Среди всех способов ручной сварки, существующих на сегодняшний день, сварка в аргоновой среде, или TIG, считается самым универсальным. Сварка в среде инертного газа позволяет добиться высококачественного шва за счет полной изоляции сварочной ванны от атмосферного кислорода, благодаря чему сваривать можно такие металлы, как магниевые и титановые сплавы и алюминий, хотя они считаются высокоактивными.
Принцип работы аргоновой сварки
Принцип действия TIG-сварки заключается в нагреве места сварки электрической дугой, создаваемой тугоплавким вольфрамовым электродом.
Из-за сильного нагрева аргоновых горелок за время работы в них применяется система водяного охлаждения. Электрическая дуга расплавляет не только сами стыки свариваемых деталей, но и присадочную проволоку, подаваемую в зону сварки. Подача проволоки может осуществляться как механически, так и вручную. Место сварки защищают от атмосферного кислорода инертными газами, причем в большинстве случаев используется аргон, в связи с чем данный вид сварки носит наименование аргонодуговой, а инверторы, используемые для ее осуществления, – TIG-сварочными аппаратами.
Особенности аргонодуговой сварки
TIG-сварка объединяет в себе преимущества других видов сварки: непрерывность и чистоту шва, характерные сварочным полуавтоматам, возможность работы с глубоким проваром на больших токах, для чего используется ручная дуговая сварка с применением штучных плавящихся электродов. Поскольку дуга формируется без участия металла, подаваемого в сварочную ванну, контролировать качество шва значительно легче: шов, выполненный TIG-сварочным аппаратом, нельзя спутать ни с каким другим.
Сварка в инертной среде выполняется по любому металлу, различается только материал присадки и характеристики тока.
Конструкция TIG-инверторов
Сварочные аппараты TIG для аргонодуговой сварки состоят из горелки и источника сварочного тока.
Розжиг дуги и поддержание ее с заданными параметрами обеспечивается источником сварочного тока. Сварочный TIG-аппарат может использоваться для сварки широкого спектра материалов, но при этом требует различных регулировок, в связи с чем сегодня используются комбинированные модели полупроводниковых инверторов с комбинированным выходом:
- режим TIG DC предназначен для сварки медных сплавов и нержавеющих сталей;
- режим TIG AC – для сварки магния и алюминия;
- режим Pulse с прерывистым током применяется для сварки деталей небольшой толщины.
Конструкция таких аппаратов очень близка к приборам для дуговой ручной сварки, что приводит к появлению совмещенных сварочных аппаратов MIG TIG MMA, в которых смена типа сварки осуществляется после замены сварочной горелки на держатель.
Виды сварки
В промышленных и бытовых условиях широко применяются электродуговые сварочные аппараты, которые различаются по типу используемых в работе технологий и виду сварки.
Сварка MMA
Самый простой и распространенный метод сварки деталей из чугуна, нержавеющей стали и обычной стали – ручная дуговая сварка с использованием покрытых электродов. Принцип работы такой сварки заключается в розжиге между краями деталей и электродом электрической дуги, которая плавит свариваемый металл. При этом в качестве присадки используется материал электрода, что позволяет сформировать шов. Его обмазка гарантирует стабильное горение дуги и формирует шлаковое защитное покрытие, которое легко убирается после остывания поверхностей.
Сварка TIG
Аргонно-дуговая сварка, используемая при работе со сталью и цветными металлами – никелевыми сплавами, алюминием и медью. Преимуществом данного типа сварки является отсутствие шлаков и высококачественный шов, недостатком – медленная скорость работы. При работе с алюминием и его сплавами альтернативных способов сварки нет. TIG-сварочные аппараты используют вольфрамовые неплавящиеся электроды с автоматической или ручной подачей присадочного материала в виде проволоки.
Сварка MIG
Проволока используется в качестве присадки и электрода одновременно и при полуавтоматической сварке MIG. При таком типе сварки можно в широком диапазоне настраивать различные параметры: скорость подачи проволоки, тип газовой смеси, рабочий ток и другие. Сварка MIG в основном применяется при кузовных работах, формируя идеальные швы.
Сварка SAW
В сравнении с аппаратами с открытой дугой сварка SAW, или сварка погруженной дугой, обладает большей производительностью. Процесс полностью автоматизированный, формирует высококачественный шов и экономно расходует присадочную проволоку. Дуга горит под толстым слоем порошка – флюса – благодаря чему сварщик может работать без специальной защиты
Резка CUT
Воздушно-пламенная резка – одна из разновидностей сварки, применяемая при работе с изделиями маленькой толщины. Инверторы для такой резки отличаются компактными размерами, благодаря чему данный способ считается одним из наиболее распространенных в промышленности и быту.
Виды сварочных инверторов
Доступность сварочных TIG-аппаратов обуславливается демпингом китайских производителей и удешевлением силовой электроники, благодаря чему в магазинах сварочного оборудования представлен широкий ассортимент инверторов.
Aurora PRO INTER
Сварочный аппарат MMA+TIG, производимый российско-китайской компанией "Аврора". Может использовать как штучные электроды с защитной обмазкой, так и неплавящиеся электроды. Для сварки легких сплавов требуется использование внешнего осциллятора, поскольку инвертор имеет только ход постоянного тока. Сварочный аппарат может работать в помещениях со слабой электропроводкой благодаря небольшой мощности 4,5 кВт. При этом диапазон регулировки силы тока составляет от 10 до 200 А, что позволяет работать с тонкостенными и массивными деталями. Напряжение холостого хода достаточно высокое – 60В. Высокочастотный контур розжига аппарата облегчает работу с ним, поскольку залипание электрода практически полностью отсутствует. Сварочный аппарат TIG 200 за счет невысокой цены и неплохих характеристик является прекрасным вариантом для обучения аргоновой сварке.
"Сварог" TIG 160
Сварочный аппарат TIG AC/DC "Сварог" отличается небольшими размерами и относительно невысоким максимальным током в 160 А, но при этом обладает возможностью длительной нагрузки (согласно прилагаемому паспорту – ПВ 60%) и многофункциональностью. КПД выходного каскада силового преобразователя инвертора составляет 85%, что позволяет снизить потребляемую мощность до 2,7 кВт. Режимы сварки переменным и постоянным током легко переключаются, в режиме TIG AC доступна регулировка баланса полярности, настраивается время окончательной и предварительной подачи газа. Для удобства сварочного поста можно подключать ножную педаль. За подобные функции и характеристики его стоимость в 44500 рублей весьма приемлема.
ПВ – максимальное время горения электрической дуги в сравнении с общим временем работы инвертора. В случае с данным аппаратом значение ПВ в 60% означает, что на каждые шесть минут беспрерывной работы необходимо делать перерыв в 4 минуты минимум.
"Сварог" TECH TIG
Широкофункциональный сварочный аппарат TIG 200 AC/DC с тремя режимами работы (AC, DC и Pulse), током в 200А максимум и большим количеством настроек. Настройки аппарата регулируются 9 ручками, что по достоинству оценят профессиональные сварщики. Данный инвертор весьма популярен в ремонтных цехах и автомастерских.
Аргоновая сварка в домашних условиях
При подготовке рабочего места к аргоновой сварке необходимо учитывать несколько правил:
- Несмотря на то, что вредность аргоновой сварки в несколько раз меньше, чем ручной дуговой, использовать защиту необходимо: понадобится сварочная маска, краги, роба. Современные защитные маски "Хамелеон" очень удобны в эксплуатации, но при этом имеют свой минус – меньший угол обзора из-за расположенного фотоэлемента. В помещении должна иметься хорошая вентиляция, как идеал – принудительная вытяжка.
- В непосредственной близости от рабочего места не должны располагаться легковоспламеняющиеся вещества и материалы. Обязательно должен иметься углекислотный огнетушитель. Порошковые аналоги лучше не использовать. Несмотря на их эффективность, порошок, образуемый при их использовании, очень сложно удаляется, в связи с чем можно испортить сварочный аппарат.
- Вентиляционные отверстия инвертора не должны быть закрыты сторонними предметами.
В зависимости от материала и толщины деталей, подбирается сварочный ток и толщина используемых электродов. В случае с алюминиевыми сплавами, к примеру, сварочный ток должен составлять 180-250 А при диаметре электрода в 4-5 мм. Такой режим позволит работать с деталями толщиной от 3 мм. Более тонкие элементы свариваются в режиме Pulse. В сравнении с работой с аргоново-гелиевой смесью ток при работе в чистом аргоне устанавливается на 10-20% выше.
Для более легкого контроля процесса сварки электрод держится под маленьким углом к направлению движения, присадка при этом подается строго перпендикулярно электроду. Получить прочный и красивый шов можно в том случае, если пруток будет подаваться в фиксированном положении.
Время предварительной подачи газа – один из важных параметров настройки TIG-инвертора. Максимальное время – до 2 секунд – выставляется при работе с алюминием, титаном и магниевыми сплавами. Делается это для того, чтобы инертный газ полностью покрыл место розжига, в противном случае металл при контакте с кислородом может вспыхнуть с образованием каверны. Химическая активность свариваемого металла также оказывает влияние на задержку отключения газа: после отключения дуги горелка на протяжении установленного времени удерживается над местом сварки для защиты созданного шва.
Аргоновая сварка – один из наиболее востребованных сварочных процессов. Доступные цены на сварочные TIG MIG аппараты позволяют приобрести такие приборы в личное использование. Высокий спрос на аргоновую сварку, производительность и эффективность инверторов быстро окупят все траты на приобретение такого аппарата.
