Название TIG является аббревиатурой "Tungsten Inert Gas" и переводится как сварка вольфрамовым электродом под защитой инертного газа (синонимом на немецком будет WIG – Wolfram Inert Gas). Ее используют для соединения стальных, алюминиевых и других металлических заготовок и деталей. В статье подробнее расскажем о процессе, особенностях и области применения этого вида сварки.
Как и когда возникла TIG сварка
Появление TIG технологии было продиктовано потребностями космической и авиационной промышленности – нужен был простой и доступный способ сваривать цветные металлы: алюминий, магний. В 1941 году американский ученый-инженер Рассел Мередит разработал и запатентовал конструкцию горелки и процесс Heli-Arc welding – сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа гелия. Технологию впервые применили для создания самолета Northrop XP-79, имевшего цельносварную конструкцию из магния, вместо обычных для того времени листов алюминия, соединенных заклепками.
С 1950-х данный вид соединения металлов стали широко использовать в промышленности, особенно в авиационной и военной. Позже гелий заменили на аргон, так как он обладает лучшими защитными свойствами, а стоит дешевле.
Как происходит процесс сварки
Во время сварки между обрабатываемой деталью и электродом возникает мощная электрическая дуга, которая раскаляет и плавит металл. По мере перемещения дуги жидкий металл затвердевает, кристаллизуется и получается сварной шов. Вся область сварки, включая электрод, дугу и расплавленный металл, изолирована от окружающей среды потоком химически неактивного газа (аргона, гелия или других смесей). Поскольку эти газы тяжелее кислорода, его молекулы оказывается вытесненными из рабочей зоны. Таким образом кислород из воздуха не может попасть на металл и окислить его, а, следовательно, не препятствует процессу и не портит шов.
Сварка может происходить за счет оплавления краев соединяемых деталей, но чаще всего создать шов помогает дополнительная присадочная проволока в виде прутков. Материал прутка должен совпадать с материалом свариваемых деталей, например, при сварке алюминия используют проволоку из алюминия или его сплава. Проволока подается с противоположной от горелки стороны и ток через нее не проходит. Также с помощью присадочного прутка можно ввести в шов дополнительные легирующие элементы.
При работе с большинством металлов (сталь, медь, титан) нужен постоянный ток. Для алюминия и магния используют переменный ток, позволяющий разрушить оксидную пленку, неизбежно образующуюся на этих металлах. Поэтому в названии сварочного аппарата кроме обозначения вида сварки – TIG указывается тип тока, которым он работает: постоянный – DC (Direct Current) или переменный/постоянный – AC/DC (Alternating Current/Direct Current).
Какие металлы можно варить методом TIG
Метод сварки TIG подходит практически для всех металлов и сплавов: высоколегированных, нержавеющих и дуплексных сталей, алюминия, меди, никеля, титана и др. Можно даже соединять два разных металла, создавать изогнутые швы сложной формы и сваривать в труднодоступных местах.
Оборудование для аргонодуговой сварки востребовано для работы с алюминием. Варить алюминий сложнее, чем железо. При контакте с кислородом на поверхности металла мгновенно образуется тонкая оксидная пленка, температура плавления которой в несколько раз больше, чем у чистого алюминия. В процессе TIG сварки аргон вытесняет кислород, препятствуя окислению алюминия.
Особенности этой технологии позволяют также легко сваривать любые тонкостенные заготовки и мелкие детали. Аргонодуговая сварка обеспечивает высокую чистоту наплавленного металла и гладкие швы с плавным переходом к поверхностям деталей.
Ресанта САИ-250 АД AC/DC
- Мощность, Вт 900
- Min/Max ток, А 150/250
- Максимальный диаметр электрода, мм 5
Ресанта САИ-200АД
- Степень защиты IP21S
- Min/Max ток, А 15/200
- Максимальный диаметр электрода, мм 4
Чем TIG сварка отличается от MIG/MAG и ММА
Главное отличие TIG сварки от других видов – в использовании неплавящегося электрода из вольфрама. В ручной дуговой сварке MMA (Manual Metal Arc) вместо него используются штучные плавящиеся электроды с покрытием. При полуавтоматической сварке в среде инертного/активного газа MIG/MAG (Metal Inert/Active Gas) в качестве электрода выступает непрерывно подающаяся из катушки тонкая проволока.
TIG сварка позволяет соединять практически все металлы и сплавы, включая тугоплавкие и разнородные, например сталь с алюминием. Хороший обзор сварочной ванны и дуги повышает точность работы.
В отличие от ММА, при TIG сварке не разбрызгивается металл, не образуется шлак, отсутствуют шлаковые включения. Это положительно отражается на прочности и долговечности соединений. Технология позволяет создавать качественные, герметичные швы, не нуждающиеся в финишной обработке и способные выдерживать серьезные нагрузки.
Приятное отличие от MIG/MAG – отсутствие дыма, искр и копоти. Но тщательно очистить заготовки от масла, влаги, пыли и других загрязнений, придется в любом случае. Недостаточная подготовка поверхности может существенно повлиять на качество шва, сделав его неоднородным и непрочным.
В каких отраслях применяют TIG сварку
Без TIG сварки не обходятся пищевая, химическая, теплоэнергетическая, нефтеперерабатывающая, авиационная и космическая промышленности – там, где важны высокая точность и прочность соединений. С ее помощью создают габаритные цистерны, трубопроводы, конструкции из листового металла, нагружаемые узлы и многое другое.
На больших производствах процесс сварки чаще всего механизирован – осуществляется не ручным перемещением горелки и прутка, а с помощью автоматических систем. Специальное устройство может подавать присадочный материал или полностью осуществлять весь процесс сварки. Контроль может осуществляться дистанционно человеком или быть полностью роботизированным.
На станциях технического обслуживания TIG сварку применяют для ремонта литых автомобильных дисков, радиаторов, поддонов картера, выхлопных труб и других деталей. Ее используют в мастерских, на заводах и фабриках при производстве и ремонте различных металлоконструкций.
Нужна ли TIG сварка в быту
TIG сварка требует от пользователя определенных навыков и опыта работы. Сложность может вызвать необходимость удерживать горелку одной рукой, а другой своевременно подавать присадочный материал. Также особенностью данного метода является то, что горелку нужно держать под углом 15-40 градусов по направлению к заготовке, что тоже требует сноровки.
Помимо прочего, данная технология соединения металлов предполагает покупку дорогостоящего оборудования: кроме самого аппарата нужны баллоны с газом, редукторы, горелки, вольфрамовые электроды и присадочный материал, что само по себе является существенным вложением и предполагает, что им будут пользоваться часто.
Несмотря на то, что TIG сварка не рекомендуется для начинающих пользователей, опытным сварщикам она может пригодиться и в домашнем хозяйстве. Данный способ сварки эффективен при работе с тонкостенными материалами и цветными металлами, идеален для создания конструкций из алюминия, различных арт-объектов, ремонта автомобилей, конструирования и ремонта емкостей, стеллажей, велосипедных рам, полотенцесушителей и других изделий из металла.
Аргонодуговая сварка позволяет работать с вертикальными, горизонтальными или расположенными под углом объектами. Скорость процесса небольшая, т.к. необходимо вручную подавать пруток, зато в результате получается прочный и аккуратный шов.
Ресанта САИ-200АД (АС/DC)
- Напряжение холостого хода, В 81
- Min/Max ток, А 15/200
- Максимальный диаметр электрода, мм 4
Ресанта САИ-230АД
- Напряжение холостого хода, В 85
- Min/Max ток, А 10/230
- Максимальный диаметр электрода, мм 4
Выбирая оборудование, важно ориентироваться не на популярность торговой марки, а на технические характеристики и оптимальное соотношение качества и цены. Отличным вариантом станут аппараты Ресанта серии САИ АД. Они достаточно компактны, имеют широкий диапазон сварочного тока, высокий КПД, обладают всеми необходимыми функциями и доступны по цене.
Вывод
Итак, TIG сварка – надежный и эффективный метод для соединения деталей из стали и цветных металлов, который можно использовать как на крупных производствах, так и в частных, домашних мастерских. Этот способ несколько сложен для новичков, но в руках профессионала обеспечивает наиболее качественные, надежные и аккуратные швы. При выборе аппарат для TIG сварки, следует учитывать, как часто и в каких условиях он будет использоваться, обращать внимание на параметры, больше ориентируясь на функциональность, а не на раскрученность бренда.