Что такое tig сварка

TIG-сварка (Tungsten Inert Gas) – это метод соединения металлов с помощью неплавящегося вольфрамового электрода в среде инертного газа. Главное отличие от других видов сварки – отсутствие брызг и минимальное количество дыма, что делает процесс чистым и контролируемым.

Работает TIG-сварка так: электрическая дуга между электродом и заготовкой плавит металл, а подаваемый газ (аргон или гелий) защищает зону сварки от окисления. Это позволяет получать ровные, прочные швы даже на тонких материалах, таких как нержавеющая сталь, алюминий или титан.

Для качественного результата важно правильно подобрать силу тока, диаметр электрода и расход газа. Например, для алюминия толщиной 3 мм достаточно 100–120 А, а аргон должен подаваться со скоростью 6–8 л/мин. Используйте только чистые поверхности – даже небольшие загрязнения ухудшают сварной шов.

Принцип работы TIG сварки: дуга и защитный газ

Как формируется дуга в TIG сварке

В TIG-сварке дуга возникает между вольфрамовым электродом и металлом. Источник питания подает постоянный или переменный ток, создавая высокую температуру (до 6000°C). Вольфрамовый электрод не плавится, а только нагревает металл, что позволяет точно контролировать процесс.

Роль защитного газа

Аргон или гелий подаются через сопло горелки, вытесняя кислород из зоны сварки. Это предотвращает окисление шва и образование пор. Аргон чаще используют для стали и титана, а гелий – для алюминия, так как он дает более глубокий прогрев.

Совет: Проверяйте расход газа перед работой – оптимальный диапазон 6–12 л/мин. Слишком слабый поток не защитит шов, а избыточный создаст турбулентность.

Дуга и газ работают вместе: первая плавит металл, второй сохраняет его чистоту. Для стабильного горения держите электрод на расстоянии 1–3 мм от поверхности и избегайте резких движений.

Выбор вольфрамового электрода для TIG сварки

Для сварки нержавеющей стали и титана выбирайте электроды с 2% церия (WC-20). Они стабильно держат дугу и подходят для работы на переменном и постоянном токе.

Электроды с торием (WT-20) лучше проводят ток и служат дольше, но требуют осторожности из-за слабой радиоактивности. Используйте их для ответственных швов на постоянном токе.

Для алюминия берите чистый вольфрам (WP) или лантанированные электроды (WL-20). Они выдерживают высокие температуры при работе на переменном токе.

Диаметр электрода подбирайте под силу тока:

• 1,0 мм – до 50 А
• 1,6 мм – 50–100 А
• 2,4 мм – 100–200 А
• 3,2 мм – свыше 200 А

Затачивайте электроды продольно перед работой. Угол заточки 30° подходит для большинства задач, 60° – для узких швов. Острые электроды дают стабильную дугу.

Храните электроды в сухом месте и очищайте поверхность перед использованием. Загрязнения нарушают стабильность дуги.

Настройка аппарата для TIG сварки: ток и полярность

Выбор силы тока

Установите ток в зависимости от толщины металла. Для стали и нержавейки используйте 30–40 А на 1 мм толщины, для алюминия – 35–50 А на 1 мм. Например, для листа 3 мм потребуется 90–120 А.

Настройка полярности

Для большинства металлов (сталь, титан, медь) применяйте прямую полярность (минус на электроде, плюс на заготовке). Это обеспечит глубокий провар. Для алюминия и магния нужна обратная полярность (плюс на электроде), чтобы разрушить оксидную пленку.

Проверьте настройки перед работой: неправильная полярность приводит к перегреву вольфрамового электрода или недостаточному проплавлению.

Техника ведения горелки и подачи присадочного прутка

Движение горелки

Ведите горелку плавно, без резких рывков. При сварке стыковых швов используйте колебательные движения «полумесяцем» шириной 2–3 мм. Для угловых швов применяйте технику «ёлочки» с поперечными смещениями на 1–1,5 мм.

Поддерживайте расстояние между соплом и заготовкой 1,5–3 мм. Если дуга становится нестабильной, проверьте заточку вольфрамового электрода – конус должен быть ровным, без зазубрин.

Подача присадочного прутка

Вводите пруток в переднюю часть сварочной ванны под углом 15–30° к поверхности. Оптимальный диаметр присадки – половина толщины металла. Например, для листа 4 мм берите пруток 2 мм.

При сварке без присадки уменьшайте силу тока на 10–15% и держите дугу короче. Для соединений с зазором увеличивайте подачу прутка, заполняя пространство равномерными каплями.

Особенности TIG сварки разных металлов: алюминий, нержавейка, титан

Для TIG-сварки алюминия используйте переменный ток (AC) и вольфрамовый электрод с добавлением циркония или лантана. Алюминий быстро образует оксидную пленку, поэтому перед работой зачистите кромки металлической щеткой из нержавеющей стали. Аргон высокой чистоты (99,99%) обеспечит стабильную дугу и минимум пор в шве.

Нержавеющую сталь варите на постоянном токе (DC) прямой полярности с электродом из вольфрама с торием или церием. Толщина металла влияет на выбор присадочной проволоки: для тонких листов подойдет ER308L, для жаропрочных сталей – ER316L. Скорость сварки должна быть выше, чем у углеродистых сталей, чтобы избежать перегрева и коробления.

Титан требует особой подготовки: удалите загрязнения ацетоном и работайте в среде аргона с дополнительной поддувкой обратной стороны шва. Используйте постоянный ток (DC) и вольфрамовый электрод EWG. Присадочная проволока должна соответствовать марке титана: например, для Grade 2 применяйте ERTi-2. Контролируте температуру – перегрев выше 400°C приводит к окислению и хрупкости.

Для всех трех металлов критичен контроль тепловложения. Алюминий требует предварительного подогрева при толщине свыше 6 мм, нержавейку охлаждайте медленнее углеродистых сталей, а титан варите короткими участками с перерывами. Качественный шов получается при минимальном перемешивании основного и присадочного металла.

Распространенные дефекты TIG сварки и способы их устранения

Пористость шва часто возникает из-за загрязнений на металле или недостаточной защиты газом. Очистите кромки ацетоном и проверьте герметичность газовой системы. Увеличьте расход аргона на 10–15%, если заметили рыхлые участки.

• Прожоги: Снижайте силу тока на тонких металлах. Для листов толщиной менее 1 мм используйте импульсный режим с частотой 2–5 Гц.
• Трещины в кратере: Заполняйте кратер, добавляя присадочную проволоку в конце шва. Настройте функцию «заварки кратера» на аппарате, если она доступна.

Окисные пленки появляются при контакте с воздухом. Убедитесь, что сопло горелки расположено не дальше 8–10 мм от зоны сварки. Для алюминия применяйте переменный ток с балансом очистки не менее 70%.

1. Неравномерный валик:
   • Проверьте равномерность подачи присадочной проволоки.
   • Поддерживайте постоянный угол наклона горелки (15–20°).
2. Включения вольфрама:
   • Исключите касание электродом сварочной ванны.
   • Затачивайте электрод на длину, в 2,5 раза превышающую его диаметр.

Деформации металла предотвращаются предварительным подогревом заготовок до 150–200°C (для углеродистых сталей) и использованием прихваток через каждые 50–70 мм.