Сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG-сварка) - это процесс сварки в инертном газе и один из видов сварки плавлением. Она используется там, где требуется высокое качество сварных швов без брызг. TIG-сварка подходит для нержавеющих сталей, алюминиевых и никелевых сплавов, а также тонких листов алюминия и нержавеющей стали. Применение можно найти в строительстве трубопроводов и контейнеров, в портальном строительстве или в аэрокосмической промышленности.
Как это работает
При сварке TIG необходимый ток подается через вольфрамовый электрод, который устойчив к высоким температурам и не плавится. От этого электрода исходит дуга, которая нагревает и расплавляет материал. Вокруг электрода расположено сопло для защитного газа. Он защищает нагретый материал от химических реакций с окружающим воздухом. Для этого используются инертные газы - аргон, гелий или их смеси. Инертные, то есть нереактивные газы, предотвращают химические реакции с жидкой сварочной смесью и нагретым материалом. Это обеспечивает высокое качество сварных швов.
Поскольку вольфрамовый электрод не плавится, присадочный металл при сварке TIG подается вручную или механизированно с помощью внешнего устройства подачи проволоки.
Вольфрамовый электрод
Вольфрамовый электрод - это сердце TIG-сварки. При температуре 3380 градусов Цельсия вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех чистых металлов в периодической таблице. Это означает, что электрод не плавится, а от него исходит электрическая дуга, которая нагревает и разжижает материал. Электроды изготавливаются методом спекания. Для улучшения свойств они могут быть легированы окислительными добавками. В зависимости от сплава электроды имеют различную цветовую маркировку.
Чистый вольфрам (WP) (зеленый):
- Гладкая сферическая поверхность электрода
- Проблемы с зажиганием при постоянном токе
- Низкая токопроводность
Редкоземельные оксиды (WS2) (бирюзовый):
- Подходит для всех материалов
- Очень хорошие свойства зажигания
- Более длительный срок службы по сравнению с электродами WT или WC
Оксид церия (WC 20) (серый):
- Подходит для всех материалов
- Очень хорошие свойства зажигания
Оксид лантана (WL 20) (синий):
- Более длительный срок службы по сравнению с вольфрамо-ториевыми или вольфрамо-цериевыми оксидными электродами
- Более низкие свойства зажигания
Параметры сварки TIG
При сварке TIG важными параметрами являются ток сварки, напряжение дуги и скорость подачи присадочного материала. От этих параметров зависит качество сварного шва, в частности его прочность, внешний вид и отсутствие дефектов.
Преимущества сварки TIG
- Отсутствие образования сварочных брызг
- Визуально особенно качественные сварные швы
- Возможны любые положения сварки
- Очень высокое качество сварного шва
Недостатки сварки TIG
- Требует высокого уровня квалификации
- Низкая скорость сварки
- При подготовке сварного шва необходимо удалить ржавчину
- Не подходит для толстых заготовок
Разновидности процесса сварки TIG
Сварка с использованием холодной проволоки
Устройство для подачи холодной проволоки улучшает производительность: скорость сварки возрастает, а присадочный материал точно и равномерно поступает в сварочную ванну. Это позволяет даже менее опытным сварщикам достигать отличных результатов.
Сварка с использованием горячей проволоки
В процессе сварки с горячей проволокой TIG, присадочный материал подогревается. Это предоставляет ряд преимуществ: увеличивается количество и производительность осаждения, скорость сварки растет, а наплывы уменьшаются.
Arc Tig
Процесс Arc Tig - это вариант процесса TIG для механизированной стыковой сварки. Он обеспечивает превосходный внешний вид шва, надежную сварку корня шва и очень высокое качество сварки. Благодаря повышенной скорости сварки и снижению трудозатрат на подготовку шва, Arc Tig также делает весь процесс сварки более экономичным.
Плакирование
Плакирование - это процесс, при котором детали покрываются специальными сплавами для значительного увеличения срока службы. Покрытие наносится с помощью механизированной плакировки. Fronius Speed Cladding ускоряет процесс нанесения покрытия в три раза, делая его более эффективным.
Орбитальная сварка
Основная конструкция системы орбитальной сварки включает в себя стационарную трубу и передвижную сварочную горелку/головку TIG, которая обходит вокруг трубы. Передвижную орбитальную сварочную головку также называют сварочным пистолетом. Орбитальная сварка полезна там, где требуется стабильное качество шва в контролируемых условиях. Поэтому основные сферы применения этой технологии сварки - это производство труб, трубопроводов, а также пищевая и химическая промышленность. Орбитальная технология может использоваться не только для сварки "труба в трубу", но и для соединения труб с трубными листами.
Какие материалы подходят для TIG сварки?
Нержавеющие стали, алюминиевые и никелевые сплавы, а также тонкие листы из алюминия и нержавеющей стали, часто используются для TIG сварки. При использовании механизированного подающего устройства, экономичная скорость сварки достигается при толщине листа менее 4 миллиметров. Если листы толще, эффективность сварки снижается. В этом случае рекомендуется использовать TIG сварку только для корневого слоя. Для сварки присадочных слоев лучше использовать более эффективные процессы, такие как MIG/MAG или дуговая сварка под флюсом.
Источник: https://welding-world-awards.com/