Что такое газовая вольфрамовая дуговая сварка или сварка TIG?

Что такое дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа?

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для получения сварного шва используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Зона сварки и электрод защищены от окисления и других атмосферных загрязнений инертным защитным газом (аргоном или гелием).

Обычно используется присадочный металл, хотя для некоторых сварных швов, известных как автогенные сварные швы или сварные швы плавлением, он не требуется. Когда используется гелий, это известно как гелиаруговая сварка. Сварочный источник постоянного тока вырабатывает электрическую энергию, которая проходит через дугу через столб сильно ионизированного газа и паров металла, известный как плазма.

GTAW чаще всего используется для сварки тонких профилей из нержавеющей стали и цветных металлов, таких как сплавы алюминия, магния и меди. Этот процесс дает оператору больший контроль над сваркой, чем конкурирующие процессы, такие как дуговая сварка в среде защитного газа и дуговая сварка в среде защитного газа, что позволяет выполнять более прочные и качественные сварные швы.

Однако GTAW сравнительно сложнее и труднее в освоении, и, кроме того, он значительно медленнее, чем большинство других методов сварки. Связанный процесс, плазменная дуговая сварка, использует немного другую сварочную горелку для создания более сфокусированной сварочной дуги и, как следствие, часто автоматизирован.

Как работает дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа?

Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродом представляет собой относительно сложный метод сварки из-за требуемой сварщиком координации. Подобно сварке с помощью горелки, для GTAW обычно требуется две руки, поскольку в большинстве случаев требуется, чтобы сварщик вручную подавал присадочный металл в зону сварки одной рукой, а другой манипулировал сварочной горелкой. Также важно поддерживать короткую длину дуги, предотвращая контакт между электродом и заготовкой.

Для зажигания сварочной дуги высокочастотный генератор (похожий на катушку Тесла) создает электрическую искру. Эта искра является проводящим путем для сварочного тока через защитный газ и позволяет зажечь дугу, когда электрод и заготовка разделены, как правило, на расстоянии около 1,5–3 мм (0,06–0,12 дюйма).

После зажигания дуги сварщик перемещает горелку по небольшому кругу, создавая сварочную ванну, размер которой зависит от размера электрода и силы тока.

Поддерживая постоянное расстояние между электродом и заготовкой, оператор затем слегка перемещает резак назад и наклоняет его назад примерно на 10–15 градусов от вертикали. Присадочный металл добавляется вручную в переднюю часть сварочной ванны по мере необходимости.

Сварщики часто разрабатывают метод быстрого чередования перемещения горелки вперед (для продвижения сварочной ванны) и добавления присадочного металла. Присадочный стержень извлекается из сварочной ванны каждый раз при продвижении электрода, но всегда остается внутри газовой защиты, чтобы предотвратить окисление его поверхности и загрязнение сварного шва.

Присадочные стержни, изготовленные из металлов с низкой температурой плавления, таких как алюминий, требуют, чтобы оператор находился на некотором расстоянии от дуги, оставаясь внутри газовой защиты. Если держать его слишком близко к дуге, присадочный стержень может расплавиться до того, как коснется сварочной ванны.

По мере того, как сварка приближается к завершению, ток дуги часто постепенно уменьшают, чтобы обеспечить затвердевание кратера и предотвратить образование трещин в конце сварного шва.

Использование защитного газа при дуговой сварке вольфрамовым электродом

Защитный газ выбирается в зависимости от свариваемого материала. Следующие рекомендации могут помочь:

• Аргон: наиболее часто используемый защитный газ, который можно использовать для сварки широкого спектра материалов, включая стали, нержавеющую сталь, алюминий и титан.
• Аргон + от 2 до 5 % H2: добавление водорода к аргону немного восстановит газ, что поможет получить более чистые сварные швы без окисления поверхности. Поскольку дуга более горячая и более сжатая, она позволяет использовать более высокие скорости сварки. К недостаткам можно отнести риск водородного растрескивания углеродистых сталей и пористость металла сварного шва в алюминиевых сплавах.
• Гелий и смеси гелия/аргона: добавление гелия к аргону повысит температуру дуги. Это способствует более высокой скорости сварки и более глубокому проплавлению шва. Недостатками использования гелия или смеси гелия и аргона являются высокая стоимость газа и сложность зажигания дуги.

Конструкция или детали газовой вольфрамовой дуговой сварки

Вольфрамовый сварочный аппарат в среде инертного газа состоит из следующего оборудования:

• Электропитание
• Подача инертного газа
• Сварочная горелка/держатель
• Вольфрамовый электрод
• Защитный газ
• Наполнитель

1. Электропитание:

При сварке TIG нам нужен постоянный источник питания, потому что, если были колебания тока, сварщику трудно правильно сварить соединения.

Источник питания может быть двух типов:

<ол тип="1">

Источник питания постоянного тока

Блок питания переменного тока

В источнике питания постоянного тока мы можем сваривать стали, никель, титан и т. д. А в источнике переменного тока мы можем сваривать магний, алюминий и другие материалы.

2. Подача инертного газа:

При сварке TIG нам требуется подача инертного газа для обеспечения защиты зоны сварки от атмосферного газа (например, кислорода, азота и водорода).

Как правило, аргон используется в качестве источника инертного газа при сварке TIG. Мы обсудим это позже в разделе «Защитный газ».

3. Сварочная горелка:

В сварке TIG сварочная горелка предназначена для выполнения как автоматических, так и ручных операций. Однако с точки зрения конструкции оба они одинаковы:в ручном резаке они снабжены ручкой для удержания, а в случае автоматического они предназначены для установки на автомат.

Горелки снабжены системой охлаждения водой или воздухом.

Когда сила тока менее 200 А, обычно используется воздушное охлаждение, но если она превышает 200 А, мы используем водяное охлаждение для снижения температуры сварочной горелки.

Внутренняя часть сварочной горелки обычно изготавливается из меди для повышения теплопроводности.

Кроме того, горелки снабжены фиксатором (портом) для надежного удержания вольфрамового электрода.

4. Вольфрамовый электрод:

При сварке TIG мы используем неплавящийся электрод из вольфрама или вольфрамового сплава.

Из-за высокой термостойкости (температура плавления вольфрама составляет 3422 ° C) вольфрама, а не любого другого металла, поэтому мы используем вольфрамовый электрод.

Диаметр электрода обычно варьируется от 0,5 мм до 0,65 мм, а длина варьируется от 75 мм до 610 мм.

5. Защитный газ:

Защитные газы используются для защиты сварочной ванны от атмосферных газов, таких как азот, кислород, в противном случае эти газы могут повредить поверхность сварки, создав пористость, пузыри и т. д.

Выбор защитных газов зависит от типа сварки, атмосферных условий, типа металла, используемого для операции, и многого другого.

Однако, как правило, мы используем аргон в качестве защитного газа при сварке TIG. Иногда при этом виде сварки применяют также аргоно-гелиевые смеси.

6. Наполнитель:

Как мы уже знаем, при сварке TIG мы используем неплавящийся вольфрамовый электрод, поэтому в некоторых случаях нам нужен отдельный материал для заполнения зазора между двумя соединениями.

Материал присадочного стержня может быть любым, например, углеродистая сталь, алюминий и т. д. Обычно это зависит от типа соединения, материала заготовки, толщины, а также свойств заготовки.

Применение дуговой сварки вольфрамовым электродом

• Это специально используется при сварке огнеупорных, листовых и реактивных материалов.
• Сварка вольфрамовым газом может использоваться с таким большим разнообразием металлов, процесс может применяться в нескольких отраслях промышленности и помогает в создании и ремонте многих предметов. Эта форма сварки распространена в аэрокосмической, автомобильной, ремонтной и художественной областях.
• Аэрокосмическая промышленность: Самолеты и космические аппараты частично изготавливаются с помощью сварки TIG.
• Автомобилестроение: Безопасная и надежная конструкция имеет важное значение в автомобильной промышленности, так как автомобили должны выдерживать испытание временем.
• Ремонт: TIG может использоваться в ряде ремонтных работ. Этот метод сварки очень удобен при ремонте детской игрушки, такой как тележка или старомодная педальная машина, до ремонта алюминиевых инструментов.

Преимущества дуговой сварки вольфрамовым электродом

Преимущества сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа следующие:

• Сварка вольфрамом предлагает решение для сварки критических соединений, а также в ситуациях, когда требуются небольшие или исключительно точные сварные швы.
• Можно выполнять с самыми разными металлами.
• И, если все сделано правильно, получается высококачественный и чистый сварной шов по сравнению с другими процессами соединения, что имеет решающее значение во многих случаях.
• Это можно сделать как в автоматическом, так и в ручном режиме.
• В целом, это один из самых эффективных способов соединения двух металлов.
• Шлак не образуется.
• Сварку TIG можно выполнять в любом положении.

Недостатки дуговой сварки вольфрамовым электродом

Ниже перечислены недостатки сварки TIG:

• Вольфрамовую сварку нельзя использовать для более толстых листов металла.
• Более сложное. Требуются высококвалифицированные и профессиональные работники.
• Из соображений безопасности сварщики подвергаются воздействию яркого света, который может повредить глаза.
• Цены на услуги сварки TIG высоки. Однако затраты будут варьироваться в зависимости от свариваемых материалов и масштаба проекта.
• Это медленный процесс сварки.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа?

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для получения сварного шва используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Зона сварки и электрод защищены от окисления и других атмосферных загрязнений инертным защитным газом (аргоном или гелием).

Что такое GTAW?

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) представляет собой сварку, производимую путем нагревания дуги между одним вольфрамовым (неплавящимся) электродом и изделием. Защиту получают из смеси инертных газов. Не образуются сварочные брызги или шлак. Этот процесс иногда называют сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG).

То же самое, что GTAW и сварка TIG?

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также известная как дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), представляет собой процесс дуговой сварки, при котором сварка выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом.

Для чего используется газовая вольфрамовая дуговая сварка?

Газовая вольфрамовая дуговая сварка чаще всего используется для сварки нержавеющей стали и цветных металлов, таких как алюминий и магний, но ее можно применять практически ко всем металлам, за исключением цинка и его сплавов.

Что такое процесс дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа?

Газовая вольфрамовая дуговая сварка, также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для получения сварного шва используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Присадочный металл добавляется из внешнего источника, обычно в виде присадочного прутка из чистого металла.

Каковы недостатки дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа?

Недостатки GTAW

• Сложность. GTAW часто считается самым сложным процессом сварки, который требует от оператора большого мастерства.
• Скорость. GTAW требует относительно низкой скорости перемещения и имеет более низкую скорость осаждения, чем другие процессы.
• Без автоматизации.
• Стоимость.

Сколько зарабатывают сварщики с вольфрамовой дугой?

Средняя заработная плата сварщика с газовой вольфрамовой дугой составляет 33 163 доллара в год и 16 долларов в час в Калифорнии, США. Средняя зарплата сварщика с газовой вольфрамовой дугой составляет от 31 199 до 39 001 долл. США.

Какой тип сварки самый прочный?

Сварка TIG обеспечивает более чистые и точные сварные швы, чем сварка MIG или другие методы дуговой сварки, что делает ее самой прочной. Тем не менее, для разных сварочных работ могут потребоваться разные методы, в то время как TIG, как правило, прочнее и качественнее, вам следует использовать MIG или другой метод, если это требуется для работы.

Является ли сварка TIG холодной сваркой?

Существует также процесс сварки TIG, также известный как холодная сварка. Иногда аппарат TIG, который включает в себя постоянный и переменный ток, имеет настройку, называемую «холодная». ‘ Это ручной процесс, при котором каждый раз, когда дуга зажигается с помощью горелки TIG, возникает эффект «защелкивания».

Какой газ лучше всего подходит для сварки TIG?

Аргон является наиболее часто используемым инертным газом для сварки TIG. Поскольку для сварки TIG можно использовать лишь несколько газов, наиболее популярным выбором является аргон, поскольку это универсальный газ, который можно использовать для различных металлов, включая мягкую сталь, нержавеющую сталь и алюминий.

Какова температура сварки TIG?

Сварка TIG (GTAW или газовый вольфрам) — это процесс дуговой сварки, который работает при высоких температурах (более 6000 градусов по Фаренгейту) для расплавления и нагрева металлов. Хотя это дороже, чем сварка стержнем, оно чище и универсальнее (работает со сталью, алюминием, латунью и многими другими металлами).

Каковы преимущества и недостатки сварки TIG?

Преимущества сварки TIG: детальная точность, различные приложения и положения, чрезвычайно сложная сварка металлов, неплавящиеся электроды. Недостатки сварки TIG: трудоемкий процесс, сложные приборы, вопросы безопасности, стоимость инертного газа.

Сварщики со временем слепнут?

Когда сварщики должным образом не защищают свои глаза от дуги, они обычно страдают от вспышки сварщика или фотокератита, состояния, вызванного воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения, что приводит к временной слепоте и сильному дискомфорту. Более тяжелые травмы глаз могут привести к необратимой слепоте.

Как правильно заточить вольфрам, чтобы получить стабильную дугу?

Для правильного шлифования вольфрама и предотвращения загрязнения предпочтительно использовать шлифовальный круг, специально предназначенный для шлифования вольфрама, устойчивый к твердости вольфрама. Заточите электрод прямо по направлению круга под углом 90° и убедитесь, что шлифовальные метки расположены по длине.

Что такое GTAW и SMAW?

SMAW — флюсовое покрытие электрода распадается во время сварки и выделяет защитный газ. Отдельно защитный газ не применяется. GMAW—Защитный газ (инертный или активный) подается из газового баллона. GTAW — инертный защитный газ подается из газового баллона.

В чем разница между GMAW и GTAW?

GMAW использует расходуемый электрод. Таким образом, электродный материал плавится и откладывается на сварном шве. В сварке GTAW или TIG используется неплавящийся электрод, поэтому электродный материал не осаждается на валике сварного шва.

Каковы преимущества и недостатки GTAW?

Преимущества GTAW	Недостатки GTAW
Чистые, высококачественные сварные швы	Снижение уровня отложений
Сваривает широкий спектр металлов	Требуется высокий уровень навыков оператора
Без брызг, шлака, искр и дыма	Более высокий уровень УФ-лучей
Позволяет выполнять сварку во всех положениях	Требуется хорошая координация глаз и рук для достижения качественного сварного шва

Какой металл труднее всего сваривать?

Алюминий — это металл, который очень трудно сваривать из-за его температуры плавления, теплопроводности и пластичности.

Можно ли сваривать TIG без газа?

НЕТ, сварка TIG без газа невозможна! Газ необходим для защиты вольфрамового электрода и сварочной ванны от кислорода. Большинство горелок Tig Welder также охлаждаются газом, поэтому неиспользование газа может привести к возгоранию горелки.

Что такое вакуумная сварка?

Вакуумное цементирование или вакуумная сварка — это естественный процесс затвердевания небольших объектов в жестком вакууме. Наиболее ярким примером является пыль на поверхности Луны. Сообщалось, что этот эффект был проблемой первых американских и советских спутников, так как мелкие движущиеся части схватывались вместе.

Сколько стоит баллон с аргоном?

Баллоны с аргоном считаются самыми дорогими:цена за новый баллон достигает 350 долларов США.

Можно ли использовать CO2 для сварки TIG?

Нет, сварка TIG строго требует использования только инертного газа. Чистый аргон является наиболее распространенным. Иногда смеси аргона и гелия используются для сварки более толстых алюминиевых профилей, где требуется дополнительный подвод тепла.

Легка ли сварка TIG?

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) или TIG часто используется для удовлетворения строгих эстетических, структурных требований или требований кодекса/стандарта. Процесс TIG сложен, и его, несомненно, труднее всего изучить.

Нужен ли TIG наполнитель?

Для сварки TIG не требуется присадочный материал, вместо этого используется вольфрамовый наконечник для нагрева и непосредственного соединения металлических поверхностей.

Что можно сваривать с помощью TIG?

Сварочные аппараты TIG можно использовать для сварки стали, нержавеющей стали, хромомолибдена, алюминия, никелевых сплавов, магния, меди, латуни, бронзы и даже золота. TIG – это полезный сварочный процесс для сварки фургонов, велосипедных рам, газонокосилок, дверных ручек, крыльев и многого другого.