TIG - Tungsten Inert Gas - дуговая сварка неплавящимся электродом в инертном защитном газе. Поскольку чаще всего в качестве материала для неплавящихся электродов используется вольфрам, в немецкоязычной литературе используют сокращение WIG (Wolfram Inert Gas); иногда встречается обозначение GTA (Gas Tungsten Arc)
![Технология сварки неплавящимся электродом](/upload/iblock/a95/a955f8c6dd0a98fc21851f31e6058467.jpg)
Сущность способа. При сварке неплавящимся электродом в защитном газе (рис. 1) в зону дуги, горящей между неплавящимся электродом и изделием, через сопло подаётся защитный газ, защищающий неплавящийся электрод и расплавленный основной металл от воздействия активных газов атмосферы. Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует сварной шов.
![Технология сварки неплавящимся электродом](/upload/iblock/bab/babe1fa36ee768b33c0edabb3e36bd90.jpg)
Рис.1. Схема сварки неплавящимся электродом
Защитный газ должен быть инертен к металлу электрода и к свариваемому металлу. В качестве защитного газа при сварке вольфрамовым электродом применяют аргон, гелий, смесь аргона и гелия; для сварки меди медным электродом или медным электродом со вставкой из гафния (циркония) можно применить азот.
Теплофизические свойства защитных газов оказывают большое влияние на технологические свойства дуги и форму швов. Например, по сравнению с аргоном гелий имеет более высокий потенциал ионизации и большую теплопроводность при температурах плазмы. Поэтому дуга в гелии более "мягкая". При равных условиях дуга в гелии имеет более высокое напряжение, а образующийся шов имеет меньшую глубину проплавления и большую ширину. Поэтому гелий целесообразно использовать при сварке тонколистового металла. Кроме того, он легче воздуха и аргона, что требует для хорошей защиты зоны сварки повышенного его расхода (1,5 ... 3 раза).
Для рационального расходования дорогостоящих инертных газов (Ar, He) при сварке сталей создают комбинированную защиту (рис. 2)
![Технология сварки неплавящимся электродом](/upload/iblock/975/97588b9c122c1da13fcf0477e77adc77.jpg)
Рис.2. Схема сварки неплавящимся электродом с комбинированной защитой
При сварке тугоплавких и активных металлов для улучшения защиты нагретого и расплав-ленного металлов от возможного подсоса в зону сварки воздуха используют специальные камеры (сварка в контролируемой атмосфере). Детали помещают в специальные камеры, откачивают воздух до создания вакуума (до 10-4 мм рт. ст.) и заполняют инертным газом высокой чистоты. Сварку выполняют вручную или автоматически с дистанционным управлением.
При сварке металла большой толщины для обеспечения проплавления основного металла и получения требуемых геометрических параметров сварного шва, сварку ведут по зазору или с разделкой кромок с добавлением присадочного (чаще всего в виде проволоки) металла (рис. 3).
![Технология сварки неплавящимся электродом](/upload/iblock/dd4/dd466a83cef198c337362db47cc20957.jpg)
Рис.3.Схема сварки неплавящимся электродом с присадкой
Неплавящийся электрод изготавливают из графита, вольфрама, меди, меди со вставкой из тугоплавкого металла - вольфрама, циркония, гафния. Диаметр притупления вольфрамового электрода (катода) и угол заточки (рис. 4) влияют на проплавляющую способность дуги.
![Технология сварки неплавящимся электродом](/upload/iblock/2a9/2a98fcddc73e618cc2c8d29eaaf7ed8b.jpg)
Рис.4.Заточка вольфрамового электрода: а) для сварки на постоянном токе; б) для сварки на переменном токе; в) правильная; г) неправильная
При уменьшении диаметра притупления повышается концентрация теплового потока, растет давление дуги и плотность тока. Глубина проплавления монотонно увеличивается при уменьшении диаметра притупления электрода. Изменение угла заточки приводит к изменению формы и размеров столба дуги. При углах заточки 15—75° столб имеет коническую форму, при больших углах форма столба дуги приближается к цилиндрической, а пятно нагрева сокращается.
На практике используются вольфрамовые электроды с заточкой под углом 20—90°. При меньших углах снижается ресурс работы электрода, а при углах свыше 90° возможно неустойчивое горение дуги из-за блуждания катодного пятна по торцевой поверхности.
Заточка вольфрамовых электродов должна производиться твердыми дисками с мелким зерном для избежания образования заусенцев и бороздок на торце электрода. Круг, на котором затачиваются вольфрамовые электроды, не должен применяться для других материалов, чтобы исключить попадание загрязнений. Затачивать вольфрамовые электроды можно вручную, а также с применением специального оборудования для заточки.
В качестве источников питания при сварке на постоянном токе может быть использован любой источник постоянного тока: сварочный преобразователь, выпрямитель, сварочный агрегат, инверторный источник или специальные источники и установки. При сварке на переменном токе применяют сварочный трансформатор. Наиболее эффективными являются инверторные источники питания дуги, обеспечивающие бесконтактное зажигание дуги, плавную регулировку сварочного тока, а также импульсный режим сварки.
Примеры современных сварочных TIG аппаратов
![]() Переносной сварочный аппарат серии Handy TIG плавная регулировка сварочного тока, 5-180А, электроды 1,0–3,2 мм, масса 6,5 кг |
![]() Промышленный сварочный инвертор серии V экспертная база данных SmartBase регулирует параметры для получения оптимальной сварочной дуги, сохранения в памяти до 100 сварочных заданий, вторичный ток предотвращает провалы при нагреве детали, автоматическое понижение тока (Downslope) для получения идеального конца шва |
![]() Профессиональный сварочный инвертор серии T-Pro и TF-Pro подключение дистанционного устройства управления, 5-250А, отдельная панель ручного управления для управления подачи холодной проволоки |
Сварочные горелки для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах служат для жесткого фиксирования вольфрамового электрода в определенном положении, подвода к нему электрического тока, подачи защитного газа в зону сварки и охлаждения токоведущих частей воздухом и водой (рис. 5). Горелки делятся: по применению - на ручные и автоматические; по системе охлаждения - с естественным (воздушным) и водяным охлаждением. Для повышения производительности сварки рекомендуется использовать горелки с автоматической подачей присадочной проволоки.
![Технология сварки неплавящимся электродом](/upload/iblock/bba/bba1d032afc352275166698fd622d1f7.jpg)
Рис.5.Общий вид и составные части горелки для сварки неплавящимся электродом
Способ сварки неплавящимся электродом
Преимущества | Недостатки |
---|---|
|
|