделием.

Включения вольфрама в шве возникают при случайном касании электродом сварочной ванны. Увеличьте вылет электрода на 2-3 мм и следите за углом наклона горелки (70-80° к поверхности).

Окисные плёнки на обратной стороне шва устраняются увеличением расхода защитного газа на 20-30% или установкой дополнительной поддувки с тыльной стороны соединения.

Деформации деталей предотвращаются жёстким закреплением в кондукторах и сваркой короткими участками (50-70 мм) с чередованием направлений.