Аргонодуговая сварка TIG: электроды для ТИГ-сварки, описание, преимущества и недостатки метода

Легкий серебристый алюминий давно стал незаменимым материалом во многих сферах деятельности человека. Из этого практичного металла или его сплавов создают летательные аппараты и посуду, огромные корабли и детали автомобилей. А для того, чтобы изготовить или починить нужные детали, используется аргонная сварка алюминия. Этот метод, по мнению большинства специалистов, является наиболее удобным. Прочтите нашу статью, и вы узнаете, почему так происходит.

Содержание

Основы сварки алюминия аргоном (аргонодуговым способом)

Аргонодуговая сварка алюминия (AC TIG) производится с помощью специального оборудования и материалов. В стандартный комплект для проведения сварочных работ входят:

  • инвертор TIG AC/DC (источник переменного тока);
  • заземление (без него работать – небезопасно);
  • вольфрамовые электроды;
  • присадочный пруток (проволока);
  • специальная сварочная горелка TIG;
  • блок охлаждения горелки (при больших объемах работы);
  • цанги с держателями и сопла к горелке;
  • баллон с газом (аргоном или смесью аргона с гелием);
  • надежный газовый шланг;
  • редуктор для понижения давления используемого газа.

Кроме этого, стоит обзавестись хорошим сварочным щитком или маской «Хамелеон» с автоматически затемняемым светофильтром, а также использовать качественные краги. Многие любители сварки предпочитают использовать в работе педаль управления сварочным током, но чаще её можно встретить в арсенале сварщика-профессионала, новичку важнее освоить технику сварки и правильно выставить объем подачи газа, подготовить материалы, настроить аппарат и отрегулировать сварочный ток под нужную толщину металла.

Чем хороша сварка алюминия аргоном

Алюминий представляет собой более сложный для термической обработки металл, чем железо. Основная причина этого – мгновенное образование на его поверхности тонкой пленки оксида при контакте с кислородом. Эта пленка имеет в несколько раз большую температуру плавления, чем чистый алюминий.

В процессе сварки аргон препятствует окислению алюминия, вытесняя кислород. Присадочная проволока, которая производится из алюминия, под воздействием дуги расплавляется и формирует сварной шов.

Преимущества использования аргонодуговой сварки весьма солидны:

  • универсальность метода (он подходит для сваривания различных металлов и сплавов);
  • стабильность дуги;
  • возможность, образования аккуратного тонкого шва;
  • более прочные сварные соединения на ответственных участках.

Метод аргонодуговой сварки переменным током действительно обеспечивает первоклассный результат. К тому же, очень многое зависит от инвертора. Поэтому на производстве всегда используются модели премиум-класса, а хороший хозяин готов вложить деньги в покупку надежного аппарата. Пусть и придется его использовать лишь время от времени.

Переменный или постоянный ток – выбор очевиден

При сварке алюминия именно переменный ток завоевал любовь и уважение специалистов. Для того чтобы понять, почему так происходит, нужно немного углубиться в технические детали.

При подключении постоянного тока обратной полярности происходит катодная очистка оксидной пленки, но значительно возрастает температура сварки. В результате даже такой тугоплавкий металл, как вольфрам, из которого сделан электрод, начинает постепенно разрушаться. Если же подключить постоянный ток прямой полярности, то он не может пробить оксидную пленку, но обеспечивает более стабильную дугу.

Именно переключение полярности тока обеспечивает качественный итог вашей работы. Значит, выбор очевиден – нужно использовать переменный ток.

Сварка алюминия постоянным током используется значительно реже. Этим способом работать намного сложнее, к тому же нужно использовать чистый гелий вместо аргона, а он стоит в разы дороже.

Подготовка деталей к сварке – зачем она нужна

Качество сварного шва напрямую зависит от тщательности подготовки поверхности изделий из алюминия. Пренебрегая этим правилом, вы рискуете получить негативный результат, даже, если используете высококачественный инвертор и первоклассный аргон.

Поэтому перед тем, как приступить к сварочным работам, необходимо:

  1. Обезжирить поверхность при помощи растворителя (уайт-спирита, бензина или ацетона).
  2. Зачистить поверхность от оксидной пленки механическим или химическим способом.
  3. Дать просохнуть обработанным изделиям после химической обработки специальными составами.

Механический способ зачистки при помощи проволочной щетки или наждачной бумаги допускается при сварке в домашних условиях.

На производстве используется химический способ очистки, включающий травление в щелочных растворах, промывку в горячей и холодной воде, осветление и окончательную просушку.

Как правильно сваривать алюминий вольфрамовым электродом с присадкой

Для сварки алюминия используют неплавящиеся электроды из тугоплавкого вольфрама. Многие модели этих изделий содержат дополнительные примеси, улучшающие качество процесса.

Технология аргонодуговой сварки алюминия имеет свои особенности. Главное правило, которого стоит неукоснительно придерживаться, состоит в следующем: присадочная проволока должна находиться перед электродом и перемещать ее нужно исключительно вдоль шва.

Производить сварку можно в различных пространственных положениях. Но стоит помнить, что аргон является более тяжелым газом, чем кислород. Поэтому лучшее качество шва обеспечивается при горизонтальном расположении свариваемых изделий. Для сварочных работ на потолке или стенах целесообразно использовать смесь аргона с очень легким гелием. При этом неизбежно возрастают расходы, так как стоимость гелия значительно выше, чем у аргона.

Еще несколько моментов, на которые стоит обратить внимание, состоят в следующем:

  1. Длина дуги должна быть минимальной. Для этого электрод располагают как можно ближе к поверхности свариваемого изделия.
  2. Подачу проволоки нужно производить плавно. При наличии опыта это происходит автоматически. Новичкам приходится сложнее. Резкие рывки приводят к разбрызгиванию металла.
  3. Вертикальное положение электрода обеспечивает наиболее стабильную дугу. Поэтому его желательно придерживаться в течение всего процесса сварки.
  4. Скорость сварки должна быть максимально большой. Чем она выше – тем лучше качество шва. Поэтому отличить результат работы опытного сварщика от усилий новичка можно невооруженным глазом.

Оборудование для сварки аргоном – что выбрать?

Выбор конкретной модели сварочного оборудования (инвертора) зависит от:

  • финансовых возможностей конкретного человека или организации;
  • типа планируемых сварочных работ и их периодичности;
  • диаметра свариваемого металла;
  • возможности постоянного подключения к источнику энергии напряжением 380В.

Для использования в домашних условиях прекрасно подходят универсальные аппараты Brima TIG 250 AC/DC 220V или Сварог TECH TIG 200P AC/DC (E101). Они могут использоваться для аргонодуговой сварки на переменном и постоянном токе, а так же для ручной дуговой сварки железных изделий на постоянном токе.

Покупая их, вы получаете в свое распоряжение недорогие универсальные аппараты, которые отличаются неприхотливостью использования. Они всегда помогут вам быстро, а главное – качественно, выполнить сварочные работы даже в собственной квартире.

Модели Сварог TECH TIG 315P AC/DC (E103) и Барс Profi TIG 317DP AC/DC работают от напряжения 380 Вольт и предназначены для сварки толстого металла. Они отличаются более впечатляющими техническими характеристиками.

Поэтому их часто приобретают клиенты, которые работают на авторемонтных предприятиях, в мастерских или кузнечных цехах.

Сварочные инверторы премиум класса BLUEWELD BEST TIG 252 AC/DC HF/LIFT VRD и EWM Tetrix 230 AC/DC незаменимы при проведении ремонтных работ, в строительстве, на машиностроительных, химических предприятиях. Они обеспечивают безопасную работу даже в местах с высокой опасностью поражения электрическим током и рассчитаны на использование при низкой (до -20° C) температуре.

Наиболее функциональными являются инверторы премиум-класса, предназначенные для использования в промышленных масштабах. Они обладают многими выдающимися характеристиками и особенностями.

Модель Lincoln Electric INVERTEC V205-T AC/DC имеет удобную функцию распознания питания, надежно защищающую инвертор от перегрузок. Кроме того, она также включает в себя функцию управления вентилятором, снижая потребляемую мощность и количество пыли, попадающей внутрь аппарата.

Инвертор EWM Tetrix 551 AC/DC снабжен большими колесами, значительно облегающими перемещение аппарата и простой панелью управления.

Сварочный аппарат Kemppi MasterTIG MLS 2019 ACDC обладает максимальной мощностью сварки на 220В и отличается компактными размерами.

Модель ESAB Origo TIG 4300IW AC/DC специально разработана для TIG сварки разных материалов и содержит в себе удобную функцию предварительного программирования режимов.

В магазине Тиберис вы всегда можете рассчитывать на грамотную консультацию при подборе нужной модели инвертора и приятный сервис. Позвоните нам по телефонам: (495) 663-72-84 или (812) 309-38-95! С нашей помощью сварочные работы становятся очень удобными.

Видео-руководство по сварке алюминия для новичков

Без сварочных работ трудно себе представить авиацию, космос, машиностроение и строительство, востребована сварка и в быту. Самые разнообразные способы соединения металлов и их сплавов широко используются в настоящее время, и отдельное место здесь занимает недорогой, но эффективный метод TIG-сварки. Мы проведём обзор способов работы, технологий и металлов, которые свариваются этим методом. Отдельное внимание следует уделить аппаратуре, оборудованию и расходным материалам, а также принципам работы в среде защитного инертного газа.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Одним из методов сварки металлов является ММА, при котором работа производится плавящимися покрытыми электродами, переменным или постоянным (AC/DC) выходным током. Кроме того, широко используется полуавтоматическая сварка MIG/MAG в среде защитного или активного газа. Следующей, промежуточной по ценовой категории, является TIG сварка, которую иначе называют аргонодуговым методом. В нём процесс сварки металлов дугой короткого замыкания производится неплавким вольфрамовым электродом в среде защитного газа, препятствующего окислению на открытом воздухе.

В качестве источника АС/DC-тока используется сварочный инвертор, оснащённый евроразъёмом, через который подаётся газ и выходной ток к горелке, а также проходят управляющие сигналы. В отличие от метода MIG, где электродом служит подвижная проволока, в сварке TIG используется тугоплавкий электрод из вольфрама с высокой температурой плавления. Через горелку с сеткой подаётся газ, а затем с задержкой в 1 секунду — напряжение. Это делается для того, чтобы сварка начиналась в среде защитного газа, который подаётся под давлением и будучи тяжелее воздуха препятствует окислению заготовок.

Лучше понять, что такое TIG-сварка, поможет оценка достоинств и недостатков данного способа соединения металлов, особенно в сравнении с методами MMA и MIG. К преимуществам аргонодуговой сварки относятся следующие параметры:

  1. возможность работать как с тонкостенными деталями, так и с заготовками значительной толщины;
  2. работа в AC/DC-режимах;
  3. широкие диапазоны регулировки параметров сварочного тока;
  4. использование негорючих газов, что повышает безопасность работ;
  5. тугоплавкие электроды многоразового использования;
  6. надёжный, цанговый зажим горелки для сменных электродов различной толщины;
  7. наличие осциллятора для улучшенного розжига дуги;
  8. возможность работы с прямой и обратной полярностью.

У этого метода есть и определённые недостатки, которые не оказывают существенного влияния на рабочий процесс. Они заключаются в следующем:

  • невысокая скорость сварки по сравнению с другими методами;
  • необходимость работы в закрытых помещениях, чтобы исключить перерасход газа;
  • малая мобильность;
  • ручная подача сварочной проволоки.

Важно знать, что сварочные работы являются источником повышенной опасности, и необходимо пользоваться специальной одеждой, крагами и защитной маской Хамелеон или идентичной ей.

Состав оборудования и область применения сварки TIG

Каждый вид сварки имеет своё предназначение, преимущества и недостатки, а также набор необходимого оборудования и расходных материалов для качественного поведения работ с наилучшим результатом. В перечень оборудования для сварки TIG входят следующие компоненты:

  • инвертор ММА+TIG с переходником для газовой смеси и евроразъёмом, с регулировкой выходных параметров, с входным питанием АС 220/380 В и током от 10 А до 180 А;
  • еврорукав, используемый для подачи инертного газа, управляющих сигналов и сварочного тока;
  • шланги подачи газа от баллонов;
  • баллоны, снабжённые редукторами и манометрами;
  • горелка с кнопкой управления и цанговым зажимом вольфрамового электрода;
  • сварочная или присадочная проволока, по составу близкая к рабочему материалу;
  • инертный газ или его смесь с СО2 для создания защитной среды в сварочной ванночке;
  • тугоплавкие вольфрамовые электроды.

Сварка tig применяется в промышленности, строительстве и бытовых нуждах. Большие возможности метода позволяют использовать его при сварке не только различных металлов, но и их сочетаний, а также сплавов. Постоянным и переменным импульсным током можно сплавлять следующие материалы:

  • конструкционные и углеродистые стали;
  • различные сплавы алюминия;
  • сталь нержавеющую, в том числе для санитарно-гигиенических и пищевых нужд;
  • сплавы титана;
  • медь, латунь и бронзу, а также их сочетания;
  • оцинкованный металл и никелированные поверхности.

Очень важно подбирать сварочную и присадочную проволоку наиболее близкой по составу к свариваемому материалу, сплавам и разнородным сочетаниям.

Для обеспечения хорошего качества сварки нужно следить за чистотой вольфрамового электрода и регулярно его затачивать, поскольку от него в большей степени зависит толщина и чистота шва, выполненного методом ТИГ.

Режимы работы и технология сварки TIG

Металлы и сплавы в зависимости от физико-химических свойств свариваются в разных режимах работы источника тока. Причиной этому является тугоплавкость окисной плёнки или толщина заготовок. На разнообразных режимах сварки достигается необходимая глубина провара применительно к конкретной задаче и определённому металлу. Методу ТИГ доступны следующие режимы работ:

  • способ с применением постоянного тока (DC) различной полярности;
  • работа на переменном выходном, высокочастотном токе (AC) с использованием различных вольтамперных характеристик для щадящего воздействия на детали;
  • способ бесконтактного высоковольтного розжига дуги с помощью осциллятора, формирующего разряд.

Постоянный ток используется при сварке сплавов алюминия и магния с обратной полярностью, что обеспечивает хорошие прочностные характеристики сварочного шва и позволяет разрушить тугоплавкую оксидную плёнку на поверхности заготовок. Кроме того, используется соответствующие сварочные прутки, которые подаются в зону плавления вручную поступательными движениями. Остальные виды металлов свариваются постоянным током прямой полярности с присадочной проволокой и подбором силы тока.

Работа с использованием переменного тока называется импульсной сваркой, поскольку разогрев металла происходит на пиковых значениях высокочастотных колебаний. При базовых показаниях силы тока нагрев заготовок снижается, что не допускает перегрева (особенно тонкостенного) металла. Тугоплавкий электрод необходимо держать под углом, близким к 90о, но с наклоном в сторону направления сварочного процесса без поперечных движений, а пруток подавать лёгкими поступательными колебаниями в сварочную ванночку.

Очень важно следить за чистотой заготовок, сварочного прутка и вольфрамового электрода, иначе качество работы резко падает.

Осциллятор путём подачи на заготовки высоковольтного слаботочного напряжения позволяет осуществить розжиг дуги бесконтактным способом, что предотвращает загрязнение рабочей поверхности электрода. Что касается инертного аргона, то он выпускается высшей и первой степени очистки и часто используется в смеси с гелием. Это сочетание позволяет достигать наилучшего результата, но иногда аргон используется в смеси с углекислым газом для экономии.

Заключение

Мы постарались максимально подробно рассказать о ТИГ-сварке и её применении при работе с различными металлами и в режимах постоянного и переменного тока. Метод требует затрат и определённой квалификации, но овладев им, вы получите универсальный способ соединения самых разнообразных деталей и возможности ремонта металлоизделий разной толщины.